Stereospezifität des aktiven Arzneistofftransports - Modelluntersuchungen an Caco-2/TC-7-Zellen und quantitative Enantiomerenbestimmung mittels Kapillarelektrophorese

Abstract

In jüngerer Zeit kommen in vitro-Modelle, v. a. Zellkulturmodelle, immer mehr zum Einsatz zur Untersuchung von Transport und Transportmechanismen. Unter den verschiedenen Zellkultur-Modellen gilt die Caco-2-Zelllinie als das aussichtsreichste System, um das intestinale Epithel zu simulieren. Das Caco-2/TC-7-Zellmodell wird im Rahmen dieser Arbeit eingesetzt um die Stereoselektivität der Resorption von Ofloxacin und Talinolol zu untersuchen. In der vorliegenden Arbeit wurden analytische Methoden mittels der Kapillarelektrophorese zur Bestimmung von Propranolol, die Enantiomeren von Ibuprofen, Ofloxacin und Talinolol aufgebaut. Enantiomeren-Trennung verschiedener ?-Blocker konnte auch erzielt werden. Darüber hinaus wurden die Methoden so verfeinert, dass Bestimmungen in der ng/ml Bereich möglich geworden sind. Die vorliegende Arbeit zeigt Übereinstimmungen hinsichtlich der Permeationskoeffizienten von Fluorescein-Na, Propranolol und Ibuprofen mit Literaturangaben und damit die Eignung des Caco-2/TC-7-Zellmodells für die Untersuchung der Absorption passiv permeierender Substanzen. Keinen Unterschied in der Sekretion zwischen L- und DOfloxacin am Caco-2/TC7-Zellmodell konnte festgestellt werden. Ofloxacin wird, wie in der Literatur beschrieben, stereoselektiv metabolisiert, somit ist die beobachtete Stereoselektivität eher auf den Metabolismus als auf die Sekretion zurückzuführen. Die Ergebnisse der Resorptionsuntersuchungen von Talinolol am Caco-2/TC-7-Zellmodell ergaben keine Sekretionsunterschiede der Talinolol-Enantiomeren und damit keine stereoselektive Diskriminierung. Eine stereoselektive Metabolisierung von Talinolol in der Darmwand ist bekannt und in der Literatur beschrieben. Die Arbeit zeigt deutlich, dass der Transport von Talinolol und Ofloxacin stereounspezifisch in Caco2/TC7 Zellen verläuft. Die in der Literatur beschriebene Stereoselektivität ist eher auf den Metabolismus als auf die Sekretion durch P-gp-Transporter zurückzuführen.

At recent time in vitro models always find accommodation and used more and more for the examination of transport and transport mechanisms . The Caco-2 cell line is regarded as the most promising system under the different cell culture models to simulate the intestinale Epithelia. In this work the Caco-2/TC-7 cell model is used as biological barriers to examine the stereoselectivity of the transport of ofloxacin and talinolol. Another part of this work deals with developments of new analytical methods using capillary electrophoresis for the determination of propranolol, the enantiomers of ibuprofen, ofloxacin and talinolol. In addition to stereoselective separation from talinolol, ofloxacin and ibuprofen, enantioseparation of different beta-blockers was obtained. Furthermore the methods were refined so that determination was possible in the ng/ml range. With regard to the permeability coefficients of passively permeated substances such as fluorescein-Na, propranolol and ibuprofen and the Caco-2/TC-7 cell model here used is very suitable for the examination of the absorption for passively permeated substances. As a result of the experiments with ofloxacin, no difference could be detected in the secretion between L- and D-ofloxacin using the Caco-2/TC-7 cell model. A stereoselective metabolism was described for ofloxacin by other workers. In the case of talinolol, a stereoselective secretion could be excluded. This results is very good in agreement with its of other workers, which proved that the differences of talinolol enantiomers is the reason of intestinal metabolic degradation rather than of talinolol transport by P-gp transporters. The enzyme involved in metabolic degradation of talinolol is CYP3A4, which don't expressed in the caco-2/TC-7 here used. This work shows clearly that the transport of talinolol and ofloxacin is not stereoselective.