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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-67606
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/6760/


Alkatout, Amina

Einfluss von Phospholipiden in nanopartikulären Lipidcarriern auf die Wirkstoffabsorption durch das Darmepithel, gemessen am Caco-2 Modell

Influence of phospholipids in nanoparticular lipid-carrier on the absorption of drugs in the intestinal epithelium, analysed with the caco-2 model

Dokument1.pdf (2.715 KB) (md5sum: 207c0361efee326bae1f8e878502c291)

Kurzfassung in Deutsch

Phospholipide spielen, aufgrund ihrer biologischen, chemischen und physikalischen Eigenschaften, in der Entwicklung von Arzneistoff-Formulierungen eine wichtige Rolle. Sie werden schon seit langer Zeit als Bestandteile von Carrier-Systemen eingesetzt und spielen dabei z.B. als Hauptkomponente bei Liposomen eine Rolle. Jedoch werden sie auch innerhalb anderer (kolloidaler) Arzneiformen wie (Misch)mizellen, Nanoemulsionen oder Mikroemulsionen als weitere Beispiele für Vehikelsysteme angewendet. Wirkstoffe können durch Inkorporierung in (Phospholipid-)Vesikel oft besser transportiert und folglich besser in die Zelle aufgenommen werden. Ihre Vorteile zeigen sich dabei durch eine spezifische Freisetzungskinetik, ihrer gezielten Freisetzung in bestimmten Geweben und der verbesserten Löslichkeit.
Innerhalb der vorliegenden Arbeit wird einerseits gezeigt in wieweit Phospholipide in einfachen (Liposomen) und komplexen (Nanoemulsion) Phospholipid-Formulierungen die Resorption der beiden Modell-Wirkstoffe Dexamethason (DXM) und Ciclosporin A (CsA) (BCS-Klasse II und IV) im Darm haben. Die Untersuchungen werden dabei mit dem Caco-2 Modell als Beispiel eines intestinalen Zell-Modells durchgeführt. In Vorversuchen wird der Einfluss der bei der physiologischen Lipidverdauung und –aufnahme wichtigen Gallensalze und Phospholipase A2 (PLA2) auf die Funktionsfähigkeit des Zell-Monolayes untersucht.
Bei Untersuchungen mit DXM wird die Beeinflussung verschiedener natürlicher Phospholipide unterschiedlicher Aufreinigungs- und Sättigungsgrade auf den Wirkstoff-Transport verglichen. Die verschiedenen Phospholipide selbst bringen dabei keine wesentlichen Unterschiede mit sich, wobei DXM in freier Form, verglichen zu den DXM-Liposomen (sowohl mittels Extrusion als auch durch Ultraschall hergestellt) etwas besser transportiert wird. Nur die Gegenwart höherer Gallensalzkonzentrationen (~ 5 mM) und PLA2 führt zu einem erhöhten Transport des liposomalen DXM verglichen zur freien Form. Hierbei spielen wohl auch toxische Einflüsse eine Rolle.
Außerhalb der Untersuchungen mit Liposomen wird für CsA als Modell-Wirkstoff der Fokus außer auf einer Verbesserung der Resorption auch auf das in Lösung bringen gerichtet. Hierzu wird eine Nanoemulsion als weitere Lipidformulierung entwickelt und mit Sandimmun Optoralâ als Beispiel eines gängigen Handelspräparates verglichen. Hier zeigt sich eine deutliche Konzentrationsabhängigkeit. Bei kleineren CsA-Konzentrationen (< 0,2 mM) übertrifft der CsA-Transport innerhalb NanoSolve den des Sandimmun Optoralâ.
Andererseits wird außer der erwähnten Einflüsse von Phospholipiden, innerhalb ihrer Anwendung als Liposomen und Nanoemulsion wird deren indirekter Einfluss auf den Transport von CsA als Beispiel eines P-gp Substrats untersucht. Grundlage hierfür ist die Erkenntnis, dass das Efflux Protein P-gp als Phospholipid Translokator eine bedeutende Rolle spielt. Demzufolge soll getestet werden, ob durch diverse Phospholipide unterschiedlicher Struktur und Herkunft die Funktionsweise von P-gp bezüglich CsA beeinflusst werden kann. Dabei werden Parameter wie Art und Zusammensetzung, Konzentration und Zeitpunkt der Inkubation diverser Phospholipide variiert und Zusammenhänge dargestellt. Hierbei zeigt die Präinkubation geringerer Konzentrationen mittelkettiger Phosphatidylcholine (z.B. Dioctanoyl-Phosphatidylcholin) eine deutliche Verbesserung des CsA-Transports.




Kurzfassung in Englisch

Phospholipids play an important role in the development of drug-formulations because of their biological, chemical and physical characteristics. They are used as components in carrier-systems for a long time and they are also the main component in liposomes for example. However, phospholipids are also needed for other (kolloidal)drug-formulations like (mixed)micelles, nanoemulsions or microemulsions as further examples for vehicel systems. Via incorporation in (phospholipid-)vesicles they are transported easier thus the uptake in the cell is better. The advantages are specific drug release kinetic, targeted drug release in defined tissues and improved solubility.
In the present work it is shown if it is possible to influence the intestinal absorption of the two hardly soluble model-drugs Dexamethasone (DXM) and Ciclosporin A (CsA) (BCS-class II and IV) by phospholipids and phospholipid-forumulations, respectively. The caco-2 model is used for an example of an intestinal cell-model. In preliminary tests the influence of the important bile acids and of phospholipase A2, concerning physiological lipid-digestion and –absorption, on the functionality of the cell-monolayer is investigated.
In the investigations with DXM the effect of different natural phospholipids varying in degree of pufirication and saturation on the drug-transport is compared. Thereby several phospholipids do not bring significant influences along whereas DXM in free form is a little better transported than the DXM-liposomes (either produced by exrusion as well as ultrasound).
Exclusively the present of higher bile salt concentraions (~ 5 mM) and PLA2 lead to an higer transport of the liposomal DXM compared to the free form. In this case toxical influences also play a role propably.
Beyond the investigations with liposomes, a nanoemulsion is also devoloped as a further lipid-formulation for CsA. Thus this optimised nanoemulsion is compared with Sandimmun Optoralâ as example for a current brand medicinal product. This investigations show a clearly dependence on CsA-concentration. At small concentrations (< 0.2 mM) the CsA-transport of NanoSolve surpasses the CsA-transport of Sandimmun Optoralâ.
Beside the mentioned influences of phospholipids within their use as liposomes and nanoemulsions there indirect influence on the transport of CsA as example for a P-gp substrate is investigated. The background therefor is the awareness that the P-gp efflux protein plays an important role as phospholipid-translokator. Hence it will be tested if the functionality of P-gp concerning CsA is influenced by several phospholipids of variable structure and origin.
Thereby parameters like composition and type, concentration and point of incubation-time of different phospholipids are varified and coherences are pointed out. Here, the preincubation of small concentrations middle-chained phospholipids (e.g. dicotanoyl-phosphatidylcholine) a cleary improvement of the CsA-transport.




SWD-Schlagwörter: Resorption , Lipide , Darm , Gallensalze , P-Glykoprotein
Freie Schlagwörter (deutsch): Caco-2
Freie Schlagwörter (englisch): Absoprtion , Phospholipids, P-Glycoprotein
Institut: Dekanat Fakultät für Chemie, Pharmazie u. Geowiss.
Fakultät: Fakultät für Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften
DDC-Sachgruppe: Chemie
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Schubert, Rolf (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 29.04.2008
Erstellungsjahr: 2008
Publikationsdatum: 22.07.2009
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