Trägersysteme im Vergleich

Kurz gefasst

Ein Träger ist die Struktur, die einen Wirkstoff in einer Formulierung hält. Die fünf in der Hautpflege verwendeten Familien sind Liposomen, Niosomen, Nanoemulsionen, feste Lipidnanopartikel und Polymerhüllen; sie unterscheiden sich darin, woraus sie aufgebaut sind und wie sie den Wirkstoff halten. NanoVeil von Vegalab ist eine mehrschichtige Biopolymerhülle, die Schicht für Schicht aufgebaut wird.

Jede Familie blickt auf eine lange Forschungsgeschichte zurück und hat ihren Platz in der kosmetischen und pharmazeutischen Formulierung. Welcher Träger der richtige ist, hängt vom Wirkstoff, von der Grundlage und von der Aufgabe ab.

Die fünf Familien

Liposomen

Ein Liposom ist eine hohle Kugel, deren Wand aus einer oder mehreren Phospholipid-Doppelschichten besteht, derselben Art von Doppelschicht, die eine Zellmembran bildet. Wasserlösliche Wirkstoffe befinden sich im wässrigen Kern. Öllösliche Wirkstoffe befinden sich in der Doppelschicht. Liposomen wurden erstmals 1965 von Bangham und Kollegen beschrieben und sind der am besten untersuchte Träger in der Hautpflege. Phospholipide wie hydriertes Lecithin sind die üblichen Bausteine.

Niosomen

Ein Niosom hat dieselbe Doppelschicht-Architektur wie ein Liposom, ist aber aus nichtionischen Tensiden statt aus Phospholipiden aufgebaut, meist unter Zusatz von Cholesterin für mehr Steifigkeit. Durch den Materialwechsel sind Niosomen chemisch robuster und günstiger in der Herstellung, und sie können sowohl wasserlösliche als auch öllösliche Wirkstoffe transportieren.

Nanoemulsionen

Eine Nanoemulsion ist eine Emulsion mit sehr kleinen Tröpfchen, typischerweise deutlich unter einem Mikrometer. Der Wirkstoff ist in der Tröpfchenphase gelöst. Eine Wand im eigentlichen Sinn gibt es nicht: Das Tröpfchen wird durch eine Emulgatorschicht an seiner Oberfläche stabilisiert. Nanoemulsionen wirken oft durchscheinend und fühlen sich leicht an, weil die Tröpfchen zu klein sind, um viel Licht zu streuen.

Feste Lipidnanopartikel

Bei einem festen Lipidnanopartikel (SLN) wird das flüssige Öl eines Emulsionströpfchens durch ein Lipid ersetzt, das bei Hauttemperatur fest ist. Der Wirkstoff ist in der festen Matrix eingeschlossen, was seine Beweglichkeit verlangsamt und ihn vor dem umgebenden Wasser abschirmen kann. Eine spätere Variante, der nanostrukturierte Lipidträger (NLC), kombiniert feste und flüssige Lipide, um mehr Wirkstoff aufzunehmen.

Polymer- und Layer-by-Layer-Hüllen

Polymere Träger verwenden ein natürliches oder synthetisches Polymer als Wand oder Matrix. Beim Layer-by-Layer-Verfahren werden entgegengesetzt geladene Polymere nacheinander um einen Kern abgeschieden, wobei jede Schicht durch elektrostatische Anziehung an der vorherigen haftet. Das Verfahren wurde 1997 von Decher beschrieben und 1998 von Caruso, Donath, Sukhorukov und Möhwald auf Hohlkapseln erweitert. Sein entscheidendes Merkmal ist Kontrolle: Anzahl, Reihenfolge und Art der Schichten lassen sich wählen, sodass die Hülle gezielt gestaltet wird, statt sich selbst zu organisieren.

Im direkten Vergleich

Die Tabelle ist eine allgemeine Zusammenfassung der Literatur. Die Eigenschaften variieren je nach den konkreten Materialien und dem Verfahren der jeweiligen Formulierung.

Wo NanoVeil einzuordnen ist

NanoVeil ist die mehrschichtige Nanoverkapselungsplattform von Vegalab. NanoVeil baut eine mehrschichtige Biopolymerhülle mit bis zu 20 programmierbaren Schichten um einen Wirkstoff auf, sodass der Wirkstoff stabil gehalten wird, bis definierte Bedingungen ihn freisetzen. Sie gehört zur oben beschriebenen Layer-by-Layer-Familie. Der Mechanismus wird Schritt für Schritt unter So funktioniert die Verkapselung erklärt, die gemessene Größe der Kapsel unter Partikelgröße. Eine Zusammenfassung der Plattform finden Sie im Technologie-Hub.

Eine einzelne Formulierung kann mehr als einen Träger verwenden. Formulierer kombinieren oft eine Hülle für den empfindlichsten Wirkstoff mit einem Lipidsystem für die Grundlage. Die Inhaltsstoffangabe auf jeder Produktseite führt jedes enthaltene Material auf, zum Beispiel beim Hyaluronic Skin Repair Set mit versiegelten Fläschchen und beim Hydrating NanoSerum Set mit versiegelten Fläschchen.

Menge und Leistung

Ein Träger beschreibt, wie ein Wirkstoff gehalten wird. Die Menge jedes Wirkstoffs ist in der Inhaltsstoffangabe festgelegt, und die Leistung auf der Haut wird durch Tests des fertigen Produkts gezeigt. Wie Vegalab jede Art von Evidenz bewertet, erfahren Sie unter Evidenzstufen.

Zu Schutz und Freisetzung, den beiden Aufgaben, für die ein Träger gewählt wird, siehe Stabilität und Schutz und Kontrollierte Freisetzung. Zur weiterführenden Literatur siehe Trägersysteme. Die Begriffe werden im Glossar erklärt.

Literatur

Die unten aufgeführten Studien beschreiben die Technologie allgemein.

1. Bangham AD, Standish MM, Watkins JC. Diffusion of univalent ions across the lamellae of swollen phospholipids. Journal of Molecular Biology. 1965;13(1):238-252.
2. Uchegbu IF, Vyas SP. Non-ionic surfactant based vesicles (niosomes) in drug delivery. International Journal of Pharmaceutics. 1998;172(1-2):33-70.
3. Solans C, Izquierdo P, Nolla J, Azemar N, Garcia-Celma MJ. Nano-emulsions. Current Opinion in Colloid and Interface Science. 2005;10(3-4):102-110.
4. Müller RH, Mäder K, Gohla S. Solid lipid nanoparticles (SLN) for controlled drug delivery: a review of the state of the art. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 2000;50(1):161-177.
5. Decher G. Fuzzy nanoassemblies: toward layered polymeric multicomposites. Science. 1997;277(5330):1232-1237.
6. Donath E, Sukhorukov GB, Caruso F, Davis SA, Möhwald H. Novel hollow polymer shells by colloid-templated assembly of polyelectrolytes. Angewandte Chemie International Edition. 1998;37(16):2201-2205.