Anwendung von Poly(ethylenglycol) beim Wirkstoff‐Transport: Vorteile, Nachteile und Alternativen

Abstract

Im stetig wachsenden Feld der Polymer‐basierten Wirkstoff‐Transport‐Systeme gilt Poly(ethylenglycol) (PEG) als der Goldstandard für Stealth‐Polymere. Welche Eigenschaften PEG aufweist, die diese herausragende Stellung rechtfertigen, soll in diesem Aufsatz diskutiert werden. Die ersten PEGylierten Produkte erschienen bereits vor 20 Jahren auf dem Markt. Seither konnten viele Erkenntnisse in klinischen Untersuchungen gewonnen werden, allerdings wurden dabei nicht nur Vorteile festgestellt, sondern auch mögliche Nebenwirkungen und Komplikationen bei der Anwendung aufgedeckt. Diese möglichen Nachteile, die eine tiefergehende Untersuchung erfordern, können in folgende Kategorien unterteilt werden: Hypersensitivität, Veränderungen der Pharmakokinetik, toxische Nebenprodukte sowie ein Abbauparadoxon, das aus der Etherstruktur resultiert: Einerseits kann das Polymer relativ einfach unter mechanischer Belastung abgebaut werden, andererseits wird jedoch ein biologischer Abbau verhindert, was bei In‐vivo‐Anwendungen zur Anreicherung im Körper führen kann. Der Aufsatz diskutiert diese möglichen Nachteile und stellt alternative Polymere vor.

Multifunctional Poly(ethylene glycol)s

“…[21][22][23][24][25][26] To date, PEG, also referred to as poly(ethylene oxide) (PEO) for molecular weights above 20 000 g mol À1 , is the established reference polymer for pharmaceutical and biomedical applications, because of 1) its excellent solubility in both aqueous and organic media, 2) the fact that it displays no immunogenicity, antigenicity, or toxicity and 2) the high flexibility and hydration of the main chain. [27][28][29][30] Often PEG is…”

Polyethylene Glycol Backfilling Mitigates the Negative Impact of the Protein Corona on Nanoparticle Cell Targeting

“…Similar results were obtained by Salvati et al, where transferrin-targeted silica nanoparticles also experienced a reduction in binding specificity after exposure to serum. [11] Once we had confirmed that serum protein effectively reduced the targeting specificity of Herceptin-conjugated nanoparticles towards ErbB2+ cells, we determined whether Figure 1. Binding specificity is reduced by serum-protein adsorption but this effect is alleviated by PEG backfilling.…”

“…[10] To suppress protein adsorption, researchers often functionalize the nanoparticle surface with the antifouling polymer polyethylene glycol (PEG). [11] In order to properly design target-specific nanoparticles, a detailed understanding of the amount of PEG to apply and type of PEG to use is essential to effectively reduce serum-protein-nanoparticle interactions.…”

Facile Generation of Tumor‐pH‐Labile Linkage‐Bridged Block Copolymers for Chemotherapeutic Delivery

“…[6] Unfortunately,m ost available stimuli-responsive systems have alimited chance of reaching clinical trial owing to the complexity of architectural design, difficulties in the scaling up,and potential toxicity concerns. [7] At ypical polymeric and nano-therapeutic based on these polymers is Genexol-PM, which is approved in South Korea and is undergoing clinical investigation in the United States. [7] At ypical polymeric and nano-therapeutic based on these polymers is Genexol-PM, which is approved in South Korea and is undergoing clinical investigation in the United States.…”