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Geschmacksmaskierung: Bittere Arzneistoffe gut kaschiert

TITEL

 
Geschmacksmaskierung

Bittere Arzneistoffe gut kaschiert

Von Jörg Breitkreutz

 

In der pharmazeutischen Technologie wird der geschmacklichen Optimierung von Arzneizubereitungen mit dem Ziel der Compliance-Verbesserung und der Produktoriginalität immer mehr Bedeutung zugemessen. Im Fokus der anwendungsorientierten Entwicklungen von Arzneiformen steht derzeit die Aufklärung der Geschmackssensorik.

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Auch und gerade für die Entwicklung pädiatrischer Arzneizubereitungen ist die Verbesserung prädiktiver Methoden unerlässlich, um verlässliche Prognosen der Geschmackswahrnehmung von Kindern zu erhalten. Da die Geschmackswahrnehmung der Menschen unterschiedlich ist, sollte die optimale Arzneizubereitung gar keinen Geschmack besitzen oder aber exakt den Geschmack, den der jeweilige Patient bevorzugt.

 

Eine effektive Strategie zur Geschmacksverbesserung von Arzneizubereitungen erfordert profunde Kenntnisse zur Geschmackssensorik und Geschmackswahrnehmung. Der Geschmack einer Arzneizubereitung ist der komplexe Sinneseindruck, der sich aus gustatorischen, olfaktorischen, haptischen und visuellen, also den Geschmacks-, den Geruchs-, den Tast- und den Sehsinn betreffenden Reizen zusammensetzt. Bis auf den Gehörsinn sind damit alle sensorischen Systeme des Menschen an der Geschmacksempfindung beteiligt.

 

Zusammen mit der kognitiven Verarbeitung der sensorischen Signale ergibt sich die Geschmackswahrnehmung. Neben der rein neurophysiologischen Erfassung der Sinneseindrücke spielt demnach auch die psychologische Komponente eine Rolle. Der Volksmund hat daher durchaus Recht, wenn er behauptet: »Die Geschmäcker sind verschieden«. Die subjektive Empfindung ist von den Geschmackserfahrungen des Menschen und seiner Stimmungslage abhängig.

 

Die Nuancen der Geschmacksempfindung sind nicht ohne Verlust der vollständigen Sinneswahrnehmung voneinander zu trennen, wie wahrscheinlich jeder Mensch schon einmal erfahren hat. So ist der kulinarische Genuss eines Festmahls durch eine verstopfte Nase oder bei einem Taubheitsgefühl am Gaumen nach einer Lokalanästhesie erheblich beeinträchtigt.

 

Geschmacksuntersuchungen mit verblindeten Prüfobjekten führen häufig zu unerwarteten Ergebnissen. In einem Experiment sollten 57 Önologen, also Weinfachleute, zwei Weine bewerten, wobei der eine als Tafelwein und der andere als »Grand Cru« etikettiert war (1). Der Tafelwein erhielt nur acht, der Grand Cru dagegen 14 von 20 möglichen Punkten. Beide Flaschen enthielten jedoch denselben Wein, und zwar einen Grand Cru. Auch einige Partys sind schon durch Experimente bereichert worden, in denen erfahrene Biertrinker im Blindversuch ein alkoholfreies Bier als ihre Lieblingsmarke wiederzuerkennen glaubten.

 

Warnung vor Noxen

 

In der Evolutionstheorie sind die bisher bekannten Geschmacksrichtungen des Menschen von großer Bedeutung. Mithilfe der Geschmackswahrnehmung bewertet der Mensch überlebenswichtige Nährstoffe wie salzige (überwiegend Natrium- und Kalium-Kationen) oder schwach saure Elektrolyte (Anionen der Zitronen- und Phosphorsäure), süße Mono- und Disaccharide (zum Beispiel Glucose, Fructose, Saccharose, Lactose) und nach »Umami« (japanisch: herzhaft wohlschmeckend) schmeckende Aminosäuren und Peptide positiv. Der süße Geschmack von Früchten zeigt dem Menschen die Reife der Frucht und damit die Genießbarkeit an. Eine saure Geschmacksempfindung dagegen warnt, verbunden mit den zuvor gewonnenen negativen Erfahrungen, vor der Unreife der Frucht.

