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Thermodynamische Evaluierung von Propafenon und Verapamil Komplexen mit Cyclodextrinen mittels nITC

Radenkovic, Marija (2020) Thermodynamische Evaluierung von Propafenon und Verapamil Komplexen mit Cyclodextrinen mittels nITC.
Diplomarbeit, University of Vienna. Fakultät für Lebenswissenschaften
BetreuerIn: Ecker, Gerhard

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DOI: 10.25365/thesis.61047
URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-10844.37751.145060-0

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Abstract in German

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Komplexbildung zwischen Propafenon und Verapamil mit Cyclodextrinen untersucht. Mittels nITC wurden die thermodynamischen Parameter bestimmt. Verapamil und Propafenon sind P-Glykoprotein Inhibitoren. Das P-Glykoprotein ist ein Transmembrantransporter, der physiologisch für das Ausschleusen von toxischen Substanzen verantwortlich ist. Der Transporter pumpt dabei auch Cytostatika aus Zellen was zur sogenannten Multi-Drug-Resistenz führt. Dadurch werden Cytostatika unwirksam und die Behandlung vieler Krebsarten wie Brustkrebs oder Lebezellkarzinom werden dadurch problematisch. P-Glykoprotein Inhibitoren, wie Verapamil und Propafenon sind in der Lage das P-Glykoprotein zu blockieren sodass Cytostatika nicht mehr aus Tumorzellen ausgeschleust werden. Cyclodextrine sind ringförmige Oligosaccharide, die mit unterschiedlichen Molekülen Komplexe bilden können. Sie fördern dadurch die Löslichkeit des Moleküls. Die Komplexbildung zwischen den Arzneistoffen und dem b-Cyclodextrin wurde mittels nITC untersucht. ITC steht für isotherme Titrationskalorimetrie. Mit dieser Methode kann man thermodynamische Parameter wie Enthalpie H und Entropie S ermitteln und man kann die Bindungskonstante Kd bestimmen. Man kann daraus schließen ob eine Reaktion exotherm oder endotherm und ob sie entropie- oder enthalpiegetrieben ist. Es wurden erste Pilotexperimente durchgeführt. Als Modellsystem wurden Verapamil mit b-Cyclodextrin verwendet und Propafenon mit b-Cyclodextrin. Die Experimente wurden bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt. Es wurde bei 25°C, 30°C und 37°C gemessen. Mit Titration-Experimenten wurde die Komplexbildung ermittelt. Dabei wurde das b-Cyclodextrin in die Lösung des Arzneistoffs titriert. Es hat sich herausgestellt, dass die Komplexbildung zwischen dem b-Cyclodextrin und beiden Arzneistoffen exotherm ist. Während der Reaktion wird Wärme freigesetzt. Mit Release-Experimenten wurde die Dissoziation untersucht. Dabei wurden das b-Cyclodextrin gemeinsam mit dem Arzneistoff als Komplex in reines Wasser titriert. Die Dissoziation der Komplexe ist endotherm. Für diese Reaktion muss Energie zugeführt werden. Die Temperaturänderungen hatten keinen Einfluss auf den Verlauf der Reaktion.

Schlagwörter in Deutsch

Cyclodextrin / nITC

Abstract in English

The aim of this study was to determine cyclodextrin inclusion compounds with Verapamil and Propafenone by isothermal titration calorimetry (nITC). Verapamil and Propafenone are P-glycoprotein inhibitors. P-Glycoprotein is a transmembrane protein of the cell membrane and it pumps toxic substances out of the cells. It also pumps cytostatic drugs out of tumor cells. As a result, the cells become resistant to cytostatic drugs and multi drug resistance occurs. P-glycoprotein inhibitors such as verapamil and propafenone are able to inhibit the P-glycoprotein. Cyclodextrins are sugar molecules bound together in a ring. They are able to form complexes with hydrophobic molecules. The complex formation between the drugs and the b-cyclodextrin was investigated by isothermal titration calorimetry. It is possible to determine thermodynamic parameters such as enthalpy H and entropy S and the binding constant Kd with this method. It can be concluded whether a reaction is exothermic or endothermic and whether it is entropy or enthalpy driven. In this study first pilot experiments were carried out. Verapamil with b-cyclodextrin and propafenone with b-cyclodextrin were used as a model system. The experiments were conducted at different temperatures. The temperature ranges were 25°C, 30°C and 37°C. Two different types of experiments were conducted. The first one was the titration experiment and the second one the release experiment. Complex formation was determined using titration experiments. The b-cyclodextrin was titrated into the solution of the drug. It turned out that the complex formation between the b-cyclodextrin and the drug is exothermic. The injection of b-cyclodextrin into Verapamil or Propafenone leads to release of heat. The dissociation was investigated with release experiments. The b-cyclodextrin was titrated together with the drug as a complex into water. The dissociation of the complex is endothermic and results in heat consumption. The change of temperature had no effect on the experiments.

Schlagwörter in Englisch

Cyclodextrin / nITC

Item Type: Hochschulschrift (Diplomarbeit)
Author: Radenkovic, Marija
Title: Thermodynamische Evaluierung von Propafenon und Verapamil Komplexen mit Cyclodextrinen mittels nITC
Umfangsangabe: 60 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw.
Universitätslehrgang (ULG):
Diplomstudium Pharmazie
Publication year: 2020
Language: ger ... Deutsch
Supervisor: Ecker, Gerhard
Assessor: Ecker, Gerhard
Classification: 30 Naturwissenschaften allgemein > 30.30 Naturwissenschaften in Beziehung zu anderen Fachgebieten
AC Number: AC15614510
Item ID: 61047
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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