działalność badawcza
Centrum Farmacji i Biotechnologii
GRUPA BADAWCZA Farmacji, Chemii Kosmetycznej i Biotechnologii
Lider Grupy
dr inż. Jolanta Janiszewska
tel. +48 517 883 174
jolanta.janiszewska@ichp.lukasiewicz.gov.pl
- Kosmetyki i produkty chemii gospodarczej
- Zaawansowane materiały funkcjonalne – wyroby medyczne, suplementy diety, farmaceutyki, nutraceutyki
- Wykorzystanie bioprocesów w technologii chemicznej
- Substancje biologicznie czynne dla branży life science
- Peptydy aktywne biologicznie – hydrolizaty białkowe, peptydy syntetyczne
Sekcja Technologii Formulacyjnych zajmuje się opracowywaniem formulacji i technologii wytwarzania produktów leczniczych, wyrobów medycznych, suplementów diety oraz środków spożywczych specjalnego przeznaczenia medycznego.
Zespół tworzą specjaliści z wieloletnim doświadczeniem w prowadzeniu projektów badawczo-rozwojowych, potwierdzonym licznymi wdrożeniami technologii w kraju i za granicą.
Nowoczesne zaplecze technologiczne (modernizacja w 2019 r.) zapewnia najwyższe standardy wytwarzania zgodne z wytycznymi EMA oraz FDA. Park technologiczny umożliwia wytwarzanie stałych form badanego produktu leczniczego do badań klinicznych, w tym:
- Krótkich serii dla chorób rzadkich, sierocych
- Serii standardowych dla chorób powszechnie występujących
- Preparatów do badań biorównoważności
- Formulacji do badań przedklinicznych
W Sekcji Chemii realizowane są dwa kluczowe obszary badań:
- opracowywanie innowacyjnych technologii substancji aktywnych leków generycznych w skali laboratoryjnej i wielkolaboratoryjnej non-GMP, pozwalającej na kolejne skalowania procesów wytwarzania substancji farmaceutycznych, aż do skali półtechnicznej,
- badania naukowe nad poszukiwaniem nowych związków posiadających aktywność biologiczną we współpracy z wiodącymi ośrodkami akademickimi w kraju i za granicą.
- Klonowanie fragmentów DNA i konstrukcja prokariotycznych szczepów produkcyjnych
- Kontrola stabilności szczepów, przygotowanie i prowadzenie Badawczego Banku Komórek (RCB) oraz Podstawowego Banku Komórek (MCB) i Roboczego Banku Komórek (WCB)
- Hodowla mikroorganizmów / Upstream produkcji
- Oczyszczanie rekombinowanych białek / Downstream produkcji
- Liofilizacja
- Identyfikacja białek i oznaczanie masy cząsteczkowej
- Inżynieria genetyczna
- Modelowanie molekularne
- Inżynieria białek
- Inne usługi
labORATORIUM Analityki farmaceutycznej
Zespól Kontroli Jakości prowadzi analizy w zakresie kontroli:
- materiałów wyjściowych używanych do produkcji substancji czynnych i produktów leczniczych
- półproduktów wytwarzanych w procesie produkcyjnym (badania międzyoperacyjne)
- finalnych produktów – substancji czynnych
- produktów leczniczych
- materiałów opakowaniowych, w których przechowywane są substancje czynne
- warunków wytwarzania, w tym procesów czyszczenia aparatury technologicznej zgodnie z Ph. Eur., USP, FP w standardzie GMP.
Zespół Analizy Chemicznej prowadzi badania w zakresie analiz substancji czynnych, produktów leczniczych, substancji pomocniczych, surowców farmaceutycznych zgodnie z Ph. Eur., USP, FP w standardzie GMP.
