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Makromol. Chem. 181,351 - 366 (1980) 351 Pharmakologisch-aktive Polymere, 21 a) Orientierende Untersuchungen zur Korperverteilung und Ausscheidung von Poly[2-(methylsulfinyl)ethylacrylat]en bei der Ratte Volker Hofmann *b), Helmut Ringsdorf Institut fur Organische Chemie der Johannes-Gutenberg-Universitiit Mainz, Johann-Joachim-Becher-Weg 18 - 20,6500 Mainz, Bundesrepublik Deutschland Erich Schaumltiffel Experimentelle Nuklearmedizin im Radiologiezentrum der Philipps-Universitat Marburg, LahnstraBe 4a, 3550 Marburg, Bundesrepublik Deutschland (Eingangsdatum: 4. Januar 1979) SUMMARY: Poly[2-(methylsulfinyl)ethyl acrylate] (1) was synthesized as well as derivatives 14C-labelledin side groups (6) or 14C-labelled in the main chain (11). Polymer 11 with the 14C-labelled main chain was fractionated by precipitation. The q-M-relation determined by measurements of unlabelled polymers in the ultracentrifuge for comparison was used to establish the viscosi- metrically determined molecular weights of the labelled fractions. After intravenous application of aqueous solutions of the polymer in rats the excretion rate up to 72 h after treatment was ascertained to ca. 50%; the concentration in the blood serum was found to be strikingly high. A tendency to reinforced storage in organs of high phagwytose activity by growing molecular weight was observed. The tumor affinity was - if at all - low. Edeitung Nachdem Poly[2-(methylsulfinyl)ethylacrylat] *) (1) bereits auf seine resorptions- vermittelnden Eigenschaften bei epikutaner Applikation ausgesuchter Wirkstoffe untersucht wurde'), interessierte seine m6gliche Verwendbarkeit als sorptionsvermit- telnde Gruppe in systemisch anwendbaren Polymerpharmaka2) gems dem Dreikom- partment-Model1 fur Polymerpharmaka 3, ' 1. 1 a) 20. Mitteilung: T. Hirano, W. Klesse, H. Ringsdorf, Makromol. Chem. 180, 1125 (1979). b, Jetzige Adresse: Dynamit Nobel Aktiengesellschaft, Ressort Forschung und Technik, Post- *) Systematischer Name: Poly[l-[2-(methylsulfinyl)oxycarbonyl]ethylen]. fach 1209,5210 Troisdorf, Bundesrepublik Deutschland.

Pharmakologisch-aktive polymere, 21. Orientierende Untersuchungen zur körperverteilung und Ausscheidung von poly[2-(methylsulfinyl)ethylacrylat]en bei der Ratte

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Makromol. Chem. 181,351 - 366 (1980) 351

Pharmakologisch-aktive Polymere, 21 a)

Orientierende Untersuchungen zur Korperverteilung und Ausscheidung von Poly[2-(methylsulfinyl)ethylacrylat]en bei der Ratte

Volker Hofmann *b), Helmut Ringsdorf

Institut fur Organische Chemie der Johannes-Gutenberg-Universitiit Mainz, Johann-Joachim-Becher-Weg 18 - 20, 6500 Mainz, Bundesrepublik Deutschland

Erich Schaumltiffel

Experimentelle Nuklearmedizin im Radiologiezentrum der Philipps-Universitat Marburg, LahnstraBe 4a, 3550 Marburg, Bundesrepublik Deutschland

(Eingangsdatum: 4. Januar 1979)

SUMMARY: Poly[2-(methylsulfinyl)ethyl acrylate] (1) was synthesized as well as derivatives 14C-labelled in

side groups (6) or 14C-labelled in the main chain (11). Polymer 11 with the 14C-labelled main chain was fractionated by precipitation. The q-M-relation determined by measurements of unlabelled polymers in the ultracentrifuge for comparison was used to establish the viscosi- metrically determined molecular weights of the labelled fractions. After intravenous application of aqueous solutions of the polymer in rats the excretion rate up to 72 h after treatment was ascertained to ca. 50%; the concentration in the blood serum was found to be strikingly high. A tendency to reinforced storage in organs of high phagwytose activity by growing molecular weight was observed. The tumor affinity was - if at all - low.

Edeitung

Nachdem Poly[2-(methylsulfinyl)ethylacrylat] *) (1) bereits auf seine resorptions- vermittelnden Eigenschaften bei epikutaner Applikation ausgesuchter Wirkstoffe untersucht wurde'), interessierte seine m6gliche Verwendbarkeit als sorptionsvermit- telnde Gruppe in systemisch anwendbaren Polymerpharmaka2) gems dem Dreikom- partment-Model1 fur Polymerpharmaka 3, '1.

1

a) 20. Mitteilung: T. Hirano, W. Klesse, H. Ringsdorf, Makromol. Chem. 180, 1125 (1979). b, Jetzige Adresse: Dynamit Nobel Aktiengesellschaft, Ressort Forschung und Technik, Post-

*) Systematischer Name: Poly[l-[2-(methylsulfinyl)oxycarbonyl]ethylen]. fach 1209, 5210 Troisdorf, Bundesrepublik Deutschland.

352 V. Hofmann, H. Ringsdorf, E. SchaumlBffel

Hierfur erschien es angebracht, in ersten klilrenden und zahlenmilBig begrenzten Tierversuchen den zeitlichen Konzentrationsverlauf dieses Polymeren im Blut und an- deren Organen von Ratten sowie seine AusscheidungsgrdDen zu ermitteln. Zur Kon- zentrationsbestimmung der geringen, in Tierexperimenten angewendeten Polymer- mengen bot sich an, 14C-markierte Polymere mit ihrem meRtechnisch gut faljbaren. Radioaktivitatsnachweis durch Flussigkeitsszintillationszilhlung5~ 6, einzusetzen. Da- fur wurden I4C-markierte Poly[2-(methylsulfinyl)ethylacrylat]e synthetisiert.

2. Ergebnisse und Diskussion

2. I. Synthese von 14C-markierten Po&[2-(methyku!finyfinul)ethylacrylat]en

Es wurden sowohl ausgehend von [14C]Methyliodid (2) P01y[2-([~~C]methylsul- finyl)ethylacrylat]*) (6) mit 14C-Markierung in der alkoholischen Seitengruppe als auch, von Natri~rn-[2,3-'~C]acrylat (7) ausgehend, das hauptkettenmarkierte Poly- [2-(methylsulfinyl)ethyl-[2,3-'4C]acrylat]**) (11) dargestellt.

