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Liposom ist nicht gleich Liposom

PHARMAZIE

 
Dermopharmazie

Liposom ist nicht gleich Liposom

von Gabriele Blume, Schlüchtern

 

Liposomen sind aus kosmetischen Formulierungen nicht mehr wegzudenken. Ihre Beschaffenheit entscheidet darüber, ob sie als pflegender Zusatz, Irritationshemmer, Stabilisator oder Wirkstoffcarrier fungieren.

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Liposomen sind mikroskopisch kleine Vesikel (50 bis 1000 nm). Sie bestehen aus einer oder mehreren Lipiddoppelschichten, die sich um einen wässerigen Kern lagern. Stabile und kosmetisch relevante Liposomen werden aus Phospholipiden mit einem hohen Anteil an Phosphatidylcholin (über 80 Prozent) hergestellt. Dieses Phospholipid stellt den wichtigsten Bestandteil der natürlichen Zellmembranen dar und ist in der Lage, stabile Liposomen zu formen. Phosphatidylcholin (PC) stammt aus der Sojapflanze und enthält einen hohen Anteil an ungesättigten, essenziellen Fettsäuren (Linolsäure), die der Liposomenmembran eine hohe Flexibilität verleihen.

 

Flexible Liposomen führen der Haut essenzielle Fettsäuren wie Linolsäure und Cholin in gebundener Form zu. Die Einzelstoffe werden in der Haut enzymatisch freigesetzt. Linolsäure fördert die Neubildung von Ceramid I, Cholin trägt zum Hautschutz bei. Zudem wurden für die in der Vesikelmembran stabilisierte Linolsäure hautglättende und faltenreduzierende Eigenschaften nachgewiesen. Darüber hinaus kann die Phosphocholingruppe auf Ceramide übertragen werden und greift so in das Gleichgewicht der Haut ein. Linolsäurehaltige Liposomen eignen sich zur Behandlung von leichten Akneformen und Verhornungsstörungen.

 

Liposomen können auch irritationshemmend wirken. So können zum Beispiel durch Salze hervorgerufene Hautirritationen reduziert oder gemindert werden, wenn man diese Salze in Liposomen einschließt. Darüber hinaus besitzen Liposomen stabilisierende Eigenschaften. Dies konnte in einem Versuch mit dem lipophilen Vitamin A (Retinol) nachgewiesen werden. Das Vitamin wurde in zwei unterschiedliche Liposomenformen eingearbeitet, um deren Einfluss auf die Stabilität zu untersuchen. Verwendet wurden zum einen flexible Liposomen (PC 80), zum anderen Liposomen aus hydriertem Phosphatidylcholin (PC 80H). Das Retinol wurde jeweils in den Lipidbilayer integriert und dann mittels HPLC auf Stabilität überprüft. Nur die flexiblen, verformbaren Liposomen waren in der Lage, das Vitamin effektiv zu schützen. Die steife Vesikelmembran der PC 80H-Liposomen ließ keinen Platz für den lipophilen Wirkstoff. Die Zersetzung erfolgte ähnlich schnell wie bei dem unverkapselten Stoff.

 

Transporter für Wirkstoffe

 

Bestimmte Liposomen eignen sich auch als Transportsystem für kosmetische Wirkstoffe, zum Beispiel für Vitamin C. Mit ihrer Hilfe lassen sich Substanzen in Hautareale transportieren, in die sie auf Grund ihrer Beschaffenheit sonst nicht eindringen würden. Um zu klären, welche Voraussetzungen für eine Transporterfunktion gegeben sein müssen, wurde die Penetrationsfähigkeit von Liposomen in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Lecithins untersucht. Dazu wurde ein fluoreszierendes Markermolekül, das hydrophile Carboxyfluorescein (CF), in Liposomen gleicher Größe, Beladung und Lecithinmenge eingeschlossen. Die Liposomen unterschieden sich nur im eingesetzten Lecithin. Verwendet wurden zum einen flexible Liposomen, bestehend aus einem Phospholipid mit 80 Prozent ungesättigtem Phosphatidylcholin (PC 80). Der zweite Liposomentyp bestand aus einem Lecithin mit geringem Anteil an PC, das aber auch ungesättigte Fettsäuren (PC 25) enthielt. Als dritte Variante wurden PC 80H-Liposomen mit einem hohen Anteil an hydriertem PC (80 Prozent) und gesättigten Fettsäuren eingesetzt, die die Vesikelmembran versteifen. Die drei Liposomentypen wurden unter nicht okklusiven Bedingungen ex vivo auf menschliche Operationshaut aufgetragen. Nach drei Stunden wurden die Auftragsstellen gereinigt und kleine Hautbiopsien entnommen. Die Penetration des Markermoleküles wurde mittels konfokaler Laser Scanning Mikroskopie bestimmt.