Zakres działalności
- Opracowanie i optymalizacja metod analitycznych
- Walidacja metod analitycznych
- Walidacja metod oznaczania pozostałości substancji w procesie mycia linii produkcyjnej
- Weryfikacja metod analitycznych
- Transfer metod analitycznych
- Certyfikacja serii na zgodność z GMP (certyfikat) w zakresie kontroli jakości produktów leczniczych, substancji aktywnych oraz substancji pomocniczych i surowców
- Badania dostępności farmaceutycznej dla różnych form farmaceutycznych
- Badania stabilności substancji czynnych i produktów leczniczych w kwalifikowanych komorach klimatycznych w warunkach długoterminowych
- Badanie profilu zanieczyszczeń – wykrywanie, identyfikacja oraz oznaczanie ilościowe zanieczyszczeń zgodnie z wymaganiami monografii farmakopealnych (USP, Ph. Eur., FP), zaleceniami Międzynarodowej Konferencji ds. Harmonizacji (ICH), wymaganiami Europejskiej Agencji ds. Leków (EMA) oraz amerykańskiej Agencji ds. Leków i Żywności (FDA)
- Standaryzacja wzorców substancji czynnych i ich zanieczyszczeń.
W Zespole Analityki Badawczej prowadzone są prace badawcze dotyczące pełnej analitycznej charakterystyki substancji chemicznych i farmaceutycznych oraz prace analityczne dla różnych form farmaceutycznych (tabletki, kapsułki, roztwory, krople do oczu w postaci roztworów i zawiesin, emulsje i maści). Na podstawie prowadzonych badań przygotowywana jest dokumentacja spełniająca wymagania komitetów kreujących kryteria jakości leków, w tym Międzynarodowej Rady Harmonizacji Wymagań Technicznych dla Rejestracji Produktów Leczniczych Stosowanych u Ludzi (ICH) oraz europejskich i amerykańskich Urzędów rejestracyjnych.
Zespół Analityki Badawczej współpracuje z jednostkami naukowymi i przemysłowymi realizując prace analityczne w ramach projektów naukowych. Wyniki prac badawczych prezentowane są w czasopismach o zasięgu krajowym oraz międzynarodowym, a także na konferencjach naukowych.
Zespół Farmakokinetyki prowadzi prace w zakresie badań biorównoważności i dostępności biologicznej produktów leczniczych. Od roku 2003 Zespół pracuje zgodnie z zasadami Dobrej Praktyki Laboratoryjnej (Certyfikat nr 25/2020/DPL). W ramach współpracy z krajowymi i zagranicznym firmami farmaceutycznymi i ośrodkami klinicznymi w zespole wykonano ponad 400 walidacji metod analitycznych i badań farmakokinetycznych.
Zakres działalności:
- Przygotowanie projektu badania
- Opracowanie lub adaptacja metody bioanalitycznej służącej do oznaczania substancji leczniczej i/lub metabolitów w materiale biologicznym
- Walidacja metody bioanalitycznej zgodnie z wymogami EMA
- Wykonanie oznaczeń w materiale biologicznym (HPLC, LC/MS/MS)
- Obliczenia farmakokinetyczne (WinNonlin)
- Dokumentacja badania w formacie CTD Moduł 5:
- Archiwizacja próbek materiału biologicznego (temp. ≤-14°C i ≤ -60°C)
- Przygotowanie opinii eksperckich
- Zarządzanie badaniami farmakokinetycznymi (w tym część kliniczna)
- Przygotowanie wniosku o dofinansowanie
Sekcja Analizy Mikrobiologicznej prowadzi prace w zakresie badań mikrobiologicznych dla zleceniodawców z przemysłu i w ramach kooperacji wewnętrznej Łukasiewicz- ICHP. Sekcja Analizy Mikrobiologicznej posiada certyfikat GMP i regularnie jest poddawany audytom firm zlecających badania oraz Głównej Inspekcji Farmaceutycznej. Oprócz standardowych badań w kontroli jakości, Sekcja zajmuje się także opracowaniem metod badań do konkretnych produktów farmaceutycznych oraz do produktów nie będących lekami.
Zakres działalności:
- badanie jałowości
- badanie czystości mikrobiologicznej
- badanie endotoksyn bakteryjnych (metoda żelowa: badanie graniczne)
- badanie skuteczności ochrony przeciwdrobnoustrojowej
- skuteczność środków dezynfekcyjnych
- monitorowanie mikrobiologiczne pomieszczeń czystych
- badania żyzności i jałowości podłóż mikrobiologicznych
- walidacje i transfery metod mikrobiologicznych – potwierdzenie odpowiedniości metody do danego zastosowania.
