Neuartige thermosensitive Liposomen zur zielgerichteten Therapie solider Tumoren: Charakterisierung in vitro und in vivo
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AUS DEM DEPARTEMENT FUER VETERINAERWISSENSCHAFTEN
DER TIERAERZTLICHEN FAKULTAET DER
DER LUDWIG-MAXIMILIANS-UNIVERSITAET MUENCHEN
ARBEIT ANGEFERTIGT UNTER DER LEITUNG VON UNIV. PROF. DR. ECKHARD WOLF
ANGEFERTIGT IN DER
MEDIZINISCHEN KLINIK UND POLIKLINIK III
IM KLINIKUM GROSSHADEM DER LUDWIG-MAXIMILIANS-UNIVERSITAET MUENCHEN
(PD DR. LARS LINDNER)
NEUARTIGE THERMOSENSITIVE LIPOSOMEN
ZUR ZIELGERICHTETEN THERAPIE SOLIDER TUMOREN
- CHARAKTERISIERUNG IN VITRO UND IN VIVO -
INAUGURAL-DISSERTATION
ZUR ERLANGUNG DER TIERMEDIZINISCHEN DOKTORWUERDE
DER TIERAERZTLICHEN FAKULTAET DER
LUDWIG-MAXIMILIANS-UNIVERSITAET MUENCHEN
VON
REBECCA SCHMIDT
AUS
MESCHEDE
MUENCHEN 2011
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1010439766
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS V
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
2 LITERATURUEBERSICHT 3
2.1 LIPOSOMEN 3
2.1.1 VERWENDUNG VON LIPOSOMEN 4
2.1.2 LIPIDKOMPOSITION 6
2.1.3 LIPOSOMEN ZUM DRUG TARGETING UND DRUG DELIVERY 10
2.1.4 THERMOSENSITIVE LIPOSOMEN 12
2.2 DOXORUBICIN 16
2.2.1 PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN VON DOX 18
2.2.2 PHARMAKOKINETISCHE EIGENSCHAFTEN VON DOX 18
2.2.3 ANWENDUNGSGEBIETE ZUGELASSENER DOXORUBICINPRAEPARATE 19
2.2.4 NEBENWIRKUNGEN VON DOXORUBICIN 19
2.2.5 LIPOSOMALES DOXORUBICIN UND STEALTH-LIPOSOMEN 20
2.3 HYPERTHERMIE IN DER KREBSTHERAPIE 22
2.4
ZIELSETZUNG.....................................................................................
27
3 MATERIAL 28
3.1 LIPOSOMENHERSTELLUNG UND -CHARAKTERISIERUNG..... ... 28
3.1.1 LIPIDE 28
3.1.2 CHEMIKALIEN UND LOESUNGSMITTEL 29
3.1.3 PUFFER UND LOESUNGEN 30
3.1.4 PLASMEN 31
3.2 ZELLKULTUR .... .............................. ....... . 31
3.2.1 ZELLLINIEN 31
3.2.2 ZELLKULTIVIERUNG 32
3.3 TIERVERSUCHE ... ....... ....... ...... ......... ....33
3.3.1 VERSUCHSTIERE 33
3.3.2 ARZNEIMITTEL 33
3.4 VERBRAUCHSMATERIAL ............................
......................... ... 34
3.4.1 HERSTELLUNG LIPOSOMEN 34
3.4.2 ZELLKULTUR 34
3.4.3 TIERVERSUCHE 34
3.5 GERAETE 35
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS VI
3.5.1 HERSTELLUNG LIPOSOMEN 35
3.5.2 CHARAKTERISIERUNG LIPOSOMEN 35
3.5.3 DOXORUBICINNACHWEIS AUS PLASMA, TUMOREN UND ORGANEN 36
3.5.4 ZELLKULTUR 36
3.5.5 TIERVERSUCHE 37
3.6 SOFTWARE 37
4 METHODEN 39
4.1
LIPOSOMENHERSTELLUNG...................................................................
39
4.2 LIPOSOMENCHARAKTERISIERUNG
....................................................... 41
4.2.1 BESTIMMUNG VON LIPOSOMENGROESSE UND POLYDISPERSIONSINDEX 41
4.2.2 BESTIMMUNG DES ^-POTENTIALS 42
4.2.3 LIPIDANALYTIK 42
4.2.3.1 NACHWEIS DES LIPIDGEHALTS 42
4.2.4 PHOSPHOLIPIDANALYSE MITTELS DUENNSCHICHTCHROMATOGRAPHIE (DC)... 42
4.2.5 BESTIMMUNG DES LIPOSOMALEN DOXORUBICINGEHALTS 43
4.3 DOXORUBICINBESTIMMUNG
.............................................................. 43
4.3.1 EXTRAKTION AUS PLASMA 43
4.3.2 EXTRAKTION AUS ORGAN- UND TUMORGEWEBE 44
4.3.3 HPLC-ANALYSE 44
4.4 IN VITRO
OEFFNUNGSKINETIK...............................................................
44
4.5 TEMPERATURABHAENGIGE DOX-FREISETZUNG
..................................... 45
4.6
VERDUENNUNGSSTABILITAET..................................................................