 

Der bittere Geschmackseindruck und ein ausgeprägt saurer Geschmack durch niedrige pH-Werte werden von den meisten Menschen als besonders unangenehm empfunden. Diese negative Geschmackswahrnehmung bewahrt den Menschen vor Substanzen wie zum Beispiel konzentrierten Säuren, die eine lokale Schädigung hervorrufen. Sie bewahrt ihn auch vor Intoxikationen nach intestinaler Resorption. So sind viele der Alkaloide aus dem Pflanzenreich, die in großen Mengen eingenommen toxisch für den Menschen sein können, als Bitterstoffe bekannt. Zu den besonders bitter schmeckenden Substanzen gehören Coffein, Nicotin, Scopolamin, Aflatoxine, zyanogene Glucopyranoside, Makrolide und Penicilline.

 

Auch aus entwicklungsphysiologischer Sicht ist die Geschmackswahrnehmung von entscheidender Bedeutung. Das gustatorische und olfaktorische System entwickelt sich beim Fötus bereits ab dem zweiten Schwangerschaftsmonat. Die Zunge ist nach der Geburt des Kindes im Vergleich zum Erwachsenen überproportional groß (2). Das Ungeborene reagiert positiv auf süße Geschmacksreize und negativ auf Bitterstoffe, die im getrunkenen Fruchtwasser enthalten sind.

 

Nach der Geburt bleibt die Präferenz von süßen Substanzen zunächst erhalten. Die Muttermilch schmeckt süß und wegen der enthaltenen Proteine leicht nach Umami. Auch die im Mutterleib entwickelte Abneigung gegen bittere Substanzen bleibt nach der Geburt bestehen, wodurch in einigen Fällen schwere Intoxikationen, zum Beispiel durch Kaffeepulver oder Zigarettenkippen verhindert werden. Für die Verwendung hypoallergener Säuglingsnahrung ist die angeborene Abneigung gegen den Bittergeschmack jedoch problematisch, weil Kinder die Ersatznahrung wegen der enthaltenen Oligopeptide mit bitterem Geschmack häufig verschmähen. Gewöhnen sie sich daran, tolerieren sie einen Bittergeschmack nachweislich auch im höheren Alter (3).

 

Die Ausbildung der Geschmackswahrnehmung, nicht jedoch der Geschmackssensorik, ist adaptiv, beruht also auf einem Lernprozess. Je früher in der Kindheit ein Nahrungsmittel regelmäßig verspeist wird, umso stärker wird die positive Bewertung seines Geschmacks. Bei wiederholter Einnahme derselben Nahrung in kurzen Zeitabständen stellt sich die sogenannte »psychische Sättigung« ein, die die einseitige Ernährung des Menschen verhindert.

 

Die Verabreichung von Arzneimitteln mit bitteren Wirkstoffen an Kinder wird durch die Abneigung gegen bittere Substanzen besonders erschwert. Der Geschmacksmaskierung von Kinderarzneimitteln kommt deshalb große Bedeutung zu. Ab der Pubertät bis hin in das hohe Lebensalter verlieren die Menschen jedoch die starke Abneigung gegen Bitterstoffe und konsumieren sehr bewusst bittere Getränke wie Bier, Martini oder chininhaltige Erfrischungsgetränke. Erwachsene assoziieren mit einer bitteren Arzneizubereitung oft auch die Erfahrung »Wenn es bitter schmeckt, muss es auch wirken«. Bei Kindern führt derselbe Arzneistoff, häufig bereits in viel geringerer Konzentration, zu Abwehrreaktionen.

