Quality-by-Design inspired formulation of conjugated polymer nanoparticles as contrast agents and the assessment of optical imaging performance and biodistribution : Kumulative Dissertation

Abstract

Für die Entwicklung eines potenziellen In-vivo-Diagnostikums auf der Grundlage einer Nanopartikelsuspension mit Fluoreszenz- und photoakustischen Eigenschaften ist es von entscheidender Bedeutung, nicht nur die In-vitro- und In-vivo-Bildgebungsleistung mit diesen beiden optischen Bildgebungsmodalitäten, sondern auch die pharmazeutischen Qualitätsanforderungen für parenterale, intravenöse Formulierungen zu erfüllen. Als konjugierte Polymere wurde entweder das bekannte PCPDTBT verwendet oder das neuartige vollständig borylierte PF8-BT (genannt P4). Die drei PCPDTBT-CPN-Formulierungen mit unterschiedlichen Nanopartikel-Architekturen, d. h. zwei PEG-PLGA-CPNs (matrixartige Nanopartikel) und ein phospholipidbeschichtetes CPN (Core-Shell Typ) sowie eine P4-PEG-PLGA-Formulierung, wurden während des Versuchszeitraums der vorliegenden Arbeit hinsichtlich ihrer Fluoreszenz- und photoakustischen Abbildungsleistung und ihrer In-vivo-Biodistribution verglichen.

For the development of a potential in vivo diagnostic agent based on a nanoparticle suspension with both fluorescence and photoacoustic properties, it is essential to be able to meet not only in vitro and in vivo imaging performance with these two optical imaging modalities, but also the most consistent pharmaceutical quality requirements for parenteral, intravenous formulations. The conjugated polymers used were either the well-known PCPDTBT or the novel fully borylated PF8-BT (called P4). The three PCPDTBT CPN formulations with different nanoparticle architectures, i.e. two PEG-PLGA CPNs (matrix-like nanoparticles) and one phospholipid-coated CPN (core-shell type) and one P4 PEG-PLGA formulation were compared over the experimental period of the present work with respect to their fluorescence and photoacoustic imaging performance and in vivo biodistribution.