Der angegebene Reaktionsverlauf wurde bei der Synthese zum einen durch den be- kannten Schmelzpunkt2) der beiden Monomeren 5 und 10 von 34 OC und zum anderen durch die fiereinstimmung in den molaren spezifischen Radioaktivitaten von Aus-

2 3 4

NaIOJH20 40 AIBNIDMF 3 - 0°C H,C=CH-C, O(CHl),-S-'4CH3 0 - l>7:l

0 O(CH,),-S--"CH,

6

5

7 8 9

*) Systematischer Name: Poly[l-[2-(['4C]methylsulfnyl)ethoxycarbonyl]ethyleneJ. **) Systematischer Name: Poly(l-[2-(methylsulfinyl)ethoxycarbonyl]-[ 1 ,2-'4C2]ethylen].

Pharmakologisch-aktive Polymere, 21 353

gangsmaterial und synthetisiertem Polymeren bestiitigt . AuBerdem stimmten die dila- tometrisch bestimmten Bruttopolymerisationsgeschwindigkeiten von 5 und 10 mit den an inaktivem Monomeren gleichen chemischen Aufbaus ermittelten3) uberein.

Von 6 wurde viskosimetrisch mit Hilfe der Viskositiits-Molekulargewichtsbezie- hung (s. 2.1.1) das Molekulargewicht zu 1,7. l@ bestimmt. 11 wurde fiillungsfraktio- niert; seine Fraktionen wiesen folgende Molekulargewichte auf: F1: 7,7 * 10"; F2: 5,6 104; F3: 2,7. 104; F4: 1,3 9 10". Somit lagen die interessierenden Polymeren - mit Ausnahme von 6 - mit ihren Molekulargewichten in Bereichen, die eine Nierengiln- gigkeit erwarten l a s ~ e n ~ * ~ - ~ ) .

Das seitenkettenmarkierte Polymere 6 erwies sich bei Hydrolyseversuchen in bi- destilliertem Wasser bei Raumtemperatur iiber 33 Tage als hydrolysestabil.

2.1.1. q-M-Beziehungen fur Po1'y[2-(methyku~inyfinyl)ethylactylat] (1)

Die Darstellung von 1 erfolgte iihnlich wie beschrieben '). Seine Grenzviskositat in Wasser bei 25 "C wurde zu 25,O cm3/g bestimmt. Durch Fdlungsfraktionierung wur- den sechs Fraktionen isoliert, die viskosimetrisch vermessen wurden. In Tab. 1 sind die MeBdaten der Fraktionen von 1 F1- F6 zusammengestellt.

Tab. 1 . Fraktionierungstabelle von 1 mit mi = Fraktionsmasse, wi = Massenbruch der Fraktionsmasse und der in Wasser bei 25 "C ermittelten Grenzviskosittlt

1 0,31 0,14 49,2 6,94 2 0,46 0,21 36,2 7960

1 3 0,35 0,16 26,l 4,18 4 0,31 0,14 21,2 2,99 5 0,20 0,09 15,s 1944 6 0,57a) 0,26 11,7 3.04

Summe: 2,20 1900 - 26,19

a) Korrigierter Wert lo), zum Ausgleich des Masseverlustes von 7% erhbht.

Der geringe Masseschwund warend der Fraktionierung und die gute Ubereinstim- mung zwischen aufsummierten anteiligen Grenzviskositiiten der Fraktionen und der Grenzviskositiit des unfraktionierten Polymeren 1 lassen auf Konsistenz beim Frak- tioniervorgang lo) schlieBen .

Zur Molekulargewichtsbestimmung wurden 1 und seine Fraktionen F1- F6 in Wasser in einer analytischen Ultrazentrifuge (UZ) nach dem Archibald-Ver- fahren". 12) untersucht. Das partielle spezifische Volumen des Polymeren 13) wurde in Zusatzmessungen nach der Pyknometer-Methode 14) bestimmt. Gleichzeitig wurden bei hachster Umdrehungszahl der UZ die Sedimentationskoeffizienten So ermittelt. In Tab. 2 sind diese Werte zusammengefaBt.

354 V. Hofmann, H. Ringsdorf, E. Schaumltiffel

Tab. 2. Grenzviskositaten (Wasser, 25 "C), mit der Ultrazentrifuge (UZ) bestimmte Mole- kulargewichte M,, Drehzahl U der UZ bei der M,-Bestimmung und Sedimentationskoeffizien- ten So des Polymeren 1 und seiner Fraktionen F1- F6

Polymer 1 [ql/(cm3. g-l) M, * 1 0 - ~ U/min-' so. 1013/s-1 a) Fraktionen

F1 49,2 2,63 10 589 5.71 F2 36,2 1,51 12 590 4,65

1 unfrakt. 25,O 1,lO 12 590 3,61 F4 21,2 0,89 14 290 3,36 F5 15,8 0,70 16 290 2,94 F6 11,7 0,54 17 250 2,63

a) Die Sedimentationsgeschwindigkeitsmessungen wurden einheitlich bei 59 780 Umdrehungen

F3 26,l 1,28 12 590 4,oo

pro min durchgefiihrt.

Fiir den untersuchten Molekulargewichtsbereich von 5,4 * 104 bis 2,7 - 10s ergaben sich fiir 1 bei 25 "C in Wasser in doppelt logarithmischer Auftragung folgende lineare Beziehungen:

[~]H,o,2soc = 7,11. 10-4.@w*9*cm3g-1

SOHZ0,250C = 1 , ~ - [email protected] (2)

Mit Gln. (1) und (2) werden erstmalig zwei Beziehungen aufgestellt, die das Rei- bungsverhalten von 1 in Wasser charakterisieren.

Die Molekulargewichte der radioaktiv-markierten Polymeren 6 und F, - F4 von 11 wurden mit Hilfe von G1. (1) berechnet, wobei fiir die niedermolekularen Anteile F3 und F4 von 11 die Giiltigkeit der linearen Extrapolierbarkeit der G1. (1) auf diesen GrdBenbereich angenommen wurde.

2.2. Korperverteihng und AusscheidungsgrOJen von markierten Poly[2-(methyI- suIfinyI)ethyIactyIat ]en nach intravenher Gabe bei tumortragenden Ratten

Das seitengruppenmarkierte Polymere 6 wurde Ratten mit iiberimpftem Walker- Karzinom (Oberschenkel) in wariger LBsung intravends (i.v.) injiziert. In Tab. 3 sind die relativen Konzentrationen am Polymeren 6 in ausgesuchten Organen aufge- fiihrt.

Wie aus Tab. 3 hervorgeht, waren die Konzentrationswerte in Vollblut und Serum auffallend hoch. Allgemein lag die Konzentration des Polymeren in den untersuchten Organen 72 Stunden nach der Applikation niedriger als nach 48stiindiger Verweilzeit im Kdrper, was auf Umverteilung oder Ausscheidung hindeutet. Zu beachten ist fer- ner die gemessene Radioaktivitiit im Gehirn der Versuchtstiere, die nur durch radio- aktives Material nach Passieren der Blut-Hirn-Schranke verursacht werden konnte. Wie aus Tab. 5 ersichtlich, waren mdglicherweise abgespaltene niedermolekulare Ver- bindungen aus dem eingesetzten Polymeren fur den positiven Aktivitiitsnachweis in der Hirnmasse verantwortlich.

