Quantitative Analyse von Arzneistoff-Membran-Wechselwirkungen ...

Einleitung
suchung von Arzneistoff-Membran-Wechselwirkungen (Fruttero et al. 1998). Die räumliche Trennung
von van-der-Waals- und elektrostatischen Wechselwirkungsbereichen des Phosphatidylcholins sind für
das Verteilungsverhalten von Molekülen entscheidend (Katz und Diamond 1974 a-c; Diamond und
Katz 1974). Der Vorteil von Liposomen besteht insbesondere in der gleichzeitigen Berücksichtigung
von polaren und unpolaren Wechselwirkungen.
Als Methode zur Bestimmung von Verteilungskoeffizienten wird häufig das shake flask-Verfahren
eingesetzt. Da die shake flask-Methode einen hohen Zeitaufwand erfordert und die Reproduzierbarkeit
der Verteilungskoeffizienten nicht optimal ist, suchte man nach weiteren einfachen und leicht zu
handhabenden Bestimmungsmethoden für die Verteilungskoeffizienten.
Diese wurden in der Umkehrphasen-Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (RP-HPLC) gefunden
(Kaliszan et al. 1994). Allerdings sind die Ergebnisse nur für homologe Reihen mit den Verteilungskoeffizienten
in n-Octanol/Wasser vergleichbar. Ein Ausweg stellt die Beschichtung der RP-Säule mit
n-Octanol dar, wobei aber nur Verbindungen mit einem Verteilungskoeffizienten zwischen 0.1 und
1000 sicher vermessen werden können.
An Stelle von Untersuchungen an Liposomen ist die Verwendung von künstlichen immobilisierten
Membranen als stationäre Phase in der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (IAM-HPLC) eine
einfache und genaue Alternative zur Bestimmung von Membran-Verteilungskoeffizienten sowohl für
ionisierbare als auch für nichtionisierbare Verbindungen (Ong et al. 1996). Weiterhin wurden IAM-
Säulen (immobilized artificial membrane = IAM) erfolgreich angewendet zur Trennung, Analyse und
Reinigung von Biomolekülen (Pidgeon et al. 1991), zur Vorhersage des Arzneistoffstransportes durch
die Haut (Ong et al. 1996) und zur Vorhersage von n-Octanol/Wasser- oder Membran-Verteilungskoeffizienten
(Ong et al. 1996; Barbato et al. 1996; Barbato et al. 1997).
Eine neue Methode stellt die potentiometrische Titration dar, die es mit geringerem Aufwand
ermöglicht, Membran-Verteilungskoeffizienten für ionisierbare Verbindungen zu bestimmen (Avdeef
et al. 1998).
1.3 Die Lokalisation der Arzneistoffmoleküle in Membranen und
Diffusionsprozesse an Membranen
Für das Auffinden von intramolekularen Wechselwirkungsstellen in Molekülen und intermolekularen
Wechselwirkungsstellen von Molekülen mit ihrer Umgebung ist die Kern-Magnet-Resonanz-
Spektroskopie (Nuclear Magnetic Resonance = NMR) die am weitesten entwickelte und universellste
Methode. Intra- und intermolekulare Abstände zwischen NMR-aktiven Kernen können unter
Ausnutzung von homo- und heteronuklearen Kern-Overhauser-Effekt-Messungen (nuclear Overhauser
effect = NOE) bestimmt werden. Durch spezielle 19 F 1 H-NOE-NMR-Experimenten sind die
Beträge von internuklearen Abständen und die Regionen von intermolekularen Wechselwirkungen bei
fluorierten Verbindungen in Lösung zugänglich (Gerig et al. 1979; Jones et al. 1995; Huber et al.
1997).
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