Gefrierbruch-Untersuchung mit Liposomen
Gefrierbruch-Untersuchung mit Liposomen
Wenn es um das Thema „transdermale Applikation von Hormonen“ geht blieben in der Vergangenheit immer noch Fragen offen?
Können Transportvehikel wie zum Beispiel Liposomen Hormone aufnehmen bzw. einschließen? Können diese Transport-Systeme die Hormone sicher durch die Hautschichten zur Blutbahn transportieren, damit eine systemische Wirkung erzielt werden kann?
Bevor wir uns diesen Fragen stellen und Antworten suchen schauen wir uns nochmal die Funktionsweise der Liposomen an.
Im Normalfall verwendet man für topische Anwendungen verschiedene Emulsions-Typen, um Wirkstoffe auf oder in die Haut zu bringen. Jedoch schafft es keiner dieser Systeme eine besondere Depot-Wirkung (Ausnahme: Mehrfach-Emulsionen) zu erzielen oder den Wirkstoff tief in die Haut eindringen zu lassen.
Doch lässt sich mit Liposomen die Depot-Wirkung verstärken oder eine transdermale, systemische Wirkung erzielen?
Liposomen sind kleine Lipidvehikel, die mit einer wässrigen Innenphase gefüllt sind, in einer wässrigen Außenphase schweben und nach außen durch die Lipid-Membran abgegrenzt werden. Sie können mit Rohstoffen beladen werden, d.h. in ihrer Membran transportieren sie fettlösliche, im Kugelinneren wasserlösliche Stoffe tiefer in die Hautschichten und fungieren so als Wirkstoffdepot. Der Metabolismus der Liposomen bzw. die Penetration durch die Haut erfolgt auf natürlichem Wege über die Lysosomen.
Liposomen lassen sich auch pur auf die Haut auftragen, jedoch nutzt man bestimmte Grundlagen, in die die Liposomen in Kombination mit einem Wirkstoff (u.a. Hormone) eingearbeitet werden können. Üblicherweise wird hierzu die Audor®-Gelgrundlage verwendet, da diese seit Jahrzehnten erprobt ist, nur eine überschaubare Anzahl an Inhaltsstoffe besitzt und somit kaum Inkompatibilitäten zu erwarten sind. Lediglich kationische Wirkstoffe können mit der Audor®-Gelgrundlage nicht verarbeitet werden, da es sich um ein anionisches Gel handelt.
Des Weiteren hat man die Möglichkeit mit dem Vesigel-System zum Beispiel Hormone auf liposomalem Weg in die Blutbahn zu bringen. Vesigel® ist eine Gelgrundlage, die sich unserer Haut entsprechend aus dem Kollagen eines essbaren Mittelmeerschwamms (Chondrosia reniformis), Lecithin- und Fettliposomen zusammensetzt. Als Kolloidgel kann Schwammkollagen beim pH-Wert der Haut große Mengen verschiedener Wirkstoffe binden und zusammen mit den Liposomen durch die Haut transportieren. Dies ist für die effiziente transdermale Applikation und Therapie (z.B. mit bioidentischen Hormonen) entscheidend. Bei Vesigel® handelt es sich um ein Zweikomponentensystem. Das Vesigel® Compact: eine Grundlage aus Liposomen und Schwammkollagen-Partikeln zur Einarbeitung von Wirkstoffen und dem Vesigel® Dilutor: eine Gelgrundlage zur Einstellung der gewünschten Wirkstoffkonzentration.
Zur Durchführung der transdermalen Applikation können beide Systeme (Liposomen plus Audor®-Gelgrundlage oder Vesigel®) genutzt werden, beide Transportvehikel bringen in erster Linie die Hormone erfolgreich in den Blutkreislauf, damit der Patient mit der Menge an Hormonen versorgt wird, die er benötigt. Zu beiden Systemen liegen ausreichend Rezepturbeispiele vor, die Sie in unserer Rezeptur-Mappe finden.
Nun kommen wir zur Beantwortung der zu Anfang gestellten Fragen!
Bisher war die Studienlage hinsichtlich liposomaler Applikationsformen sehr dünn, aber seit kurzem stehen zwei bahnbrechende Untersuchungen zur Verfügung:
So wurde die Wirksamkeit und Durchschlagkraft von Vesigel® in einer groß angelegten Vergleichsstudie der Philipps-Universität in Marburg mit unterschiedlichen Grundlagen im Bereich der transdermalen Applikation zu Tage gebracht. In dieser weltweit ersten Vergleichsstudie wurden Rezepturen, basierend auf unterschiedlichen Grundlagen mit identischer Menge an Wirkstoffsurrogat (hydrophil und lipophil) hergestellt und deren dermale und transdermale Penetration untersucht. Die durchgeführte Studie lieferte einen essenziellen Beitrag, um Wirkstoffe nach topischer Applikation zur richtigen Zeit, in der richtigen Konzentration an den gewünschten Wirkort zu transportieren, sodass optimale Therapieerfolge erzielt werden können. Das Ergebnis: Vesigel® zeigte das beste Penetrationsvermögen! Gleichmäßig und tief werden die Hormone in die Haut transportiert, bis diese über die Blutbahn zum eigentlichen Wirkort gelangen.
Hinzu kommt eine Gefrierbruch-Untersuchung, in der erstmals gezeigt werden konnte, wie das Hormon Progesteron von den Liposomen „aufgenommen“ wird, damit es sicher an seinen Zielort befördert werden kann. Dafür wurden verschiedene „Progesteron-Liposom-Formulierungen“ hergestellt, um durch die Gefrier-Methode darzustellen, ob die Liposomen in den unterschiedlichen Formulierungen mit und ohne Progesteron nachweisbar sind.
Hierzu wurden die Proben auf Goldobjektträger (Sandwich-Träger) nach der Standard-Gefriermethode eingefroren. Der Objektträger wird dazu so schnell wie möglich in flüssiges Propan getaucht, welches in einem Dewar auf der Temperatur von flüssigem Stickstoff gehalten wird. Nach dem Transfer in die Gefrierätzeinheit (auch diese ist mit flüssigem Stickstoff gekühlt) wird der Sandwich-Objektträger aufgebrochen. Direkt nach dem Aufbrechen, durch das ein Oberflächenrelief der Probe entsteht, erfolgt die Beschattung mit Schwermetall zur Herstellung eines Oberflächenabdruckes der Probe (Replika). Nach dem Reinigen des Metall-Replikas wurde diese in einem Elektronenmikroskop bei einer Beschleunigungsspannung von 120 kV untersucht.
Das Ergebnis kann sich durchaus sehen lassen. Folgende Erkenntnisse haben sich u.a. ergeben:
• Progesteron wird in die äußere Hülle der Liposomen aufgenommen (sichtbar durch eine dicke „Zwiebelschicht“)
• Ein automatisches Rührsystem ist effektiver als händisches Arbeiten (kleinere Liposomen).
• Die Liposomen bei Vesigel®-Rezepturen sind kleiner und somit erfolgt eine bessere Aufnahme in die Haut. Dies bestätigt somit die Ergebnisse der Uni Marburg.
Diese Resultate machen die transdermale Applikation von Hormonen noch sicherer, haben endlich Licht ins Dunkle gebracht. Der Siegeszug der transdermalen Applikation geht weiter!