Pharmakologisch-aktive Polymere, 21 355

Tab. 3. Relative Konzentrationen von 6 in Organen von Ratten mit Walker-Karzinom nach i. v. Applikation von 250 mg 6/kg Kbrpergewicht (10proz. warige Lbsung von 6), 100% = 0,25 mg 6/g bzw. cm3 (Mittelwerte von je zwei Versuchstieren)

Relative Konzentration in Vo a) Organ 48 h p.a. 72 h p.a.

Vollblut 650 43 5 Serum 474 285 Leber 108 85 Lunge 95 73 Milz 106 100 Tumor 161 130 Muskel 28 31 Gehirn 12 10

a) p. a.: post applicationem (nach Anwendung).

Der relativ - im Vergleich zu dem des umgebenden Gewebes - hohe Tumorwert ist nicht als signifikante Anreicherung zu bewerten, weil die Zahlenwert nicht allzu entfernt vom Wert durchschnittlicher Gleichverteilung (100%) ist. Moglicherweise ist dieser Konzentrationsunterschied auch durch die verschieden starke Durchblutung von Tumor- und benachbartem Muskelgewebe bedingt. Aus Tab. 4 mit den renalen und enteralen AusscheidungsgrORen nach intravenoser Applikation von 6 ist ersicht- lich, dal3 das Polymere bevorzugt renal ausgeschieden wurde.

Tab. 4. einer intravenbs applizierten Dosis von 100 mg 6/kg Kbrpergewicht) bei der Ratte

Ausscheidung von 6 mit Urin und Kot sowie Dickdarminhalt 48 h und 72 h p. a. (in %

Ausscheidungs- Applizierte Dosis in Vo fraktion 0-48 h p.a. 48-72 h p.a.

Tier 1 Tier 2 Tier 3 Tier 4

Urin 16,s 18,6 Kot 395 0,6 Dickdarminhalta) 0 3

a) Mittelwert von zwei Tieren

Wegen der allgemein bei Tierexperimenten bekannten und hier besonders offen- sichtlichen Streubreite in den MeRwerten kann mit Sicherheit nur eine Gesamtaus- scheidung nach 72stiindiger Versuchszeit von etwa der Htilfte der applizierten Dosis festgestellt werden.

Dem Radio-DC des Serums und Urins von intravenos mit 6 behandelten Tieren (s. Tab. 5 ) ist eine etwa l0proz. Hydrolyse des Polyacrylats nach Nierenpassage und eine Sproz. Hydrolyserate des Polymeren im Serum m entnehmen.

Die nicht unerhebliche Abspaltung von niedermolekularen Komponenten mit I4C- Markierung (rf = 0,45: 2-(Methylsulfiny1)ethanol; r, = 0,95: 2-(Methylthio)ethanol))

356 V. Hofmann, H. Ringsdorf, E. Schaumleffel

Probenmaterial

Urin (0 - 48 h) Serum (72 h)

erkl&t das Vorhandensein von Radioaktivitat in der Gehirnmasse der behandelten Tiere (s. Tab. 3).

Radio-DC bei rf = 0,45 bei rf = 0

in @lo in Yo in 9'0

89,O 597 6 3 95,O 291 23

bei rf = 0,95

Das hauptkettenmarkierte Polymere 11 mit seinen Fraktionen wurde an Ratten mit Yoshida-Sarkom untersucht. In Tab. 6 sind die relativen Konzentrationen der Frak- tionen F1 und F2 von 11 in den interessierenden Organen 48 h nach Applikation zu- sammengestellt; die Konzentrationsangaben im Serum der Versuchstiere werden spe- ziell fiir alle vier Fraktionen dieses Polymeren in Tab. 7 wiedergegeben.

Tab. 6. Relative Konzentrationen in Vo (100% = 0,15 mg/g) in Organen von Ratten mit Yoshida-Sarkom 48 h nach intravenilser Injektion von je 150 mg der Fraktionen F1 und F2 von 11 pro kg Korpergewicht in je 10proz. wuriger L6sung (Mittelwerte von je zwei Versuchstieren)

Organ Relative Konzentration in 9'0

Fl (M = 7,7. l@) F2 (M = 5,3.1@)

Leber Lunge Milz

Tumor Muskel

93,4 79,3 66,9

86,7 15,5

Knochen 83 Gehirn 397

Nieren 26,7 Diinndarm 39,7

603 32,8 30,9

40s 22,6

17,3 497

43,O 14,O

Tab. 7. Relative Konzentrationen in Vo (100% = 0,15 mg/cm3) im Serum von je 4 Ratten mit Yoshida-Sarkom 48 h nach intravenilser Injektion von je 150 mg der Fraktionen F1- F4 von 11 pro kg Korpergewicht in je 10proz. wuriger Losung

Polymer 11 Molekular- Relative Konzentration in Yo Fraktion gewicht Tier 1 Tier 2 Tier 3 Tier 4 Mittelwert a)

F1 7,7. 1@ 272,l 280,4 228,8 170,9 238,2 f 50,3 F2 5,3. lo4 98,3 108,4 -b) 98,2 101,6 f 5,9 F3 2,7.104 27,3 49,3 53,6 -b) 43,4 f 14,9 F4 i,3. lo4 8,2 6,1 5 94 8,4 7,O f 1,5

a) Mit Angabe der Standardabweichung. b, Tier verendete im Versuchszeitraum.

Pharmakologisch-aktive Polymere, 21 357

Aus den Werten dieser beiden Tabellen geht hervor, daR das Polymere 11 mit fal- lendem Molekulargewicht in immer geringerem Ausmaf3 in den Organen der Ver- suchstiere verbleibt. Um weitere Aussagen uber die Molekulargewichtsabhangigkeit des intrakorporalen Verhaltens von 1 machen zu kdnnen, mussen trotz geringen Zahlenmaterials und bei Kenntnis der groben Streubreite in den Ergebnissen derarti- ger in-vivo-Untersuchungen die folgenden Abhiingigkeiten fur die Zeit bis 48 h nach Injektion diskutiert werden:

Die KonzentrationsgrdBen im Serum steigen linear mit dem Molekulargewicht des untersuchten Polymeren (s. Abb. 1).

