@article{ShityakovPuskasPapaietal.2015, author = {Shityakov, Sergey and Pusk{\´a}s, Istv{\´a}n and P{\´a}pai, Katalin and Salvador, Ellaine and Roewer, Norbert and F{\"o}rster, Carola and Broscheit, Jens-Albert}, title = {Sevoflurane-sulfobutylether-\(\beta\)-cyclodextrin complex: preparation, characterization, cellular toxicity, molecular modeling and blood-brain barrier transport studies}, series = {Molecules}, volume = {20}, journal = {Molecules}, doi = {10.3390/molecules200610264}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-148543}, pages = {10264-10279}, year = {2015}, abstract = {The objective of the present investigation was to study the ability of sulfobutylether-\(\beta\)-cyclodextrin (SBECD) to form an inclusion complex with sevoflurane (SEV), a volatile anesthetic with poor water solubility. The inclusion complex was prepared, characterized and its cellular toxicity and blood-brain barrier (BBB) permeation potential of the formulated SEV have also been examined for the purpose of controlled drug delivery. The SEV-SBE\(\beta\)CD complex was nontoxic to the primary brain microvascular endothelial (pEND) cells at a clinically relevant concentration of sevoflurane. The inclusion complex exhibited significantly higher BBB permeation profiles as compared with the reference substance (propranolol) concerning calculated apparent permeability values (P\(_{app}\)). In addition, SEV binding affinity to SBE\(\beta\)CD was confirmed by a minimal Gibbs free energy of binding (ΔG\(_{bind}\)) value of -1.727 ± 0.042 kcal・mol\(^{-1}\) and an average binding constant (K\(_{b}\)) of 53.66 ± 9.24 mM indicating rapid drug liberation from the cyclodextrin amphiphilic cavity.}, language = {en} } @phdthesis{Negele2008, author = {Negele, Sabrina}, title = {Koffein, Halothan und Sevofluran als Triggersubstanzen in einem minimal-invasiven Test zur Maligne-Hyperthermie-Diagnostik}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-36490}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Die Maligne Hyperthermie (MH) ist eine erbliche Myopathie, die bei pr{\"a}disponierten Patienten durch Anwendung volatiler An{\"a}sthetika sowie depolarisierender Muskelrelaxanzien bei Narkosen verursacht wird. Die klinische Symptomatik umfasst einen Anstieg des endexspiratorischen Kohlendioxidpartialdrucks, metabolische Azidose und Hyperthermie. Dieser Prozess wird durch einen abnorm erh{\"o}hten Einstrom von Kalzium aus dem sarkoplasmatischen Retikulum in das Zytoplasma ausgel{\"o}st, welcher durch eine Mutation im Ryanodinrezeptor der Skelettmuskulatur bedingt ist. Der Goldstandard f{\"u}r die Diagnostik einer MH-Veranlagung ist der Koffein-Halothan-In-vitro-Kontrakturtest. Eine Alternative zu diesem operativen Eingriff stellt der minimal-invasive Test dar. Untersucht wurde, ob der intramuskul{\"a}re Laktatspiegel durch eine lokale Applikation der Triggersubstanzen Halothan 6 Vol\%, Koffein 80 mM und Halothan 4 Vol\% in Abh{\"a}ngigkeit von der MH-Pr{\"a}disposition gesteigert wird. Ziel der Studie war es zu {\"u}berpr{\"u}fen, ob dies eine Differenzierung zwischen MHS- und MHN-Individuen erm{\"o}glicht. Da Halothan in naher Zukunft kommerziell nicht mehr erh{\"a}ltlich sein k{\"o}nnte, wurde Sevofluran als neueres Inhalationsan{\"a}sthetikum im Tierversuch in unterschiedlichen Konzentrationen intramuskul{\"a}r appliziert um zu testen, ob sich der Laktatwert in Abh{\"a}ngigkeit von der MH-Veranlagung ver{\"a}ndert und eine Unterscheidung zwischen MHS- und MHN-Tieren erlaubt. Ziel war es, die erhobenen Daten auf eine m{\"o}gliche Dosis-Wirkungs-Beziehung zu untersuchen. In der Probandenstudie wurden bei 23 Freiwilligen (neun MHS-Patienten, sieben MHN-Patienten, sieben Kontrollpersonen) {\"u}ber Venenverweilkatheter Mikrodialysesonden mit Zuspritzschl{\"a}uchen in den M. vastus lateralis eingef{\"u}hrt. An