Hoffmann, C., Winkler, A., Müller Goymann, C.C.

Organotypische Hautäquivalente für Permeationsuntersuchungen von Arzneistoffen aus dermalen Zubereitungen

Institut für Pharmazeutische Technologie, Technische Universität Braunschweig,
Mendelssohnstr. 1, D 38106 Braunschweig


In vitro Untersuchungen über das Penetrations und Permeationsverhalten von Arzneistoffen aus dermalen Zubereitungen können sowohl mit tierischen und menschlichen Hautspenden als auch mit einem organotypischen Hautäquivalent durchgeführt werden. Geschlecht und Alter des Spenders sowie die Körperregion, aus der die Spende entnommen wurde, haben zumeist deutlichen Einfluß auf die Barriereeigenschaft der Haut und somit auf die Aussagekraft der gewonnenen Ergebnisse. Durch standardisierte Kultivierung der Hautäquivalente mit homogenem Zellmaterial können diese Schwierigkeiten bei in vitro Tests vermieden werden.

Nach [1] konnte ein 3 dimensionales organotypisches Hautäquivalent entwickelt bzw. nach [2] modifiziert werden. Es besteht aus humanen dermalen in einem Kollagengel eingebetteten Fibroblasten und HaCaT Zellen als Epidermisäquivalent.

Die Hautäquivalente wurden in Permeationsuntersuchungen mit verschiedenen Arzneistoffen im Vergleich zum humanen Stratum corneum eingesetzt. Mit Hilfe der modifizierten Franz Zelle wurde zeitabhängig die Menge an Arzneistoff mittels HPLC Analytik bestimmt, die aus der Zubereitung die Haut permeiert. Untersuchungen mit Ibuprofensäure aus Ibutop Creme (IC) als Donator und Phosphatpuffer pH 7,4 als Akzeptormedium zeigten einen Unterschied im Permationskoefizienten KP zwischen Hautäqivalent und humanen Stratum corneum um den Faktor 19 [2]. Für weitere Untersuchungen dienten als Donator jeweils 10%ige Zubereitungen von 8 Aminolävulinsäure (ALA) und ihrem Butylester (ABE) in Excipiah' Fettcreme und als Akzeptor ein Phosphatpuffer pH 5.0. Der Permeationskoeffizient lag für das Hautäquivalent bei ALA sogar um Faktor 64 bzw. bei ABE um Faktor 142 höher als für das humane Stratum corneum [3].

Die Untersuchungen mit Stratum corneum zeigen, dass bei den oben genannten Arzneistoffen die Permeationskoeffizienten abhängig von ihren physikochemischen Eigenschaften in der Reihenfolge ALA<ABE<Ibuprofen zunehmen. Für die Steigerung der Permeationskoeffizienten des Hautäquivalents gegenüber Stratum corneum ergeben sich aber deutlich unterschiedliche Faktoren. Das Hautäquivalent zeigt für alle untersuchten Arzneistoffe eine deutlich höhere Permeabilität, die für jeden Arzneistoff spezifisch zu sein scheint.

Lit.:
[1] Specht. C., Müller Goymann, C.C., Proc. 2°d World Meeting APGI/APV, Paris 1998, pp 1039 40
[2] Wassermann. K., Müller Goymann, C.C., Abstract, Arch. Pharm. Pharm. Med. Chem. 333 (Suppl. 1) (2000) 34
[3] Winkler. A., Müller Goymann, C.C., Comparative permeation studies for 8 aminolevulinic acid and its n butyl ester through stratum corneum and artificial skin constructs, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics (2002) in press
[4] Specht et al.. Comparative investigaions to evaluate the use of organotypic cultures of transformed and native dermal and epidermal cells for permeation studies, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 46 (1998) 273 278

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