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Albumin-Gele als mögliche Wirkstoffträger

07.03.2018
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Von Sven Siebenand / Wissenschaftler der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Gele auf Albumin-Basis herstellen lassen. Diese könnten eines Tages als Arzneiträgersystem fungieren, wie die Forscher um Erstautor Seyed Hamidreza Arabi in »Biomaterials Science« berichten (DOI: 10.1039/C7BM00820A).

 

Das menschliche Blut hat einen Anteil von bis zu 60 g Albumin pro Liter. »Albumin ist für viele Prozesse im Körper zuständig: Es kann die Zellmembranen durchdringen und so zum Beispiel essenzielle Substanzen in die Zellen transportieren und es hilft auch bei der Entgiftung der Zellen«, sagt Senior­autor Professor Dr. Dariush Hinderberger in einer Pressemitteilung der MLU. Bislang würden Albumin-Gele eher als ärgerliches Zufallsprodukt bei der normalen Laborarbeit angesehen, so der Chemiker.

Zukünftig könnten sie aber bei der Herstellung von Wirkstoff-Implantaten zum Einsatz kommen. Diese können dem Patienten gespritzt werden und lagern sich dann im Körper ab. Nach und nach wird der Trägerstoff dann vom Körper zersetzt und der gewünschte Wirkstoff über einen längeren Zeitraum freigesetzt.

 

»Um zu überprüfen, ob sich auf der Basis von Albumin-Gelen potenzielle Wirkstoffträger entwickeln lassen, muss man aber zunächst verstehen, wie und warum sich die Gele bilden«, informiert Hinderberger. Mit seiner Arbeitsgruppe testete er zum Beispiel, welchen Einfluss der pH-Wert von Albumin-Lösungen auf die Gelbildung hat. Die Wissenschaftler erhitzen die Flüssigkeiten und analysierten dann zu verschiedenen Zeitpunkten die Veränderungen. Mithilfe der Infrarot-Spektroskopie konnten sie zum Beispiel zeigen, wie Albumin bei Hitze seine Struktur verändert. Das Proteinknäuel öffnet sich und kann so leichter mit anderen Teilchen verklumpen, wodurch ein Gel entsteht. Auf Grundlage dieser Erkenntnis konnte die Forschergruppe nun noch ein weiteres, »weicheres« Gel herstellen. Dafür verlangsamten sie den Gelbildungsprozess, setzten die Temperatur herunter und wählten eine Lösung mit einem relativ neutralen pH-Wert. »Unter diesen Bedingungen veränderten die einzelnen Albumin-Moleküle ihre Struktur nur wenig, wodurch sich die grundlegend anderen mechanischen Eigenschaften des Gels ergeben«, erklärt Hinderberger.

 

In ersten Untersuchungen konnten die Wissenschaftler zeigen, dass sich zum Beispiel Fettsäuren sehr gut mit dem Gel verbinden lassen. Ob es sich auch für pharmazeutische Wirkstoffe im menschlichen Körper eignet, ist damit noch nicht bewiesen. Das muss nun in Folgestudien geklärt werden. /

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