PEGylierte Sterole zur Funktionalisierung liposomaler Oberflächen
Die Entwicklung intelligenter Arnzeistoffträgersysteme, die in der Lage sind Wirkstoffe gezielt an den Wirkort zu transportieren, soll zu effizienteren und verträglicheren Therapieformen führen. Eine Möglichkeit, diesem Ziel näher zu kommen, stellt die Oberflächenmodifikation liposomaler Zubereitungen mit spezifisch auf eine Zieldeterminante ausgerichteten Vektoren dar. Die fortschreitende Entwicklung von chimären und humanisierten Antikörpern, die Zelloberflächen-Epitope pathologisch veränderter Gewebe als therapeutisches oder diagnostisches Ziel nutzen, bietet eine Reihe neuer Liganden, die zur Funktionalisierung von Liposomen genutzt werden können. Die Substanzen, die derzeit für die Kopplung von Liganden an liposomale Oberflächen zur Verfügung stehen, bedingen aufwendige und nicht universell einsetzbare Kopplungsprozeduren. Von besonderem Interesse ist die Modifikation von präformulierten, therapeutisch genutzten liposomalen Zubereitungen (z.B. Doxil®), da so auf einfache Weise ein bereits etabliertes System eine aktive Zielausrichtung erfahren könnte. Im Rahmen dieser Arbeit sollte herausgearbeitet werden, ob chemisch-aktivierte, ethoxylierte Sterole eine Alternative zu den konventionellen Membranankern darstellen, die heute zur Funktionalisierung liposomaler Zubereitungen genutzt werden. Zunächst wurde die Einlagerung der PEGylierten Sterole in Vesikel unterschiedlicher Membrankomposition untersucht. Die Transferaten lagen in Abhängigkeit der Membrankomposition zwischen 90 und 30 % des angebotenen Materials und resultierten in einem PEG-Lipidanteil der Membran zwischen 6,75 und 2,4 mol%. Die über quantitative 1H NMR verfolgte Einlagerung der PEG-Sterole war innerhalb von 15 min abgeschlossen. Aus der Einlagerung resultierende Membrandefekte waren vorübergehender Natur und führten unter- und oberhalb der kritischen Mizellbildungskonzentration zu einer maximalen 8%igen Freisetzung eines verkapselten Fluoreszenzmarkers. Mikrokalorimetrische Untersuchungen lieferten einen hohen lipidnormierten Verteilungskoeffizienten von ca. 60 000 mol-1, was auf eine stabile Verankerung in der Membran hindeutet. Es wurden zwei verschiedene, aminoreaktive Derivate (ein Tresylat-aktiviertes und ein N-Hydroxysuccinimid-aktiviertes) synthetisiert und charakterisiert, die zur Fixierung von Proteinen an der Liposomenoberfläche genutzt werden sollten Die Untersuchung der Eignung der aktivierten, PEGylierten Sterole zur Kopplung von Liganden erfolgten anhand des Modellproteins Rinderserumalbumin u.a. in Abhängigkeit von der Konzentration des Proteins, des pH-Werts und der Lipidkomposition der Liposomen. Auf diese Weise konnte ein einfaches Zwei-Schritt-Protokoll erarbeitet werden, das eine hohe Ligandendichte an der Oberfläche der Liposomen garantiert. Das Verfahren erlaubt die nachträgliche Funktionalisierung von fluiden und rigiden liposomalen Oberflächen bei Raumtemperatur. Es unterschiedet sich so von publizierten Verfahren, die unter erhöhten Temperaturen (60°C) teilweise nur unzureichende Ligandendichten auf der Oberfläche ermöglichen.
Sterische Stabilisierung, PEGylierung, PEG-Sterole, stealth liposomes, protein attachment, post insertion technique
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