die Spitze der Messsonden wurden nach einer {\"A}quilibrierungsphase die Triggersubstanzen Halothan 6 Vol\% (nur in der Kontrollgruppe), Halothan 4 Vol\% und Koffein 80 mM lokal als Bolus von 200 µl {\"u}ber Zuspritzschl{\"a}uche appliziert und die resultierenden intramuskul{\"a}ren Laktatver{\"a}nderungen im Dialysat photospektrometrisch gemessen. Sowohl nach Stimulation mit Koffein als auch mit Halothan 4 Vol\% zeigten sich Maximalwerte der Laktatkonzentrationen bei MHS-Patienten, die sich als signifikant h{\"o}her als die der MHN- und Kontrollgruppe erwiesen. In der Kontrollgruppe wurde eine zus{\"a}tzliche Messung mit einer Konzentration von Halothan 6 Vol\% durchgef{\"u}hrt. Bei den Messungen wurden Werte erreicht, die f{\"u}r MHS-Patienten typisch sind. Im Tiermodell wurden bei gleichem Versuchsaufbau Messsonden in den Adduktorenmuskeln der Hinterl{\"a}ufe von neun MHS- und sechs MHN-Pietrain-Schweinen platziert. Als Triggersubstanz wurde Sevofluran in den Konzentrationen 3\%, 7,5\%, 15\% und 28 Vol\% gel{\"o}st in Sojabohnen{\"o}l als Bolus von 100 µl appliziert. Die Laktat- und Pyruvatwerte sowie die Laktat-Pyruvat-Quotienten stiegen dosisabh{\"a}ngig an. Es war ein signifikanter Unterschied zwischen den Maximalwerten der MHS- und MHN-Tiere nachweisbar. Die Vitalparameter wurden in beiden Versuchen kontinuierlich {\"u}berwacht und metabolische Parameter vor und nach den Untersuchungen bestimmt. Es traten weder bei den untersuchten Probanden noch bei den Versuchstieren signifikante systemische oder lokale Nebenwirkungen auf. Wie schon vorhergehende Untersuchungen belegen diese beiden Studien, dass die intramuskul{\"a}re Stimulation mit MH-Triggersubstanzen zu einer Ver{\"a}nderung der lokalen Stoffwechselvorg{\"a}nge mit signifikantem Laktatanstieg f{\"u}hrt, welche bei MH-Pr{\"a}disponierten st{\"a}rker ausgepr{\"a}gt ist als bei Gesunden. Koffein 80 mM und Halothan 4 Vol\% erm{\"o}glichen eine sehr gute Differenzierung zwischen MHS- und MHN-Probanden. Eine zu hohe Konzentration an Triggersubstanz (Halothan 6 Vol\%) ruft auch in nicht-veranlagten Patienten eine lokale, MH-{\"a}hnliche Reaktion hervor. In diesem Fall kann keine Unterscheidung zwischen MHS- und MHN-Individuen auf der Grundlage der Stoffwechselvorg{\"a}nge getroffen werden. Bei der intramuskul{\"a}ren Applikation von Sevofluran ist eine Unterscheidung zwischen MHS- und MHN-Tieren {\"u}ber die resultierende Laktatkonzentration wiederum zu erreichen, so dass Sevofluran im Rahmen des Versuchsprotokolls als Ersatz f{\"u}r Halothan geeignet ist. Es ergibt sich eine klassische Dosis-Wirkungs-Beziehung f{\"u}r diese Substanz. Die von uns erhobenen Daten zeigen, dass mittels des im Rahmen dieser Arbeit eingesetzten Untersuchungsverfahrens eine zuverl{\"a}ssige Diagnostik einer MH-Veranlagung m{\"o}glich ist. Das minimal-invasive Testverfahren k{\"o}nnte in naher Zukunft die heutige MH-Diagnostik erg{\"a}nzen.}, subject = {Maligne Hyperthermie}, language = {de} } @article{MarkensteinAppeltMenzelMetzgeretal.2014, author = {Markenstein, Lisa and Appelt-Menzel, Antje and Metzger, Marco and Wenz, Gerhard}, title = {Conjugates of methylated cyclodextrin derivatives and hydroxyethyl starch (HES): Synthesis, cytotoxicity and inclusion of anaesthetic actives}, series = {Beilstein Journal of Organic Chemistry}, volume = {10}, journal = {Beilstein Journal of Organic Chemistry}, issn = {1860-5397}, doi = {10.3762/bjoc.10.325}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-114280}, pages = {3087 - 3096}, year = {2014}, abstract = {The mono-6-deoxy-6-azides of 2,6-di-O-methyl-beta-cyclodextrin (DIMEB) and randomly methylated-beta-cyclodextrin (RAMEB) were conjugated to propargylated hydroxyethyl starch (HES) by Cu+-catalysed [2 + 3] cycloaddition. The resulting water soluble polymers showed lower critical solution temperatures (LCST) at 52.5 degrees C (DIMEB-HES) and 84.5 degrees C (RAMEB-HES), respectively. LCST phase separations could be completely avoided by the introduction of a small amount of carboxylate groups at the HES backbone. The methylated CDs conjugated to the HES backbone exhibited significantly lower cytotoxicities than the corresponding monomeric CD derivatives. Since the binding potentials of these CD conjugates were very high, they are promising candidates for new oral dosage forms of anaesthetic actives.