Präparation und Charakterisierung von Liposomen zum passiven und aktiven Targeting
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.
PEG-Sterole, transmembraner Phosphat-Gradient, remote loading method, post functionalization technique
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