d o J . . . . , . . . . , . . . . , . . . . , 0 5 10 15 20

.M

Abb. 1 . Molekulargewichtsabhilngigkeit von Poly[2-(methylsulfinyl)ethylacrylat] im Ratten- serum 48 h nach intravenilser Applikation wmriger Lilsungen von (m): 6 (Mittelwert von 2 Tie- ren) und den Fraktionen (V): F1 von 11; (A): F2 von 11; ( 0 ) : F3 von 11; (0 ) : F3 von 11 fie- weils Mittelwerte von je 4 Tieren * Standardabweichung)

Der Gang der KonzentrationsgrdBen fiir die Organe des retikuloendothelialen Systems (RES) wie Leber, Lunge, Milz zeigt in dem Molekulargewichtsbereich von 5,3 * 104 - 7,7 104 (s. Abb. 2) noch einen linear-vergleichbaren Anstieg; die Konzen- trationssteigerung fur das Polymere 6 mit einem Molekulargewicht von 1,7 * l@ falt aber deutlich unterhalb des Erwartungswertes bei angenommener hearer Abhlngig- keit aus. Die Tumorwerte lassen sich noch am leichtesten einer linearen Molekular- gewichts-Konzentrations-Beziehung anpassen. Muskel und Gehirn weisen gleichblei- bend niedrige Werte uber den gesamten untersuchten Molekulargewichtsbereich aus.

Der molekulargewichtsabhtlngige Gang in den AusscheidungsgrdBen 1Mt sich aus den Daten der Tab. 8 zusammen mit den Werten der Tab. 4 fiir 6 herauslesen.

V. Hofmann, H. Ringsdorf, E. Schaumleffel 358

$15 c c 0 +.

._

._

e YOC

5

4- c W

0 Y

m L 0

W > 2 5( - W IT

I I 1

0 5 10 15 2 - M

Abb. 2. MolekulargewichtsabhBngigkeit der Organkonzentrationen und Ausscheidungsgr6- Ben von Poly[2-(methylsulfinyl)ethylacrylat] 48 h nach intraveneser Injektion wiiRriger Losun- gen von (m): 6 und den Fraktionen (V): F1 von 11; (A): F2 von 11; (0 ) : F3 von 11; (0): F4 von 11 in Ratten (Ausscheidungen von 6: Mfitelwert von 2 Tieren; von den Fraktionen F1- F4 von 11: Mittelwerte von je 4 Tieren k Standakdabweichung)

Wie bei 6 ilberwiegt bei den 4 Fraktionen von 11 die renale Ausscheidung. Mit stei- gendem Molekulargewicht des injizierten Polymeren nimmt sowohl die renale als auch die allgemein niedrigere enterale Ausscheidung ab. Die graphische Darstellung dieses Verhaltens ist mit in die Abb. 2 eingearbeitet. Uber Kerperverteilung und Elimination von 1 laRt sich anhand des vorher Gesagten folgendes Bild entwickeln:

1. Die mit steigendem Molekulargewicht erkenntliche Konzentrationssteigerung in den Orga- nen erfolgt moglicherweise durch Endocpose. Dieser endocpiire Stofftransport durch Zell- membranen witre in der Lage, polymere Verbindungen in Zellen einzuschleusen ”* la). Hohe Konzentrationen treten tatsachlich in Organen mit hoher Mitose- und Phagocytoserate auf, wie im Tumor und den Organen des RES. Eine ahnliche Tendenz zu ansteigenden Gewebe- spiegeln in Organen des RES bei zunehmendem Molekulargewicht wurde z.B. auch bei Polyacrylsiiure beobachtet ”).

2. Die Ausscheidungsgr6Ben verringern sich mit steigendem Molekulargewicht; diese speziell renale Ausscheidungshemmung ist als steigende Penetrationsverhinderung wegen wachsen-

Pharmakologisch-aktive Polymere, 21 359

Tab. 8. Renale und enterale Ausscheidung (in Vo der applizierten Dosis) von 11 nach intravenoser Injektion von je 150 mg der Fraktionen F1- F4 pro kg Korpergewicht in 10proz. wiiarigen Losungen an Ratten. (Jeweils 4 Tiere, Angabe des Mittelwertes f Standardabwei- chung.)

Ausschei- dungs- fraktion

0- 4 h c 4- 8 h

Urin -I 24-48 8-24h h 0-48 h 0-24 h

24-48 h 0-48 h Kot [

F1 M = 7,7 . 104

2,4 f 4,9 3,7 f 1,8 7,6 f 2,3 3,l f 0,l

16,8 f 6,4 0,5 f 0,5

0,7 f 1,l 1,2 f 1,3

Applizierte Dosis in Vo F2 F3 M = 5 , 3 . 1 @ M = 2 , 7 . 1 @

16,O f 13,6 15,8 f 18,O 6,8 f 1,7 6,7 f 4,6

12,6 f 4,9 12,2 5,7 4,9 f 1,3 8,5 f 4,3

40,3 f 8,4 43,2 f 17,5 1,8 f 1,9 3,O f 3,5

0,7 f 0,6 1,4 f 2,O 2,5 f 1,7 4,3 f 4,3

F4 M = 1,3 * 104

16,l f 20,O 31,6 * 26,4 12,8 f 6,8 4,4 f 1,l

65,8 f 17,l 3,7 f 3,O

1,0 f 0,6 4,7 f 3,4

Gesamtausschei- dung 0 - 48 h 18,O f 5,7 42,8 f 10,O 473 f 18,2 69,8 f 14,7

dem Molekulargewicht und damit verbundenem Kniiueldurchmesser der Makromolekule physikalisch einsichtig und z. B. von dem pharmakologisch gut untersuchten Poly(viny1- pyridin-N-oxid) auch beschrieben I*).

3. Die mit steigendem Molekulargewicht vergrbaerten Serumkonzentrationswerte sind somit erkltirlich: Der geringe Abflua fiber die Ausscheidungsorgane und in die Organe niedriger Endocytoseaktivitiit bedingt die hohe Konzentration im Serum bei hohem Molekularge- wicht. Allerdings verlauft uberlagert dazu der Verteilungsvorgang in die polymeraffinen Or- gane hoher Endocytoseaktivitiit mit steigendem Molekulargewicht verstiirkt ab.

Die aus Tab. 6 ersichtliche negative Molekulargewichtsabhiingigkeit in den Kon- zentrationswerten der Niere verlluft konform mit der physikalisch bedingten glome- rul&en Filtrationshinderung (cf. 2.); der positive Gang in den Werten des Dtinndar- mes ist der hohen Phagocytoseaktivitiit dieses Organs 19) zuzuschreiben.

Zusammenfassend lmt sich aus diesen Versuchen feststellen, dal3 1 zwar die Ten- denz steigender Einlagerung in endocytoseaktive Organe mit steigendem Molekular- gewicht aufweist, die relativen Konzentrationen in den untersuchten Organen jedoch auf keine spezifischen und pharmakologisch nutzbaren Affinitaten hinweisen. Aus- nahmen hiervon - und deswegen mdglicherweise pharmakologisch interessant - sind die hohen Serumkonzentrationen bei hohem Molekulargewicht. Die Tumoraffi- nitlt ist - wenn iiberhaupt - gering.

