Galenische Pharmazie

Prof. Peter Paul Speiser (1961 bis 1988 Professor für Arzneiformung und Arzneizubereitung an der ETH Zürich)

Forschungsschwerpunkte von Prof. Speiser: Prof. Speiser ist neben seinen vielfältigen Arbeiten über die Formulierung von Arzneistoffen im Allgemeinen vor allem als Pionier im Bereich der Nanotechnologie von pharmazeutischen Applikationssystemen bekannt geworden. Richtungsweisend waren insbesondere Untersuchungen über Pharmacosomen und Nanopartikel, aus denen zwei tragende Erfindungen resultierten. Bei den Pharmacosomen wird ein wirksames Prinzip kovalent in ein ultrafeines System im submikroskopischen Grössenbereich bis max. 1000 Nanometer durch chemische und/oder physikalische Methoden eingebaut. Nanopartikel (bzw. Nanokapseln, nanoparts, nanopellets oder nanospheres) sind ultrafeine Arzneiformen von Molekülen aller Art (Arzneistoffe, Sera, Impfstoffe, Kosmetika, technische Stoffe usw.), die in ultrafeine Trägerstoffe unter 1000 Nanometer Durchmesser eingebunden, adhäriert oder adsorbiert werden. Die Einbettung oder Haftung der wirksamen Prinzipien an die ultrafeinen Träger (Polymerisate, Polykondensate usw.) kann durch chemische Methoden (Polymerisation, Polykondensation) und/oder physikalische Methoden (solvent deposition, solvent evaporation, lipid dispersion solidification usw.) erzielt werden.

Curriculum vitae von Prof. Speiser: Peter Paul Speiser wurde 1921 in Basel geboren. Er absolvierte das Studium der Naturwissenschaften an der Universität Basel und schloss es mit dem Staatsexamen als eidg. dipl. Apotheker ab. 1948 promovierte unter der Leitung von Prof. T. Reichstein am Pharmazeutischen Institut. Im Auftrag der Universität Basel führte er 1950–1951 pharmakobotanische Feldstudien in Zentral- und Westafrika durch. Daran schlossen sich zehn Jahre industrielle Pharmaforschung bei der Ciba AG in Basel und teilweise in Summit, New Jersey (USA) an. Nach seiner Habilitation wurde er 1961 zum a.o. Professor für Galenische Pharmazie (Arzneiformung und Arzneizubereitung) an die ETH Zürich berufen, 1968 zum o. Professor ernannt und war 1968–1972 und 1980–1982 Vorstand der Abteilung Pharmazie. Neben seiner Tätigkeit an der ETH war er Gastprofessor an den Universitäten von Wisconsin (USA), Melbourne und Sydney. Er wurde mit zahlreichen Ehrenmitgliedschaften ausgezeichnet, darunter von der Arbeitsgemeinschaft für Pharmazeutische Verfahrenstechnik (APV), hat den Founders Award der Controlled Release Society erhalten und ist Ehrendoktor der Universiteit Leuven, Belgien (1982), der Université Louvain-La-Neuve in Brüssel (1983) und der Université Paris-Sud (1993).

Professor Dr. Hans Peter Merkle (seit 1. April 1989 Professor für Galenische Pharmazie an der ETH Zürich)

