A biztonságos és hatékony gyógyszergyártás terén folytatott kutatásaiért „L’Oréal – UNESCO A Nőkért és a Tudományért” díjat nyert Pataki Hajnalka, a BME VBK vegyészmérnöke.

„Az utolsó lehetőséget ragadtam meg, hogy pályázzak erre a díjra. A 35. év alatti kutatónők versenyében először, ám a korhatár elérése miatt utoljára nyújtottam be a pályamunkámat, és őszintén meglepődtem, hogy a szakmai zsűri az én kutatásomat vélte az egyik legígéretesebbnek” – vallotta Pataki Hajnalka, a BME Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar (VBK) Szerves Kémia és Technológia Tanszékének tudományos munkatársa, aki elnyerte a L’Oréal–UNESCO A Nőkért és a Tudományért magyar ösztöndíjat. A fiatal vegyészmérnök szakember hatékony, gyors és a biztonságos gyógyszergyártást segítő kristályosítási technológiák megalkotásán dolgozik. Eljárásaival a kristályosítás során bármikor ellenőrizhetők a hatóanyagok minősége, szükség esetén módosítások is végrehajthatók.

Pataki Hajnalka a gyógyszergyártás szigorúan ellenőrzött folyamataiba szeretne újítást behozni. Komoly dologra vállalkozott, ugyanis egy hatóságilag rendkívül szigorúan szabályozott, a már jól bevált szakaszos eljárásain nehezen módosító iparágat célzott meg. Manapság az előállított gyógyszerek minőségét elsősorban a kiindulási és a végtermékek ellenőrzésével végzik, a folyamatokat indokolt esetben egy-egy mintavétellel követik. Ez a minőségellenőrzési módszer és a szakaszos gyártástechnológia a gyártók szempontjából költséges: töredezetté teszi az előállítást és megnyújtja annak idejét, emellett bárminemű eltérés esetén az anyagok utólagos korrekciója a termékek újrafeldolgozásával történik, ami idő- és pénzbeli veszteség termelői oldalon.

Az elmúlt másfél évtizedben egy komoly paradigmaváltás formálódik a gyógyszergyártás iparágán belül: a kutatók az ún. folyamatos feldolgozást lehetővé tevő technológiákkal kísérleteznek. Nagy érzékenységű szenzorokkal a folyamatok közbeni szabályozás megvalósítása a céljuk. Ez a szenzoros folyamatszabályozás egyet jelent azzal, hogy a paraméterek gyártás közbeni célzott változtatásával kontrollálható a minőség, ám nemcsak az egyes szakaszok végén, hanem az előállítás tetszőleges pillanatában is. Pataki Hajnalka is hasonló babérokra tör: a gyorsabb és a fenntarthatóbb hatóanyag-tisztítás lehetséges módjait kutatja. Olyan eljárások megalkotására törekszik, amelyekkel rövidebb idő alatt, kevesebb energiát és környezetre káros oldószert alkalmaznak a kristályos hatóanyag gyártásához. Hajnalka minőségellenőrzési szenzorokat használ kristályosodási technológiáihoz, amelyekkel górcső alá veszi a gyógyszerhatóanyagokat és az azokat alkotó kristályok minőségét, szükség esetén módosítja azokat.

