Mechanically and chemically robust serum albumin hydrogels for drug delivery

Abstract

The purpose of this thesis was to develop a controlled release system based on bovine serum albumin (BSA) hydrogels. To achieve this goal, hydrogels from BSA were prepared by thermally, pH or ethanol induced procedures to study the release behavior of a model “drug” 16-doxyl stearic acid, spin-labeled coumarin-3-carboxylic acid, warfarin and naproxen. The macroscopic properties of these gels were studied through rheology, while the secondary structure changes of the protein were analyzed via infrared (IR) spectroscopy. The combined effects of type of drug, drug concentration, duration of gel formation, and gelation methods on release behavior were characterized by continuous wave electron paramagnetic resonance (CW EPR) spectroscopy and dynamic light scattering (DLS).

Ziel dieser Arbeit war es, ein System zur kontrollierten Freisetzung zu entwickeln, das auf Rinderserumalbumin (BSA)-Hydrogelen basiert. Um dieses Ziel zu erreichen, wurden Hydrogele aus BSA durch thermische, pH oder Ethanol induzierte Verfahren hergestellt, um das Freisetzungsverhalten eines Modell-"Medikaments" 16-Doxyl-Stearinsäure, spin-markierte Cumarin-3-Carbonsäure, Warfarin und Naproxen zu untersuchen. Die Gelbildung wurde mithilfe von Rheologie makroskopisch untersucht, während die Sekundärstrukturänderungen des Proteins durch Infrarotspektroskopie (IR) analysiert wurden. Die kombinierten Auswirkungen der Art des Arzneimittels, der Arzneimittelkonzentration, der Dauer der Gelbildung und der Gelierungsmethoden auf das Freisetzungsverhalten wurden mit Hilfe der CW-EPR-Spektroskopie (Continuous Wave Electron Paramagnetic Resonance) und der dynamischen Lichtstreuung (DLS) charakterisiert.