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and a considerable amount of deuterated CER [NP] traversed into the acceptor compartment. However, formation of ME gel minimises the depth of permeation of O/W MEs and it was suggested as means of localising the lipids into the upper epidermal layers. Thus, using BC type MEs and/or changing the viscosities droplet type MEs using gelling agent could be used as a tool to control the depth of SC lipid permeation. ME gels have also an added advantage of easy pharmaceutical application owing to their higher viscosity and better adhesion to the skin [99]. Generalising, the results obtained showed that reasonable stability and permeability were obtained from BC type MEs.

Concluding, stable and safe TCPL4-and lecithin-based O/W and BC type MEs of various SC lipids were developed. Nonetheless, the ex vivo permeability all the SC lipids used should be studied in detail over a range of time followed by in vivo toxicity and permeability experiments on animals and humans. It will be also helpful to thoroughly investigate alterations in SC lipid composition and organisation in diseased and affected skin and recommend the best combination of SC lipids for respective skin conditions. Following in vivo investigations clinical studies can be undertaken to fully understand the potential of the MEs to treat diseased and affected skin.

durchdringen. Mit dieser Prämisse im Kopf wurde eine sehr einfache, aber effektive Methode, mit der diese Lipide an ihren Zielort (target-site) durchdringen können, gesucht. In den letzten Jahrzehnten zeigten Untersuchungen an MEs, dass sie vielversprechende Arzneiformen zur Permeation von Wirkstoffen durch die SC sind [75, 77, 91-94], vorausgesetzt, dass sie sicher topisch appliziert werden können. Daher wurde beschlossen, MEs der SC-Lipide zu formulieren und ihre Freilassung, das Eindringen in und Permeation durch die SC zu untersuchen.

Bisher wurden 12 Arten von CERen im menschlichen SC identifiziert [1]. Wie jedoch in Abschnitt 1.1.3.2 diskutiert, spielen einige der CERs, wie CER [AP], CER [EOS]

und CER [NP] eine wichtige Rolle/Hauptrolle bei der Aufrechterhaltung der einzigartigen Organisation der Lipidlamellen im SC. Darüber hinaus ist die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Permeation der Wirkstoffe aus MEs abhängig von der Zusammensetzung, der Nanostruktur sowie anderen physikalisch-chemischen Eigenschaften des ME. Tabelle 6.2 zeigt die Lecithin- und TCPL4-basierenden stabilen MEen, die mit CER [AP], CER [EOS], CER [NP] und andere SC Lipide entwickelt wurden.

Table 6.2: Zusammensetzungen und Stabilitäten von Lecithin- und TCPL4-basierten SC-Lipid-MEs.

Nr. ME-Typ

Zusammensetzung:

TCPL4-basierte MEen

Stabilität (Monate)

Zusammensetzung:

lecithin-basierte MEen

Stabilität (Monate)

1 CER

[AP]

0.4 % CER [AP] 10 to >24 0.5 % CER [AP] 13 to >24

2 CER

[EOS]

0.05 % CER EOS];

0.4 % CER [AP]; 0.3

% CHOL; 0.25 % FFAs (BA und LA)

7 to > 24 0.1 % CER [EOS]; 0.5

% CER [AP]; 0.3 % CHOL; 0.35 % FFAs (SA,BA und LA)

15 to >21

3 CER

[NP]

0.1 % CER [NP]; 0.05

% CER [EOS]; 0.2 % CER [AP]; 0.15 % CHOL; 0.1 % FFAs (PA,SA,BA und LA)

>10 0.2 % CER [NP]; 0.1

% CER [EOS]; 0.3 % CER [AP]; 0.2 % CHOL; 0.15 % FFAs (PA,SA,BA und LA)

>10

Unter Berücksichtigung des Sicherheitsaspekts wurde beide Arten von MEs mit mildem SAA, Co-SAA und Ölen hergestellt. Für die Bildung der ME wurden TCPL4-basierte SAAs, TCPL4, IPP und Wasser-PeG-Mischungen als amphiphile, fettige beziehungsweise hydrophilen Hauptkomponenten verwendet. Die Auswirkungen von HPGMO4 als Co-SAA, Lin A als Teil der Öl-Phase und des Anteils von PeG in der

hydrophilen Phase auf die Stabilität und physikalisch-chemischen Eigenschaften des MEen wurden gründlich untersucht und es wurde festgestellt, dass hohe PeG-Anteile in der hydrophilen Phase wichtig sind, um stabile MEs zu erhalten. HPGMO4 erhöht auch die Stabilität des MEen. Kleine Anteile von Lin A, die eine wesentliche FFA für die normale Funktion der Haut ist [182], erhöhten die Stabilität des CER [AP] MEs, hatten aber keinen signifikanten Einfluss auf MEen von andere SC Lipide. Darüber hinaus erweiterte die Zugabe von PeG, Lin A und HPGMO4 den Bereich der ME-Bildung durch Kontraktion sowohl der LC- als auch der Zwei-Phasenregionen.

