Entwicklung von Methoden zur Wirkstoffspeicherung in polymeren Kolloidpartikeln mit Hohlräumen und zur Steuerung des Zeitprofils der Wirkstoffabgabe im Hinblick auf agrartechnische Anwendungen

• Antragsteller: Dr. Thorsten Brand
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2002
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5313472

Die Emulsionspolymerisation ist ein wichtiges Verfahren zur Herstellung von Polymeren. Diese werden hierbei als wäßrige Dispersionen von Latexpartikeln (d = 50 - 500 nm) in kolloidaler Form erhalten und z. B. als Farben verwendet. Zur Erreichung hoher Deckfähigkeit ohne den Zusatz anorganischer Pigmente, wurden Latexpartikel mit Hohlräumen entwickelt. Sie sind auf die Abgabe ihres Wassergehaltes während der Farbtrocknung abgestimmt (ca. 1 h). Solche Partikel besitzen jedoch auch Anwendungspotential als Depots zur kontrollierten Abgabe von Wirkstoffen in der Agrarwirtschaft. Die erforderlichen Freisetzungsraten gegebener Wirkstoffe sind den Agrarwissenschaftlern bekannt, aber die Herstellung polymerer Kolloide mit Langzeit-Depotwirkung ist unerforscht. Dazu sind zwei Anforderungen zu erfüllen: Die Einführung der Wirkstoffe in die Latexpartikel und die Steuerung des Zeitprofils der Wirkstofffreisetzung. Die in Prof. Gilberts Gruppe (University of Sydney, Australien) vorhandenen profunden Kenntnisse der Mechanismen von Emulsionspolymerisation und Diffusion niedermolekularer Verbindungen durch verschiedene Polymerarten ermöglichen, die Ausrichtung der Kolloidsynthese auf die erwünschte Charakteristik der Wirkstoffabgabe. Dieses in Kooperation mit dem "New South Wales Department of Agriculture" geplante Projekt dient der Entwicklung eines besseren mechanistischen Verständnisses des notwendigen Syntheseprozesses anhand der Herstellung von Latices mit Modellwirkstoffen. Die so gewonnenen Erkenntnisse bilden die Grundlage für den effizienteren und somit umweltfreundlicheren Einsatz von Bioziden in der Agrarwirtschaft.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Australien
• Kooperationspartner: Professor Dr. Robert G. Gilbert