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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-11161
URL: http://scidok.sulb.uni-saarland.de/volltexte/2007/1116/


The potential of nanoscale carriers for drug delivery to intestinal mucosa and skin

Das Potential nanoskaliger Carrier für den Arzneistofftransport in die intestinale Mukosa und in die Haut

Weiß, Barbara

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SWD-Schlagwörter: Nanopartikel , Fluoreszenzmarkierung , Biotin , Haut , Darmschleimhaut , In vitro, In vivo
Freie Schlagwörter (Deutsch): Oberflächenmodifikation , PLGA , Arzneistofftransport
Freie Schlagwörter (Englisch): surface modification , PLGA , in vitro , in vivo
Institut: Fachrichtung 8.2 - Pharmazie
Fakultät: Fakultät 8 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät III
DDC-Sachgruppe: Naturwissenschaften
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Lehr, Claus-Michael (Prof. Dr.)
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 01.03.2007
Erstellungsjahr: 2007
Publikationsdatum: 08.05.2007
Kurzfassung auf Englisch: Subjects of the present thesis were the formulation and evaluation of poly(lactide-co-glycolide) (PLGA) based nanoparticles (NP) addressing the biological barriers intestine and skin. As first step, fluorescence labelled PLGA NP were developed and characterized to study and to visualise interactions with such anatomical sites. Stable fluorescence labelling was accomplished by a covalent polymer modification with a fluoresceinamine. The potential of these NP to investigate penetration and storage in hair follicles in vitro and in vivo was examined within the scope of this work. Moreover, they were evaluated to represent powerful tools to study accumulation and retention in inflamed intestinal mucosa in inflammatory bowel diseases in future clinical studies. Then, the fluorescence labelled NP were advanced to dually fluorescence labelled NP by incorporation of Texas Red as fluorescent model drug. Those NP were applied to demonstrate the impact of multiphoton microscopy to simultaneously study penetration and drug release on excised human skin. Employing flufenamic acid as hydrophilic model drug, the influence of nanoencapsulation on drug penetration into skin was studied using PLGA NP as drug carriers. Finally, a technique to surface functionalize preformed PLGA NP was developed. This approach may allow subsequent versatile binding of proteins (targeting moieties, drugs) and dyes for various applications of interest e.g. targeting the intestinal mucosa.
Kurzfassung auf Deutsch: Das Thema der vorliegenden Dissertationsarbeit ist die Formulierung und Evaluierung von Nanopartikeln (NP) aus Polymilchsäure-co-glykolsäure (PLGA), die an der Darmschleimhaut und auf der Haut zum Einsatz kommen sollen. Zunächst wurden fluoreszenz-markierte PLGA NP hergestellt und charakterisiert, um damit Wechselwirkungen mit diesen biologischen Barrieren zu erforschen und zu visualisieren. Zur stabilen Fluoreszenzmarkierung wurde PLGA kovalent mit Fluoreszeinamin modifiziert. Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Potential dieser NP aufgezeigt, Transport und Deposition in Haarfollikeln in vitro und in vivo zu untersuchen. Des Weiteren erwiesen dich diese NP als viel versprechend, um künftig eine Anreicherung und eine verlängerte Retention in entzündeter Darmschleimhaut bei Patienten mit chronisch entzündlichen Darmerkrankungen im Rahmen einer klinischen Studie zu überprüfen.
Die beschriebene NP-Formulierung weiter entwickelt indem zusätzlich der Fluoreszenzfarbstoff Texas Red in die NP inkorporiert wurde, um als Modellarzneistoff zu dienen. Mit Hilfe dieser NP wurde gezeigt, dass es Multiphotonen-Mikroskopie ermöglicht, simultan Penetration und Arzneistofffreisetzung aus NP auf exzidierter Humanhaut zu visualisieren. Des Weiteren wurden PLGA NP dazu eingesetzt, um zu untersuchen, welchen Einfluss eine Verkapselung des lipophilen Modellarzneistoffs Flufenaminsäure auf den Arzneistofftransport in die Haut hat.
Letztendlich wurde eine Technik entwickelt, mit Hilfe derer die Oberfläche von PLGA NP nach ihrer Formierung modifiziert werden kann. Dadurch können vielseitig Proteine wie "Targeting"-Komponenten oder Proteinarzneistoffe und Fluoreszenzfarbstoffe an NP gebunden werden.
Lizenz: Veröffentlichungsvertrag für Dissertationen und Habilitationen der Fakultät 8

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