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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-18814
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/1881/


Fritze, Andreas

Präparation und Charakterisierung von Liposomen zum passiven und aktiven Targeting

Preparation and characterization of liposomes for either active or passive drug targeting

Dokument1.pdf (11.793 KB) (md5sum: b8f70bca60423ae98595c8c629d60e1e)

Kurzfassung in Deutsch

In der vorliegenden Arbeit wurden liposomale Wirkstoffträger zum aktiven und passiven Targeting entwickelt. Da diese Wirkstoffträger zur parenteralen Applikation gedacht sind, werden besondere Anforderungen an eine GMP-gerechte Herstellung gestellt.
Ziel dieser Arzneistoffträger war die Ansteuerung von Tumoren des Gastrointestinaltraktes. Hierzu wurden doxorubicinhaltige Liposomen, die eine pH-abhängige Freisetzung aufwiesen, entwickelt. Durch eine Oberflächenmodifikation mit Somatostatin wurde eine spezifisches Ansteuern von Somatostatinrezeptor exprimierenden Zellen erreicht.
Zu Beginn der Arbeit wurden neue Möglichkeiten zur Doxorubicinbeladung von Ei-Phosphatidylcholin (EPC)/Cholesterol (7/3 mol/mol) Liposomen entwickelt. Dabei konnte gezeigt werden, dass ein transmembranärer Diammoniumhydrogenphosphat-Gradient eine neue, alternative Methode zur Beladung von Liposomen mit Doxorubicin darstellt. Durch nähere Charakterisierung der Doxorubicin Liposomen, die über einen Ammoniumphosphat-Gradienten beladen wurden konnte gezeigt werden, dass diese Formulierung zum einen über mehrere Tage lagerungsstabil und zum anderen dennoch in der Lage ist, den Wirkstoff in Abhängigkeit vom extraliposomalen pH-Wert wieder freizusetzen. Die im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Liposomen zeigen in einer pH-Umgebung von pH 7,4 innerhalb von 2 Stunden eine Wirkstofffreisetzung von weniger als 2 %, während in einem Milieu mit einem pH-Wert von pH 6,5 bzw. pH 5,5 nahezu 10 % bzw. 20 % des verkapselten Doxorubicins innerhalb der ersten Stunde freigesetzt werden. Dies könnte einen weiteren Vorteil der liposomalen Tumortherapie angesichts des pathophysiologisch sauren pH-Wertes im Tumorgewebe gegenüber dem herkömmlichen Einsatz von Zytostatika darstellen.
Im Weiteren wurde eine Oberflächenmodifikation der Liposomen mit Somatostatin durchgeführt. Hierbei wurden zwei verschiedene Techniken verwendet, um biotinyliertes Somatostatin an die Vesikel zu koppeln: zum einen die in Vorarbeiten am Lehrstuhl entwickelte post-functionalization technique und zum anderen die "Sandwichmethode" über biotinylierte Lipide. Beide Verfahren wurden mit Fokus auf die Stabilität der Lipidvesikel und ein gezieltes Ansteuern von Somatostatin-Rezeptor tragenden Zellen näher untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die oberflächen-modifizierten im Gegensatz zu den nicht modifizierten Liposomen eine Affinität zu den Zellen besitzen.
Mit dem in dieser Arbeit zum ersten Mal beschriebenen neuem Doxorubicin Drug Delivery System ist ein liposomales Trägersystem entwickelt worden, das zum einen Tumorzellen direkt ansteuern und zum anderen aufgrund des pathophysiologischen pH-Wertes im aciden Tumorgewebe den Wirkstoff vermehrt direkt vor Ort freisetzen kann.


Kurzfassung in Englisch

The presented thesis describes the development of liposomes for either active or passive drug targeting. Due to the parenteral application the liposomes have to comply with the guidelines of good manufacturing practices.
Initially a new potent and alternative doxorubicin (DXR) remote loading method was developed for egg-phosphatidylcholin/cholesterol (7/3 mol/mol) liposomes. It could been shown, that loading of liposomes with DXR via phosphate gradients is a potent and alternative remote loading method, which considers the thermo- and light-sensitive properties of the drug. Besides efficient and stable DXR loading into the vesicles, the release of the drug is as well important for successful drug delivery systems. As shown in the presented work, the release of DXR from liposomes, which were loaded with phosphate gradient, is highly dependent on the extraliposomal pH-value. In this study, pH values 7.4, 6.5 or 5.5, similar to situation in most tissues, in tumor or in endosomes, were chosen to imitate the various pH environments of the liposomes from application to target. In case of phosphate loaded DXR liposomes a low extraliposomal pH-value results in an increased DXR release, whereas liposomes loaded with sulphate gradient are not significantly influenced by the extra-vesicular pH-value.
Furthermore a liposomal surface modification with somatostatin for active targeting to gastro-neuroendocrine tumours was performed. For this purpose two different techniques, the post functionalization technique and the sandwich method, have been carried out.
With the post functionalization technique the protein was coupled with a N-hydroxysuccinimid sterol derivative at the vesicle surface. The sandwich method was performed with biotinylated somatostatin. When using this method, the biotinylated protein was connected to biotinylated vesicles by avidin. The two different functionalization methods were optimized with the focus on the stability of the liposomes. In studies with BON and MCF-7 cells the suitability of the developed, modified liposomes for an active drug targeting was tested.
With these liposomes a new DXR drug delivery system was developed, which on the one hand exhibits a possibility for active drug targeting and on the other hand shows a pH sensitive drug release.


SWD-Schlagwörter: doxorubicin , membran , coated vesicle , targeted drug delivery , liposom
Freie Schlagwörter (deutsch): PEG-Sterole , transmembraner Phosphat-Gradient
Freie Schlagwörter (englisch): remote loading method , post functionalization technique
Institut: Institut für Pharmazeutische Wissenschaften
Fakultät: Fakultät für Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften
DDC-Sachgruppe: Chemie
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Peschka-Süss, Regine ( Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 30.06.2005
Erstellungsjahr: 2005
Publikationsdatum: 18.07.2005
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