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Development of ergothioneine-containing liposomes for aerosol therapy of chronic obstructive pulmonary disease
Yeliz Durcan
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Diplomstudium Pharmazie
Betreuer*in
Franz Gabor
DOI
10.25365/thesis.71262
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29478.16667.993812-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Ergothionein, eine natürliche Aminosäure, erweist sich als vielversprechend als Antioxidans und zytoprotektiven Wirkstoff bei Behandlung von Krankheiten mit oxidativen und entzündlichen Schäden, wie z.B. COPD. Die Inhalation von therapeutischen Substanzen ist ein seit langem bekanntes Mittel zur Verabreichung von Medikamenten in der Lunge. In der vorgelegten Arbeit untersuchten wir die Membranintensität von Liposomen, die die Modelverbindung Ergothionein verkapseln. Demzufolge war das Ziel dieser Arbeit die Entwicklung einer liposomalen Formulierung für eine gezielte, stabile und dosisabhängige orale Aerosolverabreichung in der Lunge. Methoden Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene liposomale Formulierungen durch Dünnschichthydratation und Extrusion hergestellt und auf ihre Verkapselungseffizienz mittels HPLC sowie ihre Langzeit- und Aerosolisationsstabilität hin untersucht. Der Einfluss der Lipidzusammensetzung und die Stabilität der Vesikel wurde durch Messung der Veränderungen der Größe, Polydispersität Index und ζ-Potentials unter-sucht. Die Liposomen Zusammensetzung DPPC:Chol:DSPG (7:2:1) wies mit 13,0 ± 5,7% die höchste Verkapselungseffizienz und eine entsprechend gute Langzeitstabilität bei 4-6°C auf. Die Aerosolisierung mit dem Aerogen Pro Vernebler ergab jedoch eine Retention von 8,9 ± 4,1% und verursachte signifikante Variationen in Heterogenität und Größe, insbesondere in Verbindung mit dem Vorhandensein von Ergothionein. Zusammenfassend zeigte diese Arbeit, dass die Liposomenzusammensetzung DPPC:Chol:DSPG eine gute Stabilität mit einer Verkapselungseffizienz von Ergothi-onein und einer Aerosolisierungsretention von durchschnittlich mehr als 5% aufweist. Das Vorhandensein von Ergothionein erhöht die physikochemische Instabilität des Aerosols. Dies deutet auf eine vielversprechende orale Inhalationsformulierung für die Behandlung chronischer Lungenkrankheiten hin, doch sind weitere Studien erforderlich, um die Auswirkungen von Ergothionein auf die Resistenz gegenüber Vernebelungsex-positionen zu bestimmen.
Abstract
(Englisch)
Ergothioneine, a natural occurring amino acid, is a promising antioxidant and cytopro-tective agent in the treatment of diseases with oxidative and inflammatory damage, such as COPD. Inhalation of therapeutic agents is a long-established means of pulmo-nary drug delivery. This thesis deals with the membrane intensity of liposomes and en-capsulating the model compound ergothioneine. Thus, the aim of this work was to de-velop a liposomal formulation for targeted, stable and dose-dependent oral aerosol pul-monary delivery. Within scope of this work different liposomal formulations were prepared by thin-film hydration and extrusion method and evaluated for their encapsulation efficiency by HPLC and long-term and aerosolization stability. The influence of lipid composition and the stability of vesicles was investigated by measuring the changes in mean diameter, polydispersity index and ζ-potential. The liposome composition DPPC:Chol:DSPG (7:2:1) exhibited the highest encapsula-tion efficiency of 13.0 ± 5.7% and deliverd good long-term stability at 4-6°C. Even though, aerosolization with the Aerogen Pro nebulizer presented a retention of 8.9 ± 4.1% and occurred significant variations in heterogenicity and size, particularly associ-ated with presence of ergothioneine. This work showed that liposome composition DPPC:Chol:DSPG has good stability with encapsulation efficiency of ergothioneine and aerosolization retention of more than 5% on average. As a result, the presence of ergothioneine increases the physicochemical instability of the aerosol. This suggests a promising oral inhalation formulation for the treatment of COPD. However, further studies are needed to determine the effect of er-gothioneine on resistance to nebulization exposures.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Ergothionein OCTN1 Liposomen Verabreichung von Arzneimitteln über die Lunge Aerogen Pro Vernebler
Schlagwörter
(Englisch)
ergothioneine OCTN1 liposomes pulmonray drug delivery Aerogen Pro nebulizer
Autor*innen
Yeliz Durcan
Haupttitel (Englisch)
Development of ergothioneine-containing liposomes for aerosol therapy of chronic obstructive pulmonary disease
Paralleltitel (Deutsch)
Entwicklung von Ergothionein-haltigen Liposomen für die Aerosoltherapie der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
64 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Franz Gabor
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines
AC Nummer
AC16551938
Utheses ID
62397
Studienkennzahl
UA | 449 | | |