Optimization of ibuprofen-loaded poloxamer 407-based drug delivery systems for dermal application

Ziel dieser Arbeit war die Entwicklung einer poloxamerbasierten Zubereitung mit dem nichtsteroidalen Antirheumatikum (NSAR) Ibuprofen (IBU), welche geeignete physikochemische Eigenschaften aufweist und einem ebenfalls poloxamerbasierten Fertigarzneimittel (doc® Ibuprofen Schmerzgel) hinsichtlich der Hautpermeation überlegen ist. Hierzu wurden die bereits in der Arbeitsgruppe für ein System namens Thermogel etablierten Mischungsverhältnisse der Komponenten Poloxamer 407 (POX), Mittelkettige Triglyceride (MKT), Isopropanol (IPA), Dimethylisosorbid (DMIS) und Wasser variiert und zwei neue pseudoternäre Mischungsdreiecke rezeptiert, wobei je nach quantitativer Komposition flüssige, halbfeste und pastöse Systeme erhalten wurden. Durch Einarbeitung von IBU veränderte sich konzentrationsabhängig das Erscheinungsbild der Zubereitungen auf unterschiedliche Art, wobei unter anderem die Konsistenzverfestigung oder eine Verflüssigung möglich war. Teilweise entstanden Systeme mit optisch anisotroper flüssigkristalliner Mikrostruktur. Ausgewählte Formulierungen wurden dann rheologisch im Hinblick auf die Kriterien Konsistenz, Fließgrenze und Thermogelierverhalten charakterisiert. Um den Arzneistoffflux der Zubereitungen zu steigern, wurde - soweit möglich - eine Erhöhung des bisher für kommerziell erhältliche Produkte üblichen IBU-Gehaltes von 5 % auf 10 % angestrebt und die Hautpermeation für ausgewählte Zubereitungen anhand von in vitro Permeationsuntersuchungen durch isoliertes humanes Stratum corneum ermittelt. Durch den höheren Arzneistoffgehalt wurde die permeierte Wirkstoffmenge pro Fläche und Zeit im Vergleich zum Fertigarzneimittel signifikant gesteigert, wobei die quantitative Zusammensetzung der Grundlage ebenfalls einen großen Einfluss hatte. Bei den Systemen mit den besten Permeationseigenschaften handelte es sich um Flüssigkeiten, da sich eine Kombination aus hohem IBU-Gehalt, niedrigem POX- und MKT-Gehalt sowie (mit Einschränkungen) hohem IPA- und DMIS-Gehalt als vorteilhaft erwies. Untersuchungen mittels dynamischer Differenzkalorimetrie verdeutlichten, dass IBU, Wasser und IPA am stärksten mit der Mikrostruktur des Stratum corneums interagierten. Anhand von Temperaturverlaufsvermessungen bei Bestrahlung von Hautstücken mit einer Wärmequelle wurde zudem ein hoher Wassergehalt als wichtiges Kriterium für einen langfristigen Kühleffekt ermittelt, welcher die Schmerzlinderung topisch applizierter NSAR physikalisch unterstützen kann.Thermogel is a poloxamer 407-based drug delivery system developed for topical treatment with 5-aminolevulinic acid in photodynamic therapy and has shown promising permeation properties for several active pharmaceutical ingredients (API). Therefore, it might be used as a vehicle for other API as well. The aim of this study was the development of a poloxamer 407-based formulation loaded with the non-steroidal anti inflammatory drug (NSAID) ibuprofen (IBU) and with appropriate physicochemical characteristics as well as superior skin permeation properties compared to a likewise poloxamer 407-based and commercially available medicinal product (doc® Ibuprofen Schmerzgel). After variation of the so far fixed ratios of the thermogel components poloxamer 407 (POX), medium chain triglycerides (MKT), isopropanol (IPA), dimethyl isosorbide (DMIS), and water, two additional pseudo ternary phase diagrams were established containing liquid, semisolid and paste-like formulations. With IBU, their appearances changed depending on IBU concentrations, e.g., resulting in higher consistencies or liquefaction, respectively. Anisotropic liquid crystal microstructures were observed as well. Rheological methods were used to characterize consistency, yield stress and thermogelling properties. For higher IBU fluxes, IBU concentration was increased up to 10 %. Skin permeation was then examined by in vitro permeation studies using excised human stratum corneum. The high IBU concentration led to significantly increased amounts of API permeated per area and time compared to the commercially available product. Also, the quantitative composition of the formulations had a great impact on the flux. Best results were achieved by liquid formulations with 10 % IBU along with low POX/MKT content and (with reservations) high IPA/DMIS concentration. Differential scanning calorimetry measurements revealed the greatest impact on the stratum corneum microstructure by IBU, water and IPA. Temperature measurements on irradiated skin illustrated the importance of a given water content to achieve a long lasting cooling effect on the skin and in order to physically support pain relief

