PLGA-mPEG-biologisch abbaubares Polymer für Arzneimittelzulieferungssysteme und lang wirkende injizierbare Depots

PLGA-mPEG ist ein amphiphiles Diblock-Copolymer, das aus einem hydrophoben Poly(milchsäure-co-glykolsäure) (PLGA)-Block besteht, der kovalent an einen hydrophilen Methoxy-Poly(ethylenglykol) (mPEG)-Block gebunden ist. Diese Klasse von biologisch abbaubaren Polymeren wird in der pharmazeutischen Formulierungswissenschaft häufig zur Herstellung von selbstassemblierenden Mizellen und Nanopartikeln verwendet, hauptsächlich für die Verabreichung von schlecht wasserlöslichen Medikamenten, Proteinen und genetischen Nutzlasten. Seine Kernfunktion in der Arzneimittelverabreichungssysteme beruht auf seiner Fähigkeit, 'Stealth'-Eigenschaften zu entwickeln, die die Wechselwirkungen mit biologischen Systemen modulieren.

 
Anwendung von PLGA-mPEG

1. Formulierung von langwirksamen injizierbaren Depots für niedermolekulare Wirkstoffe und Hormone

Die 5,7-fache Erhöhung der AUC und die verlängerte Halbwertszeit, die bei Progesteron-beladenen PLGA/mPEG-PLGA-Hybrid-Nanopartikeln im Vergleich zu reinen PLGA-Kontrollen beobachtet wurden [1], liefern direkte Beweise für die Verwendung von PLGA-mPEG zur Formulierung langwirksamer Injektionspräparate (LAIs). Diese Anwendung ist ideal für Medikamente wie Steroide oder Antipsychotika, bei denen eine Reduzierung der Dosierungsfrequenz von täglich auf wöchentlich oder monatlich die Patientenadhärenz und die therapeutischen Ergebnisse erheblich verbessern kann.

2. Verlängerung der Zirkulation von therapeutischen Proteinen und Peptiden

Die nachgewiesene Fähigkeit von mPEG-PLGA-Nanopartikeln, die Blutumlaufzeit von eingekapselten Proteinen wie Streptokinase von ca. 30 Minuten auf bis zu 120 Minuten zu verlängern [1], bestätigt ihre Verwendung als Träger für Biologika. Dieses Szenario ist entscheidend für die Entwicklung von bequemeren und wirksameren Behandlungen für Krankheiten, die anhaltende systemische Spiegel von Proteintherapeutika erfordern, wie z. B. Enzymersatztherapien oder thrombolytische Mittel.

3. Ermöglichung einer vorhersagbaren Pharmakokinetik für Nanopartikel-Arzneimittelprodukte

Der Übergang von einer nichtlinearen, dosisabhängigen Pharmakokinetik mit PLGA zu einem linearen, dosisunabhängigen Verhalten mit PLGA-mPEG [1] ist ein entscheidender Vorteil für die Entwicklung komplexer Nanopartikel-Arzneimittelprodukte. Dieses Anwendungsszenario ist besonders relevant für die Onkologie und andere Therapiebereiche mit engen therapeutischen Indizes, in denen eine vorhersagbare und konsistente Medikamentenexposition sowohl für die Sicherheit als auch für die Wirksamkeit von größter Bedeutung ist. Es reduziert die Belastung und die Kosten von klinischen Dosisfindungsstudien.

4. Design von lokalisierten und anhaltenden okularen Arzneimittelverabreichungssystemen

PLGA-mPEG-basierte Formulierungen haben sich für ophthalmologische Anwendungen als vielversprechend erwiesen, indem sie eine lokalisierte und anhaltende Arzneimittelabgabe über längere Zeiträume ermöglichen, wie die 30-tägige In-vitro-Freisetzung von Anti-VEGF-Wirkstoffen aus mPEG-PLGA-Nanogelen gezeigt hat [1]. Dieses Szenario adressiert den erheblichen ungedeckten Bedarf an langwirksamen Therapien für chronische Netzhauterkrankungen wie die feuchte altersbedingte Makuladegeneration (AMD) und die diabetische Retinopathie, mit dem Ziel, die Häufigkeit von belastenden intravitrealen Injektionen zu reduzieren.