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GD — Gesellschaft für Dermopharmazie e.V.

   
 

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titel_small   Ausgabe 1 (2012)

Dermokosmetik

Innovative Vehikel für dermale Zubereitungen
Lamellare Systeme ermöglichen die Konzeption maßgeschneiderter Externa

Bericht von Dr. Thomas Müller-Bohn, Süseln

Lamellare Systeme auf der Grundlage von Phosphatidylcholin ermöglichen die Konzeption maßgeschneiderter dermaler Zubereitungen, die je nach Bedarf entweder auf den Schutz beziehungsweise die Regeneration der Hautbarriere oder auf die Förderung der Penetration von Wirkstoffen zielen. Auch wenn die Herstellung technisch anspruchsvoll ist und einige Inkompatibilitäten zu beachten sind, erweitern solche Systeme das Repertoire der dermalen Zubereitungen um eine interessante Option. Im Rahmen der 16. Jahrestagung der GD Gesellschaft für Dermopharmazie vom 1. bis 3. März 2012 in Berlin wurden die genannten lamellaren Systeme in einem von der Firma KOKO Kosmetikvertrieb GmbH & Co. KG unterstützten Seminar ausführlich betrachtet. Dabei kamen die technologischen Voraussetzungen und die Möglichkeiten und Grenzen der Verarbeitung dieser Systeme ebenso zur Sprache wie die Nutzung in der Apothekenrezeptur.


Professor Dr. Rolf Daniels, Tübingen, erklärte den Begriff der lamellaren Systeme und die wichtigsten pharmazeutisch-technologischen Zusammenhänge. Dünne, lange, parallel zueinander angeordnete Scheiben oder Blätter werden als Lamellen bezeichnet. Dafür gibt es in Natur und Technik zahlreiche Beispiele, herausragend ist die Zellmembran.

Lamellare Systeme werden
von vielen Tensiden gebildet


In der Haut ist die Epidermis allerdings keine Lamelle, weil sie nicht aus durchgehenden Schichten besteht. Die hochgeordnete Lipidmatrix der Korneozyten erfüllt jedoch die Definition einer lamellaren Struktur, die hier zugleich die Grundlage für die Funktion als chemische Barriere ist.

Lamellare Systeme werden von vielen Tensiden gebildet, wenn sie in ausreichender Konzentration vorliegen und aufgrund ihrer molekularen Struktur eine Doppelschichtanordnung zulassen. So entstehen lyotrope Mesophasen (Flüssigkristalle).

Auch viele Cremes wie die Wasserhaltige hydrophile Salbe DAB enthalten lamellare Strukturen, die für die Streichfähigkeit sorgen. Doch nicht nur synthetische Tenside, sondern auch natürlich vorkommende amphiphile Substanzen können solche Strukturen ausbilden.

Interessant sind Systeme auf
Basis von Phosphatidylcholin


Daniels verwies hierzu insbesondere auf Lecithin, ein Vielstoffgemisch, das die Grundlage für die hier interessierenden Systeme darstellt. Die Hauptkomponente von Lecithin ist Phosphatidylcholin (PC), das mit seinen ungesättigten Fettsäuren flexible lamellare Strukturen bildet, während hydriertes PC mit seiner höheren Phasenübergangstemperatur zu eher starren Lipiddoppelschichten führt.

lamellaressytem
Elektronenmikroskopische Aufnahme einer Creme mit Membranstruktur auf der Basis von hydriertem Phosphatidylcholin. Die galenische Struktur der Creme ähnelt der Struktur der Hautbarriere im Stratum corneum.

PC-Systeme auf Basis von ungesättigten Fettsäuren sind durch ihre hohe Flexibilität nützlich in Liposomen, die zur Förderung der Hautpenetration von dermal applizierten Wirkstoffen eingesetzt werden. Dagegen stärken Systeme auf Basis von hydriertem PC mit ihren starren Strukturen eher die Barrierekonstitution und kommen daher vorrangig als Inhaltsstoffe von für diesen Zweck konzipierten Hautschutz- und Hautpflegepräparaten in Betracht.

So können mit Phospholipiden, in Abhängigkeit von den Bedingungen der jeweiligen Formulierung, zweckorientierte Zubereitungen hergestellt werden. Allerdings bilden sich die lamellaren Strukturen der hydrierten Phospholipide nicht spontan, sondern erfordern einen hohen Energieeintrag, beispielsweise mit Hilfe der Hochdruckhomogenisation.

Die Einsatzmöglichkeiten der
Systeme sind vielfältig


Dr. Hans Lautenschläger, Leichlingen, ging auf die unterschiedlichen Verwendungszwecke für die Zubereitungen ein. Hydriertes PC in Formulierungen mit der so genannten Derma-Membran-Struktur (DMS®) besteht aus gesättigten C16- und C18-Säuren, die den planaren Aufbau der Doppelschichten bestimmen.

