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Organische Nanopartikel in wässriger Phase – Theorie, Experiment und Anwendung

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Abstract

Viele organische Wirk- und Effektstoffe sind in Wasser schwer löslich oder sogar unlöslich. Wässrige Anwendungsformen erfordern daher besondere Formulierungsverfahren, um die physiologische (Pharma, Kosmetik, Pflanzenschutz, Ernährung) oder technologische Wirkung (Lacke, Druckfarben, Toner) nutzen zu können oder zu optimieren. Zu den interessantesten Eigenschaften nanodisperser Verteilungen organischer Wirk- und Effektstoffe gehören die drastische Erhöhung der Löslichkeit, die Verbesserung der biologischen Resorption sowie die Modifizierung optischer, elektrooptischer und anderer physikalischer Eigenschaften, die erst mit Teilchengrößen im mittleren und unteren Nanometerbereich (50–500 nm) erzielbar sind. So sind es neben ökonomischen und ökologischen Zwängen auch technologische Herausforderungen, die als Alternative zu den etablierten mechanischen Zerkleinerungsverfahren die Entwicklung neuer Verfahren zur Herstellung organischer Nanopartikel als dringend geboten erscheinen lassen. In diesem Sinne sind in jüngster Zeit vermehrt Forschungsaktivitäten zu verzeichnen, die die kontinuierliche, automatisierte Herstellung nanodisperser Systeme durch Fällung aus molekularer Lösung zum Ziel haben. Im vorliegenden Aufsatz wird der aktuelle Kenntnisstand zu den Grundlagen der Partikelbildung aus homogener Lösung, zum Einfluss des Lösungsmittels und polymerer Additive auf die Morphologie und auf die supramolekulare Struktur der Nanopartikel dargestellt. Anhand der sowohl physiologisch als auch technologisch interessanten Stoffklasse der Carotinoide wird die praktische Umsetzung dieser neuen Formulierungstechnologie eingehend erläutert.

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