WSR068-Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie: Nanopartikel in Arzneiformen - Interview mit Prof. Dr. Lea Ann Dailey

Wirkstoffradio (MP3 Feed)

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Das Wirkstoffradio ist ein Wissenschaftskommunikationsprojekt aus dem Leibniz-Forschungsinstitut f\u00fcr Molekulare Pharmakologie (FMP) und wird gef\u00f6rdert durch das Leibniz Forschungsnetzwerk Wirkstoffe und Biotechnologie.","poster":"https:\/\/www.wirkstoffradio.de\/podlove\/image\/68747470733a2f2f7777772e7769726b73746f6666726164696f2e64652f77702d636f6e74656e742f75706c6f6164732f323031382f30392f5769726b73746f6666726164696f5f4c6f676f5f6c616e672d3330303078333030305f63726f707065645f626c756542472e706e67\/500\/0\/0\/wirkstoffradio","link":"https:\/\/www.wirkstoffradio.de"},"title":"WSR068 Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie: Nanopartikel in Arzneiformen - Interview mit Prof. Dr. Lea Ann Dailey","subtitle":"In dieser Episode diskutieren Prof. Dr. Lea Ann Dailey und Bernd Rupp \u00fcber Parameter, welche die Arzneiformen von Medikamenten bestimmen. 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Für diese Episode war Prof. Dr. Lea Ann Dailey zu Besuch in Berlin und hat Bernd erklärt, welche Rolle Nanopartikel in der Pharmazeutischen Technologie spielen. Lea Ann ist Leiterin der Gruppe „Nanomedicine and pharmaceutical biophysics“ an der Universität Wien.

Prof. Dr. Lea Ann Dailey; Quelle: Wirksoffradio.

Anfangs erörtern Lea Ann und Bernd Themen der Pharmazeutischen Technologie, der Biopharmazie sowie Eigenschaften und Anwendungen klassischer Arzneiformen. Sie diskutieren dabei auch die Überlegungen, die bei der Auswahl einer passenden Arzneiform während der Entwicklung eines Medikaments eine Rolle spielen. Lea Ann betont, wie sowohl die Merkmale des Wirkstoffs als auch die Charakteristika der zugrunde liegenden Erkrankung, aber auch die individuelle Bereitschaft von Patienten ein Medikament einzunehmen, die Wahl der Arzneiform beeinflussen.

Lea Ann und ihre Forschungsgruppe konzentrieren sich auf die Formulierung und Charakterisierung von Nanopartikeln in Medikamenten zur inhalativen Behandlung verschiedener Atemwegserkrankungen. Da Kunststoffnanopartikel in der pharmazeutischen Technologie eine neuartige Art von Hilfsstoffen darstellen, ist es erforderlich, vor ihrer Verwendung in Medikamenten ihre Verträglichkeit in der Lunge zu überprüfen. Zu diesem Zweck haben die Wissenschaftler:innen in Lea Anns Team Verfahren entwickelt, um Nanopartikel detailliert zu analysieren.

Angesichts der steigenden Belastung von Lebensräumen durch die Freisetzung von Mikro- und Nanoplastik infolge des Zerfalls von Kunststoffen in der Umwelt, sind die toxikologischen Auswirkungen dieser Partikel noch unklar. Lea Ann erkannte frühzeitig, dass die von Ihrer Gruppe entwickelten Verfahren nicht nur auf Nanopartikel in der Pharmazie, sondern auch in der Umweltanalytik anwendbar wären. Daher liegt ein weiterer Schwerpunkt von Lea Anns Arbeitsgruppe darin, die Analysemethoden auch auf Plastikpartikel in der Umwelt auszudehnen.

(Im Podcast gibt es Kapitelmarken, die den Zwischenüberschriften hier im Text entsprechen, so dass es einfacher ist, bestimmte Teile erneut zu hören. Nicht jede Kapitelmarke hat eine Zwischenüberschrift, manchmal fassen wir mehrere Kapitel zusammen.)

Was ist Pharmazeutische Technologie?

• • Pharmazeutische Technologie – Wikipedia Artikel
  • Galenik – Wikipedia Artikel
  • Arzneiform – Wikipedia Artikel

Was bedeutet Biopharmazie?

