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PROGRAMMA DI RICERCA 2006
italiano - english
Unità di Ricerca
- Università degli Studi di PALERMO
INGEGNERIA CHIMICA, DEI PROCESSI E DEI MATERIALI
- Politecnico di TORINO
SCIENZA DEI MATERIALI E INGEGNERIA CHIMICA
- Università degli Studi di TORINO
SCIENZA E TECNOLOGIA DEL FARMACO
- Università degli Studi di UDINE
ENERGETICA E MACCHINE
- Università degli Studi di BOLOGNA
INGEGNERIA CHIMICA, MINERARIA E DELLE TECNOLOGIE AMBIENTALI
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Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Ingegneria industriale e dell'informazione
Classificazione brevettuale
- CHEMISTRY; METALLURGY
- ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON (manufacture or treatment of artificial threads, fibres, bristles or ribbons D01 [C9410]
- WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G (mechanical aspects B29; layered products, manufacture thereof B32B; treatment of macromolecular material specially adapted to enhance its filling properties in mortars, concrete or artificial stone C04B16/04, C04B18/20, C04B20/00; treatment of texiles D06) [C9410]
- PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION (cracking to hydrogen or synthesis gas C01B; cracking or pyrolysis of hydrocarbon gases to individual hydrocarbons or mixtures thereof of definite or specific constitution C07C; cracking to cokes C10B); RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES (inhibiting corrosion or incrustation in general C23F) [C9506]
- TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE (settling tanks, filtering, e.g. sand filters or screening devices, B01D)
- TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE (separation in general B01D; special arrangements on waterborne vessels of installations for treating water, waste water or sewage, e.g. for producing fresh water, B63J; adding materials to water to prevent corrosion C23F; treating radioactively-contaminated liquids G21F9/04; regeneration of reactants for recirculation into processes, see the relevant places for the processes)
- ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON (manufacture or treatment of artificial threads, fibres, bristles or ribbons D01 [C9410]
- HUMAN NECESSITIES
- MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL, OR TOILET PURPOSES (bringing into special physical form A61J [N: mechanical aspects]; chemical aspects of, or use of materials for deodorisation of air, for disinfection or sterilisation, or for bandages, dressings, absorbent pads or surgical articles A61L; compounds per se C01, C07, C08, C12N; soap compositions C11D; micro-organisms per se C12N) [C0203]
- MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
Classificazione geografica
- Regione: Sicilia
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Parole Chiave
NANOPARTICELLE, PRECIPITAZIONE, COLLAUDO E SVILUPPO DI PRECIPITATORI, MODELLAZIONE, FLUIDODINAMICA COMPUTAZIONALE, MISCELAZIONE, TURBOLENZA, BILANCIO DI POPOLAZIONE, PRODUZIONE DI FARMACIModellazione multiscala e sviluppo di reattori per la produzione di nanoparticelle polimeriche
Università degli Studi di PalermoAbstract
Il potenziale applicativo delle nanoparticelle è vasto e comprende diversi settori, tra cui la produzione di adesivi, pigmenti, catalizzatori, etc. Di particolare interesse risultano inoltre le potenzialità applicative in campo farmaceutico.Questo progetto di ricerca si propone di contribuire all’avanzamento del settore attraverso i punti di seguito elencati.
1) Sviluppo di processi e apparecchiature idonee alla produzione controllata di nanoparticelle polimeriche in seno ad apposite fasi liquide. In particolare cinque diversi tipi di reattore di precipitazione (un reattore agitato convenzionale, un miscelatore statico, un reattore a getti collidenti, un reattore a vortice e un reattore a cella di Couette) verranno sperimentalmente indagati presso tre delle unità operative, al fine di confrontarne criticamente le prestazioni.
2) Sviluppo di metodologie modellistiche avanzate per la simulazione dei reattori di precipitazione. Le metodologie modellistiche messe a punto verranno validate per confronto con i dati sperimentali prodotti nell’ambito delle attività di cui al punto 1. Una volta validate, le metodologie di simulazione sviluppate verranno impiegate per supportare il miglioramento dei processi e delle apparecchiature di cui allo stesso punto.
3) Avvio dello sviluppo del processo produttivo di un farmaco nanoparticellare innovativo. La procedura base verrà messa a punto da una unità operativa con esperienza specifica >>>
Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Alberto Brucato Università degli Studi di PALERMOObiettivo del Programma di Ricerca
L’obiettivo generale del presente progetto di ricerca è la messa a punto di metodologie modellistiche avanzate e di apparecchiature specifiche per la produzione industriale di nanoparticelle con caratteristiche mirate.La modellazione dei processi di produzione delle nanoparticelle è estremamente complessa, poiché, come verrà meglio chiarito più avanti, implica lo sviluppo di un numero considerevole di sottomodelli per la descrizione dei tanti processi elementari che, alle varie scale spaziali e temporali coinvolte, compongono il processo globale.
A complicare ulteriormente un quadro già abbastanza complesso, interviene anche la considerevole varietà dei processi con cui le nanoparticelle possono essere prodotte, ognuno dei quali richiede lo sviluppo di specifici sottomodelli. E’ per questo motivo che si è scelto di finalizzare le attività modellistiche e lo sviluppo delle apparecchiature ad una specifica applicazione pratica, segnatamente alla produzione di nanoparticelle polimeriche di interesse farmaceutico. Tale scelta è stata suggerita tanto dalla perdurante carenza di informazioni e di comprensione dei fenomeni specificamente coinvolti, quanto dalle grandi potenzialità applicative di tali particelle.
Rispetto alle normali preparazioni farmaceutiche, le nanodispersioni di principi attivi organici mostrano infatti un notevole aumento nella velocità di dissoluzione, una migliore risposta biologica e la possibilità di una azione >>>
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
Come indicato in precedenza, gli obiettivi di questa ricerca comprendono lo sviluppo di apparecchiature e metodologie modellistiche che consentano il "process design" di nanoparticelle polimeriche e il collaudo delle metodologie sviluppate su un banco di prova realistico, costituito dallo sviluppo del processo produttivo di un farmaco nanoparticolato innovativo.Per ottenere la massima efficacia terapeutica, un farmaco dovrebbe raggiungere rapidamente ed in quantità adeguata il proprio organo bersaglio, restarvi per un periodo di tempo sufficiente per esplicare la propria azione terapeutica, ed essere invece escluso da altri distretti nei quali potrebbe presentare azioni tossiche. In questo modo, oltre a diminuire gli effetti collaterali, sarebbe possibile anche ridurre la dose somministrata. Tuttavia molto spesso la distribuzione di un farmaco nell'organismo non è quella desiderata e la frazione di farmaco che arriva al sito target è insufficiente, mentre esso tende ad accumularsi in altri tessuti con conseguenti effetti tossici. Questo è particolarmente evidente nelle terapie antitumorali. Per tentare di aumentare la concentrazione di principio attivo nel sito target una delle strategie più promettenti è l'associazione del principio attivo ad un carrier nanoparticellare, solitamente polimerico, in grado di incorporare il farmaco, di trasportarlo e di rilasciarlo in modo controllato. Il carrier deve essere biocompatibile e biodegradabile >>>