Experimenteller Teil

Synthese und Charakterkienmg der Polymeren 6 und 11

P0ly[2-([’~C]methylsulfinyl)ethylacrylat] (6): 10,O g inaktivem Methyliodid, eingefroren durch fliissigen Stickstoff, wurden 368 mg (I4C)Methyliodid (von Hoechst AG; 30 mCi*)) an

*) In SI-Einheiten: 1 mCi = 3,7- lo7 s - l .

360 V. Hofmann, H. Ringsdorf, E. Schaumldffel

der Vakuumlinie riickstandsfrei durch ,,Uberfrieren" (Destill. i. Vak.) aus der Brechsiegel- ampulle zugefiihrt. Danach wurden 13,0 g Kalium-2-hydroxyethylsulfid zugegeben (dargestellt durch Umsetzung von 2-Mercaptoethanol rnit 10proz. wSLRriger KOH im Molverhdtnis 1 : 1 und anschlieBendem Abziehen des Wassers i. Vak.; 9lproz. titrimetrisch rein dargestellt). Der An- satz wurde rnit 150 cm3 trockenem Diethylether (Ether) aufgeschlilmmt und 2 h unter RiickfluR erhitzt. Nach Zugabe von 3,O g inaktivem Methyliodid wurde nochmals 3 h unter Riihren am RiickfluR erhitzt. Nach Filtrieren und Einengen des Filtrats wurde 7,64 g (88%) 2-Hydroxy- ethyl-['4C]methylsulfid (3) nach Destillation an der Vakuumlinie isoliert.

Zu 3,s g 3, 4,2 g Triethylamin und 10 mg 1,3-Dinitrobenzol (als Radikalinhibitor) in 30 cm3 trockenem Methylenchlorid wurden bei 0 "C 3,7 g Acryloylchlorid unter FeuchtigkeitsausschluR und Riihren zugetropft. Danach wurde noch 1 h bei Raumtemperatur geriihrt und anschlieBend filtriert. Das Filtrat wurde rnit 10 cm3 gesilttigter wilRriger NaHC03-Ldsung geschiittelt, an- schlienend mit MgSO, getrocknet und eingeengt. An der Vakuumlinie wurden bei =0,05 mbar und einer Badtemperatur von 50 "C 3,75 g (62%) 2-(['4C]Methylthio)ethylacrylat (4) iiberdestil- liert. (Bei Vorversuchen an der gleichen Apparatur und unter gleichen Reaktionsbedingungen mit inaktiven Verbindungen wurde die Identitiit dieses Reaktionsproduktes als 2-(Methylthio)- ethylacrylat durch IR- und NMR-Spektroskopie und DC-Vergleich rnit authentischem Material bestiltigt).

Zu 3,75 g 4 wurden 6,4 g NaIO,, geldst in 60 cm3 Wasser, unter Eiskiihlung gegeben. Danach wurde 1 Tag geriihrt und bei O°C gefriergetrocknet. Der Riickstand wurde rnit 3 x 25 cm3 Me- thylenchlorid extrahiert, die vereinigten Extrakte rnit MgSO, getrocknet und eingeengt. Dabei wurden 3,45 g (83%) 2-([14C]Methylsulfinyl)ethylacrylat (5) isoliert. Schmp. 34 "C.

3,45 g 5 wurden rnit 35 mg (Molverhilltnis 1 : 100) AIBN in DMF nach Begasen rnit Stickstoff in Dilatometern (V = 22,3 cm3) bei 60°C 2 h polymerisiert. (Der Polymerisationsverlauf von 5 ilhnelte dem von inaktivem Material gleichen chemischen Aufbaus und gleicher Zusammenset- zung des Polymerisationsansatzes). Danach wurde der Ansatz in 250 cm3 trockenem Ether aus- gefilllt. Ausb. (vakuumgetrocknetes Polymer) 1,75 g (51%) 6.

Von 3 verschiedenen eingewogenen Proben von 6, verdiinnt rnit Wasser, wurde durch Fliissig- keits-Szintillationsziihlung in Szintillatorcocktails auf Basis 1,4-Dioxan/Naphthalin/Wasser rnit 2,5-Diphenyloxazol (PPO) und 1,4-Bis(5-phenyloxazoI-2-yl)benzol (POPOP) als Szintilla- toren in einem Packard Szintillationsz~igerilt, TriCarb, rnit innerem Standard, die spezifische Aktivitiit zu 3,7 mCi/g (599 mCi/mol) bestimmt. Diese Aktivitilt war in guter Ubereinstimmung rnit der molaren spezifischen Aktivitat des Ausgangsmaterials von 601 mCi/mol. Von 6 wurde durch DurchfluRzeitmessungen an vier verschieden konzentrierten wSLRrigen Lb-

sungen bei 25 "C in einem Ostwald-Viskosimeter (1 cm3 Ldsung, 0,35 mm-Kapillare) die Grenz- viskositilt zu [q] = 36,s cm3/g bestimmt.

Poly[2-(methylsurfinyl)ethyl[2,3-'4C]ucrylut] (11): Zu 3,9 g Natriumacrylat und 1,l g Natri~m-[2,3-'~C]acrylat (7) (NEN, 8 mCi) wurden 200 mg 1,3-Dinitrobenzol und 25 cm3 Ben- zoylchlorid gegeben. Unter Riihren und Erwilrmen bis zu 130°C wurden im schwachen Stick- stoffstrom bei 70- 100°C 4 3 5 g (95%) [2,3-14C]Acryloylchlorid (8) in die eisgekiihlte Vorlage destilliert.

Zu 4 3 5 g 8 wurden 4,6 g 2-(Methylthio)ethanoI und 6,s cm3 Triethylamin unter Feuchtig- keitsausschlul3 und Eiskiihlung gleichzeitig zugetropft. Danach wurde 1 h bei Raumtemperatur geriihrt, filtriert, das Filtrat mit 2 x 20 cm3 Wasser geschiittelt und nach Trocknen rnit Na,SO, im Wasserstrahlvakuum eingeengt. Bei 60 "C Badtemperatur und 0,02 mbar wurde 2-(Methyl- thi0)ethyl-[2,3-'~C]acrylat (9) an der Vakuumlinie iiberdestilliert. Ausb. 6,3 g (87%).

