Ein Ziel moderner Arzneistoffforschung ist es, Wirkstoffe in kurzer Zeit bereitstellen zu können, die zudem stärker bisher auf den Bedarf der Patientinnen und Patienten zugeschnitten sind. Neue Wirkstoffe werden zunehmend aus erneuerbaren, biobasierten Rohstoffen wie Pflanzen oder Mikroorganismen gewonnen, was zu neuen Herausforderungen bei der Aufreinigung führt.
Prof. Wohlgemuth: „Tabletten sind nach wie vor die von den Patienten akzeptierteste Darreichungsform von Medikamenten. Daher muss der zunächst in einer Flüssigkeit vorliegende Wirkstoff durch Kristallisation in die feste Form überführt werden. Egal, woher die Wirkstoffe kommen, ist es wichtig, diese in einem kontinuierlichen Prozess zu kristallisieren, um die Wirkstoffpartikel ressourcenschonend und mit höchster und vor allem konstanter Qualität aufzureinigen – also sie von anderen Stoffen zu trennen. Als Ergebnis wird ein festes, kristallines Produkt mit definierten Eigenschaften für eine optimale Wirksamkeit im späteren Arzneimittel gewonnen.“
Prozessschritte dieser Kristallprozesskette sind – neben der Kristallisation selbst – die Trennung der festen Wirkstoffpartikel von den flüssigen Bestandteilen, anschließend das Waschen und Trocknen der Partikel, um ein Pulver zu erhalten.
Prof. Wohlgemuth entwickelt mit ihrer Arbeitsgruppe kleine, kontinuierlich arbeitende Apparaturen und Verfahren, um den Kristallisationsprozess unter anderem dezentral etablieren und in nur wenigen Tagen anpassen zu können: „Dies ermöglicht es, Lieferketten zu verkürzen, Engpässe zu umgehen und damit, mit Blick auf die Patienten, neue Arzneimittel in kurzer Zeit produzieren zu können.“
Die biobasierten Rohstoffe stellen eine besondere Herausforderung dar, da die bisherigen Prozesse vornehmlich auf fossile Rohstoffe zugeschnitten sind, die mit deutlich weniger Variation in den Ausgangsmaterialien verbunden sind. Wohlgemuth: „An der HHU will ich robuste kontinuierliche Prozesse entwickeln, die Abfallströme reduzieren und bereits das Recycling etwa von Lösungsmitteln beinhalten. Sie tragen somit der Kreislaufwirtschaft Rechnung. Damit kann unsere Forschung dabei helfen, globale Nachhaltigkeitsziele der europäischen Union zu erreichen.“
Zur Person
Kerstin Wohlgemuth (geboren 1984 in Hattingen) studierte Bioingenieurwesen an der Technischen Universität Dortmund (Diplom 2008). Im Jahr 2012 promovierte sie ebenfalls in Dortmund mit der Arbeit „Induced Nucleation Processes during Batch Cooling Crystallization“ zur Dr.-Ing. in Bio- und Chemieingenieurwesen. Seit 2012 leitete sie dort die Arbeitsgruppe „Kristallisation und Produktdesign“, in deren Rahmen sie 2019 im Bereich Feststoffverfahrenstechnik habilitierte. Zum 1. Mai 2026 wird sie zur W2-Professorin für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie an der HHU ernannt.
Prof. Wohlgemuth entwickelt nachhaltige Prozesse, um kristalline Produkte – mit Blick auf Wirkstoffe – aufzureinigen. Ziel ihrer Forschung ist es, auf Basis biobasierter Herstellungsverfahren Arzneistoffe dezentral und patientenzentriert zu produzieren. Sie veröffentlichte, teils zusammen mit Koautorinnen und -autoren, über 60 wissenschaftliche Arbeiten in begutachteten wissenschaftlichen Zeitschriften, darunter Separation and Purification Technology, Powder Technology und Chemical Engineering Science.
Wohlgemuth ist seit 2021 Vorsitzende der DECHEMA/VDI-Fachgruppe Kristallisation und zudem gewähltes Mitglied in der Fachgruppe Kristallisation der Europäischen Föderation für Chemie-Ingenieurwesen.