Přehled
Mezičásticové interakce hrají významnou roli při procesu tvorby micel, stabilizaci nanočástic při srážení antisolventem, stabilizaci molekul léčiva v přesyceném roztoku při rozpouštění léčiva nebo při procesu výběru vhodných polymerů pro přípravu amorfních tuhých roztoků. V této práci bychom rádi využili kvantovou mechaniku a molekulární dynamické simulace k řešení výše uvedených problémů. Simulace budou vycházet z kvantově-chemických výpočtů typu COSMO-RS, aby umožnily první a relativně rychlý kvalitativní odhad Hansenových parametrů rozpustnosti a mohly tak sloužit při prvotním screeningu vhodných polymerů. V dalším kroku budou použity molekulárně dynamické simulace k simulaci afinity polymer-léčivo v reálném systémovém uspořádání (ideálně včetně základních experimentálních znalostí).
První studovaný oblastí bude výběr vhodných polymerů pro přípravu amorfního tuhých roztoků (ATR) s vybraným léčivem při maximalizaci dlouhodobé stability ATR. Následně plánujeme využít stejného pro studium interakcí vybraných polymerů s léčivem ve vodním prostředí, abychom maximalizovali rozpustnost léčiva a zabránili vysrážení léčiva z přesyceného roztoku. Druhý studovaný systém se bude skládat z molekul povrchově aktivních látek (syntetických i přírodních) ve vodním prostředí, kde plánujeme studovat vliv koncentrace molekul povrchově aktivních látek, délky hydrofobních a hydrofilních řetězců, přítomnosti iontové síly nebo teplotních změn na tvorbu micel/svinutí molekul povrchově aktivní látky. Zvláštní pozornost bude věnována situacím, kdy se do tohoto systému přidají molekuly léčiva, přičemž cílem bude porozumět „rozpustnosti“ molekul léčiva v micelách povrchově aktivní látky. Získané výsledky budou porovnány s dostupnými experimentálními daty rozpustnost léčiva v polymeru, časový vývoj koncentrace léčiva v přesyceném roztoku stabilizovaném polymerem nebo měření permeace molekul léčiva v přítomnosti povrchově aktivních látek a polymerů.
