Salli Antila

1:a plats, internationella kategorin

The effect of temperature on the crystallization process of indomethacin
(Temperaturens effekt på kristalliseringsprocessen hos indometacin)

Hela arbete

Salli Antila, 18 år och studerande vid gymnasiet Turun normaalikoulu, besökte tillsammans med en grupp studerande Europas ledande forskningscentrum för partikelfysik (CERN) våren 2009.

”Under resan blev jag intresserad av forskning om ämnens struktur och bestämde mig för att skriva mitt tävlingsbidrag om ett ämne i anslutning till detta. Jag ville också inkludera en experimentell del i min studie, för att få möjlighet att i praktiken bekanta mig med materialforskning och de metoder och apparater som används. Via min lärare Riitta Rajalas kontakter fick jag möjlighet att göra arbetet i Åbo universitets laboratorium för industriell fysik, där man specialiserat sig på forskning om de fysikaliska egenskaperna hos farmaceutiska material, dvs. läkemedel och deras hjälpämnen. Förutom fysik och kemi har farmaci och medicin också alltid intresserat mig, så jag var väldigt entusiastisk när ämnet för mitt arbete preciserades till att gälla forskning om läkemedels struktur.”

Sallis arbete är en del av ett större forskningsprojekt där man utvecklar en teknologi för läkemedelsdosering, som bygger på funktionella nanoporösa kisel-/silicabaserade biomaterial. Nya läkemedelsmolekyler som uppvisat aktivitet är ofta komplicerade och det är svårt att utveckla lämpliga doseringsformer för dem. Nanoporösa material kan användas som en bärare för den aktiva substansen i tablettbaserade läkemedel för att förbättra produktens terapeutiska effekt, läkemedelsformens stabilitet och minska biverkningarna. Hur läkemedelsmolekylen absorberas i den nanoporösa bärarsubstansen utgör alltså en central del av projektet. Man har dock noterat att läkemedlens kristalliseringsbeteende i olika absorberingslösningar är komplext och mycket svårt att förutse utgående från litteraturuppgifter eller att modellera matematiskt. Man bör dock ha kontroll över kristalliseringsparametrarnas effekt på läkemedlets struktur för att det ska vara möjligt att producera slutprodukter med en hög fysikalisk och kemisk renhet. För detta krävs ännu mycket experimentellt forskningsarbete.

I sitt arbete undersökte Salli Antila effekten hos en viktig kristalliseringsprocessparameter, torkningstemperaturen, på kristalliseringsbeteendet och kristallstrukturen hos ett starkt indometacinbaserat inflammationshämmande och smärtstillande läkemedel. Sallis mål var att klargöra om man genom att ändra torkningstemperaturen vid kristalliseringsprocessen kan producera rena slutprodukter av indometacin. Salli undersökte tre olika torkningstemperaturer och deras effekt på indometacinprovens kristalliseringsbeteende genom att använda tre olika strukturforskningsmetoder (XRD, DSC, PLM). Resultaten visade att indometacinets kristalliseringsbeteende är komplext och att det inte är möjligt att producera helt rena slutprodukter enbart genom att variera torkningstemperaturen. Salli noterade dessutom att den lägsta torkningstemperaturen resulterade i indometacinslutprodukter med den jämnaste kvaliteten. Arbetet gav forskningsprojektet viktig ny information som kan utnyttjas i den fortsatta utvecklingen av kristalliseringsprocessen och rena kompositprodukter.

För skolans räkning handleddes Salli av Riitta Rajala. I laboratoriet för industriell fysik vid Åbo universitet handleddes Salla av doktorand Teemu Heikkilä.

Utvärderarna anser att Antilas ämne är synnerligen krävande för en gymnasist. Arbetet i en forskningsgrupp vid universitetet visar på aktivitet och nätverksbyggande, men trots detta har Antila haft en klart avgränsad egen del som hon har utrett. I sitt arbete rör sig Salla både inom fysikens och kemins område, vilket ytterligare har ökat arbetets svårighetsgrad. Hon har gått igenom bakgrunden till undersökningen, bl.a. med hjälp av ett omfattande källmaterial. Forskningsmetoderna och forskningsmaterialen är utmärkta. Framställningen är helt i linje med rådande vetenskaplig praxis och håller en utmärkt nivå. Salli presenterar sina slutledningar grundligt och diskuterar dessutom nyttan av sina forskningsresultat. Det finns inget att anmärka på beträffande slutledningarnas tillförlitlighet.

På fritiden är Salli en aktiv scout. Hon tycker också om att teckna, måla och resa.