Phosal, Miglyol und Wasser-PEG wurden als amphiphile, fettige und hydrophilen Komponenten verwendet bzw. um stabile Lecithin-basierte MEs herzustellen. Es war nicht nötig, Lin A in Lecithin-basierte MEs zu integrieren, da es in kleinen Mengen bereits in Phosal enthalten. Im Allgemeinen zeigten Lecithin-basierte MEs eine bessere Stabilität und bessere Beladungsfähigkeit für die Lipide. Wie in TCPL4-basierten ME war auch in Lecithin-basierte SC-Lipid ME ein hoher Anteil von PeG nötig, um eine stabile Formulierung zu finden. Darüber hinaus erweitert es den ME-Bereich deutlich indem es beiden Phasen sowie der LC Region kontrahierte.

Interessanterweise erhöhte CER [AP] die Stabilität der beiden ME mit CER [EOS] und CER [NP] und CER [EOS] erhöhte die Stabilität der ME mit CER [NP]. Dies legt nahe, dass ein CER die Stabilität des anderen CERen in beiden TCPL4- und Lecithin-basierenden MEen erhöht. Generell verbessert CHOL die Stabilität des CER MEen, vor allem bei niedrigeren Konzentrationen von SAA. FFAen verringerten die Stabilität der TCPL4-basierten ME vom O/W-Typ, aber verbesserten die Stabilität der Lecithin-basierte MEen. Je kürzer die FFA (C-16 ist die kürzeste Kette), desto besser wurde die Stabilität.

Verschiedene Techniken wurden verwendet, um die MEen zu charakterisieren. Mit Hilfe von Titration in Kombination mit Cross-Polarisationsmikroskopie konnten zwei Phasen und LC-Regionen der MEen im PT-PD [72, 117] identifiziert werden. Unter Nutzung der elektrischen Leitfähigkeitsmessung mit DSC und EPR wurde MEen Nanostrukturen zu identifiziert. Eine einfache EPR-Methode wurde zum ersten Mal verwendet, um MEen Nanostrukturen zu identifizieren deren Ergebnisse sehr informativ/aussagekräftig waren. Im Gegensatz zu DSC, war es außerdem möglich, den Einfluss der Temperatur auf Nanostrukturen zu kontrollieren.

Die Identifizierung von ME-Nanostrukturen hat gezeigt, dass im Gegensatz zu MEen mit CER [AP] und CER [NP], es nur möglich war CER [EOS] TCPL4- und Lecithin-Basierten BC-Typ MEen zu erhalten. CER [NP] war mehr stabil in BC-Typ MEen. In der Regel wurden die stabilsten MEs an der BC-O/W ME-Grenze erhalten. Neben der Wirkung von Lin A, wurden HPGMO4 und der PeG-Anteil auf ihre Wirkung auf die Nanostruktur untersucht. Lin A und PeG erweiterten den W/O-Bereich von TCPL4-basierten MEs. Im Gegensatz dazu verminderte HPGMO4 den W/O-Bereich. In Lecithin-basierten MEen erweiterten hohe PeG-Anteile den BC-Bereich und verminderten den W/O-ME-Bereich leicht.

Die Mikropolarität und die Mikroviskosität der kolloidalen Phase des stabilen MEen wurden auch mittels EPR gemessen. Die Mikroviskosität verhielt sich anders als die Viskosität des MEen. Die Tropfendurchmesser der MEen und ihre Verteilung wurde mit PCS gemessen. Die Γ-Werte wurden bei verschiedenen Winkeln ermittelt und die D-Werte wurden als der Schnittpunkt der Γ/q2 vs. q2-Kurve verwendet, die eine negative Steigung hatte und als Indikator für den Grad der Asymmetrie der Tropfen entnommen wurden. Die Ergebnisse zeigten, dass die Tropfen der MEen nicht kugelförmig sind und dass die Tropfen größer wurden mit niedrigen SAA- und hohen Ölgehalt. Einer der Gründe könnte in der Aggregation von Tröpfchen liegen, was bei einer hohen Tröpfchenkonzentration mit einer starken Tropfen-Tropfen-Interaktionen [72] verbunden sein kann. Die Viskositäten und Brechungsindizes der MEs wurden ebenfalls bestimmt und wurden bei der Berechnung der Tropfendurchmesser verwendet.

Die Toxizitäten und irritierende Potenzial von MEen wurde mittels HET-CAM-Test ermittelt. Während des Test wurde Physiologischer Kochsalzlösung als positive Kontrolle verwendet und 1 % SLS-Lösung wurde als negative Kontrolle verwendet.