 

Komplexe Sensorik

 

Zur Geschmacksempfindung von Arzneizubereitungen tragen besonders die gustatorische und die olfaktorische Sensorik sowie mechano-, thermo- und nozizeptive Empfindungen bei. Die gustatorische Komponente lässt sich weiter in die Empfindungen salzig, süß, sauer, bitter und Umami unterteilen. Auslöser des Umami-Geschmacks sind, wie bereits erwähnt, Aminosäuren und Polypeptide, die in dem von japanischen Feinschmeckern geschätzten Pilz Shiitake zu finden sind. Substrat für die G-Protein-gekoppelten T1R1- und T1R3-Rezeptoren, die den Umami-Geschmack detektieren und vermitteln (4), ist Glutamat, das in asiatischen Restaurants auch als Geschmacksverstärker für Fleischmahlzeiten verwendet wird.

 

In neuen wissenschaftlichen Untersuchungen werden zusätzlich sensorische Systeme in der Mundhöhle zur Wahrnehmung von Fettsäuren (5) und Wasser (6) postuliert. Der »scharfe« Geschmack einer Zubereitung wird den haptischen Reizen zugeordnet, da er ausschließlich nozizeptiv vermittelt wird. Mentholhaltige Zubereitungen werden über Thermosensoren auf der Zunge als kühlend oder prickelnd empfunden. Auch die sogenannte Textur einer Zubereitung, die durch partikuläre Bestandteile verursacht wird, wird haptisch erkannt und durch Vergleich mit anderen Nahrungsmitteln bewertet.

 

Die Zunge ist das primäre Organ für die gustatorische Sensorik. Auf ihr befinden sich die sogenannten Geschmackspapillen, die je nach Lokalisation und Morphologie in Pilz-, Blätter- und Wallpapillen differenziert werden. Die zusätzlich vorhandenen Fadenpapillen haben keine Funktion für die Geschmacksempfindung, sondern tragen zum Tastsinn der Zunge bei. Die Geschmackspapillen enthalten Geschmacksknospen. Bei den Pilzpapillen befinden sich die Geschmacksknospen auf der Oberfläche, bei den Blätter- und Wallpapillen an den seitlichen Wänden. Zwei Drittel aller Geschmacksknospen befinden sich auf der Zunge innerhalb der Geschmackspapillen. Ein Drittel ist außerhalb der Zunge im Rachenraum, am Gaumen, an den Wangeninnenseiten und im Kehlkopfbereich lokalisiert. Insgesamt besitzt der Mensch circa 2.000 Geschmacksknospen.

 

Die Geschmacksknospen besitzen eine zwiebelartige Form. Am oberen Ende einer Geschmacksknospe befindet sich eine Vertiefung, die Porus genannt wird und sich mit Speichelflüssigkeit füllen kann. Nur  in Flüssigkeit gelöste Substanzen können gustatorisch über die Rezeptoren der sensorischen Zellen wahrgenommen werden.

 

Die an der Geschmacksempfindung beteiligten Sinneszellen besitzen an der apikalen Seite viele Mikrovilli, die in den Porus hineinreichen. Sie besitzen kein eigenes Axon und werden von afferenten Nervenfasern durch chemische Synapsen innerviert. Früher übliche »Landkarten«-Darstellungen der Zunge mit eingegrenzten Regionen der Empfindung von unterschiedlichen Geschmacksrichtungen sind als falsch entlarvt worden. In jeder Geschmacksknospe sind alle Geschmacksrezeptoren enthalten, allerdings zum Teil in unterschiedlicher Konzentration.

 

Diffizile Signalerkennung

 

Die Signalerkennung erfolgt durch verschiedene Mechanismen, die bisher nur lückenhaft aufgeklärt sind (8): Substanzen mit Salz- und Säuregeschmack werden über den Ein- oder Ausstrom von Ionen durch Ionenkanäle erkannt. In der Folge wird die Zelle depolarisiert und eine Änderung der intrazellulären Calciumkonzentration bewirkt. Der Geschmack von Bitterstoffen, einigen nichtionischen Süßstoffen und Umami-Stoffen erfolgt hingegen über die G-Protein-gekoppelten Rezeptoren. Dieser Mechanismus erfordert mehr Zeit und ergibt eine nachhaltigere Geschmacksempfindung. Der Nachgeschmack einer Zubereitung tritt daher besonders bei bitteren Substanzen und nicht etwa bei salzigen Stoffen auf.

