Herstellung und Charakterisierung von sprühgetrockneten Mikropartikeln aus biologisch abbaubaren Polymeren:
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HERSTELLUNG UND CHARAKTERISIERUNG VON
SPRUEHGETROCKNETEN MIKROPARTIKELN AUS BIOLOGISCH ABBAUBAREN POLYMEREN
DISSERTATION
ZUR ERLANGUNG DES DOKTORGRADES DER MATHEMATISCH- NATURWISSENSCHAFTLICHEN
FAKULTAET DER CHRISTIAN-ALBRECHTS-UNIVERSITAET ZU KIER
VORGELEGT VON BARBARA WAGENAAR KIEL 1993
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
A L L G E M E I N ER T E IL
1
1.1
2
2.1 2.1.1
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
2.2.6
EINLEITUNG
ZIELSETZUNG DER ARBEIT
VERWENDETE BIOLOGISCH ABBAUBARE POLYMERE
STRUKTUR UND SYNTHESE
NOMENKLATUR DER RESOMERE
EIGENSCHAFTEN UND CHARAKTERISIERUNG
THERMISCHE EIGENSCHAFTEN
LOESLICHKEIT
MOLEKUELMASSE
DICHTE
WASSERAUFNAHMEVERMOEGEN UND STABILITAET
STERILISIERBARKEIT
1
6
7
7
8
9
9
10
10
12
13
14
3 HERSTELLUNGSMETHODEN FUER MUECROPARTIKEL AUS BIOLOGISCH ABBAU- BAREN
POLYMEREN: EIN UEBERBLICK UEBER DEN AKTUELLEN STAND 15
3.1 SOLVENT EVAPORATION 15
3.2 PHASENTRENNUNG 16
3.3 AEROSOL SOLVENT EXTRACTION SYSTEM (ASES) 17
3.4 SPRUEHTROCKNUNG 18
3.5 UEBERBLICK DER HERSTELLUNGSMETHODEN 20
3.6 UEBERSICHT DER HANDELSPRAEPARATE AUF DEM DEUTSCHEN MARKT 23
3.7 IN DEUTSCHLAND NOCH NICHT ZUGELASSENE PRAEPARATE 24
4 IN DIESER ARBEIT VERWENDETE ARZNEISTOFFE 25
4.1 NAFTIDROFURYLHYDROGENOXALAT (NAFTIDROFURYL) 26
4.2 PIROXICAM 27
4.3 HUMANSERUMALBUMIN (HSA) 31
4.4 THYMOPENTIN (TP-5) 34
IMAGE 3
M E T H O D EN U ND E R G E B N I S SE
5 SPRUEHTROCKNUNG 38
5.1 ALLGEMEINE BESCHREIBUNG DER SPRUEHTROCKNUNGSMETHODE 38
5.2 VERWENDETE SPRUEHTROCKNUNGSAPPARATUR: 41
LABORSPRUEHTROCKNER BUECHI 190
5.2.2 ASEPTISCHE SPRUEHTROCKNUNG 42
5.3 AUSWAHL DER SPRUEHTROCKNUNGSPARAMETER . * * . 43
5.3.1 LOESUNGSMITTEL * 43
5.3.2 EIN- UND AUSLASSTEMPERATUR 45
5.3.3 SPRUEHGESCHWINDIGKEIT 46
5.3.4 DURCHFUEHRUNG DER SPRUEHTROCKNUNGSEXPERIMENTE 47
5.3.5 EINFLUSS DER CHARGENGROESSE, DER POLYMERZUSAMMENSETZUNG 49
UND DER POLYMERKONZENTRATION AUF DIE AUSBEUTE
6 - TEILCHENGROESSENBESTIMMUNG 52
6.1 ELEKTRONENMIKROSKOPISCHE VERFAHREN 52
6.1.1 TRANSMISSIONELEKTRONENMIKROSKOPIE (TEM) 53
6.1.1.1 AUFBEREITUNG DER PROBEN FUER DIE TEM 53
6.1.1.2 ERGEBNISSE DER TEM 54
6.1.2 RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE (REM) 55
6.1.2.1 AUFBEREITUNG DER PROBEN FUER DIE REM 56
6.1.2.2 ERGEBNISSE DER REM UND DISKUSSION 56
6.1.3 DARSTELLUNG DER INNEREN STRUKTUR 64
6.1.3.1 DURCHFUEHRUNG DER BRUCHTECHNIK 64
6.1.3.2 ERGEBNISSE DER BRUCHTECHNIK 65
6.1.4 ZUSAMMENFASSUNG DER ELEKTRONENMIKROSKOPISCHEN 66
UNTERSUCHUNGEN
6.2 LASERBEUGUNGSVERFAHREN 68
6.2.1 DURCHFUEHRUNG DER MESSUNG 69
6.2.2 AUSWERTUNG UND ERGEBNISSE DER LASERDIFFRAKTOMETRIE 70
6.2.3 FEHLERQUELLEN 75
6.2.4 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE DER LASERDIFFRAKTOMETRIE 76
6.3 VERGLEICH DER ELEKTRONENMIKROSKOPISCHEN ERGEBNISSE MIT 77