Beide TCPL4- und Lecithin-basierten MEen wurden ausgewählt, die eine höheren Anteil von SAA, Öl und/oder PeG enthielten. Der IS wurde als Irritation Indikator berechnet. Keine ME hat ein Irritationspotenzial.

Die Freisetzung des MEen wurde in-vitro mit CER [AP] als Modell Lipid mit einem Multi-Layer-Membran-Modell [184] über 180 Minuten untersucht und die Ergebnisse wurden mit denen von hydrophiler Creme (DAC) verglichen. Die Ergebnisse zeigten, dass mehr Lipide aus der MEen als aus der Creme freigesetzt wurden. Es wurde auch gezeigt, dass PeG die Freisetzung und Penetration des Lipiden umfassend verbessert.

Die Freisetzung von Lipiden aus TCPL4-basierten MEen war besser als aus

Lecithin-basierten MEen. Auch die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Freisetzung von Lipiden aus MEen des Tröpfchen-typ war viel besser als aus denen des BC-Typs.

Die Geschwindigkeit und das Ausmaß der Permeation der Lipide wurde ex vivo mit der Franz Diffusionszelle untersucht. Vor den Permeationuntersuchungen war es notwendig, eine empfindliche analytische Methode für die selektive Quantifizung von exogenem CER im SC und anderen Hautschichten zu entwickeln. Dafür wurde ein terminal deuteriertes CER [NP]-Analogon aus Phytosphingosin, terminal deuteriertem SA als Reaktionspartner und EEDQ als Kondensationsmittel hergestellt. Die synthetisierten CER wurde unter Verwendung einer Säulenchromatographie gereinigt.

Damit konnte eine empfindliche und selektive, präzise und genaue LC / ESI-MS-Methode entwickelt werden. Um die Matrix-Effekt zu vermeiden und die Selektivität zu steigern wurde die Methode umfassend optimiert und zeigte zum Schluss MF = 0,1002 (± 0,46). Methanol-Wasser-THF-HAC (80:10:10:0.2) wurde als mobile Phase und eine C-18 Säule als stationäre Phase ausgewählt. Es wurde bei 25°C und einer Flussrate von 0,2 ml / min gearbeitet. Die Methode war empfindlich und zeigte ein LOD von 3 und ein LOQ von 10 ng/ml.

Die Permeationsergebnisse zeigten, dass die Bildung von MEs die Permeation der CER in die SC und andere Schichten der Haut sehr stark eröhten. Aus der hydrophile Creme permeierte kein CER in die tieferen Schichten des SC oder in andere Schichten der Haut. Im Gegensatz zu den Freisetzungs- und Penetrationsuntersuchungen war die Permeabilität des CER aus Lecithin-basierten MEs tiefer als aus TCPL4-basierten MEs.

Aber genau wie in dern Freisetzungs- und Penetrationsstudien permeierte CER aus MEs des Tröpfchentyps stärker in tiefere Schichten und eine erhebliche Menge an deuterierten CER [NP] wurde im Akzeptor-Kompartiment gefunden. Jedoch minimiert die Bildung von ME-Gel die Tiefe der Durchdringung der O/W MEs und wird als Mittel zur Lokalisierung der Lipide in den oberen Hautschichten vorgeschlagen. D.h.

durch Verwendung von ME vom BC-Typ und/oder Veränderung der Viskosität der ME vom Tropfentyp mit verschiedenen Geliermittel kann die Tiefe der Durchdringung der SC-Lipid kontrolliert werden. ME-Gele haben den zusätzlichen Vorteil der einfacheren Applikation aufgrund ihrer höheren Viskosität und einer besseren Haftung auf der Haut [99]. Darüber hinaus zeigten die bisher erzielten Ergebnisse, dass ME des BC-Typs stabiler sind und besser permeiren.

Es wurden also stabile und sichere O/W- und BC-Typ-MEs mit verschiedenen SC-Lipide entwickelt. Allerdings sollte die ex-vivo Permeationstudien für alle SC-SC-Lipide im Detail über einen längeren Beobachtungszeitraum durchgeführt und von in-vivo Toxizitäts- und Permeationsversuchen an Tieren und Menschen begleitet werden. Dies würde auch hilfreich, um Veränderungen in der SCLipidzusammensetzung und -organisation in kranken und betroffenen Haut nachvollziehen zu können und Empfehlungen für die beste Kombination von SC-Lipide bei den jeweiligen Hautprobleme geben zu können. Nach in-vivo Untersuchungen sollten klinische Studien durchgeführt werden, um Potential der MEen an kranker und betroffener Haut zu behandeln verstehen und nutzen zu können.