 

Neben den zuvor erwähnten Rezeptoren für Umami und süße Substanzen ist die T2R-Familie für die Sensorik von Bitterstoffen bekannt. Viele dieser T2R-Rezeptoren besitzen nur ein einziges Substrat, sodass die Maskierung von Bitterstoffen das größte Problem in der Arzneiformulierung darstellt und eine individuelle Lösung erfordert (9). Die Signalweiterleitung erfolgt nach Neurotransmitter-Freisetzung über den Nervus facialis, den Nervus glossopharyngeus und den Nervus vagus. Im Nucleus tractus solitarii erfolgt die Umschaltung der sensorischen Signale auf dem Weg zum Hypothalamus und der Großhirnrinde. Neben Interaktionen an den Rezeptoren und Ionenkanälen kann es zu Wechselwirkungen in den Synapsen und bei der Reizwahrnehmung im Gehirn kommen.

 

Die gustatorische Sensorik macht nur etwa 20 Prozent der Geschmacksempfindung aus. Es gibt nur wenige Substanzen, die rein gustatorisch und nicht zusätzlich über den Geruchssinn wahrgenommen werden. Beispiele hierfür sind Kochsalz und Glucose. Die olfaktorischen Geschmackseindrücke bestimmen in der Regel die restlichen Anteile an der Geschmacksempfindung. Flüchtige Substanzen können  orthonasal, also inhalativ durch die Nase, oder retronasal durch Diffusion aus dem Schlund in die Nase wahrgenommen werden.

 

Große Herausforderung

 

Die Maskierung eines unangenehm schmeckenden Arzneistoffs ist eine der wichtigsten Aufgaben der Entwicklung von Arzneimitteln zur peroralen Anwendung. Während bei festen Darreichungsformen die Geschmacksmaskierung meistens leicht durch einen funktionellen Überzug erreicht werden kann, ist die Optimierung des Geschmacks bei flüssigen Arzneiformen häufig eine große Herausforderung.

 

Die pharmazeutisch-technologischen Maßnahmen zur Geschmacksverbesserung flüssiger Arzneizubereitungen lassen sich in drei Gruppen unterteilen (Kasten). Durch die Zumischung von Hilfsstoffen können andere Geschmacks- oder Geruchsreize erzeugt werden, die den unangenehmen Geschmack des Arzneistoffs vergessen lassen. Es handelt sich um eine Maskierung durch kognitive Täuschung. Bei anderen Methoden wird die Konzentration des freien Arzneistoffs in wässriger Lösung reduziert. Somit gelangen weniger Arzneistoffmoleküle in den Porus der Geschmacksknospe, womit nur ein abgeschwächter Reiz ausgelöst wird. In der dritten Gruppe der Maßnahmen wird die Kinetik der Sinneswahrnehmung ausgenutzt. Durch Verminderung der Diffusionsgeschwindigkeit des Arzneistoffs wird ein Großteil des Arzneistoffs verschluckt, bevor er die sensorischen Zellen überhaupt erreichen kann.


Pharmazeutisch-technologische Maßnahmen zur Geschmacksmaskierung flüssiger Arzneizubereitungen

 

Maskierung durch kognitive Täuschung

 

Zusatz von Süßstoffen
Zusatz von Aromastoffen

 

Maskierung durch Konzentrationserniedrigung freier Arzneistoffmoleküle

 

Bildung von Molekülkomplexen (unter anderem Cyclodextrin-Einschlussverbindungen)
Bildung von Ionenaustauscherkomplexen
Verwendung eines anderen Gegenions
Bildung nichtionischer Formen des Arzneistoffs
Befilmung der Partikel in einer Suspension

 

Maskierung durch Senkung der Rezeptorkontaktzeit

 

Viskositätserhöhung
Verwendung eines lipophilen Vehikels
Bildung partikulärer Lösungen (zum Beispiel Suspension)

