@phdthesis{Wiest2015,
  author    = {Wiest, Johannes},
  title     = {Synthese und Charakterisierung neuer Ionischer Fl{\"u}ssigkeiten zur Verbesserung der Aufl{\"o}sungsrate und L{\"o}slichkeit eines schwer wasserl{\"o}slichen Wirkstoffes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-121733},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {Ionische Fl{\"u}ssigkeiten (engl. Ionic Liquids = IL) sind organische Salze mit einem Schmelzpunkt von unter 100 °C und bieten einen interessanten Ansatz um die orale Bioverf{\"u}gbarkeit von schlecht wasserl{\"o}slichen Arzneistoffen zu verbessern. Aufgrund seiner schlechten Wasserl{\"o}slichkeit wurde aus dem Wirkstoff BGG492 der Novartis AG eine Ionische Fl{\"u}ssigkeit (IL) mit dem sterisch anspruchsvollen Gegenion Tetrabutylphosphonium hergestellt. Die IL ist ein amorpher, glasartiger Feststoff mit einem Schmelzpunkt von 57 °C. Die freie S{\"a}ure (FS), das Kaliumsalz (BGG-K+) und die IL (siehe Abb. 69) wurden in festem Zustand mittels polarisationsmikroskopischen Aufnahmen, R{\"o}ntgen-Pulverdiffraktometrie, R{\"o}ntgenkristallstrukturanalysen, Infrarot-Spektroskopie und Festk{\"o}rper-NMR-Spektroskopie untersucht. Der ionische Charakter der IL in festem Zustand konnte mittels Bandenverschiebung der deprotonierten Sulfonamidgruppe im IR-Spektrum best{\"a}tigt werden. In der R{\"o}ntgenkristallstrukturanalyse konnte gezeigt werden, dass sich die Molek{\"u}le der FS in Schichten anordneten, in denen jedes Molek{\"u}l mit vier Nachbarmolek{\"u}len {\"u}ber Wasserstoffbr{\"u}cken verbunden war. Das BGG-K+ kristallisierte als Monohydrat. In dieser Kristallstruktur bildeten die Kaliumkationen in der bc-Ebene mit den BGG-Anionen ober- und unterhalb Schichten. Im Gegensatz zu der FS waren keine intermolekularen Wasserstoffbr{\"u}cken zu beobachten. Die 15N-Festk{\"o}rper-NMR-Spektren des BGG-K+ und der IL zeigten die gleiche chemische Verschiebung f{\"u}r den unsubstituierten Stickstoffes N-1' der Pyrazolgruppe und belegten somit ebenfalls die ionische Struktur der IL im festen Zustand. Die amorphe Struktur der IL wurde mittels R{\"o}ntgen-Pulverdiffraktometrie und Polarisationsmikroskop best{\"a}tigt und eine fl{\"u}ssigkristalline Phase konnte ausgeschlossen werden. Die IL zeigte im Vergleich zu der FS eine 700-fach schnellere Aufl{\"o}sungsrate J und eine signifikante Verl{\"a}ngerung der Dauer der {\"U}bers{\"a}ttigung in w{\"a}ssriger L{\"o}sung. Der sprunghafte Anstieg der Kon-zentration in L{\"o}sung („spring") und die Dauer der {\"U}bers{\"a}ttigung („parachute") wurden mittels photometrischen und potentiometrischen Titrationen untersucht. Mit Hilfe der NMR-Spektroskopie konnte der Mechanismus der {\"U}bers{\"a}ttigung aufgekl{\"a}rt werden. Das sterisch anspruchsvolle Gegenion Tetrabutylphosphonium verhinderte die Protonierung der deprotonierten Sulfonamidgruppe von BGG. In L{\"o}sung kam es zur Bildung von Aggregaten („Cluster"), in die sich das Gegenion teilweise einlagerte. Nach der Protonierung und der Bildung von Kristallisationskeimen pr{\"a}zipitierte die ungeladenen FS und der metastabile Zustand der {\"U}bers{\"a}ttigung („parachute") brach zusammen. Um den Einfluss der Struktur des Gegenions auf die Aufl{\"o}sungsrate und die Dauer der {\"U}bers{\"a}ttigung zu untersuchen, wurden ca. 40 Phosphonium- und Ammonium-Kationen synthetisiert. Die Schmelzpunkte der Phosphonium- und Ammonium-Salze wurden mittels dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC) ermittelt. F{\"u}r das Phosphonium-Salz P3332OH-Bromid konnte eine enantiotrope Umwandlung der Modifikationen mittels temperaturabh{\"a}ngiger XRPD-Messungen best{\"a}tigt werden. Die Zelltoxizit{\"a}ts-Untersuchungen der Phosphonium- und Ammonium-Salze an humanen Leberzellen (HepG2), Nierenzellen (HEK 293T) und murinen Makro-phagenzellen (J774.1) zeigten, dass mit h{\"o}herer Lipophilie die Zelltoxizit{\"a}t zunahm. Polare Kationen zeigten keine Zytotoxizit{\"a}t (IC50 > 1000 µM). Die Zelltoxizit{\"a}t der Ammonium-Salze war im direkten Vergleich mit den Phosphonium-Salzen etwas geringer. Die synthetisierten Phosphonium- und Ammonium-Salze, die als Chloride-, Bromide- und Iodide vorlagen, wurden durch Anionenaustausch in Hydroxide umgewandelt. Die Ionischen Fl{\"u}ssigkeiten wurden in einer S{\"a}ure-Base-Reaktion mit der freien S{\"a}ure des BGG-Molek{\"u}ls