Forschungsschwerpunkte von Prof. Merkle: Im Zentrum des Interesses der Arbeitsgruppe Galenische Pharmazie stehen die vielfältigen Probleme bei der Formulierung von therapeutischen Peptiden und Proteinen.
Charakteristische Themen waren unter anderem geeignete mukosale, transdermale oder perorale Arzneiformen, die chemische Stabilität der Wirkstoffe bei der Herstellung oder Lagerung von Arzneiformen, ebenso ihr metabolischer Abbau beim Durchtritt durch biologische Barrieren; ferner ihre physikalische Stabilität und die Formulierung von Arzneiformen mit nachhaltiger Wirkstofffreigabe. Typische jüngere Beispiele sind Formulierungen zur lokalisierten Gabe von therapeutischen Wachstumsfaktoren, z.B. für die Heilung von Gewebe- oder Knochendefekten, welche durch Kristallisation oder Mikroverkapselung zugänglich sind.
Ein weiterer Fokus der Arbeitsgruppe sind Mikropartikel als Verabreichungssysteme für Impfstoffe. Als Materialien wurden vor allem bioabbaubare Polyester aus Glykol- und Milchsäure eingesetzt, als Antigene sowohl klassische Toxoide als auch sub-unit-Antigene, in jüngerer Zeit auch Nukleinsäuren. Die Matrix solcher Mikropartikel wird nach subkutaner oder intramuskulärer Injektion in wenigen Wochen durch Hydrolyse abgebaut und gibt den Impfstoff kontinuierlich oder in Schüben frei. Damit lässt sich nicht nur die Zahl der notwendigen Wiederholungsimpfungen reduzieren, sondern auch eine nachhaltige Aktivierung des Immunsystems erreichen. Ein Vorzug solcher Mikropartikel ist ihr Potenzial zur zellulären Immunantwort, eine Voraussetzung für die präventive und therapeutische Immunisierung bei viralen, bakteriellen und parasitischen Infektionen und möglicherweise bei Krebs. Hinzu kommen zellbiologische Untersuchungen an dendritischen Zellen und Makrophagen als antigenpräsentierenden Zellen. Nicht zuletzt arbeitet die Gruppe an neuen Herstellungstechnologien für solche Mikropartikel, vor allem in Richtung einer gut kontrollierten und keimfreien Herstellung.
Seit einer Reihe von Jahren befasst sich die Gruppe mit sogenannten zellpenetrierenden Peptiden (cell penetrating peptides). Dies sind Polypeptide, die die für viele grossmolekulare oder geladene Wirkstoffe undurchlässige Plasmamembran zu durchdringen vermögen. Dank dieser Fähigkeit sind sie als Träger im Hinblick auf die zelluläre Aufnahme von chemisch oder physikalisch gebundenen Wirkstoffen von Interesse, welche die Zellmembran normalerweise nicht passieren können.
Erst seit kurzem interessiert sich die Gruppe für therapeutische Ansätze mit somatischen Stammzellen. Ausgehend von mesenchymalen Stammzellen wird das tissue engineering von kombinierten, dreidimensionalen Knorpel- und Knochenstrukturen angestrebt. Diese Richtung folgt dem Bedürfnis, den Bereich der therapeutischen Stammzelltechnologien in Verbindung mit dem tissue engineering auch im Bereich der Pharmazeutischen Wissenschaften zu etablieren.

Curriculum vitae von Prof. Merkle: Geboren 1943 in Bad Mergentheim (D), studierte Professor Merkle an der Universität Erlangen-Nürnberg Pharmazie und doktorierte 1971 an der ETH Zürich bei Professor P. Speiser. Anschliessend war er Postdoc an der ETH und 1972–1972 bei Prof. W.I. Higuchi an der Universität Michigan in Ann Arbor MI (USA) und hat sich 1979 an der Universität Heidelberg habilitiert. Vor seiner Tätigkeit als Professor an der ETH Zürich war er als ausserordentlicher Professor für Pharmazeutische Technologie an der Universität Bonn (1983–1988) und kurz als ordentlicher Professor an der Universität Frankfurt (1988–1989) tätig. 1991–1994 war Prof. Merkle Vorsteher des Departements Pharmazie, 1992–2000 Mitglied der Planungskommission der ETH Zürich. Prof. Merkle ist Fellow der American Association of Pharmaceutical Scientists AAPS und Adjunct Professor der Danish University of Pharmaceutical Sciences in Kopenhagen (DK).

E-mail: hmerkle@pharma.ethz.ch