}, language = {en} } @phdthesis{Gardill2008, author = {Gardill, Annegret}, title = {Intramuskul{\"a}re Messung des Kohlendioxidpartialdruckes zur Diagnose einer Disposition zur Malignen Hyperthermie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-38980}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Die Maligne Hyperthermie ist eine latente Myopathie, deren Anlagetr{\"a}ger im t{\"a}glichen Leben nicht ohne weiteres zu identifizieren sind. Ger{\"a}t eine zur MH-veranlagte Person jedoch in Kontakt mit einer der Triggersubstanzen (volatile Inhalationsan{\"a}sthetika und depolarisierende Muskelrelaxantien), so kommt es durch den vererbten Defekt im Ryanodin-Rezeptor zu einem Hypermetabolismus der Skelettmuskulatur, verbunden mit Laktatazidose, Kohlendioxidanstieg und Temperaturerh{\"o}hung. Der derzeitige Goldstandard der MH-Diagnostik, der In-vitro Kontrakturtest, erfordert eine invasive Muskelbiopsie vom Patienten sowie zeit- und kostenintensive Laboruntersuchungen. Die nicht-invasive molekulargenetische Diagnostik f{\"u}hrt nur bei einem Teil der Patienten zur endg{\"u}ltigen Diagnose, da nur bei ungef{\"a}hr 40 \% aller MH-Familien eine der untersuchten Mutationen gefunden wird. Um ein minimal-invasives Testverfahren zu entwickeln, das auf alle Patienten anwendbar ist, wurde in dieser Arbeit untersucht, ob die intramuskul{\"a}re Bestimmung der CO2-Partialdruck{\"a}nderung nach lokaler Applikation der Triggersubstanz Halothan zu einem Unterschied zwischen MH-Veranlagten und nicht MH-Veranlagten f{\"u}hrt. Des Weiteren sollte {\"u}berpr{\"u}ft werden, ob die intramuskul{\"a}re Injektion der Triggersubstanz Sevofluran ebenfalls eine messbare Stoffwechselver{\"a}nderung hervorruft, die zu einer Unterscheidung zwischen den Gruppen f{\"u}hrt. Zur Untersuchung der Reaktion auf Halothan wurden bei 16 freiwilligen Probanden (8 MHS, 8 MHN) je zwei Messeinrichtungen, bestehend aus einem Zuspritzkatheter und einer CO2-Messsonde, im M. vastus lateralis platziert. Nach Applikation von 200 microl Halothan 5 Vol\% bzw. 6 Vol\% wurden die CO2-Ver{\"a}nderungen f{\"u}r 30 Minuten aufgezeichnet. Zur Detektion etwaiger lokaler oder systemischer Nebenwirkungen erfolgte die Registrierung der Vitalfunktionen sowie bestimmter metabolischer Parameter. Die Untersuchung der Reaktion auf Sevofluran erfolgte an 16 Pietrain-Schweinen (8 MHS, 6 MHN) nach gleicher Methode. Appliziert wurden je 100 microl Sevofluran 2,5 Vol\%, 5 Vol\%, 7,5 Vol\% und 15 Vol\% sowie ein Sevofluran-Dantrolen Gemisch. Auch hier wurden systemische und metabolische Parameter bestimmt. Sowohl Halothan als auch Sevofluran f{\"u}hrten zu einer lokal gesteigerten messbaren CO2-Produktion. Dabei ergaben sich f{\"u}r beide Substanzen signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen sowohl f{\"u}r den jeweils bestimmten maximalen CO2-Partialdruck als auch f{\"u}r den berechneten maximalen pCO2-Anstieg. Die Reaktion auf das Sevofluran-Dantrolen Gemisch zeigte keine Unterschiede zwischen den Gruppen. Ausgepr{\"a}gte systemische oder lokale Nebenwirkungen wurden in keiner der beiden Versuchsreihen beobachtet. Wie auch schon in anderen Studien konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass die intramuskul{\"a}re Applikation von Triggersubstanzen zu einem lokal gesteigerten Stoffwechsel f{\"u}hrt, der sich