Die Verwendung schlecht wasserlöslicher Partikel und lipophiler Vehikel dient der Verhinderung einer schnellen Freisetzung der Arzneistoffmoleküle in den Speichel. Der Zusatz von Viskositätserhöhern reduziert die Diffusion des Arzneistoffs im Vehikel und damit die Kontaktzeit des Arzneistoffs mit den Sinneszellen. Die Verwendung von Komplexbildnern wie zum Beispiel von Cyclodextrinen zur Herstellung von Einschlussverbindungen (10) oder aber von wasserlöslichen Polymermolekülen mit hoher Affinität zum Arzneistoff (11) beziehungsweise der Zusatz von geeigneten Ionenaustauschern (12) zielen auf die Reduktion des freien Arzneistoffanteils in der flüssigen Arzneizubereitung und im Speichel. Die Verwendung eines anderen Gegenions (13) oder der nichtionischen Form des Arzneistoffs kann eine Veränderung der Löslichkeit und damit der Arzneistoffkonzentration im Speichel bewirken.

 

Häufig werden mehrere Maßnahmen zugleich getroffen, um die Sicherheit der Geschmacksmaskierung zu gewährleisten. In Kindersäften mit dem sehr bitteren Wirkstoff Ibuprofen werden beispielsweise Suspensionen verwendet, die polymere Verdickungsmittel enthalten und zugleich eine hohe Affinität zu den gelösten Ibuprofen-Molekülen besitzen. Der ohnehin geringe Anteil des freien Arzneistoffs wird somit gebunden und durch die Viskositätserhöhung an der schnellen Diffusion zu den Geschmackszellen gehindert.

 

In einer aktuellen klinischen Studie an Malaria erkrankten Kindern wurde Methylenblau, das einen ausgeprägt bitter-metallischen Geschmack besitzt, vor der Trocknung zu Partikeln erfolgreich an verschiedene Ionenaustauscher gebunden. Unter den physiologischen Bedingungen  der Einnahme desorbiert das Methylenblau jedoch im Mundraum rasch und wird gustatorisch wahrgenommen. Die Lösung der Problematik wurde durch Bildung einer Dispersion der getrockneten Ionenaustauscherkomplexe in mittelkettigen Triglyceriden erreicht, deren Viskosität zudem durch den Zusatz von hochdispersem Siliciumdioxid erhöht wurde. Durch gleichzeitige Einarbeitung von Fructose-Kristallen wurde  die Wahrnehmung der öligen Konsistenz der Zubereitung überdeckt und ein angenehm süßer Geschmack vermittelt. Der sehr unangenehme Geschmack konnte somit vollständig maskiert werden und die Kinder nahmen das Arzneimittel mithilfe einer Dosierspritze bereitwillig ein.

 

Kognitive Täuschung

 

Neue Untersuchungen lassen die Methoden zur Geschmacksverbesserung durch kognitive Täuschung besser verstehen, obwohl noch immer viele Fragen offen bleiben. Der Zusatz von Substanzen mit unterschiedlichem Eigengeschmack zielt entweder auf kompetitive Wechselwirkungen an den Rezeptoren und Ionenkanälen oder auf Interaktionen im Bereich der Neurotransmitter beziehungsweise der Reizverarbeitung (14). So kann durch geeignete Süßungsmittel der bittere Geschmack von Arzneistoffen maskiert werden (15). Umgekehrt kann durch den Zusatz von Salzen oder Bitterstoffen der süße Geschmack zurückgedrängt werden.

 

In unserer Arbeitsgruppe gelang es kürzlich, durch den Zusatz von Natriumcyclamat, Aspartam oder Acesulfam-Kalium den salzigen Geschmack von Glucose-Elektrolyt-Mischungen zur Rehydratation bei Durchfallerkrankungen vollständig zu überdecken (7). Die neue Rezeptur ist bereits in einem entsprechenden Produkt realisiert worden und auf dem Markt erhältlich. Geschmacksuntersuchungen bei Erwachsenen und Kindern zeigen, dass das Produkt von Testpersonen jeder Altersstufe geschmacklich gegenüber  Konkurrenzprodukten bevorzugt wird.