Frauen nach der Verwitwung

Diese Arbeit befasst sich mit Frauen, die den Familienstand „verwitwet“ tragen. Es werden lediglich Frauen behandelt, da diese aufgrund der höheren Lebenserwartung viel öfter verwitwet sind als Männer und somit noch einmal mit einer Umstellung der gewohnten Lebensverhältnisse konfrontiert werden. Im theoretischen Teil der Arbeit wird neben der Begriffsklärung erörtert, welche Rolle einer verwitweten Frau zugeschrieben wird. Das Bestreiten der neuen Rolle – von der Ehefrau zur Witwe – und die Erwartungshaltung an eine Witwe sind auch heute noch sehr stark vom religiösen Glauben geprägt. Inwieweit die verwitwete Frau den Tod des Partners verkraftet und ob die Witwenschaft direkt in eine soziale Isolation mündet, ist das Hauptthema dieser Arbeit. Ob Witwenschaft und soziale Isolation Hand in Hand gehen wird anhand von verschiedensten Faktoren untersucht. Faktoren, die gegen eine soziale Isolation nach der Verwitwung wirken, sind der Bildungsabschluss der Frau und das Alter der Frau bei der Verwitwung. Das Hauptaugenmerk gilt den sozialen Netzwerken. Es sind vor allem diese Netzwerke, die eine verwitwete Frau vor dem Rückzug aus der Gesellschaft bewahren können. Kontakte die man zu Familienangehörigen, Freunden und Nachbarn auch vor dem Tod des Mannes gepflegt hat, können als eine der besten Vorsorge gegen eine soziale Isolation angesehen werden. Durch diese familiären und außerfamiliären Kontakte bleibt die Witwe aktiv am Leben beteiligt. Der empirische Teil dieser Arbeit untersucht genau diese Faktoren und ihren in der Theorie erarbeiteten Zusammenhang mit sozialer Isolation. Die aufgestellten Hypothesen werden mittels dem Datensatz des Deutschen Alterssurvey 2002 einer empirischen Prüfung unterzogen

Dialkoxy-poly(para-phenylenethinylen)e - Morphologie und Anwendung in organischen Feldeffekttransistoren

Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Darstellung, Untersuchung und Optimierung von PPEs im Hinblick auf ihre Anwendung als Halbleitermaterial in organischen Feldeffekttransistoren (OFETs). Speziell die morphologische Untersuchung der Dünnfilme wurde in den Fokus gerückt. Zur Synthese der PPEs wurde die Sonogashira-Kupplung verwendet. Diese erlaubte die Einführung verschiedenster funktioneller Gruppen. Die gezielte Auswahl der Monomere erlaubte die Darstellung halbleitender Polymere mit unterschiedlichen elektronischen Eigenschaften, Löslichkeiten und Schmelzpunkten. Eine anschließende systematische Untersuchung der Halbleitereigenschaften im OFET zeigte, dass ein Zusammenhang zwischen der Polymerstruktur, der Kristallinität im Film und der Transistorleistung bestand. Im Vergleich wiesen PPEs mit linearen gegenüber verzweigten Seitenketten eine höhere Ordnung im Film auf und zeigten die höchsten Ladungsträgerbeweglichkeiten. Es wurden ausführliche Untersuchungen der vielversprechendsten PPEs, bezüglich ihrer Anwendung im Transistor, durchgeführt. Eine wichtige Rolle spielte die Filmmorphologie, welche auf verschiedene Art und Weisen beeinflusst wurde um eine erhöhte Ordnung der Polymerketten zu erzeugen. Dazu wurde die Abhängigkeit von der Temperatur, dem Substrat und dem Elektrodenmaterial im Transistor ausführlich analysiert. Anschließend wurde das Zusammenspiel verschiedener Komponenten im OFET verglichen und ein für PPEs optimierter Aufbau ausgewählt. Die vorliegende Arbeit lieferte auf diesem Weg ein Grundrezept für den Bau von PPE-basierten OFETs. Abschließend sollte überprüft werden, ob für ein ‚perfektes‘, einheitliches PPE eine makroskopische Kristallisation des Filmes erreichbar wäre. Hierfür wurden definierte Oligo(para phenylenethinylen)e (OPEs) dargestellt. Das Hauptaugenmerk wurde dabei auf die Anordnung der OPEs im Festkörper und im Film, also auf die Morphologie, gelegt

