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Titelaufnahme

Titel
Design of novel drug delivery systems providing a prolonged mucosal residence time / eingereicht von M.Sc. Wongsakorn Suchaoin
VerfasserSuchaoin, Wongsakorn
Begutachter / BegutachterinSriamornsak, Pornsak
Betreuer / BetreuerinBernkop-Schnürch, Andreas
ErschienenInnsbruck, November 2016
Umfang283 Blätter : Illustrationen
HochschulschriftUniversität Innsbruck, Dissertation, 2016
Anmerkung
Kumulative Dissertation aus fünf Artikeln
Datum der AbgabeNovember 2016
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Mukosale Verabreichung / Thiolysierte Polymere / Zeta-Potential-verändernde Systeme
Schlagwörter (EN)Mucosal delivery / Thiolated polymers / Zeta potential changing systems
URNurn:nbn:at:at-ubi:1-5784 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
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Design of novel drug delivery systems providing a prolonged mucosal residence time [1.72 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Ziel dieser Arbeit war es, die Schleimhautverweilzeit von Wirkstoffabgabesystemen zu verlängern. Hierfür wurden zwei Strategien entwickelt, thiolysierte Polymer oder Thiomere und Zeta-Potenzial-verändernde Nanocarrier. Für die ersten Strategien wurden neue Thiomere durch Amid-, Amin- und Amidbindungsbildung unterschiedlich synthetisiert. Thiomere wurden weiters durch direkte Modifikation an Hydroxylgruppen des polymeren Rückgrats erzeugt. Darüber hinaus wurden voraktivierte und vollständig geschützte Thiomere synthetisiert, um die Reaktivität von Thiomeren zu schützen. Die neu synthetisierten Thiomere zeigten verbesserte mucoadhäsive und kohäsive Eigenschaften wie auch einen inhibierenden Effeft auf Effluxpumpen und eine gesteigerte Permeation im Vergleich zu ihren entsprechenden unmodifizierten Polymeren. Die Eigenschaften von voraktivierten Thiomeren wurden dadurch verbessert, dass sie einen Pyridylliganden Abgangsgruppen tragen. Bezüglich ihrer Anwendung erwiesen sich Thiomere als nützliche pharmazeutische Hilfsstoffe für die orale, intra-nasale, bukkale, okuläre und intraartikuläre Verabreichung. Im Falle der zweiten Strategie wurden Zeta-Potenzial-verändernde selbst emulgierende Wirkstoffabgabesysteme (SEDDS) und polymere Nanopartikel entwickelt. Verschiedene kationische Tenside und Phosphatidate wurden in SEDDS eingebaut und zeigten eine Verschiebung eines Zetapotentials nach enzymatischer Spaltung von Phosphat durch intestinale alkalische Phosphatase. Negativ geladene SEDDS zeigten eine höhere Schleimpermeation, während auf der anderen Seite positiv geladene SEDDS innerhalb des Schleimnetzes eingeschlossen wurden. Weiterhin zeigten polymere Nanopartikel, die aus phosphorylierten Polymeren und zellpenetrierenden Peptiden - Polymerkonjugaten zusammengesetzt waren, eine verbesserte Transfektionseffizienz, die hochpotenzielle Ansätze für die Genabgabe sein könnten. Daher stellte die Verwendung von sowohl thiolierten Polymeren als auch Zetapotential verändernden Nanocarriern vielversprechende Werkzeuge bereit, um die Verweilzeit auf Schleimhautmembranen zu verlängern.

Zusammenfassung (Englisch)

aim of this thesis was to prolong mucosal residence time of drug delivery systems. Two strategies, namely, thiolated polymers or thiomers and zeta potential changing nanocarriers were developed. For the first strategy, novel thiomers were differently synthesized via amide, amine and amidine bond formation. Thiomers were alternatively generated by direct modification at hydroxyl groups of polymeric backbone. Moreover, preactivated and entirely-s protected thiomers were synthesized in order to protect reactivity of thiomers. The newly synthesized thiomers showed improved mucoadhesive, cohesive, efflux pump inhibitory and permeation enhancing properties compared to their corresponding unmodified polymers. These properties of preactivated thiomers were even more pronounced due to the fact that pyridyl ligand acts as a leaving group. With regard to the application of thiomers, they were demonstrated to be useful as the pharmaceutical excipients for oral, intra-nasal, buccal, ocular and intra-articular delivery. In case of the second strategy, zeta potential changing self-emulsifying drug delivery systems (SEDDS) and polymeric nanoparticles were developed. Various cationic surfactants and phosphatidates were incorporated into SEDDS and showed a shift of a zeta potential after enzymatic cleavage of phosphate by intestinal alkaline phosphatase. Negatively charged SEDDS showed higher mucus permeation, on the other hand, positively charged SEDDS were entrapped within mucus network. Furthermore, nanoparticles composed of phosphorylated polymers and cell-penetrating peptides-polymer conjugates exhibited improved transfection efficiency that could be highly potential approaches for gene delivery. Therefore, the use of both thiolated polymers and zeta potential changing nanocarriers provided promising tools to prolong residence time on mucosal membranes.

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