 

Eine grundsätzliche Schwierigkeit, die sich dem pharmazeutischen Entwickler stellt, ist die Tatsache, dass der Geschmack von Patienten und Versuchspersonen sehr unterschiedlich beurteilt wird (16). Vor allem in den angloamerikanischen Ländern hat dies dazu geführt, dass für  besonders häufig verwendete Arzneistoffe mehrere aromatisierte Arzneizubereitungen zum Beispiel mit Erdbeer-, Himbeer-, Orangen- und Kirsch-Aroma im Handel verfügbar sind. So gibt es eine raffinierte neue Clarithromycin-haltige Arzneiform, die als Trinkhalm angeboten wird. Dieser nimmt auf die unterschiedlichen geschmacklichen Vorlieben der Patienten Rücksicht und basiert auf der sogenannten  Dose Sipping Technology.

 

Die befilmten Mikropellets in dem Trinkhalm werden mit einer beliebigen Flüssigkeit, zum Beispiel dem Lieblingsgetränk des Patienten, aufgesaugt und direkt geschluckt, sodass der sehr bittere Geschmack des Clarithromycins nicht bemerkt wird. Lediglich Getränke, die Fruchtfasern oder Fruchtfleisch enthalten, dürfen nicht verwendet werden, weil sonst die Poren des Controllers an der Unterseite des Trinkhalms blockiert werden und damit die Arzneistoffapplikation unmöglich gemacht wird. Dagegen dürfen kohlensäurehaltige Getränke verwendet werden. Durch die Gasbläschen werden die klein dimensionierten Pellets der Arzneizubereitung noch weniger wahrgenommen.

 

Normierte Bedingungen

 

Prädiktive Untersuchungen zur Geschmackswahrnehmung von Patienten können an Probanden- (nur Erwachsene) oder Patientenkollektiven (Erwachsene und/oder Kinder), in Tierversuchen unter anderem an der Ratte beziehungsweise mithilfe elektrophysiologischer Methoden oder aber Sensor-Array-Systemen (»künstliche Zungen«) vorgenommen werden (Kasten). In der Regel wird die Geschmacksprüfung von Arzneizubereitungen prospektiv an gesunden, freiwilligen, erwachsenen Versuchspersonen unter normierten Bedingungen mithilfe von Beurteilungsbögen durchgeführt. Dieses sogenannte Taste Panel wird vor der eigentlichen Untersuchung geschmacklich geschult. Bei hochwirksamen Arzneistoffen, zum Beispiel Hormonen oder Zytostatika, ist eine Geschmacksprüfung durch Probanden wegen der Sicherheitsrisiken nicht vertretbar.


Prädiktive Methoden zur Geschmackswahrnehmung beziehungsweise -empfindung

  1. Untersuchungen am Probandenkollektiv (nur Erwachsene)
  2. Untersuchungen am Patientenkollektiv (Erwachsene und/oder Kinder)
  3. Tierversuche (unter anderem Ratte)
  4. Elektrophysiologische Methoden
  5. Sensor-Array-Systeme (»künstliche Zungen«)

Ein besonderes Problem stellt auch das pädiatrische Kollektiv dar. Geschmacksuntersuchungen mit arzneilich wirksamen Substanzen sind bei gesunden Kindern in der Europäischen Union im Gegensatz zum Beispiel zu den USA verboten. Gerade Kinder reagieren auf einen unangenehmen Geschmack der Arzneizubereitung häufig mit der Verweigerung der Arzneimitteleinnahme. Bei erkrankten Kindern dürfen die Untersuchungen zwar durchgeführt werden, aber je nach Erkrankungszustand sind die Ergebnisse schwer zu erhalten und zu bewerten. Bei kleinen Kindern kommen häufig hedonistische Skalen, die von lächelnden bis hin zu traurigen, weinenden Gesichtern (Smiley) reichen, zum Einsatz, auf denen die pädiatrischen Patienten wählen können. Eine Bewertung der Geschmacksrichtungen, die in der pharmazeutischen Entwicklung zur Verbesserung der Formulierung wünschenswert wäre, ist meistens jedoch unmöglich.