Centrum Zrównoważonej Chemii
GRUPA BADAWCZA Technologii Polimerów
Tematyka badawcza
- Modyfikacja chemiczna tworzyw termoplastycznych metodą reaktywnego wytłaczania
- Recykling tworzyw termoplastycznych, w tym metodą reaktywnego wytłaczania
- Napełnianie i wzmacnianie tworzyw termoplastycznych
- Biodegradowalne kompozyty polimerowe z zastosowaniem surowców pochodzenia naturalnego
- Nanokompozyty polimerowe
- Modyfikacja i przetwórstwo tworzyw konstrukcyjnych, w tym PPO
- Badania właściwości materiałów polimerowych
- Technologia wytwarzania i modyfikacja tworzyw polimerowych
Tematyka badawcza
- Badania nad ograniczaniem palności tworzyw sztucznych (polietylen, polipropylen, poliuretany, poliestry, epoksydy, polistyren i inne).
- Synteza i modyfikacja antypirenów bezhalogenowych w tym systemy dodatków ograniczających palność typu Intumescent Flame Retardant System (IFRs), syntezy antypirenów na bazie technologii żywic epoksydowych.
- Dobór antypirenów działających efektywnie w kompozycji z danym tworzywem.
- Technologie otrzymywania żywic poliestrowych, żywic epoksydowych – w tym żywice o właściwościach specjalnych, ciekłe, niskotopliwe, stałe żywice epoksydowe, środki uelastyczniające do żywic epoksydowych.
- Technologie otrzymywania kompozytów w tym nanokompozytów w oparciu o duroplasty.
- Synteza środków pomocniczych do wybranych żywic konstrukcyjnych – w tym plastyfikatory otrzymywane z produktów ubocznych i odpadowych.
- Technologie żywic mocznikowo, melaminowo, fenolowo – formaldehydowych – w tym pianki melaminowe oraz żywice o obniżonej emisji formaldehydu.
- Technologie otrzymywania tworzyw poliuretanowych – nowego typu materiały izolacyjne (budownictwo modułowe), elastyczne pianki poliuretanowe.
- Technologie wodorozcieńczalnych żywic poliestrowych.
- Optymalizacja technologii już istniejących związanych z powyższą tematyką.
- Nowe materiały polimerowe: modyfikacja chemiczna i fizyko-chemiczna termo- i duroplastów.
- Nowe materiały polimerowe: polimery funkcjonalne z dodatkiem modyfikatorów struktury lub funkcjonalizowanych hybrydowych napełniaczy naturalnych lub odpadowych.
- Termoplastyczne, bezrozpuszczalnikowe kleje typu hot-melt: kleje polikondensacyjne (poliamidowe, poliestrowe), kleje oparte o PP, PE, kopolimery EVA, APAO i kauczuki blokowe (SIS, SBS, SEBS) i inne, kleje stosowane w przemyśle: skórzanym, elektrotechnicznym, budowlanym meblarskim, opakowaniowym i elektronice.
