Nanohale – ein neuartiges Wirkstoffträgersystem zur inhalativen Applikation: Lipid beschichtete bioabbaubare Nanopartikel

Die meisten modernen, hochpotenten Wirkstoffe, weisen neben einer kurzen biologische Halbwertszeit (z.B. Peptide, Protein, Nukleinsäuren) auch gefährliche Nebenwirkungen auf (z.B. Immunsuppressiva, Glucocorticoide). Dies führt zu einem erhöhten Interesse an Trägersystemen, die diese Stoffe gezielt an den gewünschten Wirkort transportieren. Hierzu müssen Interaktionen zwischen dem Arzneistoff und dem menschlichen Körper, wie z.B. die Metabolisierung und renale Exkretion, und das Fehlen von notwendigen biopharmazeutischen Eigenschaften wie Löslichkeit, Stabilität oder Verteilung, überwunden werden. Es ist möglich, diese Problemedurch die Entwicklung neuer Formulierung zu beseitigen. Eine Ansatzmöglichkeit sind kolloidale Wirkstoffträger die pulmonar oder nasal appliziert werden. Die Freisetzung von Wirkstoffen kann hier gezielt gesteuert werden, indem man ausgewählte bioabbaubare Polymere oder bestimmte Formulierungen wie etwa Nanopartikel, Hydrogele, Kapseln oder zusammengesetzte Systeme verwendet. Nanopartikel können z.B. aus dem bioabbaubaren Polymer PLGA, ein Copolymer aus Milchsäure und Glycolsäure hergestellt werden. Diese Partikel besitzen zwei bedeutende Nachteile: (i) ihre negative Aufladung und (ii) die schlechten Transporteigenschaften der PLGA Partikel durch Schleimhäute. Ein Lösungsansatz, den wir in unserem Projekt verfolgen, sind Lipid-überzogene PLGA Nanopartikel. Es wurde eine Methode entwickelt, um kationische PLGA Nanopartikel mit gezielt einstellbaren biophysikalischen Eigenschaften herzustellen. Dies umfasste das Design der kolloidalen Trägersysteme, die adsorbtive oder kovalente Oberflächenmodifikation der Nanopartikel mit verschiedenen Lipidmischungen und deren Charakterisierung mit physikalisch-chemischen Methoden wie Größenverteilung, Zetapotential und Rasterraftmikroskopie.