Zu 6,3 g 9 wurden 9,6 g NaIO, in 60 cm3 Wasser unter Eiskiihlung gegeben und 12 h geriihrt. Der nach Gefriertrocknung gewonnene Riickstand wurde rnit 6 x 20 cm3 Methylenchlorid ex- trahiert. Die vereinigten Extrakte wurden rnit Na2S04 getrocknet und eingeengt. Mit 20 cm3 CC14/CH2C12 (Volumenverhilltnis = 9 : 1) und Hexan wurde bei 0°C umkristallisiert. Ausb. an 2-(Methyl~ulfinyl)ethyl-[2,3-'~C]acrylat (10) 3,O g (43Vo); Schmp. 34 "C.

3,O g 10 wurden mit 30 mg (Molverhilltnis 1 : 100) AIBN zu 23,s cm3 rnit DMF gel6st und nach Begasen rnit Stickstoff im Dilatometer 5 h bei 60°C polymerisiert. Durch Ausfalen in

Pharmakologisch-aktive Polymere, 21 361

Ether, Umfallen aus Chloroform in Ether und Trocknen i. Vak. wurden 2,34 g (78%) 11 iso- liert.

1,09 g 11 wurden in 110 g Chloroform und 27,5 g Toluol geltist. Bei 30°C wurden nacheinan- der 4mal je 10 cm' Toluol zugegeben und die jeweils nach Abkuhlung auf 18 "C und langsames Envarmen auf 30°C anfallende Gelphase in Ether gefiillt. Die Polymerfraktionen wurden i. Vak. getrocknet. Von je einer Konzentration der vier Fraktionen F1 -F4 wurde in Wasser mit einem Ostwald-Viskosimeter (1 cm' Losung, 0,35-mm-Kapillare) bei 25 "C die spezifische Vis- kositat bestimmt.

Die Grenzviskositiiten wurden graphisch mit Regressionsgeraden ermittelt, die die gleiche Neigung wie die gemessenen Viskositats-Konzentrationsgeraden inaktiver Modellsubstanz') ahnlichen Molekulargewichts (s. folgender Abschnitt) aufwiesen (s. Tab. 9).

Tab. 9. Ermittlung der Grenzviskositaten [q] der Fraktionen F1- F4 von 11

Polymer 11 Konzentration der qsp/C [Vl Fraktion MeBlosung C

in g . cm' * 10' in cm3. g-' in cm' . g - ~

F1 F2 F3 F4

5,92 5,42 5,355 4,65

20,50 15,18 9,61 5,97

Molekulargewichtsbestimmung von Poiy[2-(methylsu~inyfinul)ethylactylat] (1): Die Fdlungs- fraktionierung erfolgte aus einer Lasung von 2,20 g 1 *) in 220 g Chloroform bei 30 "C. Nach Zugabe von 70 cm' Toluol und weiterer funf Portionen von je 7 cm' und zum Ende von 10 cm3 Toluol wurde bei jedem Zyklus durch Abkiihlen auf 18 "C und langsames ErwPmen auf 30°C eine Gelphase erhalten, die nach Verdunnen mit Chloroform in Ether ausgefdlt wurde. Die i. Vak. getrockneten Fraktionen und unfraktioniertes 1 wurden in jeweils vier verschieden kon- zentrierten waRrigen Losungen bei 25 "C in einem Ostwald-Viskosimeter (1 cm' Losung, 0,35- mm-Kapillare) viskosimetrisch vermessen. Graphisch wurden mit Hilfe von Regressionsgeraden die Grenzviskositaten (s. Tab. 2) ermittelt.

Das partielle spezifische Volumen des Polymeren 1 (c) wurdcmittels eines Pyknometers in vier verschieden konzentrierten warigen Losungen bei 25 "C zu V, = 0,726 k 0,002 cm'/g be- stimmt.

In einer analytischen Ultrazentrifuge (UZ) (Spinco, Beckmann mit Philpot-Svensson- Schlierenoptik) wurden nach Eichung der externen ProjektorvergrbBerung (Gradientenpeakfla- che - Konzentration - Abhangigkeit war linear) die sechs Fraktionen F1- F6 von 1 und 1 un- fraktioniert, gemessen und nach dem Archibald-Verfahren hinsichtlich ihres Molekulargewichts ausgewertet. Fur die Auswertung wurde GI. verwendet.

Yn

= Apparentes Molekulargewicht; R = 8,31441 J . K-' . mol-'; = 298 K; pLM = 0,99707 g . ~ m - ~ ; w = Winkelgeschwindigkeit; = Auf effektive Startzeit extrapolierte Steighohe des Gradienten am Meniskus;

k = VergrdBerungsverhaltnis des Projektors; m, = VergrBRerung der Zentrifugenoptik in x-Richtung; A = Gradientenpeakfliche nach ProjektorvergrdBerung; rm = Abstand des Meniskus vom Rotationszentrum

*) 1 wurde ahnlich wie beschrieben ' s 2 ) durch radikalische Polymerisation in DMF hergestellt.

362 V. Hofmann, H. Ringsdorf, E. Schaumloffel

Es wurden jeweils vier verschieden konzentrierte wMrige Losungen einer Polymerfraktion bei bestimmter Umdrehungszahl (s. Tab. 2) nach einer durchschnittlichen Anlaufzeit von 16 min 12mal im 4-Minuten-Takt in der UZ bei 25 "C gemessen, jeweils aus den gemessenen Steighohen des Gradienten am Meniskus Losung-Luft (in Projektion durch Verlthgerung auf Phasengrenze festgelegt) extrapoliert, damit das jeweilige apparente Molekulargewicht nach G1. (1) berechnet und dessen Reziprokwert gegen die Konzentration graphisch aufgetragen (s. Abb. 3). Die Extrapolation der die Reziprokwerte des konzentrationsabhtingigen apparenten Molekulargewichts einer Fraktion verbindenden Geraden auf die Konzentration c = 0 lieferte den Gewichtsmittelwert des Molekulargewichts M, fur das untersuchte Polymere. In Tab. 2 sind die interessierenden Daten der UZ-Untersuchung aufgefilhrt.

Abb. 3. Reziproke apparente Molekularge- wichte l/Mapp als Funktion der Konzen- tration von 1 und den Fraktionen F1- F6 von 1. (V): F1; (m): F2; ( 0 ) : F3; (V): F4; (0): F5; (0 ) : F6; (A): um- fraktioniertes 1 (in Q55 c/(g - dm3) Wasser bei 25 "C)

0 0 40 20 30 1,o 50 60

In doppelt logarithmischer Auftragung der so ermittelten Molekulargewichte gegen die dazu- gehbrigen Grenzviskosittiten (s. Abb. 4) ergab sich die dem linearen Kurvenverlauf der Verbin- dungsgeraden entsprechende Beziehung (s. G1. (2)):

G1. (2) wurde auch durch eine Ausgleichsrechnung nach der Methode der kleinsten Summe der Fehlerquadrate besttitigt. Ihre Gllltigkeit ilber den untersuchten Molekulargewichtsbereich hin-

Pharmakologisch-aktive Polymere, 21 363

Abb. 4. Doppeltlog- arithmische Darstellung der Grenzviskositilten (in cm3 * g-I) und Mo- lekulargewichte von 1 und den Fraktionen F1- F6 von 1 (nach Archibald). (V): F1; (M): F2; ( 0 ) : F3; (V): F4; (0): F5; (0 ) : F6; (A): umfraktioniertes 1 (in Wasser bei 25 "C)

/ /

/ /

/

1 2 3 5 7 1 0 m30 I O - ~ . M

aus wurde bei der Ermittlung der Molekulargewichte der Fraktionen F3 und F4 von 11 ange- nommen.