Natives PC erzeugt dagegen zelluläre Bilayer, also Liposomen. Mit Mischungen aus hydriertem und nativem PC könnten die Funktionen Stärkung der Barrierekonstitution und Transport von Wirkstoffen nach Bedarf eingestellt werden. Möglich sei auch die sequenzielle Anwendung; das heißt, nach dem Einsatz eines Carriers könnte anschließend mit einer DMS®-Creme die eventuell gestörte Hautbarriere wiederhergestellt werden.

Zudem könnten in PC-Zubereitungen hautverwandte Lipide wie Ceramide, Cholesterin, Phyto-sterine oder Fettsäuren sowie diverse kosmetische Wirkstoffe eingearbeitet werden. Außerdem seien lamellare Cremes mit zahlreichen Arzneistoffen kompatibel, beispielsweise mit Steroiden, Clotrimazol, Metronidazol, Harnstoff, Dexpanthenol und diversen Vitaminen. Bei Säuren und Salzen werden allerdings nur begrenzte Konzentrationen toleriert.

Einige Anwendungsgrenzen
sind zu beachten


In Liposomen eingearbeitete Wirkstoffe könnten gut in die Haut gebracht werden, weil Liposomen nach Auftragung auf die Haut mit den Lipiddoppelschichten der Hautbarriere fusionieren. So sei es möglich, mit Hilfe liposomaler Dispersionen auch hydrophile Stoffe, beispielsweise Vitamin C, Fumarsäure, Coffein, Azelainsäure, B-Vitamine, Aminosäuren, oligomere Procyanidine und Phytohormone, für die Haut verfügbar zu machen.

Allerdings verstärken Liposome auch die Penetration unerwünschter Stoffe. Dazu gehören Zusatzstoffe, die in anderen Zubereitungen weit verbreitet sind, wie Parfümstoffe, Phthalsäurediethylester als Denaturierungsmittel für Ethylalkohol, diverse Konservierungsstoffe sowie Metallionen aus Modeschmuck. Der Hautkontakt zu solchen Stoffen sollte daher bei Anwendung der hier betrachteten Zubereitungen möglichst gemieden werden.

Die Speicherkapazität von Liposomen für lipophile Stoffe ist vergleichsweise gering. Um die Verfügbarkeit lipophiler Stoffe zu erhöhen, bieten sich Nano-dispersionen an. Die Wasserphase von Nanodispersionen kann wiederum hydrophile Wirkstoffe transportieren.

Eine Herausforderung ist die
Stabilität der Systeme


Eine besondere Herausforderung ist die Stabilität lamellarer Systeme. PC und hydriertes PC müssen gegen Hydroperoxidbildung, zum Beispiel durch Antioxidanzien wie Vitamin C und Vitamin E, geschützt werden. Außerdem inaktivieren Phospholipide die meisten Konservierungsstoffe, lediglich Alkohole können die mikrobiologische Stabilität gewährleisten.

Oberflächenaktive Stoffe können die lamellaren Strukturen beziehungsweise die Liposomen zerstören. Zur Stabilisierung der Zubereitungen bieten sich insbesondere Phosphatpuffer an. Zur Vermeidung der Hydrolyse (Bildung von Lysophosphatidylcholin) sind pH-Werte von 6 ± 1 anzustreben.

Als Fazit stellte Lautenschläger fest, dass lamellare Systeme auf der Basis von Phosphatidylcholin physiologisch kompatible Zubereitungen seien, die – anders als Formulierungen mit klassischen Emulgatoren – keinen nennenswerten Auswascheffekt auf die Hautbarriere ausübten. Zudem überzeugten sie durch ihre biologische Abbaubarkeit.

Die Systeme sind auch in der
Apothekenrezeptur einsetzbar


Eine Herstellung lamellarer Systeme in der Apothekenrezeptur ist wegen des notwendigen hohen Energieeintrags nicht möglich. Entsprechende Vorprodukte (Basiscremes) können dort aber weiter verarbeitet werden. Um dafür die nötige Rechtssicherheit zu schaffen, biete sich an, die Inhaltsstoffe der Vorprodukte in Arzneibüchern oder im DAC zu monographieren, wie Dr. Gerd Wolf, Grafschaft-Ringen, andeutete.

Die direkte Aufnahme der Grundlagen könne möglicherweise an noch bestehenden Patenten scheitern. Allerdings wurde 2011 ein Zuckertensidemulgator in den DAC aufgenommen. Wolf zeigte anhand historischer Beispiele, wie langsam neue Dermatikagrundlagen bisher Eingang in die Arzneibücher gefunden haben. Oft sei dies erst lange nach Einführung entsprechender Fertigarzneimittel unter dem Druck der Realität erfolgt.

Dermatologen und Apotheker würden jedoch gern schon heute die Vorteile innovativer DMS®-Systeme nutzen. Wie für jeden anderen Wirk- oder Hilfsstoff müsse allerdings auch für solche Systeme die pharmazeutische Qualität durch ein valides Analysenzertifikat, möglichst auf der Grundlage einer Arzneibuchmonographie, nachgewiesen werden. Wenn Letzteres geschehe, seien die neuen Zubereitungen eine willkommene Bereicherung der Apothekenrezeptur.

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