• • Pharmazeutische Biologie – Wikipedia Artikel
  • Biopharmazie – Wikipedia Artikel
  • Pharmakokinetik – Wikipedia Artikel
  • WSR046 Die Reise von Wirkstoffen: PK/PD, QSAR und die Wirkstofftage 2021 – Link zur Episode

Die wichtigsten Arzneiformen:

Tablette

• • Tablette – Wiktionary

Kapseln

• • Kapsel (Medikament) – Wikipedia Artikel
  • Granulat (Pharmazie) – Wikipedia Artikel
  • Pellet – Wikipedia Artikel

Flüssige Azneiformen

• • Peroral – Wikipedia Artikel
  • Brausepulver – Wikipedia Artikel
  • Haltbarkeit – Wikipedia Artikel

Exotische Arzneiformen

• • Inhalation – Wikipedia Artikel
  • Inhalator – Wikipedia Artikel
  • Creme – Wikipedia Artikel
  • Salbe – Wikipedia Artikel
  • Gel – Wikipedia Artikel
  • Transdermales Pflaster – Wikipedia Artikel

Target Product Profil zur Auswahl der Arzneiformen

• • Produktprofil (Target Product Profile – TPP) – Wikipedia Artikel
  • Präformulierungsuntersuchungen – Wikipedia Artikel
  • Leitstruktur (Pharmakologie) – Wikipedia Artikel
  • Pharmakodynamik – Wikipedia Artikel
  • Gastrointestinaltrakt (Verdauungstrakt) – Wikipedia Artikel

Löslichkeitsprobleme bei Arzneistoffen

• • Löslichkeit – Wikipedia Artikel
  • Weichkapseln – Wikipedia Artikel

Wie sind Hilfsstoffe definiert?

• • Pharmazeutischer Hilfsstoff – Wikipedia Artikel
  • Toxizitätsbestimmung – Wikipedia Artikel

Definition ADME und LADME

• • ADME – Wikipedia Artikel (englisch)
  • LADME – Wikipedia Artikel
  • Freisetzung (Liberation) – Wikipedia Artikel

Teilchengröße als Einflussgröße

• • Partikelgrößenanalyse – Wikipedia Artikel
  • Korngröße – Wikipedia Artikel

Azneiformen für die Inhalation

• • Dissertation Lea Ann Dailey – Link
  • Pulmonale Hypertonie – Wikipedia Artikel
  • Halbwertszeit – Wikipedia Artikel
  • Lebensqualität – Wikipedia Artikel

Depotformulierungen für die Lunge

• • Depotarzneiform – Wikipedia Artikel
  • Akkumulation – Wikipedia Artikel
  • Biologische Abbaubarkeit – Wikipedia Artikel
  • Polylactide – Wikipedia Artikel
  • Polyglycolide – Wikipedia Artikel
  • Polylactid-co-Glycolid – Wikipedia Artikel
  • Copolymer – Wikipedia Artikel
  • Nanopartikel – Wikipedia Artikel

Toxikologie von Nanopartikeln

• • wissenschaftlicher Artikel zu Bioabbaubaren Nanopartikel (closed access): Brown DM, Wilson MR, MacNee W, Stone V, Donaldson K. Size-Dependent Proinflammatory Effects of Ultrafine Polystyrene Particles: A Role for Surface Area and Oxidative Stress in the Enhanced Activity of Ultrafines. Toxicology and Applied Pharmacology 2001;175(3):191–199. Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung: 10.1006/taap.2001.924
  • Entzündung (inflammation) – Wikipedia Artikel
  • wissenschaftlicher Artikel zu Bioabbaubaren Nanopartikel (closed access): Dailey LA, Jekel N, Fink L, Gessler T, Schmehl T, Wittmar M, Kissel T, Seeger W. Investigation of the proinflammatory potential of biodegradable nanoparticle drug delivery systems in the lung. Toxicology and Applied Pharmacology 2006;215(1):100–108. Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung: 10.1016/j.taap.2006.01.016

Nanopartikel als Formulierungstool

• • RNA-Impfstoff – Wikipedia Artikel

Inhalationstherapeutika

• • Inhalationspräparate für Insulin – Wikipedia Artikel

Nanotoxikologie

• • Nanotoxicology – Wikipedia Artikel

Azneimittelformulierungen für die Lunge

• • Suspension – Wikipedia Artikel
  • Dispergierung – Wikipedia Artikel
  • Tyndall-Effekt – Wikipedia Artikel
  • Präzipitation – Wikipedia Artikel

