Amphiphile Polymere als Solubilisatoren für schwer wasserlösliche Wirkstoffe
Nguyen-Kim, Viet - Technische Universität Berlin (2017)
Pluronics sind amphiphile Blockcopolymere, die schwer lösliche organische Wirkstoffe in Wasser mizellar solubilisieren. Obwohl Pluronics breit eingesetzt werden, waren detaillierte Solubilisierungsmechanismen bisher noch unklar, da Solubilisatoren in der Regel nach dem Trial-and-Error-Prinzip ausgesucht werden.
In dieser Dissertation wurden strukturabhängige Solubilisierungsmechanismen von Pluronics anhand vier schwer wasserlöslicher Wirkstoffe aus dem Pharma- und Agrarbereich - Fluxapyroxad, Fenofibrat, Isoproturon und Carbamazepin - aufgeklärt. Basierend auf den mechanistischen Erkenntnissen wurden geeignete Co-Solubilisatoren getestet sowie eine Klasse neuartiger Polymer-Solubilisatoren synthetisiert. Durch eine Kombination aus SANS (Kleinwinkel-Neutronenstreuung), PFG-NMR, (Feldgradienten-NMR) und NOESY-NMR (Nuclear-Overhauser-Effect Spectroscopy) wurden die Solubilisierungsmechanismen der vier Wirkstoffe aufgeklärt. Darauf basierend wurden neue Formulierungen hergestellt, um die Solubilisierung systematisch zu verbessern, etwa durch die Hinzugabe von Homopolymeren als Co-Solubilisatoren. Unter Berücksichtigung der aufgeklärten Struktur-Wirkungsbeziehungen zwischen Solubilisator und Wirkstoff wurde außerdem eine neuartige amphiphile Polymerklasse, PolyTHF-Urethan-Sulfonate, entwickelt, welche eine deutlich verbesserte Solubilisierung gegenüber Pluronics aufwies.
Die in dieser Dissertation durchgeführten Studien können zukünftig auf weitere Solubilisatoren und Wirkstoffe ausgeweitet werden, um ein breiteres Verständnis über Struktur-Wirkungsbeziehungen zu erlangen. Eine zielgerichtete Herangehensweise bietet im Vergleich zur Trial-and-Error-Methode einen deutlich effektiveren Ansatz, um neue Solubilisatoren systematisch zu finden. Daher könnten die hier aufgeklärten Struktur-Wirkungsbeziehungen zukünftig ein wichtiges Grundgerüst darstellen, welches die Orientierung auf die grundlegenden Eigenschaften eines erfolgreichen Solubilisierungssystems fokussiert.