Bei 59 780 Umdrehungen pro min wurden in Unterschichtungsleufen (mit Wasser) die Sedi- mentationskonstanten S des Polymeren 1 und seiner Fraktionen F1- F6 in Wasser bei 25 "C nach G1. (3) bestimmt.

x , - x , . 2 xg i x, (ta - t e ) .w2

S(c) = (3)

S(c) = Konzentrationsabhilngige Sedimentationskonstante; Xg = Abstand des Gradientengipfels vom Rotationszentrum (RZ); X, = Abstand des Meniskus Lbsung-Luft vom RZ; ta = Zeit vom Start bis zur Aufnahme; te = Effektive Startzeit; w = Winkelgeschwindigkeit

Dazu wurden jeweils (durchschnittlich vier) verschieden konzentrierte wMrige Lbsungen einer Polymerfraktion nach ca. 20 min Anlaufzeit fiinfmal im CMinuten-Takt in der UZ bei 25 "C und H6chstdrehzahl gemessen. Die aus den zeitverschiedenen Messungen einer Polymerkonzen- tration nach Komparatormessungen bestimmbaren ersten Quotienten von G1. (3) wurden auf zeitabhtingige Linearitilt (im Rechner mit entsprechendem Programm) geprtift und mit ihrem linearen Teil zur Berechnung von S venvendet. Die graphische Auftragung der Reziprokwerte von S einer Fraktion gegen die dazugehbrige Konzentration der Fraktion erlaubte die lineare Extrapolation auf c = 0 und damit die Bestimmung des Sedimentationskoeffizienten So (s. Abb. 5). I

In doppelt logarithmischer Auftragung der nach Archibald ermittelten Molekulargewichte gegen die dazugehbrigen Sedimentationskoeffiiienten ergab sich die dem linearen Kurvenver- lauf der Verbindungsgeraden (s. Abb. 6) entsprechende lineare Beziehung (4)

so = I,&. 10-15.M0,48.s-l (4)

Tierexperimentelle und radiochemische Methodik

Untersuchungen mit P0ly[2-['~C]methylsulfinyl)ethylacryIat] (6) an der tumortragenden Ratte: 4 weibliche Ratten (Sprague Dawley, mittleres Kerpergewicht (KG) 200 g) mit am Ober- schenkel i. m. implantiertem Walker-Karzinom erhielten im Abstand von 24 h je eine Dosis von

364 V. Hofmann, H. Ringsdorf, E. Schauml(iffe1

0 1,0 2,O 3,O 4,O 5,O 6,O C l ( g - d ~ n - ~ )

Abb. 5 . Reziproke Sedimenta- tionskoeffizienten S (in s-I), als Funktion der Konzentration c von 1 und den Fraktionen F1- F6 von 1 (in Wasser bei 25 "C, 59 780 Umdrehungen pro min). (V): Fl; (B): F2; ( 0 ) : F3; (V): F4; (0): F5; (0): F6; (A): umfraktioniertes 1

- - 10 Iu) v

2 7 0. 5 -52

3

3 5 7 1 0 2 0 3 0 50 IO-*-M

Abb. 6. Doppeltlogarithmische Darstellung der Sedimentations- koeffizienten, S (in SKI) und Molekulargewichte von 1 und den Fraktionen F1- F6 von 1 (nach Archibald), (in Wasser bei 25°C). (V): F1; (M): F2; (0 ) : F3; (V): F4; (0): F5; (0): F6; (A): umfraktioniertes 1

100 mg Substanz 6/kgKG (Dosis pro Tier: ca. 25 mg), in je 0,3 cm3 entsalztem Wasser gelost, in die Vena femoralis injiziert. AnschlieRend wurden die Tiere einzeln in Stoffwechselklifigen ge- halten, die ein quantitatives getrenntes Sammeln von Urin und Kot erlaubten. Die Ausscheidun- gen wurden in den Fraktionen 0 - 48 und 48 - 72 h gesammelt und.bis zur Analyse tiefgefroren.

2 Tiere wurde 48 h, die beiden anderen 72 h nach der ersten Injektion nach weitgehender Ent- blutung durch Herzpunktion und Dekapitieren in Ethernarkose getotet. Interessierende Organe und die Dickdarminhalte wurden entnommen, in physiologischer NaCl gewaschen und im Eis- bad mit einem Ultrathurrax homogenisiert und bis zur weiteren Verarbeitung tiefgefroren.

Untersuchungen rnit P0iy[2-(rnethyIsurfinyl)ethyf-[2,3-'~C]acrylat] (11) unterschiedlichen Molekufargewichts: Von der Substanz 11 wurden die 4 Fraktionen F1- F4 mit verschiedenen Molekulargewichten im Tierexperiment an tumortragenden Ratten eingesetzt. Von diesen 4 Fraktionen standen jeweils 100 mg zur Verfiigung. Die Bestimmungen der spezifischen Aktivi- tiiten und der radiochemischen Reinheiten (Radio-DC, siehe weiter unten) fiihrten zu folgenden Ergebnissen:

Pharmakologisch-aktive Polymere, 21 365

Fraktion F1 von Substanz 11: Molekulargewicht = 7,7.1@; prozentuale Verteilung im Radio-DC: Rf 0 = 38%, Rf 0,3 -0,s (ohne erkennbaren Gipfel) = 62%.

Fraktion F2 von 11: Molekulargewicht = 5,3.1@; prozentuale Verteilung im Radio-DC: Rf 0 = 59'70, Rf 0,4 = 19%, Rf 0,8 = 22%.

Fraktion F3 von 11: Molekulargewicht = 2,7 . lcu'; prozentuale Verteilung im Radio-DC: Rf 0 = 37%, Rf 0,4 = 25%, Rf 0,8 = 38%.

Fraktion F4 von 11: Molekulargewicht = 1,3 . 104; prozentuale Verteilung im Radio-DC: Rf 0 = 27%, Rf 0,4 = 21%, Rf 0,8 = 52%.

