Lipophile Polyaminderivate als Leberspezifische Wirkstofftransporte

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Die vorliegende Arbeit zeigt die Untersuchung von lipophilen Polyaminderivaten in vivo am Mausmodell und ihre Eignung als molekulare Transporter für ein OrganTargeting. Durch Milde Schutzgruppenstrategien wurden bei der Polyaminsynthese an der Festphase diverse lipophile Seitenketten eingeführt. Zur besseren Analytik in lebenden Zellen und Organismen wurden diese Polyamine zusätzlich kovalent mit einem Fluorophor gekuppelt. Eine kleine Bibliothek von unterschiedlichen lipophilen Polyaminderivaten wurde in vitro und in vivo hinsichtlich einer Akkumulation in Organen und Organellen sowie einer Beeinflussung von metabolischen Prozessen untersucht.In vivo Bioimaging Untersuchungen zeigten nach intravenöser Injektion eine Akkumulation aller untersuchten Polyaminderivate in der Leber. Diese konnte auch mittels konfokaler Mikroskopie in Leberschnitten nachgewiesen werden. Eine Auflösung der Polyamin akkumulierenden Strukturen auf zelluläre Ebene war aufgrund der Artefaktbildung während der Fixierung und Einbettung der Gewebeproben nicht möglich. In vitro Untersuchungen an HepG2 Zellen zeigten jedoch bei vier von fünf untersuchten Verbindungen eine Lokalisierung zellulär resorbierter Polyaminderivate in den Lipid Droplets, den Lipidspeichervesikeln der Zelle. FT-IR spektroskopische Untersuchungen lassen auf leichte Veränderungen im Lipid muster von Lebergewebe schließen, da eine signifikante Beeinflussung derCH2 Banden zu beobachten war. Es konnte ebenfalls eine leichte Veränderung des Lipid/Protein Verhältnisses festgestellt werden. Um diese Beobachtungen detaillierter zu untersuchen, wurden aus Lebergewebe extrahierte Lipide massenspektrometrisch untersucht. Nach intravenöser Injektion der Polyaminderivate zeigten sich dabei leichte Veränderungen im Lipidmuster. So konnte z.B. eine Erhöhung der Phospholipide PC(16:0, 22:6) und PC(18:2, 20:4) bzw. eine Reduzierung der Phospholipide PC(16:0, 20:2) und PC(18:0, 18:2) nachgewiesen werden. Eine Beeinflussung des Cholesterolgehalts durch die Behandlung mit Polyaminderivaten wurde nicht beobachtet. Weiterhin wurde die Technik des MALDI Imagings verwendet, um metabolische Veränderungen innerhalb von Gewebeschnitten zu untersuchen. Ein Vorteil dieser Methode liegt in der Erhaltung des Gewebeverbandes, da keine Extraktionen oder Aufreinigungen der Probe stattfinden. Diese Methode zeigte lediglich die Beeinflussung einzelner Phospholipide. Außerdem wurde eine transkriptom weite Sequenzierung von aus Lebergewebe isolierter RNA nach Behandlung mit einem Polyaminderivat vorgenommen. Es wurden keine immunologischen Antworten oder Beeinflussungen des Lipid- oder Proteinstoffwechsels festgestellt. Lediglich für Transportvorgänge von Aminen konnten Änderungen nachgewiesen werden.Lipophile Polyaminderivate eingnen sich aufgrund ihrer guten Verträglichkeit und ihrer Akkumulation in der Leber als molekulare Transporter für ein Organ Targeting. Da sie selbst in vivo keinen Einfluss auf die Lipid- oder Cholesterolgesamtmenge zeigen, wäre auch eine Kupplung der Polyaminderivate mit Wirkstoffen oder siRNA denkbar, die einer gesteigerten Einlagerung von Lipiden oder Cholesterol entgegenwirken und dadurch bei Erkrankungen wie z.B. Adipositas oder Diabetes mellitus eingesetzt werden könnten.