Inhalative Antibiotika

• • WSR030 Antibiotika & Resistenzen: Geschichte, gesellschaftliche Bedeutung und Antiinfektiva-Forschung – Interview mit Dr. Florian Kloß -Link zur Episode
  • Tuberkulose – Wikipedia Artikel
  • Granulom – Wikipedia Artikel
  • wissenschaftlicher Artikel zur Beladung von Nanopartikel mit dem Antibiotikum (closed access): Patel A, Redinger N, Richter A, Woods A, Neumann PR, Keegan G, Childerhouse N, Imming P, Schaible UE, Forbes B, Dailey LA. In vitro and in vivo antitubercular activity of benzothiazinone-loaded human serum albumin nanocarriers designed for inhalation. Journal of Controlled Release 2020;328339–349. Die Studie befindet sich leider hinter einer Paywall, ist also nur für diejenigen zugänglich, die ein Abo der entsprechenden Fachzeitschrift haben. Daher werden wir nicht direkt auf den Artikel verlinken, sondern stellen euch den „Digital Object Identifier (DOI)“ zur Verfügung: 10.1016/j.jconrel.2020.08.022

Arzneiform und Zulassung

• • Arzneimittelzulassung – Wikipedia Artikel

Weitere Indikationsgebiete für inhalative Wirkstoffe

• • Asthma bronchiale – Wikipedia Artikel
  • Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) – Wikipedia Artikel
  • Mukoviszidose – Wikipedia Artikel
  • Virostatika – Wikipedia Artikel

Antivirale Naturstoffe und pharmakodynamische Synergie

• • Maulbeeren – Wikipedia Artikel
  • Flavonoide – Wikipedia Artikel
  • Sanggenon-C – Pubchem
  • Sanggenon-D – Pubchem
  • D0822-PosterISAM -JS -Poster zu Sanggenonen aus dem weißen Maulbeerbaum von Jacqueline Schwarzinger Doktorandin in der Gruppe von Lea Ann Dailey
  • Neuraminidase – Wikipedia Artikel
  • Synergie – Wikipedia Artikel

Lea Anns Projekte

• • Projektseite – Homepage

Toxikologie von eingeatmetem Mikroplastik aus der Umwelt

• • IMPTOX – Homepage

Mikro- und Nanopartikel in therapeutischer Anwendung

• • Mikropartikel – Wikipedia Artikel

Fragestellung der IMPTOX Studie

• • Allergie – Wikipedia Artikel
  • Allergen – Wikipedia Artikel
  • Pollen – Wikipedia Artikel

Partikelmessung am Neusiedlersee; Quelle: Lea Ann Dailey.

Eine Messung am Meer

• • Aerosol – Wikipedia Artikel
  • wissenschaftlicher Artikel (open access): Stephan Wagner, Andreas Gondikas, Elisabeth Neubauer, Thilo Hofmann, Frank von der Kammer; Finde den Unterschied: synthetische und natürliche Nanopartikel in der Umwelt – Freisetzung, Verhalten und Verbleib; Angewandte Chemie 2014;126(46):12604–12626 doi: 10.1002/ange.201405050

Partikelmessung an der Küste von Kroatien; Quelle: Lea Ann Dailey.

Umweltanalytik und Phamazeutische Technologie

In den Umweltwissenschaften gibt es seit langem Verfahren zur Messung von Luftverschmutzung. Für neuartige Verschmutzungen wie die diskutierten Nano- und Mikropartikel müssen jedoch geeignete Messmethoden entwickelt werden. Die Untersuchung von Lea Ann am Meer stellt daher eine Modellstudie dar, um festzustellen, ob die Methoden aus der Pharmazeutischen Technologie auch in der Umwelttechnologie anwendbar sind. Nach solchen Studien müssen diese neuen Methoden noch an die spezifischen Bedürfnisse der Umweltanalytik angepasst werden, bevor sie in das Standardrepertoire aufgenommen werden können.

