2020 Kooperationsprojekt

Antibiotisch-osmoprotektive Ionische Flüssigkeiten

Die Therapie bakterieller Infektionen wird mangels der Entwicklung von Antiinfektiva mit neuartigen Wirkmechanismen und der zunehmenden Resistenz vieler Erreger immer schwieriger. Bereits heute ist die Behandlung Biofilm-assoziierter bakterieller Infektionen nur sehr eingeschränkt möglich.

Wachstumshemmung eines MRSA-Stammes um mit Projektsubstanzen beschichtete Polymilchsäure-Träger (Quelle: N. Förtig)

Die Kombination etablierter Antiinfektiva mit neuartigen Gegenionen in der innovativen Form der ionischen Flüssigkeiten – Salze mit einem Schmelzpunkt bzw. Glasübergang < 100 °C – soll hierbei einerseits die Wirksamkeit alter Antibiotika gegen Biofilme verbessern und andererseits ihre Wasserlöslichkeit erhöhen.

Als biofilmhemmende Gegenionen für die Antibiotikaklasse der Fluorchinolone wurden als kationische Verbindungen 18 Derivate des Cholins sowie 5 Aminochinaldin-Derivate und 5 vom Naturstoff Anacardsäure abgeleitete Verbindungen, die als Anionen fungieren können, synthetisiert. Diese wurden umfassend bezüglich ihrer physikochemischen, zytotoxischen und antimikrobiellen Eigenschaften charakterisiert. Zur Darstellung von Fluorchinolon-Salzen mit kationischen Gegenionen wurde eine Methode entwickelt. Für die vielversprechendsten Verbindungen wurden erste Formulierungsstrategien mit verschiedenen biokompatiblen Polymeren mit der Zielsetzung einer Anwendung als Implantatüberzug oder als Wundfilm untersucht.

Die Anacardsäurederivate wurden als vielversprechendste Substanzgruppe identifiziert: Bei gutem toxikologischem Profil besteht eine biofilmhemmende Wirkung auch in Bezug auf das bakterielle Wachstum der subinhibitorischen Konzentrationen. Nach weiterer Optimierung des toxikologischen Profils und der Formulierung besitzen sie großes Potenzial in der Behandlung der therapeutisch schwer zu adressierenden Biofilminfektionen.

Projektfinder
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Forschungsverbünde

In strategisch wichtigen Bereichen werden von der Forschungs­stiftung auch Forschungs­verbünde initiiert und gefördert.

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Projektleitung
Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg
Institut für Pharmazie
Projektpartner
Gen-Plus GmbH
Labor L+S AG