(Die unterschiedlichen Polaritaten der im Radio-DC analysierten Substanzen lassen einen SchluR auf entsprechend unterschiedliche Molekulargewichte in den jeweiligen Unterfraktionen nicht zu.)

Die Untersuchungen wurden an weiblichen tumortragenden (solides Yoshida Sarkom) Ratten (Sprague Dawley, mittleres KG 150 g) durchgefiihrt. Am 5 . Tag nach Tumorimplantation (0,5 cm3 Yoshida-Ascites-Suspension Oberschenkel i. m.) wurden Gruppen von je 4 Tieren die 4 I4C- markierten Fraktionen der Substanz 11 rnit einer Dosis von 150 mg/kgKG in 0,3 cm3 wmriger Losung in die Vena femoralis injiziert (24 mg pro Tier). Die Tiere wurden anschlieRend in Stoff- wechselkafigen gehalten und die renalen Ausscheidungen in den Fraktionen 0- 4, 4 - 8, 8 - 24 und 24 - 48 h, die Kotausscheidungen bis zu 48 h in 24 h-Fraktionen quantitativ gesammelt und bis zu weiteren Verarbeitung tiefgefroren.

48 h p. i. wurden die Tiere nach erschopfender Herzpunktion in Ethernarkose durch Dekapi- tieren getOtet und weitgehend entblutet. Die zur Analyse entnommenen Organe je zwei Tiere einer Versuchsgruppe wurden vereinigt und im Eisbad mit einem Ultrathurrax (Firma Jahnke und Kunkel, Staufen i. Br.) homogenisiert und bis zur weiteren Verarbeitung tiefgefroren. Die Tiere zeigten warend der Untersuchungen unauffalliges Verhalten, jedoch fanden wir im Ver- gleich zu einer unbehandelten Kontrollgruppe Metastasen nicht nur an Wirbelsaule und Lunge, sondern auch makroskopisch sichtbar an Leber und Diinndarm.

Radiochemkche Analytik

0,l cm3 der jeweiligen Urin-Sammelfraktionen wurden in MeBflaschchen rnit 15 cm3 Szintilla- tiomlosung (5 ,5 g PPO + 0,l g POPOP + 200 cm3 Ethanol + Toluol ad 1 OOO cm3) versetzt. In Abhangigkeit von der spezifischen Aktivitat der jeweiligen Substanzen bzw. der Aktivitiits- dosis pro Tier wurden Serumproben von 0,l cm3 in 0,5 ml Hyaminhydroxid schlierenfrei geltist und mit 15 cm3 ethanolischer Szintillationsllisung (20 Gew.-%) versetzt bzw. wurden 0,5 - 0,s cm3 Serum nach Zugabe von 1,0 cm3 entsalztem Wasser rnit 10 cm3 Unisolv 1 (Firma Zinsser, Frankfurt) versetzt und zur Aktivitatsbestimmung gebracht. 0,2 cm3 Vollblut, aliquote Teile der Organhomogenate und der gemdrserten Kot- bzw. Dickdarminhaltproben (50 - 150 mg) wur- den auf Filterpapier pipettiert bzw. eingewog n und nach Gefriertrocknung (Modell GT 11, Fir-

auf 14C-Aktivitat analysiert . Das Gerat wurde auf Effektivitat uberpriift und Memory-Effekte durch Verbrennung von Leerproben weitgehend ausgeschaltet.

Zur Radio-Diinnschicht-chromatographischen Analyse wurden jeweils 0,l cm3 der I4C-mar- kierten Probenlosungen auf Al,03-Platten aufgetragen und rnit Aceton als Laufmittel bei Raumtemperatur iiber 15 cm aufgetrennt. Von den luftgetrockneten Platten wurde die Schicht in 0,2 cm Breite rnit einem halbautomatischen Gerat in MeRfllschchen geschabt und nach Ver- setzen rnit 10 cm3 Szintallationsltisung (22 g Cabosil + 5,5 g PPO + 0,l POPOP + 100 cm3 Methanol + Toluol ad 1 OOO cm3) im Szintillationszilhler vermessen. Aus den MeBdaten wur- den die Summen der Aktivitatsgipfel und ihr prozentualer Anteil an der aufgetragenen Radio- aktivitat sowie die Rf-Werte berechnet. Die Bestimmung der Radioaktivitat erfolgte in einem 3-Kanal-Fliissig-Szintillationsspektrometer (Modell 3380, Firma Packard) rnit automatischer Korrektur der Loscheffekte und Datenausgabe in absoluter AktivitLt (dpm). Die in Frage kom- menden Quench-Bereiche wurden rnit internem Standard (['4C]-Toluol) geeicht bei laufender Kontrolle wahrend der Untersuchungen. Die MeBzeiten waren so gewghlt, daR der relative Feh- ler der Einzelmessungen unter 3 % lag.

ma Leybold) in einem Verbrennungsautomat 1 n (Sample Oxidizer, Modell 305, Firma Packard)

366 V. Hofmann, H. Ringsdorf, E. Schaumlbffel

Aus den gemittelten parallelen Aktivitatsbestimmungen in Vollblut, Serum und Organhomo- genaten wurden die spezifischen Aktivitaten (dpm/g bzw. cm3) und zum Ausgleich unterschied- licher Karpergewichte bei gleicher Dosierung die relativen Konzentrationen (%) nach der For- me1

( 5 ) spez. Akt. (dpmlg bzw. cm3) * KG(g). 100 ~~ Rel. Konzentration =

Aktivitatsdosis (dpm)

berechnet. 100% relative Konzentration entsprechen somit der pro g Tier appliizierten Dosis, d. h. 150 pg der Fraktionen F1 bis F4 von 11 bzw. 100 wg der Substanz 6 pro g Organ bzw. pro cm3 Serum und Vollblut.

Die mit Urin und Kot ausgeschiedenen bzw. in Dickdarminhalten analysierten I4C-Aktivi- ttiten wurden in prozentuale Dosisanteile umgerechnet.

Unterschiede zwischen Mittelwerten wurden mit dem 1-Test auf biologische Signifikanz tiberpriift.

Dank gilt Herrn Dr. Stiusny und seinen Mitarbeitern, Chemische Werke Boehringer Sbhne, Ingelheim, ftir ihre Unterstiitzung und Beratung bei der DurchfUhrung der Synthese des einen radioaktiven Polymeren, Herrn Prof. Meyerhoff und Herrn Dr. Herold. Physikalisch- Chemisches Institut der Universitat Mainz, fur die Hilfe bei den UZ-Messungen sowie Frau B. Prommnitz ftir ihre technische Assistenz bei den Synthesen.

V. Hofmann, H. Ringsdorf, G. Muacevic, Makromol. Chem. 176, 1929 (1975) H. G. Batz, V. Hofmann, H. Ringsdorf, Makromol. Chem. 169, 323 (1973)

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