Nanohale – Aerosolapplikation und Übertrittskinetiken von Fluoreszenzfarbstoffen am Modell der isolierten Kaninchenlunge

Einleitung: Die retardierte Wirkstofffreisetzung aus nanostrukturierten Carriersystemen bietet im Bereich der inhalativen Anwendung viele Vorteile und Therapiemöglichkeiten. Zur Entwicklung von Controlled Release-Formulierungen benötigt man leicht nachweisbare Modellsubstanzen mit bekannten Eigenschaften.

Methoden: Am Modell der isolierten, ventilierten und perfundierten Kaninchenlunge wurde die Pharmakokinetik der hydrophilen Farbstoffe 5(6)-Carboxyfluorescein (CF), 8-methoxy-pyrene-1,3,6-trisulfonic acid trisodium salt (MPTS) und des lipophilen Farbstoffs Rhodamin 6G (R6G) untersucht. Nach Verneblung mittels eines piezoelektrischen Verneblers (Aeroneb® Professional) und Deposition einer Farbstoffmenge von jeweils 200 µg in der Lunge wurden der Farbstoffgehalt im Perfusat über 5h und die in der Lunge verbliebene Farbstoffmenge mittels einer abschließenden Lavage bestimmt.

Ergebnisse: CF zeigt einen schnellen Anstieg im Perfusat auf ein Plateau von 400ng/ml (53,4%±6,8% des deponierten Farbstoffs), während MPTS mit 230ng/ml (29,1%±2,0%) eine deutlich geringere Konzentration aufweist. R6G tritt mit 38ng/ml (3,3%±0,7%) kaum ins Perfusat über. In der Lungenlavage fanden sich 14,8%±2,1% CF, 10,0%±0,9% MPTS und 85,7%±9,2% R6G.

Schlussfolgerung: CF eignet sich sehr gut als Modellmedikament, da dieser Farbstoff aufgrund seines hydrophilen Charakters innerhalb kurzer Zeit zu mehr als 50% ins Perfusat übertritt. MPTS dagegen weist eine insgesamt niedrige Wiederfindungsrate auf, R6G verbleibt aufgrund seines lipophilen Charakters zu einem großen Teil im Lungengewebe, so dass diese beiden Farbstoffe keine geeigneten Modellsubstanzen für Controlled Release-Untersuchungen an der isolierten Lunge darstellen.

Förderung: DFG-Forschergruppe 627 Nanohale, Teilprojekt 07.