45
4.6.1 ZELLKULTIVIERUNG 46
4.6.2 ZYTOTOXIZITAETSTESTS 47
4.6.3 VORBEREITUNG DER ZELLEN FUER TIERVERSUCHE 49
4.7 TIERVERSUCHE .......... ......................... .. 49
4.7.1 HALTUNG 49
4.7.1.1 MAEUSE 50
4.7.1.2 RATTEN 50
4.7.2 ANGEWANDTE METHODEN 50
4.7.2.1 ANAESTHESIE 50
4.7.2.1.1 INJEKTIONSNARKOSE MAEUSE 50
4.7.2.1.2 INHALATIONSNARKOSE RATTEN 50
4.7.2.2 EUTHANASIE 51
4.7.2.3 ORGANPERFUSION 51
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS VII
4.7.2.4 INDUKTION VON BULKTUMOREN 51
4.7.2.5 IMPLANTATION DER TUMORFRAGMENTE 51
4.7.2.6 REGIONALE HYPERTHERMIE WASSERBAD 52
4.7.2.7 LOKALE HYPERTHERMIE LAMPE 53
4.7.2.8 THERAPEUTISCHE STUDIEN 54
4.7.3 UEBERBLICK VERSUCHSREIHEN 55
4.7.3.1 MAUS 55
4.7.3.1.1 TUMORHISTOLOGIE 55
4.7.3.1.2 PHARMAKOKINETIK 55
4.7.3.1.3 DOX-ANREICHERUNG UND ORGANVERTEILUNG UNTER TUMOR-HT 56
4.7.3.1.4 THERAPEUTISCHE STUDIE IM SYNGENEN TUMORMODELL 56
4.7.3.1.5 THERAPEUTISCHE STUDIE IM XENOGENEN TUMORMODELL 56
4.7.3.2 RATTE 56
4.7.3.2.1 PHARMAKOKINETIK 56
4.7.3.2.2 ANREICHERUNG UND ORGANVERTEILUNG UNTER HT 57
4.7.3.2.3 THERAPEUTISCHE STUDIE - HYPERTHERMIE MIT WASSERBAD 57
4.7.3.2.4 THERAPEUTISCHE STUDIE - HYPERTHERMIE MIT LAMPE 57
5 ERGEBNISSE 59
5.1 LIPOSOMENHERSTELLUNG UND
CHARAKTERISIERUNG........................... 59
5.2 VERSUCHE IN VITRO 61
5.2.1 EINFLUSS VON PLASMA UND SPEZIES AUF FREISETZUNGSVERHALTEN 61
5.2.1.1 DPPC/DSPC/DPPG 2 50:20:30 (M/M) 62
5.2.1.2 DPPC/DSPC/DPPG 2 70:20:10 (M/M) 64
5.2.2 VERGLEICH VON P-LYSO-PC (DOX) UND S-LYSO-PC (DOX) 66
5.2.2.1 HERSTELLUNG UND CHARAKTERISIERUNG 67
5.2.2.2 OEFFNUNGSKINETIK IN HN-PUFFER 68
5.2.2.3 TEMPERATURABHAENGIGE DOX-FREISETZUNG IN HN-PUFFER UND FCS 70
5.2.3 EINFLUSS VON VERDUENNUNG AUF LIPOSOMENSTABILITAET 71
5.2.4 ZYTOTOXIZITAETSTEST ZELLKULTUR 72
5.3 VERSUCHE IN VIVO ........... .......... .... 76
5.3.1 AKUTE UND SUBAKUTE TOXIZITAET DER TSL 76
5.3.2 TUMORHISTOLOGIE 76
5.3.3 MAUS 77
5.3.3.1 PHARMAKOKINETIK IN DER MAUS 77
5.3.3.1.1 PLASMA 77
5.3.3.1.2 ORGANE 80
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS VIII
5.3.3.2 DOXORUBICINANREICHERUNG UND ORGANVERTEILUNG NACH HT 85
5.3.3.3 THERAPEUTISCHE STUDIE IM SYNGENEN TUMORMODELL 88
5.3.3.4 THERAPEUTISCHE STUDIE IM XENOGENEN TUMORMODELL 89
5.3.4 RATTE 90
5.3.4.1 PHARMAKOKINETIK IN DER RATTE 90
5.3.4.2 DOXORUBICINANREICHERUNG UND ORGANVERTEILUNG NACH HT 95
5.3.5 THERAPEUTISCHE STUDIE HYPERTHERMIE WASSERBAD 101
6 DISKUSSION 106
6.1 SPEZIESABHAENGIGE DOX-FREISETZUNG IN VITRO..... 106
6.2 VERGLEICH P-LYSO-PC UND S-LYSO-PC TSL (DOX) IN VITRO. 109
6.3 EINFLUSS VON VERDUENNUNG AUF DIE LIPOSOMENSTABILITAET 110
6.4 ZY TOTOXIZI
TAETSTEST.........................................................................
112
6.5 AKUTE UND SUBAKUTE TOXIZITAET 114
6.6 PHARMAKOKINETIK
MAUS.............................................................. 114
6.7 DOX-ANREICHERUNG IM TUMOR UND ORGANVERTEILUNG NACH
HYPERTHERMIE................ ............. .... 118
6.8 PHARMAKOKINETIK RATTE 118
6.9 DOX-ANREICHERUNG NACH HT RATTE 120
6.10 TUMORWACHSTUMSSTUDIEN MAUS UND RATTE...............................
122
7 ZUSAMMENFASSUNG 125
8 SUMMARY 127
9 LITERATURVERZEICHNIS 129
10 ANHANG 135
10.1
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS...............................................................
135
10.2 TABELLENVERZEICHNIS 137
10.3
ABBILDUNGSVERZEICHNIS................................................................
138
10.4 VEROEFFENTLICHUNGEN...... ...................... .. 141
11 LEBENSLAUF 143
12 DANKSAGUNG 144
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