 

Versuche zur Geschmacksvorhersage durch Tiermodelle, vor allem bei der Ratte, haben aufgrund der offenbar anderen Geschmacksempfindung und -wahrnehmung bisher nur enttäuschende Ergebnisse geliefert. Elektrophysiologische Methoden sind bisher noch nicht ausgereift, weil die Kenntnisse zur Signalerkennung und -transduktion noch unzureichend sind.

 

Eine relative neue In-vitro-Methode verwendet komplexe Chemosensor-Systeme, die von den vertreibenden Unternehmen als »künstliche Zungen«, electronic tongues, vermarktet werden (17). Der Sensorkopf dieser Zungen ist mit mehreren Elektroden bestückt, die unterschiedliche Ionenselektivität besitzen oder die Leitfähigkeit bestimmen. Die Änderungen der Spannung oder Stromstärke gehen als Messsignale unter Verwendung statistischer Verfahren in die Vorhersage der Geschmacksrichtungen ein. Mithilfe der künstlichen Zungen  können im Prinzip alle beschriebenen Methoden zur Geschmacksmaskierung, die mit der Reduktion der Konzentration eines freien Arzneistoffs in  Lösung einhergehen,  kontrolliert werden.

 

Die zwei weltweit erhältlichen künstlichen Zungen unterscheiden sich im Aufbau, der Messanordnung und der Auswertung der Messsignale. Die Sensoren des einen Systems reagieren auf gelöste Substanzen in unterschiedlicher Weise. Das System erkennt die geringere Bitterkeit des Coffeincitrats im Vergleich zu Coffein und die adstringierende Wirkung des Coffeins, bewertet den sauren Geschmack von Coffeincitrat aber deutlich zu hoch.

 

Bei dem zweiten handelsüblichen Gerät sind die Sensoren nicht direkt einer Geschmacksrichtung zugeordnet. Alle Messsignale gehen in die Gesamtbewertung ein. Die Geschmacksmaskierung wird bei diesem Gerät nach dem Abstand der jeweiligen Messdaten im Vergleich zu einer Placebo-Zubereitung beurteilt. Wenn Hilfsstoffe einen eigenen Geschmack besitzen, wird die Auswertung generell schwierig. Wechselwirkungen der Neurotransmitter oder Interaktionen bei der Signaltransduktion können naturgemäß mit beiden Chemosensor-Systemen nicht erkannt werden. Es bleibt abzuwarten, ob die Sensoren und die Auswerteeinheiten der künstlichen Zungen so optimiert werden können, dass sie zukünftig der humanen Geschmackssensorik näherkommen. Die menschliche Geschmackswahrnehmung jedenfalls werden sie nicht vollständig vorhersagen können.


