Wirkstoffabgabe | Dextran

Nanopartikelgröße beeinflusst die gezielte Wirkstoffabgabe durch Nano-Drug-Delivery-Systeme

Arzneistoffe, wie z. B. Cytostatika, die in traditionellen Arzneiformen aufgrund ihrer starken Nebenwirkungen meist nur in relativ geringen Dosen eingesetzt werden, sind durch moderne therapeutische Systeme wesentlich effizienter applizierbar. Solche Wirkstoffabgabesysteme (Drug Delivery Systems) sind konstruierte Technologien für die zielgerichtete Abgabe und gesteuerte Freisetzung von Wirkstoffen an dem gewünschten Anwendungsort. Die Entwicklung von Applikationssystemen, die verbesserte therapeutische Wirkungen bei einer höheren Therapiesicherheit und der Vermeidung unerwünschter Nebenwirkungen erreichen, ist Gegenstand zahlreicher Forschungen.

Arzneistoffe, wie z. B. Cytostatika, die in traditionellen Arzneiformen aufgrund ihrer starken Nebenwirkungen meist nur in relativ geringen Dosen eingesetzt werden, sind durch moderne therapeutische Systeme wesentlich effizienter applizierbar. Solche Wirkstoffabgabesysteme (Drug Delivery Systems) sind konstruierte Technologien für die zielgerichtete Abgabe und gesteuerte Freisetzung von Wirkstoffen an dem gewünschten Anwendungsort. Die Entwicklung von Applikationssystemen, die verbesserte therapeutische Wirkungen bei einer höheren Therapiesicherheit und der Vermeidung unerwünschter Nebenwirkungen erreichen, ist Gegenstand zahlreicher Forschungen. Viele neue Wirkstoffkandidaten zur Therapie von Krebs, neurodegenerativen Erkrankungen oder Infektionskrankheiten stehen auf dem Weg zu einem Arzneimittel vor vielen Hürden hinsichtlich Freisetzung, Löslichkeit, Verteilung und Transport, Verweildauer, Metabolismus und Toxizität. Hochentwickelte Darreichungsformen sind wesentlicher Bestandteil der Strategien, um diese Hürden zu überwinden.

Moderne Wirkstoffabgabesysteme basieren z. B. auf Liposomen, Dextran-Nanopartikeln, Mikrokügelchen, Gelen, Prodrugs oder Cyclodextrinen. Sowohl die Partikelsynthese als auch die Wirkstoffbeladung der Trägerpartikel beeinflussen die Partikelgröße des Wirkstoffabgabesystems. Auch der Wirkstofftransport, die Abgabe und die Zellaufnahme hängen unmittelbar von der Partikelgröße ab. Für die Kontrolle einer gelungenen Konstruktion eines Trägersystems und zur Kontrolle einer erfolgreichen Wirkstoffbeladung sind entsprechend sensitive Messsysteme erforderlich, die zuverlässige Partikelgrößenanalysen im Nanometerbereich ermöglichen.

Basierend auf dem Prinzip der dynamischen Lichtstreuung (DLS) verwendet NANOPHOX die Photonenkreuzkorrelationsspektroskopie (PCCS) für die Partikelgrößenanalyse in einem weiten Konzentrationsbereich. Die erfolgreiche Wirkstoffbeladung von Dextran-Nanopartikeln mit dem Wirkstoff Doxorubicin wird über die Zunahme der mittleren Partikelgröße von 37 nm auf 45 nm dokumentiert. Weiterhin ermöglicht NANOPHOX die in-situ-Beobachtung der Wirkstoffabgabe in Abhängigkeit vom pH-Wert oder die Stabilität des Systems über die Zeit.