Polymere Trägersysteme für den Wirkstofftransport

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.