Literatur

  1. Thiedig, F., Das schmeckt irgendwie nach mir selbst ­ oder: Vom regionalen Geschmack zum Terroir. In: Hauer, T. (Hrsg.): Das Geheimnis des Geschmacks. Anabas-Verlag, Frankfurt (2005).
  2. Cohen, A.M., Vig, P.S., A serial growth study of the tongue and intermaxillary space. The Angle Orthodontist 46, Nr. 4 (1976) 332-337.
  3. Haubrich, S., Einfluss von hypoallergener Säuglingsnahrung auf die Entwicklung von Geschmackspräferenzen bei Kindern, Diplomarbeit, Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Hamburg (2006).
  4. Li, X., Staszewski, L., Xu, H. et al., Human receptors for sweet and umami taste. Proc. Nat. Acad. Sci. 99, Nr. 7 (2002) 4692-4696.
  5. Laugerette, F., Passilly-Degrace, P., Patris, B. et al., CD36 involvement in orosensory detection of dietary lipids, spontaneous fat preference, and digestive secretions. J. Clin. Invest. 115, Nr. 11 (2005) 3177-3184.
  6. Gilbertson, T. A., Baquero A. F., Spray Watson, K. J., Water taste: the importance of osmotic sensing in the oral cavity. J. Water Health 4, Suppl. 1 (2006) 35-40.
  7. Grueneberg, S. D., Pharmazeutisch-technologische Untersuchungen zur Maskierung des Salzgeschmacks von peroralen Arzneizubereitungen für Kinder, Dissertation, Westfälische Wilhelms-Universität, Münster (2006).
  8. Gilbertson, T. A., Damal, S., Margolskee, R. F., The molecular physiology of taste transduction. Curr. Opin. Neurobiol. 10, Nr. 4 (2000) 519-527.
  9. Müller, K. L., Hoon, M.A., Erlenbach, I., Chandrashekar, J., Zuker, C.S., Ryba, N.J., The receptors and coding logic for bitter taste. Nature 434 (2005) 225-229.
  10. Szejtli, J., Szente, L., Elimination of bitter, disgusting tastes of drugs and foods by cyclodextrins. Eur. J. Pharm. Biopharm. 61 (2005) 115-125.
  11. Lu, M. F., Borodkin, S., Woodward, L., Li, P., Diesner, C., Hernandez, L., Vadnere, M., A polymer carrier system for taste masking of makrolide antibiotics. Pharm. Res. 8, Nr. 6 (1991) 706-712.
  12. Manek, S. P., Kamat, V. S., Evaluation of Indion CRP 244 and CRP 254 as sustained release and taste masking agents. Indian J. Pharm. Sci. 43 (1981) 209-212.
  13. Keast, R. S. J., Breslin, P. A. S., Modifying the bitterness of selected oral pharmaceuticals with cation and anion series of salts. Pharm. Res. 19, Nr. 7 (2002) 1019-1026.
  14. Keast, R. S. J., Breslin, P. A. S., An overview of binary taste-taste interactions. Food Qual. Prefer. 14, Nr. 2 (2003) 111-124.
  15. Keast, R. S. J., Breslin, P.A.S., Bitterness suppression with zinc sulphate and na-cyclamate: a model of combined peripheral and central neural approaches to flavor modification. Pharm. Res. 22, Nr. 11 (2005) 1970-1977.
  16. Gabriels, M., Plaizier-Vercammen, J., Experimental designed optimisation and stability evaluation of dry suspensions with artemisinin derivatives for paediatric use. Int. J. Pharm. 283, Nr. 1-2 (2004) 19-34.
  17. Daniels, R., Elektronische Nasen und Zungen in Entwicklung und Qualitätskontrolle. Teil 1: Pharm. Ind. 67, Nr. 8 (2005) 945-949, Teil 2: Pharm. Ind. 67, Nr. 9 (2005) 1096-1100.

Der Autor

Jörg Breitkreutz studierte von 1987 bis 1991 Pharmazie an der Westfälischen Wilhelms-Universität in Münster. Er erhielt 1992 den Titel »Diplompharmazeut« an der Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Greifswald, und kurz darauf die Approbation als Apotheker. Seine Promotion schloss er 1996 am Institut für Pharmazeutische Technologie und Biopharmazie der WWU Münster ab und war anschließend bei der Thiemann Arzneimittel GmbH in Waltrop als stellvertretender Herstellungsleiter tätig. Ende 1997 ging er zurück an die WWU Münster und habilitierte sich im Jahr 2004 für das Fach Pharmazeutische Technologie. Seit 2004 ist er Professor für Pharmazeutische Technologie an der Heinrich-Heine-Universität, Düsseldorf. Die Forschungsschwerpunkte von Breitkreutz betreffen kindgerechte Arzneizubereitungen, Arzneimittel für seltene Erkrankungen (Orphan Drugs) und prozessanalytische Technologien (PAT).

 

 

Prof. Dr. Jörg Breitkreutz

Heinrich-Heine-Universität

Institut für pharmazeutische Technologie und Biopharmazie

Gebäude 26.22.

Universitätsstraße 1

40225 Düsseldorf

joerg.breitkreutz(at)uni-duesseldorf.de


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Beitrag erschienen in Ausgabe 06/2008

 

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