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Synthese eines Polymerskeletts im hydrophilen Innenraum von ...

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34 verkapselter Anteil

34 verkapselter Anteil EINLEITUNG 0 50 100 150 200 250 300 Diffusionszeit Δ [ms] Abbildung 1-22 Anteil der verkapselten Moleküle aus Abbildung 1-21 in Abhängigkeit des beobachteten Diffusionszeit Δ. Der Verlauf folgt einer Kinetik erster Ordnung, mit einer Permeationshalbwertszeit t1/2 von 54,4 ms. 1.3.2 Zeitaufgelöste PFG-NMR Die zeitaufgelöste Pulsed-field-gradient-NMR (Bauer et al. 2006) eignet sich zur Bestimmung von langsamen Permeationsprozessen, die mit der unter 1.3.1 beschriebenen Methode (PFG-STE-Experiment) nicht erfasst werden können. Im Gegensatz zum PFG-STE-Experiment im Konzentrationsgleichgewicht muss für die zeitaufgelöste PFG-NMR ein Konzentrationsgradient geschaffen werden, dessen Abnahme anschließend verfolgt wird. Die Methode erlaubt die Bestimmung der Permeation von Substanzen in Vesikel hinein ebenso wie aus den Vesikeln heraus (on- und off-Kinetik). Das Messprinzip der zeitaufgelösten PFG-NMR beruht auf Einzelbestimmungen der Verkapselungseffizienz mittels der unter 1.3.1.3 und 1.3.1.4 beschriebenen PFG-NMR Methode. Die Einzelmessung erfolgt jeweils nur mit einer konstanten Diffusionszeit Δ und wird nach frei wählbaren Zeitintervallen t wiederholt. Die Zeitintervalle t werden der untersuchten Permeationsgeschwindigkeit angepasst und können im Bereich von mehreren Sekunden bis einigen Stunden liegen. Die zeitaufgelöste PFG-NMR wird in den folgenden Abschnitten am Beispiel der on-Kinetik von Glucose in Vesikel erklärt.

EINLEITUNG 35 Zunächst wird eine glucosefreie Vesikeldispersion vorgelegt. Anschließend wird zu dieser Vesikeldispersion eine Glucoselösung zugegeben, homogen gemischt und die Messung der Verkapselungseffizienz mittels PFG-NMR gestartet. Zu Beginn besteht ein großer Glucose-Konzentrationsgradient zwischen extra- und intravesikulärem Kompartiment. Glucose diffundiert nun bis zum Konzentrationsausgleich über die Vesikelwand in den Vesikelinnenraum. Diese Zunahme an verkapselter Glucose kann über einzelne PFG-NMR Messungen, beispielsweise im Minutenintervall, gemessen werden. Wird die dem verkapselten Glucoseanteil zugehörige Signalintensität [I (FID)] gegen die Zeit aufgetragen (Abbildung 1-23), so erhält man eine Kurve, die meist einer Kinetik erster Ordnung folgend steigt. Die Geschwindigkeitskonstante (k) dieses Prozesses kann durch fitten der Kinetikdaten mit Gleichung 3.16 ermittelt werden (Software: Origin 6.0). Eine Beeinflussung der Permeationskinetik durch einen Osmolaritätsgradienten zwischen intra- und extravesikulärem Kompartiment nach Zugabe der konzentrierten Glucoselösung wird durch Isotonisierung des intravesikulären Kompartiments vermieden. I [FID] 65 60 55 50 45 40 35 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 Zeit [sec] Abbildung 1-23 Zunahme der Signalintensität des verkapselten Anteils an Glucose durch Glucose-Einstrom in die Vesikel.

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