dc.contributor.author
Schulze, Thomas
dc.date.accessioned
2018-06-08T00:05:44Z
dc.date.available
2013-10-07T13:01:49.095Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/11453
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-15651
dc.description.abstract
Das Ziel dieser Arbeit, dass photochemische Verhalten von Arzneistoffen
gegenüber Licht und das damit verbundene photosensibilisierende Potential
mittels instrumenteller Methoden ein-zuschätzen, wurde erfolgreich erreicht.
Dies geschah mit Hilfe der Weiterentwicklung einer bestehenden HPLC-Methode.
So ist es jetzt möglich die Bildung von ROS bei der online Bestrahlung von
Arzneistoffen mittels ver-schiedener Surrogat-Parameter zu detektieren und
eine Kinetik zu erstellen. Die Bildung von Singulett-Sauerstoff unter
Lichteinfluss wurde mit Hilfe von FFA und RNO an verschiedenen Arzneistoffen
untersucht, dabei zeigten Ketoprofen, Furosemid und Doxycyclin die stärksten
1O2-Bildungen. Darüber hinaus ist es mit der erstellten Methode möglich
festzustellen, ob der 1O2 direkt vom Arzneistoff gebildet wird oder erst von
einem seiner Photoprodukte. Die Bil-dung von Superoxidanionen wurde mit Hilfe
von NBT ebenfalls online nachgewiesen. Damit ist man in der Lage ein
photosensibilisierendes Potential eines Arzneistoffes über eine Typ-II-
Reaktion nach Foote vorhersagen zu können. Um ein photosensibilisierendes
Potential eines Arzneistoffes über eine Typ-I-Reaktion vorhersagen zu können,
wurde eine ESR-Methode entwickelt, indem der Arzneistoff in-situ bestrahlt und
simultan ein Spektrum aufge-nommen wurde. Anhand der untersuchten Arzneistoffe
konnte gezeigt werden, dass es mög-lich ist eine Radikalbildung verursacht
durch Licht zu detektieren und über die Zeit zu verfol-gen. Damit können
Aussagen über die Reaktivität und Lebensdauer der gebildeten Radikale
getroffen werden. Außerdem ist man in der Lage zu detektieren, an welchem Atom
sich das Radikal gebildet hat. Folglich ist es möglich zu unterscheiden, ob
ein Arzneistoff über eine Typ-I- oder Typ-II-Reaktion phototoxisch wirkt oder
sogar über beide Reaktionswege. Ergänzend zu diesen Ergebnissen wurde das
Verhalten der bestrahlten Arzneistoffe gegenüber Biomolekülen untersucht, als
Modellmolekül wurde Calcitonin verwendet. Dabei zeigte sich, dass vor allem
die Arzneistoffe die auch über eine ausgeprägte ROS-Bildung verfügen, einen
starken Abbau von Calcitonin verursachen. Festzustellen war auch, dass nicht
alle bekannten Photosensitizer, wie unter anderem Doxycyclin, einen Abbau von
Calcitonin verursachen. Durch das Kombinieren des Photoreaktors mit einem LC-
ESI-TOF-System war es möglich entstandene Photoprodukte nachzuweisen und
teilweise in der Literatur beschriebene Photo-produkte zuzuordnen. Ausgehend
von diesen Ergebnissen verspricht eine Weiterentwicklung der Methode hingehend
zum Einsatz eines MS-MS Detektors viel Potential, da damit sowohl die
Nachweisgrenzen herabgesetzt werden würden, als es auch möglich ist die
neugebildeten Photoprodukte zu identifizieren und so Photoreaktionswege für
verschiedene Substanzen zu erstellen. Zusammenfassend kann man sagen, dass im
Vordergrund der entwickelten Methode ein Screening auf photoxisches oder
photoallergenes Potential von Arzneistoffen oder anderen Substanzen steht.
Durch die Nutzung dieser Screening-Methode ist es möglich bereits bei der
Entwicklung neuer Arzneistoffe ein phototoxisches oder photoallergenes
Potential vorherzu-sagen und darüber hinaus auch über deren photochemischen
Wirkungsmechanismus Aussagen zu tätigen.
de
dc.description.abstract
The aim of this work to evaluate the photochemical behavior of drugs and their
associated photosensitizing potential by instrumental methods was successfully
achieved. In this investigation, an HPLC method was developed, which makes it
possible to determinate reactive oxygen species generated from photoirradiated
drugs. This was achieved by using various surrogate parameters to detect and
create kinetics for the reactive oxygen species. The formation of singlet
oxygen under the influence of light was studied with the help of FFA and RNO
to various drugs. In the process ketoprofen, furosemide and doxycycline showed
the strongest 1O2 formation. Furthermore, it is possible to determine with
this method whether the 1O2 is formed directly by the drug or by one of its
photoproducts. The formation of superoxide was detected using NBT. The
described method allows predicting the photosensitive/phototoxic potential of
a drug through a type II reaction. In order to predict the photosensitizing
potential of a drug through a type I reaction an electron paramagnetic
resonance method was developed. In the developed method, the drug was
irradiated during simultaneous spectrum recordings. The result of the drug
investigations showed, that it is possible to detect light-induced free
radical formation over the time, thus, giving insights into the reactivity and
durability of the radicals formed. Moreover, it is possible to determine the
position at which the free radical is formed. Accord-ingly, it is possible to
distinguish whether a drug reacts phototoxic via a type I or type II reac-
tion. In addition to these results, the behavior of irritated drugs in
presence of biomolecules has been studied. Calcitonin has been used as a model
molecule. It was found that especially the drugs which also showed a
pronounced formation of reactive oxygen species, lead to a degra-dation of
calcitonin. Not all tested photosensitizers, such as doxycycline, showed a
degrada-tion of calcitonin. By combining the photoreactor with an LC-ESI-TOF
system, resulting photoproducts were determined. These photoproducts could
partially be assigned to the photodegradation products described in the
literature. The results promise a further development of the method using an
MS-MS detector to have a lot of potential, since both, the detection limit is
reduced, and it is also possible to identify the newly formed photoproducts.
Therefore, it should be possible to create photo-reaction pathways. The main
purpose of the developed method is the screening of the photosensitive and
photo-toxic potential of drugs and other substances. Through the use of this
screening method, it will be possible to predict the phototoxic or
photoallergic potential of pharmaceutical substances in early stage of
development. Furthermore, statements about the photochemical mechanism of the
drug can be made.
en
dc.format.extent
IV, I, 155 S.
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
photosensitivity
dc.subject
photosensitive drugs
dc.subject.ddc
500 Naturwissenschaften und Mathematik::540 Chemie
dc.title
Entwicklung einer In-Vitro-Methode zur Beurteilung des photosensibilisierenden
Potentials von Arzneistoffen
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. Peter Surmann
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Maria Kristina Parr
dc.date.accepted
2013-10-02
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000095293-4
dc.title.translated
Development of an in vitro method for assessing the photosensitive potential
of pharmaceutical drugs
en
refubium.affiliation
Biologie, Chemie, Pharmazie
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000095293
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000014171
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access