@article{WilhelmsBroscheitShityakov2023,
  author    = {Wilhelms, Benedikt and Broscheit, Jens and Shityakov, Sergey},
  title     = {Chemical analysis and molecular modelling of cyclodextrin-formulated propofol and its sodium salt to improve drug solubility, stability and pharmacokinetics (cytogenotoxicity)},
  series = {Pharmaceuticals},
  volume    = {16},
  journal   = {Pharmaceuticals},
  number    = {5},
  issn      = {1424-8247},
  doi       = {10.3390/ph16050667},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-313705},
  year      = {2023},
  abstract  = {Propofol is a widely used general anesthetic in clinical practice, but its use is limited by its water-insoluble nature and associated pharmacokinetic and pharmacodynamic limitations. Therefore, researchers have been searching for alternative formulations to lipid emulsion to address the remaining side effects. In this study, novel formulations for propofol and its sodium salt Na-propofolat were designed and tested using the amphiphilic cyclodextrin (CD) derivative hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPβCD). The study found that spectroscopic and calorimetric measurements suggested complex formation between propofol/Na-propofolate and HPβCD, which was confirmed by the absence of an evaporation peak and different glass transition temperatures. Moreover, the formulated compounds showed no cytotoxicity and genotoxicity compared to the reference. The molecular modeling simulations based on molecular docking predicted a higher affinity for propofol/HPβCD than for Na-propofolate/HPβCD, as the former complex was more stable. This finding was further confirmed by high-performance liquid chromatography. In conclusion, the CD-based formulations of propofol and its sodium salt may be a promising option and a plausible alternative to conventional lipid emulsions.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Wilhelms2024,
  author    = {Wilhelms, Benedikt Paul Maria},
  title     = {Chemische, biologische und physikalische Eigenschaften von Propofol/Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin (Propofol/HPβCD) und Na-Propofolat/Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin (Na-Propofolat/HPβCD)},
  doi       = {10.25972/OPUS-34887},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-348876},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Trotz des breiten, klinischen Einsatzes des Propofols haben sich aufgrund bestehender Nebenwirkungen zunehmend Bestrebung entwickelt, alternative Formulierungen zur Lipidemulsion zu finden. In dieser Arbeit wurden die Substanzen Propofol/HPβCD und Na-Propofolat/HPβCD als alternative Formulierungen des Propofols mittels 1H-NMR-Spektroskopie, molekularer Modellierungen, DSC-Messungen, Zytotoxizit{\"a}tstests (MTT-Test, LDH-Assay, EZ4U-Test) und dem Comet-Assay als Genotoxizit{\"a}tstest auf biologische, chemische und physikalische Eigenschaften untersucht. Die Frage nach der Komplexbildung zwischen Propofol und HPβCD l{\"a}sst sich nicht allein auf Basis des 1D-1H-NMR-Spektrums beantworten. Allerdings l{\"a}sst sich mit Hilfe der 1H-NMR-Spektroskopie f{\"u}r Na-Propofolat/HPβCD das Vorliegen als deprotonierte Form nachweisen. Anderseits legen aber die DSC-Messungen eine Komplexbildung zwischen Propofol und HPβCD nahe. Zum einen ergibt sich das aus den unterschiedlichen Glas{\"u}bergangstemperaturen der Substanzen. Zum anderen zeigt der Kurvenverlauf f{\"u}r HPβCD als auch f{\"u}r Na-Propofolat/HPβCD und Propofol/HPβCD keinen Verdampfungspeak bis zu der untersuchten maximalen Temperatur von 280 °C trotz des Propofol-Siedepunktes von 256 °C. Die molekularen Modellierungen legen nahe, dass die Bindung zwischen Propofol und Cyclodextrin {\"u}ber die Isopropylgruppen des Propofols erfolgt, wobei der aromatische Ring nicht in die Cavit{\"a}t des Cyclodextrinringes eindringt. Aus den molekularen Modellierungen ergeben sich Enthalpiewerte, die in ihrer Gr{\"o}ßenordnung schwachen Wasserstoffbr{\"u}ckenbindungen entsprechen. F{\"u}r das Na-Propofolat/HPβCD l{\"a}sst sich eine leichtere Abspaltung des Propofols aus dem Komplex voraussagen, wohingegen f{\"u}r Propofol/HPβCD die Abspaltung langsamer, aber {\"u}ber einen l{\"a}ngeren Zeitraum erfolgen d{\"u}rfte. Im Vergleich zu der hohen Zytotoxizit{\"a}t des Propofols als Lipidemulsion ergibt sich aus den an der CerebEND-Zelllinie durchgef{\"u}hrten Zyotoxizit{\"a}tstests f{\"u}r HPβCD, Propofol/HPβCD und Na-Propofolat/HPβCD kein Nachweis einer Zytotoxizit{\"a}t nach 24-st{\"u}ndiger Exposition. Die Resultate zeigen f{\"u}r die drei Testverfahren die jeweils gleiche Reihenfolge mit der h{\"o}chsten Zellvitalit{\"a}t f{\"u}r die mit Na-Propofolat/HPβCD behandelten Zellen und der niedrigsten Zellvitalit{\"a}t f{\"u}r HPβCD. In dem Comet-Assay zeigt sich nach 24-st{\"u}ndiger Exposition bei 37 °C f{\"u}r HPβCD, Propofol/HPβCD und Na-Propofolat/HPβCD keine genotoxische Wirkung an der HL-60-Zelllinie. Die Ergebnisse dieser Arbeit sprechen f{\"u}r die Fortsetzung der Untersuchungen von Propofol/HPβCD und Na-Propofolat/HPβCD als aussichtsreiche Option der Propofol-Formulierungen.},
  subject      = {Propofol},
  language  = {de}
}