 

Nur die Liposomen mit hohem Anteil an Phosphatidylcholin und ungesättigten Fettsäuren fungierten als Carriersystem. Sie setzen sowohl lipophile als auch hydrophile Wirkstoffe gezielt in der Epidermis frei. Zudem konnte gezeigt werden, dass die flexiblen Liposomen bis in die Haarfollikel penetrieren können und dort den eingeschlossenen Wirkstoff freisetzen. Das wird zum Beispiel beim Einsatz von Carnitintartrat gegen Haarausfall ausgenutzt: Die in Liposomen enthaltene niedermolekulare Verbindung dringt tief in die Kopfhaut und den Haarfollikel ein und entfaltet dort ihre Wirksamkeit.

 

Liposomen in Formulierungen

 

Oft werden in kosmetische Fertigformulierungen zusätzlich wirkstoffbeladene Liposomen eingearbeitet, um die Wirksamkeit und Stabilität der aktiven Inhaltsstoffe von Liposomen zu erhöhen. So gibt es Liposomenformulierungen in Form von Sprays, Gelen, Emulsionen, Lotionen, Cremes und Salben. Fraglich ist allerdings, ob die Vesikel dabei morphologisch unversehrt und intakt bleiben. Diskutiert werden mögliche Interaktionen zwischen Bestandteilen der Fertigformulierung und den Lipidvesikeln. Bekannt ist, dass Emulgatoren und oberflächenaktive Substanzen die Lipidvesikel solubilisieren können. In diesen Fällen ist eine morphologische Unversehrtheit der Membranen nicht mehr gewährleistet und die Vorteile der vesikulären Verkapselung der Wirkstoffe nicht mehr gegeben.

 

Bis vor kurzem gab es keine Möglichkeit, eine Integrität der Vesikel in kosmetischen Formulierungen sowohl quantitativ als auch qualitativ nachzuweisen. Elektronenrastermikroskopisch konnten die Vesikel in Cremes zwar gesehen werden, ein Abbau der Liposomen über die Zeit war jedoch nicht detektierbar. Eine neue Anwendung der Elektronen-Spin-Resonanz-Spektroskopie (ESR) ermöglicht es nun, eine potenzielle Zerstörung der Vesikel zu detektieren. Dabei wird in die Liposomenmembran ein paramagnetisch markierter und damit ESR-aktiver Spin eingebaut, der dem Phosphatidylcholin sehr ähnlich ist.

 

Eine Lipidmembran ist ein geordnetes, fluides System, in dem die Moleküle der ESR-aktiven Sonde nur eingeschränkte Freiheitsgrade in ihrer Mobilität haben. Ändert sich die strukturelle Umgebung des Spins durch Zerstörung der Doppelschicht, ändert sich auch die Mobilität. Dies kann mit Hilfe der ESR-Spektroskopie nachgewiesen werden. Das Ergebnis: Es konnte keine Änderung der Mobolität festgestellt werden. Cremes und Lotionen sowohl vom O/W- als auch vom W/O-Typ, abhängig von der Formulierung, sind somit für liposomale Trägersysteme geeignet.


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Beitrag erschienen in Ausgabe 06/2006

 

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