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Romy Lena Ettlinger

• In jüngster Zeit wurde die Eignung hochtoxischer arsenhaltiger Verbindungen, wie Arsentrioxid (ATO), als äußerst nützliches und vielversprechendes Medikament in der Krebsforschung wiederentdeckt. Ihre hohe Toxizität erschwert allerdings deren Einsatz in höheren therapeutischen Dosen und somit die Behandlung von soliden Tumorentitäten. Daher wird in dieser Arbeit ein neuartiger Ansatz vorgestellt diese Problematik anzugehen. Es wurden erstmals Metall-organische Gerüstverbindungen (zu engl.: Metal-Organic Frameworks = MOFs) als Drug Delivery System für arsenhaltige Wirkstoffe eingeführt. Auf der Basis präzise ausgearbeiteter Beladungsstrategien ist es dabei erfolgreich gelungen hohe Mengen an arsenhaltigen Wirkstoffen postsynthetisch über koordinative Bindungen direkt in das Netzwerk von drei verschiedenen MOFs, namens MFU-4l, Zn-MOF-74 und ZIF-8, zu integrieren. Diese Modellbeispiele für MOF-basierte Trägermaterialien übertreffen die bisher in der Literatur bekanntenIn jüngster Zeit wurde die Eignung hochtoxischer arsenhaltiger Verbindungen, wie Arsentrioxid (ATO), als äußerst nützliches und vielversprechendes Medikament in der Krebsforschung wiederentdeckt. Ihre hohe Toxizität erschwert allerdings deren Einsatz in höheren therapeutischen Dosen und somit die Behandlung von soliden Tumorentitäten. Daher wird in dieser Arbeit ein neuartiger Ansatz vorgestellt diese Problematik anzugehen. Es wurden erstmals Metall-organische Gerüstverbindungen (zu engl.: Metal-Organic Frameworks = MOFs) als Drug Delivery System für arsenhaltige Wirkstoffe eingeführt. Auf der Basis präzise ausgearbeiteter Beladungsstrategien ist es dabei erfolgreich gelungen hohe Mengen an arsenhaltigen Wirkstoffen postsynthetisch über koordinative Bindungen direkt in das Netzwerk von drei verschiedenen MOFs, namens MFU-4l, Zn-MOF-74 und ZIF-8, zu integrieren. Diese Modellbeispiele für MOF-basierte Trägermaterialien übertreffen die bisher in der Literatur bekannten ATO-Trägermaterialien im Hinblick auf die essenziellen Kriterien deutlich: Neben einer hohen Wirkstoff-Beladungskapazität ermöglichen diese nämlich auch eine günstige pH-gesteuerte Freisetzung. Zudem konnten vielversprechende Resultate in ersten in vitro Zytotoxizitätsstudien erzielt werden. Desweiteren wurde das erste Modellbeispiel für ein MOF-basiertes Theragnostikum, namens Fe3O4-ZIF-8, für arsenhaltige Wirkstoffe entwickelt und charakterisiert. Dieses hat sich sowohl als ein geeignetes pH-sensitives Drug Delivery System und gleichzeitig als effektives Magnet-resonanztomographie-Kontrastmittel erwiesen. Die erlangten Erkenntnisse dieser Arbeit erweitern das bestehende Wissen zur Behandlung solider Tumorentitäten und stellen folglich einen wichtigen Fortschritt bei der Entwicklung alternativer Therapien in der Krebsforschung dar.…