• • Defektur – Wikipedia Artikel

Der menschliche Faktor bei der Arzneiformen Entwicklung

• • Menschlicher Faktor – Wikipedia Artikel
  • Human factors and ergonomics – Wikipedia Artikel (english)
  • Ergonomie – Wikipedia Artikel

Wie Lea Ann zur Pharmazie gekommen ist

• • Pharmazie – Wikipedia Artikel

Lea Anns bold move

• • Stanford University – Wikipedia Artikel
  • Philipps-Universität Marburg – Wikipedia Artikel
  • Pharmazie – Philipps-Universität Marburg – Homepage
  • Westerstede – Wikipedia Artikel
  • Zentralstelle für die Vergabe von Studienplätzen (ZVS)

Von Marburg in die Staaten und zurück nach Halle

• • Postdoc – Wikipedia Artikel
  • King’s_College_London – Wikipedia Artikel
  • Martin Luther Universität Halle-Wittenberg – Wikipedia Artikel
  • Prof. Dr. Timo Niedermeyer – Hompage Halle
  • Prof. Dr. Timo Niedermeyer – Hompage FU Berlin
  • Prof. Dr. Wolfgang Sippl – Hompage Halle

Jetzt in Wien

• • Nanomedicine and pharmaceutical biophysics -Homepage
  • Universität Wien – Wikipedia Artikel

Lea Anns Lieblingsmolekül

• • Humanalbumin – Wikipedia Artikel
  • Rekombinantes Protein – Wikipedia Artikel
  • Arzneibuch – Wikipedia Artikel
  • Monographie – DocCheck Flexikon
  • Polyethylenglycol – Wikipedia Artikel

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Wir bedanken uns ganz herzlich bei Prof. Dr. Lea Ann Dailey für die Zeit und ihre Erläuterungen zu ihrem Forschungsgebiet.

Wir freuen uns immer über Feedback: per Mail unter [e-mail], in den Kommentaren unter den einzelnen Episoden, über Twitter @wirkstoffradio, bei Mastodon unter @[e-mail] oder auch als Bewertung bei iTunes/Apple-Podcasts oder panoptikum.social.

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Kapitel

1. Begrüßung (00:00:00)

2. Was ist Pharmazeutische Technologie? (00:01:51)

3. Was bedeutet Biopharmazie? (00:03:24)

4. Die wichtigsten Arzneiformen: Tablette (00:05:34)

5. Kapseln (00:06:16)

6. Flüssige Azneiformen (00:08:16)

7. Exotische Arzneiformen (00:09:38)

8. Target Product Profil zur Auswahl der Arzneiformen (00:10:43)

9. Löslichkeitsprobleme bei Arzneistoffen (00:23:18)

10. Wie sind Hilfsstoffe definiert? (00:25:11)

11. Definition ADME und LADME (00:28:36)

12. Teilchengröße als Einflussgröße (00:30:37)

13. Azneiformen für die Inhalation (00:34:40)

14. Depotformulierungen für die Lunge (00:38:36)

15. Toxikologie von Nanopartikeln (00:42:07)

16. Nanopartikel als Formulierungstool (00:44:42)

17. Inhalationstherapeutika (00:50:10)

18. Nanotoxikologie (00:51:53)

19. Azneimittelformulierungen für die Lunge (00:54:42)

20. Inhalative Antibiotika (01:01:47)

21. Arzneiform und Zulassung (01:07:36)

22. Weitere Indikationsgebiete für inhalative Wirkstoffe (01:10:59)

23. Antivirale Naturstoffe und pharmakodynamische Synergie (01:12:18)

24. Lea Anns Projekte (01:14:04)

25. Toxikologie von eingeatmetem Mikroplastik aus der Umwelt (01:14:44)

26. Mikro- und Nanopartikel in therapeutischer Anwendung (01:15:31)

27. Fragestellung der IMPTOX Studie (01:16:42)

28. Eine Messung am Meer (01:20:44)

29. Umweltanalytik und Pharmazeutische Technologie (01:25:08)

30. Der menschliche Faktor bei der Arzneiformen Entwicklung (01:28:02)

31. Wie Lea Ann zur Pharmazie gekommen ist (01:33:21)

32. Lea Anns bold move (01:35:38)

33. Vom Marburg in die Staten und zurück nach Halle (01:41:23)

34. Jetzt in Wien (01:47:22)

35. Lea Anns Lieblingsmolekül (01:51:15)

36. Verabschiedung und Bitte um Feedback (01:55:28)