und den Hydroxiden hergestellt. Der ionische Charakter konnte mittels Bandenverschiebung der deprotonierten Sulfonamidgruppe im IR-Spektrum best{\"a}tigt werden. Die Substanzen waren amorph (XRPD) und die Glas{\"u}bergangstemperaturen (DSC) bewegten sich f{\"u}r die Mono-Kationen im Bereich zwischen 40 °C - 97 °C, f{\"u}r Dikationen 81 °C - 124 °C und f{\"u}r Trikationen 124 °C - 148 °C. Damit erf{\"u}llten einige Substanzen die Definition einer Ionischen Fl{\"u}ssigkeit nicht (Smp. < 100 °C) und wurden daher als Niedrig-Gitter-Enthalpie-Salze (low lattice enthalpy salt = LLES) bezeichnet. Die ILs und LLES zeigten signifikante Unterschiede in der Aufl{\"o}sungsrate J, der {\"U}bers{\"a}ttigungszeit und der Wasserdampfsorption. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass allein durch die Auswahl des Gegenions wichtige Parameter f{\"u}r die orale Bioverf{\"u}gbarkeit gesteuert werden k{\"o}nnen. Durch diesen Ansatz war es m{\"o}glich, aus dem sehr schlecht wasserl{\"o}slichen Arzneistoff BGG492 Ionische Fl{\"u}ssigkeiten bzw. LLES herzustellen, die sich drastisch schneller aufl{\"o}sten und teilweise {\"u}ber mehrere Stunden {\"u}bers{\"a}ttigte L{\"o}sungen bildeten. Insgesamt zeigte sich, dass durch eine Zunahme der Polarit{\"a}t des Gegenions eine gr{\"o}ßere Aufl{\"o}sungsrate J und eine geringere Zelltoxizit{\"a}t erzielt werden konnten. Jedoch verringerte sich dadurch die Dauer der {\"U}bers{\"a}ttigung in L{\"o}sung und erh{\"o}hte die Hygroskopizit{\"a}t der ILs und LLES.},
  subject      = {Bioverf{\"u}gbarkeit},
  language  = {de}
}
@article{SealSchwabChiarollaetal.2023,
  author    = {Seal, Rishav and Schwab, Lara S. U. and Chiarolla, Cristina M. and Hundhausen, Nadine and Klose, Georg Heinrich and Reu-Hofer, Simone and Rosenwald, Andreas and Wiest, Johannes and Berberich-Siebelt, Friederike},
  title     = {Delayed and limited administration of the JAKinib tofacitinib mitigates chronic DSS-induced colitis},
  series = {Frontiers in Immunology},
  volume    = {14},
  journal   = {Frontiers in Immunology},
  doi       = {10.3389/fimmu.2023.1179311},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-317815},
  year      = {2023},
  abstract  = {In inflammatory bowel disease, dysregulated T cells express pro-inflammatory cytokines. Using a chronic azoxymethane (AOM)/dextran sulfate sodium (DSS)-induced colitis model resembling ulcerative colitis, we evaluated whether and when treatment with the Janus kinase (JAK) inhibitor tofacitinib could be curative. Comparing the treatment with two and three cycles of tofacitinib medication in drinking water - intermittently with DSS induction - revealed that two cycles were not only sufficient but also superior over the 3-x regimen. The two cycles of the 2-x protocol paralleled the second and third cycles of the longer protocol. T cells were less able to express interferon gamma (IFN-γ) and the serum levels of IFN-γ, interleukin (IL)-2, IL-6, IL-17, and tumor necrosis factor (TNF) were significantly reduced in sera, while those of IL-10 and IL-22 increased under the 2-x protocol. Likewise, the frequency and effector phenotype of regulatory T cells (Tregs) increased. This was accompanied by normal weight gain, controlled clinical scores, and restored stool consistency. The general and histologic appearance of the colons revealed healing and tissue intactness. Importantly, two phases of tofacitinib medication completely prevented AOM-incited pseudopolyps and the hyper-proliferation of epithelia, which was in contrast to the 3-x regimen. This implies that the initial IBD-induced cytokine expression is not necessarily harmful as long as inflammatory signaling can later be suppressed and that time-restricted treatment allows for anti-inflammatory and tissue-healing cytokine activities.},
  language  = {en}
}
@article{RaschigRamirez‐ZavalaWiestetal.2023,
  author    = {Raschig, Martina and Ram{\´i}rez-Zavala, Bernardo and Wiest, Johannes and Saedtler, Marco and Gutmann, Marcus and Holzgrabe, Ulrike and Morschh{\"a}user, Joachim and Meinel, Lorenz},
  title     = {Azobenzene derivatives with activity against drug-resistant Candida albicans and Candida auris},
  series = {Archiv der Pharmazie},
  volume    = {356},
  journal   = {Archiv der Pharmazie},
  number    = {2},
  doi       = {10.1002/ardp.202200463},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-312295},