Tematyka badawcza
- Projektowanie nowych biopolimerów o konkurencyjnych właściwościach przeciwbakteryjnych, przeciwgrzybiczych i przeciwutleniających
- Modyfikacja właściwości fizykochemicznych i użytkowych biodegradowalnych polimerów naturalnych (szczególnie chitozanu) o potencjalnym zastosowaniu w przemyśle opakowaniowym
- Otrzymywanie nowych plastyfikatorów materiałów polimerowych na bazie polisacharydów, w tym synteza mieszanin głęboko eutektycznych (z ang. deep eutectic solvent)
- Powłoki jadalne i opakowania aktywne na bazie polimerów pochodzenia naturalnego, jako konkurencja dla współczesnych materiałów opakowaniowych stosowanych w przemyśle spożywczym
- Badanie procesów uwalnianie składników aktywnych z matryc polimerowych
- Otrzymywanie i charakterystyka fizykochemiczna nowych czynników sieciujących oraz mieszanin i kompozytów polimerowych
- Sieciowanie chemiczne i fizyczne mieszanin polimerowych
- Polimeryzacja emulsyjna, suspensyjna, blokowa – otrzymywanie suspensji polimerowych i monodyspersyjnych lateksów oraz transparentnych tworzyw sztucznych
- Oczyszczanie i wydzielanie substancji (np. z materiału roślinnego) metodą ekstrakcyjną oraz metodą sorpcji i desorpcji na żywicach jonowych lub niejonowych
- Otrzymywanie ekologicznych środków grzybobójczy i bakteriobójczych oraz naturalnych nawozów
Tematyka badawcza
- Synteza poliuretanów i silikono-uretanów sieciujących się wilgocią z powietrza,
- Wodne dyspersje poliuretanowe, silikono-uretanowe, akrylowo-uretanowe, silikonowo-akrylowe, akrylowo-alkidowe, zwłaszcza w zastosowaniu jako materiały powłokowe,
- Modyfikacja izocyjanianami asfaltów, paków węglowych i żywic węglowodorowych,
- Asocjacyjne zagęszczacze poliuretanowe,
- Badania starzeniowe i aplikacyjne klejów, powłok, kitów i kompozycji,
- Plastyfikatory polimeryczne do PVC,
- Bezrozpuszczalnikowe i wodno-dyspersyjne spoiwa do powłok sieciujących promieniowaniem UV,
- Silikono-uretany jako:
- rusztowania żywych komórek,
- stałe elektrolity polimerowe,
- membrany do separacji mieszanin ciekłych i gazowych,
- Nanoproszki polimerowe jako modyfikatory udarności lakierów proszkowych i tworzyw polimerowych,
- Materiały powłokowe do specjalnych zastosowań np. samonaprawiające się powłoki polimeryczne, ekranujące promieniowanie elektromagnetyczne itp,
- Retykulowany węgiel szklisty,
- Polimerowe materiały eksploatacyjne stosowane w drukarkach 3D’
- Badania wybranych właściwości materiałów powłokowych (farb i lakierów).
- Synteza, optymalizacja i modyfikacja polimerów winylowych i specjalnych w tym: poli(chlorek winylu), poli(winylobutyral), .poli(tlenek fenylenu), poli(tlenek metylenu), poliakrylan
- Technologia wytwarzania suspensyjnego PVC – wszelkie aspekty, w tym zwiększanie skali procesów prowadzonych w warunkach laboratoryjnych do skali pilotowej i przemysłowej.
- Technologia wytwarzania nanokompozytów PVC produkowanych „in-situ” – skala laboratoryjna, pilotowa.
- Technologia wytwarzania poliacetali – skala wielkolaboratoryjna i przemysłowa, fizyczna modyfikacja, opracowania założeń projektowych procesu wytwarzania poliacetali w skali przemysłowej.
- Kopolimeryzacja kationowa trioksanu z różnymi komonomerami, dobór inicjatorów.
- Dobór składu i warunków przetwórstwa mieszanek PVC, w tym zawierających PVC pochodzący z recyklingu.
Prace badawcze w procesie polimeryzacji chlorku winylu (synteza PCW)
→ Opracowywanie nowych składów recepturowych reakcyjnej w celu poprawy jakości otrzymywanego polichlorku winylu
→ Optymalizacja procesów syntezy PCW w kierunku: Zwiększania wydajności, Składów recepturowych
→ Badania w kierunku opracowania rodzajów PCW do nowych zastosowań
→ Badanie wpływu poszczególnych składników mieszaniny reakcyjnej na właściwości PCW
→ Badanie nowych substancji pomocniczych w procesie syntezy PCW i określenie ich wpływu na jakość otrzymywanego PCW
→ Badania w kierunku spełnienia wymagań środowiskowych procesu syntezy PCW.