anhand einer lokalen CO2-Messung verifizieren l{\"a}sst. Die gemessene Stoffwechselsteigerung ist dabei abh{\"a}ngig von der Art der applizierten Triggersubstanz, ihrer Konzentration sowie dem verwendeten Applikationsverfahren. Bei MH-Veranlagten erfolgt die Steigerung des Stoffwechsels sowohl schneller als auch ausgepr{\"a}gter, was eine Unterscheidung zwischen ihnen und nicht MH-Veranlagten erlaubt. Das vorgestellte metabolische Messverfahren nach Applikation von Halothan oder Sevofluran ist somit ein Erfolg versprechender Ansatz zur minimal-invasiven Diagnostik einer Veranlagung zur Malignen Hyperthermie.}, subject = {Maligne Hyperthermie}, language = {de} } @phdthesis{Blomeyer2008, author = {Blomeyer, Christoph-Axel}, title = {Die Rolle des beta-1-adrenergen Signaltransduktionsweges in der An{\"a}sthetika-induzierten und isch{\"a}mischen Pr{\"a}konditionierung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-30431}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2008}, abstract = {Die myokardiale Pr{\"a}konditionierung ist ein endogener Schutzmechanismus, der die Isch{\"a}mietoleranz der Myokardzellen erh{\"o}ht und die Entstehung eines Myokardinfarktes hinausz{\"o}gert. Eine Aktivierung dieses „Schutzprogramms" kann durch verschiedene Stimuli induziert werden, beispielsweise sind sowohl eine kurze Koronararterienisch{\"a}mie als auch die Applikation volatiler An{\"a}sthetika potente Aktivatoren. Gegenstand aktueller Forschung ist die Aufkl{\"a}rung der Signaltransduktionskette der An{\"a}sthetika-induzierten (APC) und isch{\"a}mischen Pr{\"a}konditionierung (IPC). Bisherige Studien konnten die Beteiligung verschiedenster Mediatoren und Effektoren wie Proteinkinase C (PKC), Adenosintriphosphat-regulierte Kaliumkan{\"a}le, freie Sauerstoffradikale (ROS) und Stickstoffmonoxid (NO) am Signaltransduktionsweg der APC und IPC nachweisen. Eine Beteiligung des beta-1-adrenergen Signaltransduktionsweges ist noch weitgehend ungekl{\"a}rt und wird in der Literatur widerspr{\"u}chlich diskutiert. Die vorliegende Arbeit untersuchte im In-vivo-Herzinfarktmodell des Kaninchens die Beteiligung des beta-1-adrenergen Signaltransduktionsweges an der APC und IPC. Durch die 30-min{\"u}tige Gabe der volatilen An{\"a}sthetika Sevofluran und Desfluran wurde die APC hervorgerufen, durch eine einmalige 5-min{\"u}tige Koronararterienokklusion die IPC. Um eine Beteiligung des beta-1-adrenergen Signaltransduktionsweges in der APC und IPC zu pr{\"u}fen, wurde zum einen auf Rezeptorebene mit Esmolol, einem ultrakurzwirksamen beta-1-selektiven Betablocker, zum anderen intrazellul{\"a}r mit H-89, einem selektiven PKA-Inhibitor, gearbeitet. APC und IPC wurden jeweils mit Esmolol oder H-89 kombiniert. Die Zielgr{\"o}ße der vorliegenden Arbeit war die prozentuale Berechnung des infarzierten Myokards am isch{\"a}mischen Areal (IS/AAR in \%). In {\"U}bereinstimmung mit vielen bisherigen Studien konnte eine myokardiale Pr{\"a}konditionierung sowohl mit Desfluran und Sevofluran als auch durch eine kurze Koronararterienisch{\"a}mie hervorgerufen werden. Insgesamt war die IPC hinsichtlich der Infarktgr{\"o}ßenreduktion effektiver als die APC. Die APC wurde sowohl durch die beta-1-Adrenozeptor-Blockade als auch durch die PKA-Inhibition vollst{\"a}ndig unterdr{\"u}ckt. Die IPC hingegen wurde zwar durch die beta-1-Adrenozeptor-Blockade komplett, durch die PKA-Inhibition jedoch nur teilweise aufgehoben. Unter Ber{\"u}cksichtigung der vorliegenden Ergebnisse kann somit festgehalten werden, dass der beta-1-adrenerge Signaltransduktionsweg eine wesentliche Rolle in der Vermittlung der APC und IPC spielt. Dar{\"u}ber hinaus weisen diese Ergebnisse darauf hin, dass die Beteiligung des beta-1-adrenergen Signaltransduktionsweges in der APC und IPC in unterschiedlichem Maße vorliegt}, subject = {Sevofluran}, language = {de} }