Assessing hydrological changes in the Murray-Darling basin

In this diploma thesis GRACE-derived time-variable gravity, TRMM precipitation, and in-situ hydrological observations (water level, river flow) between May 2003 and April 2009 (6 years) are used to assess hydrological changes in the Murray-Darling Basin (MDB). The investigations in terms of Multiple Linear Regression Analysis (MLRA) and Principal Component Analysis (PCA) show distinct differences between the northern and southern climatic regions of the MDB. While the north is dominated by precipitation occurring within the early part of each year, precipitation appears in the south half a year later. Furthermore, a severe drought is detected, which appeared in 2006/07. The analysis of seasonal variations reveals that gravity changes are preceded by precipitation by about one month in the north of the MDB, while the south shows the inverse behaviour. The phase shift of gravity changes between the north and the south suggests a mass transport taking about 5 months to cross the MDB from the north to the south, which is confirmed by the in-situ hydrological observations.Um hydrologische Änderungen im Murray-Darling Becken (MDB) aus den von GRACE abgeleiteten zeitlich variablen Schweredaten abschätzen zu können, werden diese Daten im Zeitraum von Mai 2003 bis April 2009 (6 Jahre) zusammen mit den Niederschlagsdaten der TRMM-Mission und den hydrologischen Beobachtungen vor Ort (Wasserstand, Abfluss) verwendet. Untersuchungen mittels Multipler Linearer Regressionsanalyse und Hauptkomponentenzerlegung zeigen deutliche Unterschiede zwischen den nördlichen und südlichen Klimaregionen des MDBs. Während der Norden durch Niederschläge dominiert ist, welche Anfang jedes Jahres auftreten, erscheinen Niederschläge im Süden ein halbes Jahr später. Desweiteren wird eine strenge Dürre detektiert, welche in den Jahren 2006/07 auftrat. Die Analyse jahreszeitlicher Variationen zeigt, dass Niederschläge im Norden ein Monat vor Schwereänderungen auftreten, während der Süden das gegenteilige Verhalten aufzeigt. Die Phasenverschiebung der Schwereänderungen zwischen dem Norden und Süden weist auf einen Massentransport mit einer Dauer von ca. 5 Monaten vom Norden zum Süden hin. Dieser Massentransport wird durch die hydrologischen Beobachtungen vor Ort bestätigt

On the DNA cleavage mechanism of Type I restriction enzymes

Although the DNA cleavage mechanism of Type I restriction-modification enzymes has been extensively studied, the mode of cleavage remains elusive. In this work, DNA ends produced by EcoKI, EcoAI and EcoR124I, members of the Type IA, IB and IC families, respectively, have been characterized by cloning and sequencing restriction products from the reactions with a plasmid DNA substrate containing a single recognition site for each enzyme. Here, we show that all three enzymes cut this substrate randomly with no preference for a particular base composition surrounding the cleavage site, producing both 5′- and 3′-overhangs of varying lengths. EcoAI preferentially generated 3′-overhangs of 2-3 nt, whereas EcoKI and EcoR124I displayed some preference for the formation of 5′-overhangs of a length of ∼6-7 and 3-5 nt, respectively. A mutant EcoAI endonuclease assembled from wild-type and nuclease-deficient restriction subunits generated a high proportion of nicked circular DNA, whereas the wild-type enzyme catalyzed efficient cleavage of both DNA strands. We conclude that Type I restriction enzymes require two restriction subunits to introduce DNA double-strand breaks, each providing one catalytic center for phosphodiester bond hydrolysis. Possible models for DNA cleavage are discusse

On the DNA cleavage mechanism of Type I restriction enzymes

Although the DNA cleavage mechanism of Type I restriction–modification enzymes has been extensively studied, the mode of cleavage remains elusive. In this work, DNA ends produced by EcoKI, EcoAI and EcoR124I, members of the Type IA, IB and IC families, respectively, have been characterized by cloning and sequencing restriction products from the reactions with a plasmid DNA substrate containing a single recognition site for each enzyme. Here, we show that all three enzymes cut this substrate randomly with no preference for a particular base composition surrounding the cleavage site, producing both 5′- and 3′-overhangs of varying lengths. EcoAI preferentially generated 3′-overhangs of 2–3 nt, whereas EcoKI and EcoR124I displayed some preference for the formation of 5′-overhangs of a length of ∼6–7 and 3–5 nt, respectively. A mutant EcoAI endonuclease assembled from wild-type and nuclease-deficient restriction subunits generated a high proportion of nicked circular DNA, whereas the wild-type enzyme catalyzed efficient cleavage of both DNA strands. We conclude that Type I restriction enzymes require two restriction subunits to introduce DNA double-strand breaks, each providing one catalytic center for phosphodiester bond hydrolysis. Possible models for DNA cleavage are discussed