Prace badawcze przy sporządzaniu suchej mieszanki (dry-blendu)
→ Opracowanie receptury suchej mieszanki spełniającej określone właściwości użytkowe
→ Opracowanie receptury suchej mieszanki spełniające określone właściwości przetwórcze
→ Modyfikacja receptury pod kątem optymalizacji: Składu, Właściwości, Ceny
→ Badanie skuteczności działania nowych środków przetwórczych oraz określenia ich sposobu użycia (ilości, etap wprowadzenia do mieszanki) na właściwości gotowego wyrobu i procesu przetwórczego
→ Badania jakościowe mieszanek PCW.
Badania przetwórcze
GRUPA BADAWCZA Technologii Chemicznej
Tematyka badawcza
- Procesy wielkiej syntezy organicznej
- Procesy wysokociśnieniowe
- Analiza identyfikacyjna związków organicznych
- Oferta badawczo-projektowa
- Synteza cieczy jonowych
- Wysokoprzetworzone chemikalia – środki biobójcze i higienizujące
- Bioprocesy w technologii chemicznej
- Rozdzielanie mieszanin azeotropowych
- Proces odsiarczania paliw
- Analiza związków organicznych
Tematyka badawcza
- Badania procesów odwodornienia lekkich węglowodorów alifatycznych (C3, C4)
- Badania procesów katalitycznych w układach wielofazowych w warunkach podwyższonego ciśnienia i temperatury; skala laboratoryjna i półtechniczna
- Produkcja paliw syntetycznych – synteza Fischer-Tropscha z wykorzystaniem CO2
- Opracowywanie, projektowanie i optymalizacja procesów technologicznych – proekologiczne, alternatywne ścieżki syntezy (skala laboratoryjna do wielkolaboratoryjnej)
- Oczyszczanie strumieni gazowych/ciekłych produktów
- Rozdział strumieni procesowych technikami membranowymi.
Doświadczenie
- Testy katalizatorów przemysłowych
- Procesy przekształceń termicznych (piroliza, kraking)
- Odwodornienie niskocząsteczkowych olefin
- Obliczenia, projektowanie i optymalizacja aparatów i procesów chemicznych
- Rozdział strumieni procesowych technikami membranowymi.
- Synteza Fischer-Tropscha.
Tematyka badawcza
- Ekspertyzy i oceny perspektywicznych kierunków rozwoju procesów chemicznych oraz petro-biorafineryjnych
- Wspomaganie mechanochemiczne i inne metody intensyfikacji przemysłowych syntez organicznych
- Systemowe rozwiązania w zakresie oleochemii, kaskadowego przetwórstwa odpadów, biomasy leśnej i rolnej oraz surowców odnawialnych
- Oceny koncepcji technologicznych w kontekście wdrożenia w przemyśle – z uwzględnieniem integracji surowcowej i procesowej
- Optymalizacja i powiększanie skali procesów petro-, biorafineryjnych i recyklingu (po ocenie koncepcji)
- Procesy pirolizy, krakongu i zgazowania odpadów tworzyw sztucznych i gumy, biomasy i niesortowanych odpadów komunalnych
- Biorafineryjne metody otrzymywania chemikaliów bazowych, związków wysokoprzetworzonych i materiałów pędnych (biopaliwa II i III generacji)
- Technologie wytwarzania wodoru dla potrzeb przemysłu chemicznego, energetyki rozproszonej i elektromobilności
- Projektowanie, preparatyka i charakterystyka katalizatorów do syntez organicznych
- Enancjoselektywne katalizatory w procesach syntezy organicznej
- Napełniacze mineralne i pochodzenia roślinnego do kompozytów polimerowych i uszlachetniania recyklatów
- Analizy fizykochemiczne katalizatorów, strumieni procesowych i produktów procesów petro-, biorafineryjnych i recyklingu.
Doświadczenie
- Ekspertyzy kierunków rozwoju procesów chemicznych oraz petro- i biorafineryjnych;
- Mechanochemiczna intensyfikacja przemysłowych procesów chemicznych;
- Opracowanie nowych, atrakcyjnych technologicznie ścieżek zagospodarowania odpadów i przetwórstwa biomasy, w tym do materiałów pędnych i związków wysokoprzetworzonych;
- Wytwarzanie wysokoprzetworzonych związków z surowców odnawialnych (np. na bazie chlorofilu);
- Opracowywanie nowych, wydajnych układów katalitycznych;
- Powiększanie skali procesów technologicznych.
