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Synthese eines Polymerskeletts im hydrophilen Innenraum von ...

Synthese eines Polymerskeletts im hydrophilen Innenraum von ...

40 EINLEITUNG 1.4

40 EINLEITUNG 1.4 Problemstellung und Ziele der Arbeit 1.4.1 Liposomen mit Polymerskelett Untersuchungen an Erythrozyten waren Grundlage für die Vermutung, dass die funktionelle Einheit von Biomembran und Zytoskelett für die hohe mechanische Stabilität und das viscoelastische Verhalten von Zellmemmbranen verantwortlich ist. (vergleiche Kapitel 1.1.2). Seitdem wurden viele Anstrengungen unternommen, ein künstliches Modellsystem auf Liposomenbasis zu etablieren, um die Wechselwirkungen zwischen Membran und Zytoskelett zu simulieren und charakterisieren (Ringsdorf et al. 1988a, 1988b, 1993, Stauch et al. 2002, Gutmayer et al. 2006). Das Interesse an Liposomen mit künstlichem Membranskelett ging jedoch über die reine Grundlagenforschung hinaus und richtete sich zunehmend auch auf eine mögliche Verwendung der mechanisch stabilisierten Liposomen als parenteral applizierbaren Arzneistoffträger (Regen et al. 1981, Okada et al. 1995, Chen et al. 1996, Kono et al. 1999, Han et al. 2005). Dies geschah vor dem Hintergrund, dass der durch das natürliche Zytoskelett stabilisierte Erythrozyt 4 Monate lang den extremen Scherbelastungen während der Blutzirkulation standhalten kann, ohne dabei Schaden zu nehmen (Lux & Shohet 1984, Shen 1989). Man versprach man sich durch ein künstlichen Zytoskelett auch eine Stabilisierung der liposomalen Membran gegenüber Solubilisierung durch Gallensalze (Kapitel 1.1.3). Dies konnte durch Arbeiten von Stauch und Gutmayer zwar nachgewiesen werden (Stauch et al. 2002, Gutmayer et al. 2006), doch kann, aus heutiger Sicht, eine Beeinflussung der Ergebisse durch extraliposomales Polymer nicht ausgeschlossen werden.

Polymerisation von Lipiden Polykondensation membrandurchspannende Lipide EINLEITUNG 41 präpolymerisierte Amphiphile polymersierbare Gegenionen Insertion hydrophober Ankergruppen Abbildung 1-24 verschiedene Strategien zum Aufbau eines membranstabilisierenden Polymernetzwerks aus Ringsdorff et al. 1988. In den letzten Jahrzehnten wurden zahlreiche Strategien entwickelt, um eine Stabilisierung liposomaler Membranen zu erreichen (siehe auch Abbildung 1-24): − Die Verwendung polymerisierbarer Phospholipide zur Herstellung von Vesikeln mit anschließender kovalenter Verknüpfung der Membranbausteine durch Photopolymerisation (Hub et al. 1980, Regen et al. 1981b, 1982, Fendler 1984, Krause et al. 1987, Okada et al. 1995, Chen et al. 1996) − Akkumulation lipophiler Monomere im lipophilen Membranbereich und anschließende Photopolymerisation (Hotz & Meier 1998, Krafft et al. 2001, Ruysschaert et al. 2004) − Das Überziehen von fertigen Liposomen mit präformierten Polymerfragmenten (Auguste et al. 2003, Dapeng & Wu 2005, Hayashi et al. 1998; Kono et al. 1999, Ringsdorf et al. 1993, Torchilin et al. 1994, Kim et al. 1997, Woodle & Lasic 1992, Yamazaki et al. 1999, Han et al. 2005) − Verkapselung hydrophiler Co-Monomere im hydrophilen Innenraum von Liposomen und anschließende Photopolymerisation (Torchilin et al. 1987, Stauch et al. 2002, Gutmayer et al. 2006).

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