ERGEBNISSEN DER LASERBEUGUNGSMESSUNGEN
IMAGE 4
7 IN VITRO CHARAKTERISIERUNG DER MIKROPARTIKEL 79
7.1 BESTIMMUNG DES WIRKSTOFFGEHALTS IN MIKROPARTIKELN 79
7.1.1 DURCHFUEHRUNG DER GEHALTSBESTIMMUNG MIT DER ABBAUMETHODE 80
7.1.2 ERGEBNISSE UND DISKUSSION DER GEHALTSBESTIMMUNGEN 82
7.1.3 ZUSAMMENFASSUNG 85
7.2 IN VITRO-POLYMERABBAU 86
7.2.1 PH-METHODE 87
7.2.1.1 DURCHFUEHRUNG DER PH-METHODE 88
7.2.1.2 ERGEBNISSE DER PH-METHODE UND DISKUSSION 88
7.2.2 GELPERMEATIONSCHROMATOGRAPHIE (GPC) 95
7.2.2.1 DURCHFUEHRUNG DER GPC 97
7.2.2.2 ERGEBNISSE DER GPC-MESSUNGEN UND DISKUSSION 100
7.2.3 ZUSAMMENFASSUNG DER IN VITRO-ABBAUUNTERSUCHUNGEN 104
7.3 IN VITRO-FREISETZUNG 106
7.3.1 EINLEITUNG UND LITERATURUEBERBLICK 106
7.3.2 IN DIESER ARBEIT VERWENDETE IN VITRO-FREISETZUNGSMETHODEN 109
7.3.2.1 METHODE I : KOMBINIERTE PADDLE-LANGENBUCHER-METHODE 110
7.3.2.2 METHODE II: LANGENBUCHER-ZELLE / JODZAHLKOLBEN 112
7.3.2.3 METHODE III: JODZAHLKOLBEN IM TEMPERIERTEN SCHUETTELWASSERBAD 114
7.3.3 BESTIMMUNG DER SAETTIGUNGSLOESLICHKEIT VON PIROXICAM IN 115
VERSCHIEDENEN FREISETZUNGSMEDIEN
7.3.4 ERGEBNISSE UND DISKUSSION DER IN VITRO-FREISETZUNGEN 117
7.3.4.1 FREISETZUNG VON NAFTIDROFURYL AUS DL-PLA UND PLGA 117
7.3.4.2 FREISETZUNG VON PIROXICAM AUS DL-PLA, PLGA UND 120
D L - P L A - Y - CD
7.3.4.2.1 FREISETZUNG VON PIROXICAM AUS DL-PLA-MIKROPARTIKELN 122
7.3.4.2.2 FREISETZUNG VON PIROXICAM AUS PLGA 50:50-MIKROPARTIKELN 128
7.3.4.2.3 FREISETZUNG VON PIROXICAM AUS DL-PLA-R-CD-MIKROPARTIKELN 132
7.3.4.3 FREISETZUNG VON HUMANSERUMALBUMIN AUS DL-PLA UND PLGA 134
7.3.4.4 FREISETZUNG VON THYMOPENTIN 137
7.3.4.4.1 STABILITAET VON THYMOPENTIN IN DER FREISETZUNGSAPPARATUR 137
7.3.4.4.2 FREISETZUNG VON THYMOPENTIN AUS DL-PLA-MIKROPARTIKELN 139
7.3.5 ZUSAMMENFASSUNG DER IN VITRO-FREISETZUNGEN 141
IMAGE 5
7.4 BENETZBARKEIT 143
7.4.1 SESSILE DROP-TECHNIK = METHODE DES AUFGESETZTEN TROPFENS 144
7.4.1.1 DURCHFUEHRUNG DER BENETZUNGSWINKELMESSUNG MIT DER SESSILE 145
DROP-METHODE
7.4.1.2 OBERFLAECHE DER PRESSLINGE 146
7.4.1.3 ERGEBNISSE DER BENETZUNGSWINKELMESSUNGEN 148
7.4.1.4 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 149
7.4.1.5 BENETZUNG MIT TENSIDHALTIGER PRUEFFLUESSIGKEIT 151
7.4.2 CAPTIVE BUBBLE-METHODE = UNTERWASSER-BENETZUNGSWINKEL- 152
MESSUNGEN
7.4.2.1 DURCHFUEHRUNG DER UNTER-WASSER-BENETZUNGSWINKELMESSUNGEN 153
AN POLYMERFILMEN
7:4.2.2 ERGEBNISSE DER UNTER-WASSER-BENETZUNGSWINKELMESSUNGEN 154
UND DISKUSSION
7.4.2.3 BERECHNUNG DER POLAREN UND DISPERSIVEN KOMPONENTEN 155
7.4.3 VERGLEICH DER ERGEBNISSE AUS SESSILE DROP-METHODE UND 157
CAPTIVE BUBBLE-METHODE
7.4.4 ZUSAMMENFASSUNG 159
7.5 THERMOANALYTISCHE METHODEN 161
7.5.1 DURCHFUEHRUNG DER DSC-UNTERSUCHUNGEN 162
7.5.2 ERGEBNISSE DER DSC-MESSUNGEN UND DISKUSSION 163
8 ZUSAMMENFASSUNG DER ARBEIT 167
9 LITERATURVERZEICHNIS 171
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