Ocena i analiza wyrobów i surowców chemii gospodarczej:
- Środki piorące: ocena działania piorącego w warunkach rzeczywistych, badanie zdolności piorącej, inkrustacji, spadku wytrzymałości na rozerwanie, zaszarzenia, zażółcenia, skurczu, przebarwiania, utrzymania białości, zmiękczania pranych wyrobów.
- Płynne środki do mycia naczyń: badanie zdolności myjącej (test IKW, test mycia bezpośredniego) badanie zdolności emulgowania tłuszczu.
- Środki do mycia sanitariatów: badanie zdolności rozpuszczania kamienia wodnego.
- Mleczka i proszki czyszczące: badanie zdolności myjącej i uszkadzania powierzchni.
- Wybielacze tlenowe i chlorowe: badanie zdolności wybielania, stopnia uszkodzenia włókna, odbarwiania kolorów, zażółcenia.
- Środki do płukania tkanin: badanie efektu zmiękczania, eliminacji elektryczności statycznej, zmiany białości wyrobów, zdolności do wchłaniania wilgoci.
- Środki do mycia szyb: badanie zdolności usuwania brudu, suchej masy, zawartości alkoholu.
- Szampony: badanie zdolności pianotwórczych.
- Badania analityczne i fizyko-chemiczne surowców i gotowych wyrobów.
Badania biodegradacji całkowitej związków organicznych, w tym detergentów
- Badania biodegradacji całkowitej metodą respirometrii manometrycznej
- Badania biodegradacji całkowitej metodą pomiaru ubytku rozpuszczonego węgla organicznego (RWO)
- Oznaczanie chemicznego zużycia tlenu (ChZT)
- Oznaczanie rozpuszczonego węgla organicznego (RWO)
Tematyka badawcza
- Hydrometalurgia i elektrometalurgia metali nieżelaznych
- Odzyskiwanie metali i cennych pierwiastków z produktów i odpadów przemysłowych
- Technologie otrzymywania nanometali do zastosowań przemysłowych
- Oczyszczanie elektrolitów przemysłowych i odpadowych z zanieczyszczeń metalicznych
- Zastosowanie nowych materiałów elektrodowych w ogniwach, akumulatorach i superkondesatorach
- Niskotemperaturowe ogniwa paliwowe z elektrolitem polimerowym – budowa i testowanie ogniw
- Badania nad elektrokatalizą oraz mechanizmem i kinetyką wybranych procesów elektrodowych
- Utylizacja i recykling akumulatorów i baterii
- Kompozyty polimerowe z udziałem napełniaczy metalicznych
- Badanie właściwości i analiza materiałów za pomocą nowoczesnych metod fizykochemicznych (SEM, PCS)
- Oznaczanie zawartości metali w roztworach wodnych oraz w próbkach organicznych, nieorganicznych i z matrycą mieszaną organiczno-nieorganiczną (po roztwarzaniu/mineralizacji próbek)
Doświadczenie
- Przygotowania elektrod i prowadzenia reakcji elektrodowych mających znaczenie dla elektrochemicznych źródeł energii
- Konstrukcja i badanie akumulatorów i ogniw
- Konstrukcja wydajnych energetycznych ogniw paliwowych typu DMFC i H2-PEFC
- Budowa i projektowanie elektrochemicznych stanowisk badawczych
- Badania wzakresie elektrochemicznych procesów wydzielania metali i ich związków na różnorodnych podłożach (RVC®, GC, Pt, Au, Fe, Pb, PbO2, grafit, ultramikroelektrody)
- Badania w zakresie oczyszczania elektrolitów odpadowych z zanieczyszczeń metalicznych
- Opracowanie technologii otrzymywania proszków i nanoproszków miedzi
- Opracowanie metody otrzymywania kompozytów polimerowych z udziałem nanoproszków miedzi do zastosowania w ekranowaniu promieniowania elektromagnetycznego
