Polymere Trägersysteme für den Wirkstofftransport
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Abstract
Ziel dieser Arbeit war es polymerbasierte Trägersysteme herzustellen, die in der Lage
sind im Inneren unterschiedliche Substanzen einzuschließen und diese gezielt zu
transportieren. Dafür eignen sich besonders Polymersome mit einer dicken
hydrophoben Membran und einem wässrigen Kern, sowie kernvernetzte Mizellen mit
einem hydrophoben Kern.
Um Polymersome zu bilden wurden Polymere der drei Blockzusammensetzungen
P(DHPMA)-b-P(LMA), P(DHPMA)-b-P(LMA-stat-DDEMA) und P(DHPMA)-b-P(LMAstat-
DDEMA-stat-HHMA) hergestellt. Auf Basis von HPMA Polymeren der
Zusammensetzung P(HPMA)x-P(PDSM)y wurden kernvernetzte Mizellen gebildet. Die
Herstellung der Polymere erfolgte mittels RAFT -Polymerisation und einem
Reaktivester. Die Aggregation zu Partikeln erfolgte mittels dualer asymmetrischer
Zentrifuge. Die vesikulären Partikel wurden hinsichtlich ihres Potentials als
Wirkstoffträger hin untersucht, dafür wurden diese mit den Wirkstoffen Doxorubicin und
Rapamycin in der dualen asymmetrischen Zentrifuge beladen und die dazugehörigen
Beladungseffizienzen ermittelt. Die Aufreinigung erfolgte automatisiert mittels HPLC
um saubere Polymersome zu erhalten, die frei von nicht eingeschlossenem Wirkstoff
oder nicht assembliertem Polymer sind. Damit bietet die entwickelte
Aufreinigungsmethode die Möglichkeit, ein sehr sauberes Partikelsystem zu erhalten
welches gleichzeitig automatisierbar, skalierbar und reproduzierbar ist. Somit erfüllt
das System wichtige Voraussetzungen hinsichtlich eines späteren Einsatzes als
Transportsystem in der Pharmaindustrie. Die mit Doxorubicin beladenen Partikel
wurden in Zelltests hinsichtlich Zellaufnahme quantifiziert.
Über die Azid-Endgruppe war es möglich die äußere Hülle der assemblierten Partikel
mit Farbstoff oder Biotin zu funktionalisieren. Die Anreicherung solcher
farbstoffmarkierten Partikel konnte in Mäusen gezeigt werden.
Es wurde über den Reaktivester Block PFPMA ein Fluoreszenfarbstoff in das
Vorläuferpolymer eingebunden und für die HPMA basierten kernvernetzten Mizellen
verwendet. Der PDSM-Block des Polymers ermöglicht eine Kern-Vernetzung der
Partikel über Disulfidbrücken. Die Assemblierung der Mizellen erfolgte mittels solvent
switch Methode (Lösungsmittelaustausch) und über die duale asymmetrische
Zentrifuge. Beide Methoden wurden miteinander verglichen.