Titelaufnahme

Titel
Development, characterization and in vivo evaluation of biodegradable nanospheres and nanocapsules / von Jun Li
VerfasserLi, Jun
GutachterMäder, Karsten Prof. Dr. ; Fischer, Dagmar Prof. Dr. ; Groth, Thomas Prof. Dr.
Erschienen2012 ; Halle, Saale : Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt, 2012
UmfangOnline-Ressource (VIII, 120 Bl. = 4,07 mb)
HochschulschriftHalle, Univ., Naturwissenschaftliche Fakultät I, Diss., 2012
Anmerkung
Tag der Verteidigung: 09.03.2012
SpracheEnglisch
DokumenttypE-Book
SchlagwörterNanopartikel / Biologisch abbaubarer Kunststoff / Physikalische Eigenschaft / Online-Publikation / Hochschulschrift
URNurn:nbn:de:gbv:3:4-7350 
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Development, characterization and in vivo evaluation of biodegradable nanospheres and nanocapsules [4.06 mb]
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Zusammenfassung

Polymere Nanopartikel einschließlich Nanosphärulen und Nanokapseln sind von Interesse im Hinblick auf ihre Übertragung aus der Grundlagenforschung in klinische Studien. Das Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung, Charakterisierung und in vivo Evaluierung von biologisch abbaubaren Nanosphärulen und ölbeladenen Nanokapseln. In dieser Studie wurden Nanosphärulen und ölbeladene Nanokapseln auf Diblockcopolymer PLGA-PEG- und Triblockcopolymer PLGA-PEG-PLGA-Basis unter Verwendung der Nanopräzipitations-Methode hergestellt. Der Einfluss des PEG: PLGA-Verhältnisses (5:95, 10:90, 15:85) auf die in vitro und in vivo Eigenschaften von Nanopartikeln wurde charakterisiert. Die Partikelgröße, Größenverteilung und Morphologie der Nanopartikel wurden mittels Photonen-Korrelations-Spektroskopie, Laser-Beugung, Transmissions-Elektronenmikroskopie und Rasterkraftmikroskopie bestimmt. Struktur und Dynamik der Nanopartikel wurden durch Kernspinresonanz-und Elektronenspinresonanz-Spektroskopie bestimmt. Die Fähigkeit von Zuckern, die Aggregation von Nanopartikeln zu verhindern wurde während des Gefriertrocknungsprozesses untersucht. Das in vivo und ex vivo Verhalten und die Anreicherung der Partikel in den Organen von Mäusen wurden mittels Fluoreszenz-Imaging und Konfokalmikroskopie untersucht. Schließlich wurden Nanosphärulen als Freigabesystem für Betulinsäure entwickelt und physikalische Charakterisierungen und Zytotoxizitätstests mit A549-Zelllinien wurden durchgeführt. Die Partikelgrößen der Nanosphärulen waren abhängig von der Polymerkonzentration und dem PEG-Gehalt, während Nanokapseln mit verschiedenenen PEG-Gehalten eine ähnliche Partikelgröße aufwiesen, was auf die gleiche ölige Phase zurückgeführt werden konnte. Es wurde festgestellt, dass die Nanopartikel kugelförmig waren und Nanokapseln eine Kern-Schale-Struktur mit homogener Verteilung des Polymers besaßen . Die Nutzung der Hilfsstoffe, Saccharose und Trehalose, erwies sich als nützlich bei der Gefriertrocknung der Nanopartikel. Das in vivo Fluoreszenzimaging zeigte, dass die Nanopartikel über mehrere Stunden im Blutkreislauf verweilten. Während dieser Zeit akkumulierten die Nanopartikel verstärkt in Leber und Milz mit einer maximalen Konzentration nach 24 Stunden. Eine verminderte Aufnahme der Nanokapseln in Leber und Milz wurde bei einemsteigenden PEG-Gehalt von 5% auf 15% beobachtet. Sowohl das in vivo als auch das ex vivo Fluoreszenzimaging zeigte, dass die Nanokapseln in der Leber, der Milz und den Eierstöcken akkumulierten, was u.a. durch Konfokalmikroskopie bestätigt wurde. Die Verkapselung der Betulinsäure in Nanosphärulen war erfolgreich und verbesserte deren Bioverfügbarkeit Der Zytotoxizitätsassay mit A549-Zellen zeigte, dass die Betulinsäure-beladenen Nanosphärulen einen kleineren IC50-Wert besaßen als die freie Betulinsäure.

Keywords
Nanosphärule; Nanokapseln; in vivo; ex vivo; Fluoreszenzimaging; Gefriertrocknungsprozess; PLGA; Arzneimittel-Freisetzung
Keywords (Englisch)
nanosphere; nanocapsule; in vivo; ex vivo; Fluorescence imaging; Freeze-drying; PLGA; drug delivery