A műegyetemi vegyészmérnöknő célja, hogy utólagos feldolgozás nélkül, szabályozottabban állítson elő gyógyszer-hatóanyagkristályokat. Az általa is tanulmányozott kristályosítás egy köztes lépés a hatóanyag előállítása és formulálása között. A megfelelő folyamatkörülményekkel a hatóanyag tisztaságán túl annak fizikai tulajdonságai is befolyásolhatók. Ilyen például a kristályszerkezet, ami a hatóanyag oldhatóságán keresztül annak biohasznosulásáért felelős a szervezetben: ez a paraméter határozza meg az emberi testbe juttatott hatóanyag mennyiségét a kívánt hatás elérése érdekében. „Az eltérő kristályszerkezetű hatóanyagok önálló hatóanyagként is értékesíthetők, továbbá ez a kristályos szerkezet az eltarthatóságukra is hatással lehet. A kristályok mérete ezen túl meghatározza, milyen gyorsan oldódik fel a szervezetben az adott anyag és mikor következik be a kívánt hatás. Másrészt a kristályos, jól gördülő szemcse formátum egy könnyen feldolgozható hatóanyagot eredményezhet” – ecsetelte a részleteket arról a módról, amely megteremheti a gazdaságosabb, fenntarthatóbb, gyorsabb és pontosabban tervezhető gyógyszergyártás feltételeit.

Folyamatfelügyelő és -analizáló technológiák a gyógyszerhatóanyag kristályosításban

Pataki Hajnalka tagja a tanszékén működő FirePharma – Gyógyszer-, környezet- és biztonságtechnológiai kutatócsoportnak is, ahol kutatótársaival többek között folyamatos készítménytechnológiai eljárásokkal, a kristályosodás és formulációs lépések matematikai modellekkel történő felírásával, új szenzoros folyamatszabályozások kidolgozásával és az integrált gyártási láncban zajló folyamatok prognosztizálásával foglalkoznak. A díjazott vegyészmérnöknő e munkacsoport keretében végzi folyamatos szenzoros módszerekkel kapcsolatos elemzéseit is. „Magyarországon és nemzetközi szinten is aktívan foglalkoztatják a kutatókat a gyógyszerhatóanyag-kristályosításban rejlő lehetőségek. Ám az egyes kutatócsoportok különböző fejlesztéseket végeznek és azok végső célja is változatos. A téma népszerűsége az előnye mellett egyben a hátránya is: nehéz olyan szűkebb területet találni, ahol egy kutató egyedit mutathat és kitűnhet társai közül” – tekintett ki a választott kutatás szélesebb perspektívájára a műegyetemi vegyészmérnöknő. Nézete szerint a folyamatos szabályozott technológiák bevezetése hosszútávon idő- és költségbeli megtakarítást eredményez, emellett lehetőséget ad kisebb, automatizált gyártóhelyek kialakítására, ezáltal is csökkentve a globális ellátás problémáit.

 Firepharma kutatócsoport

Pataki Hajnalka a bme.hu-nak adott interjúban elárulta, hogy a természettudományok iránti vonzalma már általános iskolában kialakult. Eleinte érdekelte a jogi szakma, ám hamar rájött, hogy a kémia területén találhatja meg számításait, e téren tud kiteljesedni. Emiatt esett választása a BME Vegyészmérnöki és Biomérnöki Kar képzésére továbbtanuláskor. A diploma megszerzése után úgy döntött, az ipar helyett egyetemi kutatóként építi tovább karrierjét. „Sosem gondolkodtam váltáson. A Műegyetemen a kutatócsoportunkban a tudományos munka iránti pozitív szemlélet a mérvadó. Emberileg és szakmailag is kiváló kollégákból álló csapatban, és egy olyan támogató közösségben dolgozhatok, ahol a társaimra szakmai és magánéleti kérdésekben egyaránt számíthatok.” Hajnalka úgy véli, kutatóhelye számára megadja mindazt, amit egy fiatal szakember fontosnak tart: a felmerült tudományos problémák megoldása során teret nyer a kreativitása, az ipari igények és a nemzetközi trendek függvényében szabadon megválaszthatja azt a kutatási témát, amelyet magáénak érez, amelyben kihívásokat lát, és amelyben kiteljesítheti önmagát. „Nőként, édesanyaként és egyben kutatóként engem ez a légkör és az itteni lehetőségek tartanak a Műegyetem” – zárta gondolatait a bme.hu-nak adott interjúban Pataki Hajnalka.

TZS-HA

Fotók: L’Oréal Magyarország