Dosierung von Arzneimitteln dank Öl-Hydrogel-Gemisch

"Bei dieser Forschungsarbeit haben wir unter anderem mit Öltröpfchen experimentiert. Die Tröpfchen sind in Wasser schlecht löslich und daher sehr stabil. In ihrem Inneren können Moleküle komplexe Strukturen bilden – das Öl schützt diese Moleküle, indem es Wasser von ihnen fernhält."

Der ölige Schutzschild ist jedoch nicht völlig undurchlässig: Einzelne Moleküle reagieren mit dem Wasser der Umgebung. Durch diese Hydrolyse werden die Tröpfchen langsam aber kontinuierlich kleiner, bis sie irgendwann ganz verschwunden sind. "Die Beobachtung dieser 'aktiven Tröpfchen', die Moleküle an das Wasser abgeben, brachte uns auf die Idee, sie für die Dosierung von Medikamenten zu nutzen", erinnert sich Boekhoven.

Die Frage, wie man Wirkstoffe kontinuierlich verabreichen kann, beschäftigt Pharmakologen seit langem. Die Inhaltsstoffe von Medikamenten werden normalerweise schnell freigesetzt, die Wirkung hält daher nicht lange an. Damit besteht zunächst die Gefahr einer Überdosierung, später droht dann Unterdosierung.

Sollen die Inhaltsstoffe über mehrere Tage wirken, musste man sie bisher in speziell perforierten Kapseln verabreichen – durch deren kleine Löcher kann immer nur eine bestimmte Menge eines Wirkstoffs nach außen dringen.

"Mit Hilfe der hydrolisierbaren Öltröpfchen lässt sich eine kontinuierliche Dosierung sehr einfach realisieren", erklärt Boekhoven. "Man braucht dafür nur drei Komponenten: die Öltröpfchen, den Wirkstoff und ein Hydrogel, das die Position der Tröpfchen stabilisiert."

Mit dem neuen Öl-Hydrogel-Mix können Wirkstoffe kontinuierlich verabreicht werden: Die Hydrolyse baut die Tröpfchen mit immer derselben Geschwindigkeit ab und setzt so und die darin enthaltenen Wirkstoffe frei. Die Dosis lässt sich über die Konzentration des Wirkstoffs in den Tröpfchen einstellen. Die Dosierung ist dabei aber immer gleich, bis die Tröpfchen restlos abgebaut sind.

Einsatzfelder für die "aktiven Tröpfchen" gibt es viele: Man könnte sie beispielsweise nutzen, um desinfizierende oder heilungsfördernde Auflagen zur Behandlung von schlecht heilenden Wunden herzustellen. Das Öl-Hydrogel-Material wurde bereits zum Patent angemeldet.

MEDICA.de; Quelle: Technische Universität München