  year      = {2023},
  abstract  = {Increasing resistance against antimycotic drugs challenges anti-infective therapies today and contributes to the mortality of infections by drug-resistant Candida species and strains. Therefore, novel antifungal agents are needed. A promising approach in developing new drugs is using naturally occurring molecules as lead structures. In this work, 4,4'-dihydroxyazobenzene, a compound structurally related to antifungal stilbene derivatives and present in Agaricus xanthodermus (yellow stainer), served as a starting point for the synthesis of five azobenzene derivatives. These compounds prevented the growth of both fluconazole-susceptible and fluconazole-resistant Candida albicans and Candida auris strains. Further in vivo studies are required to confirm the potential therapeutic value of these compounds.},
  language  = {en}
}
@article{PoepplerLuebtowSchlauersbachetal.2019,
  author    = {P{\"o}ppler, Ann-Christin and L{\"u}btow, Michael M. and Schlauersbach, Jonas and Wiest, Johannes and Meinel, Lorenz and Luxenhofer, Robert},
  title     = {Strukturmodell von Polymermizellen in Abh{\"a}ngigkeit von der Curcumin-Beladung mithilfe von Festk{\"o}rper-NMR-Spektroskopie},
  series = {Angewandte Chemie},
  volume    = {131},
  journal   = {Angewandte Chemie},
  number    = {51},
  doi       = {10.1002/ange.201908914},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-212513},
  pages     = {18712-18718},
  year      = {2019},
  abstract  = {Detaillierte Einblicke in die Struktur von mit Wirkstoffen beladenen Polymermizellen sind rar, aber wichtig um gezielt optimierte Transportsysteme entwickeln zu k{\"o}nnen. Wir konnten beobachten, dass eine Erh{\"o}hung der Curcumin-Beladung von Triblockcopolymeren auf Basis von Poly(2-oxazolinen) und Poly(2-oxazinen) schlechtere Aufl{\"o}sungseigenschaften nach sich zieht. Mitthilfe von Festk{\"o}rper-NMR-Spektroskopie und komplement{\"a}ren Techniken ist es m{\"o}glich, ein ladungsabh{\"a}ngiges Strukturmodell auf molekularer Ebene zu erstellen, das eine Erkl{\"a}rung f{\"u}r die beobachteten Unterschiede liefert. Dabei belegen die {\"A}nderungen der chemischen Verschiebungen und Kreuzsignale in 2D-NMR-Experimenten die Beteiligung des hydrophoben Polymerblocks an der Koordination der Curcumin-Molek{\"u}le, w{\"a}hrend bei h{\"o}herer Beladung auch eine zunehmende Wechselwirkung mit dem hydrophilen Polymerblock beobachtet wird. Letztere k{\"o}nnte elementar f{\"u}r die Stabilisierung von ultrahochbeladenen Polymermizellen sowie das Design von verbesserten Wirkstofftransportsystemen sein.},
  language  = {de}
}
@article{PoepplerLuebtowSchlauersbachetal.2019,
  author    = {P{\"o}ppler, Ann-Christin and L{\"u}btow, Michael M. and Schlauersbach, Jonas and Wiest, Johannes and Meinel, Lorenz and Luxenhofer, Robert},
  title     = {Loading dependent Structural Model of Polymeric Micelles Encapsulating Curcumin by Solid-State NMR Spectroscopy},
  series = {Angewandte Chemie International Edition},
  volume    = {58},
  journal   = {Angewandte Chemie International Edition},
  number    = {51},
  doi       = {10.1002/anie.201908914},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-206705},
  pages     = {18540-18546},
  year      = {2019},
  abstract  = {Detailed insight into the internal structure of drug-loaded polymeric micelles is scarce, but important for developing optimized delivery systems. We observed that an increase in the curcumin loading of triblock copolymers based on poly(2-oxazolines) and poly(2-oxazines) results in poorer dissolution properties. Using solid-state NMR spectroscopy and complementary tools we propose a loading-dependent structural model on the molecular level that provides an explanation for these pronounced differences. Changes in the chemical shifts and cross-peaks in 2D NMR experiments give evidence for the involvement of the hydrophobic polymer block in the curcumin coordination at low loadings, while at higher loadings an increase in the interaction with the hydrophilic polymer blocks is observed. The involvement of the hydrophilic compartment may be critical for ultrahigh-loaded polymer micelles and can help to rationalize specific polymer modifications to improve the performance of similar drug delivery systems.},
  language  = {en}
}