Da die Arzneistoffpermeation durch okulare Gewebe einen entscheidenden Einfluss auf die Heilung vieler Augenleiden hat, wurde die in vitro-Permeation hydrophiler und lipophiler Arzneistoffe durch okulare Gewebe und Zellkulturen in dieser Arbeit untersucht. Die Dissertation befasst sich vorrangig mit der Permeation des hydrophilen Modellarzneistoffs Pilocarpinhydrochlorid (P-HCl) durch isolierte Schweinecornea (SC), Schweinesklera, Kaninchenkonjunktiva und corneale bzw. konjunktivale Kaninchenepithelzellkultur. Der Einfluss verschiedener Formulierungsparameter wie Benzalkoniumchlorid (BAC), Natriumedetat, pH-Wert und Tonizität auf die P-HCl-Permeation wurde untersucht. Dabei konnte eine gute Korrelation zwischen isolierten Geweben und Zellkulturen in Reaktion auf die Variation der Formulierungsparameter festgestellt werden. Unter den getesteten Parametern zeigte BAC den größten Enhancereffekt. Weiterhin wurden vergleichende Permeationsstudien an gelaserter SC mit P-HCl und dem relativ lipophilen Diclofenac-Natrium (D-Na) durchgeführt. Das Entfernen von Epithelschichten der SC mittels Excimer-Laser sollte den Heilungsverlauf, vor allem aber die zeitabhängige Reepithelisierung der Cornea nach erfolgter Photorefraktiver Keratektomie, simulieren. Die Ergebnisse dieser Studie zeigten, dass unterschiedliche Epitheldicken einen signifikanten Einfluss auf die P-HCl-Permeation haben. Im Gegensatz dazu blieb die D-Na-Permeation nahezu unbeeinflusst. Ein weiteres Anliegen dieser Arbeit bestand darin, eine okular applizierbare Formulierung des Immunsuppressivums Mycophenolatmofetil (MMF) zu entwickeln. Sowohl für das Prodrug MMF als auch für dessen aktiven Metaboliten Mycophenolsäure (MPA) wurde die Permeabilität von SC getestet. Ausgewählt wurde eine Zubereitung, die 1% MMF in Glutathion-Bicarbonat-Ringerlösung enthält und mit 10% Hydroxypropyl-beta-Cyclodextrin versetzt ist. Diese Suspension wurde bei 121° C und 200 kPa für 15 min autoklaviert, um das schwerlösliche MMF in Lösung zu bringen. Da der Ester MMF bei der Herstellung der Testlösung einer teilweisen Hydrolyse zu MPA unterliegt, außerdem eine minimale in vitro-Verfügbarkeit aufweist und sehr schwer wasserlöslich ist, sollte MPA in Augentropfenformulierungen der Vorzug gegeben werden. Die Korrelierbarkeit mit in vivo-Resultaten ist jedoch im Rahmen dieser Arbeit nicht untersucht worden, so dass die Ergebnisse als Grundlage für Permeationsstudien am in vivo-Modell zu bewerten sind. / The permeation of drugs through ocular tissues plays an important role in healing of various eye diseases. The objective of this work was to investigate the in vitro permeability of hydrophilic and lipophilic drugs through ocular tissues and cell cultures. Mainly, the permeability of the hydrophilic model drug pilocarpine hydrochloride (P-HCl) through isolated pig cornea (PCr) and sclera, rabbit conjunctiva, and rabbit conjunctival or corneal epithelial cell culture was compared. Additionally, the study included investigations about the influence of the formulation parameters benzalkonium chloride (BAC), ethylene diamine tetra acetic acid disodium salt, pH value and tonicity on the permeability of the small drug. In summary, a good correlation between the isolated tissues and cell cultures with regard to P-HCl transport could be observed. In general, BAC caused the most facilitated drug transport within the formulation parameters. Furthermore, the permeation of P-HCl and the lipophilic diclofenac-sodium (D-Na) through lasered PCr was studied. To investigate the effects of photorefractive keratectomy on drug permeation, excimer laser ablations with varying depths were performed on isolated pig eyes. As a result, P-HCl demonstrated a significant enhancement of permeation in relation to the ablation depth. In contrast, corneal epithelial thickness scarcely influenced the permeation rate of D-Na. Another aim of this work was to develop an appropriate application form for topical ocular use of the immunomodulating substance mycophenolate mofetil (MMF) and to investigate the in vitro permeability of PCr for the prodrug MMF and its parent substance mycophenolic acid (MPA). The test formulation consisted of Glutathion-bicarbonate-Ringer's solution, 10% hydroxypropyl- beta-cyclodextrin and 1% MMF. To reach a concentration of 1% of the poor soluble MMF a treatment under autoclaving conditions at 121° C and 200 kPa for 15 min was needed. MPA should be preferred in eye drops because of an higher in vitro availability compared to MMF, an hydrolysis of MMF to MPA in the cornea during permeation and the poor water solubility of MMF. The correlation with in vivo results was not studied in this work but the findings can be assumed as basis for investigations on in vivo models.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:HUMBOLT/oai:edoc.hu-berlin.de:18452/15516 |
| Date | 07 February 2003 |
| Creators | Scholz, Martina |
| Contributors | Langner, Andreas, Keipert, Sigrid, Pleyer, Uwe |
| Publisher | Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I |
| Source Sets | Humboldt University of Berlin |
| Language | German |
| Detected Language | English |
| Type | doctoralThesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf, application/octet-stream, application/octet-stream |
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