
Geringe Wasserlöslichkeit
Wenn sich ein Wirkstoff nicht in der Darmflüssigkeit löst, kann er nicht aufgenommen werden, egal wie permeabel er ist. Geringe Löslichkeit ist die häufigste Barriere der Wirkstoffabgabe, sowohl in der Arzneimittel-Entwicklungspipeline als auch bei Nahrungsergänzungsmitteln, und sie ist der Hauptgrund, warum Curcumin, CoQ10 und Astaxanthin niedrige und schwankende Blutspiegel zeigen.
Wie die Löslichkeit die Aufnahme begrenzt
Für die Aufnahme muss ein Wirkstoff an der Darmwand gelöst vorliegen. Lipophile Wirkstoffe mit einem logP über etwa 3 und einer Wasserlöslichkeit unter 0,1 mg/mL lösen sich langsam und unvollständig, sodass ein Großteil der Dosis unaufgenommen durchläuft. Im Biopharmazeutischen Klassifizierungssystem sind dies Wirkstoffe der Klasse II (geringe Löslichkeit, hohe Permeabilität) oder der Klasse IV (geringe Löslichkeit, geringe Permeabilität). Die Exposition wird zudem stark nahrungsabhängig, da Nahrungsfett und Galle helfen, sie zu lösen.

Etablierte Ansätze
Formulierer nutzen Partikelverkleinerung und Nanokristalle, amorphe feste Dispersionen, Cyclodextrin-Komplexe, Salzformen und lipidbasierte Systeme wie selbstemulgierende Wirkstoffabgabesysteme. Jeder Ansatz hat Nachteile: Amorphe Formen können rekristallisieren, Cyclodextrine erhöhen das Volumen, und Lipidsysteme können in Kapseln instabil sein. Bei Curcumin erhöhte die gleichzeitige Gabe von Piperin in einer kleinen Studie am Menschen die Exposition, indem es den Metabolismus hemmte, nicht indem es die Löslichkeit verbesserte. Die Wahl zwischen ihnen hängt von Dosis, Stabilität und davon ab, ob auch der First-Pass-Metabolismus eine Rolle spielt.
Häufig betroffene Wirkstoffe
In unserer Bibliothek ist geringe Löslichkeit die wichtigste Barriere für Curcumin, CoQ10, Astaxanthin, Resveratrol und Pterostilben, Quercetin und Fisetin sowie für viele Porphyrine. Mehrere davon sind sowohl schwer löslich als auch nach der Aufnahme stark metabolisiert, sodass eine verbesserte Auflösung allein die Plasmaspiegel der Ausgangsverbindung möglicherweise nicht erhöht. Ein aussagekräftiges Screening misst daher Auflösung und Metabolismus gemeinsam, bevor eine Darreichungsform gewählt wird. Darreichungsformen sollten daher pro Wirkstoff gewählt werden, nicht pro Kategorie.
Wichtige Fakten
- Rund 40 % der vermarkteten Arzneimittel und bis zu 90 % der Entwicklungskandidaten sind schlecht wasserlöslich (Kalepu und Nekkanti 2015, Acta Pharm Sin B)
- Das Biopharmazeutische Klassifizierungssystem definiert vier Klassen nach Löslichkeit und Permeabilität (Amidon et al. 1995, Pharm Res)
- Curcumin zeigt beim Menschen eine schlechte Aufnahme, einen schnellen Metabolismus und eine schnelle Ausscheidung (Anand et al. 2007, Mol Pharm)
- Piperin erhöhte die Bioverfügbarkeit von Curcumin in einer kleinen Studie am Menschen um etwa 2000 % (Shoba et al. 1998, Planta Med)
Wie unsere Ausbringungstechnologie zum Einsatz kommt
Verkapselung begegnet der Löslichkeit, indem sie den Wirkstoff bereits dispergiert bereitstellt. Ein lipophiler Kern hält den Wirkstoff in molekularer oder nanoskaliger Form, und hydrophile Außenschichten halten die Partikel in der Darmflüssigkeit in Suspension, sodass die Aufnahme nicht mehr auf die Auflösung von Kristallen warten muss. Schichten verlangsamen zudem die Rekristallisation während der Lagerung, ein häufiges Versagen amorpher Formen. Wo der First-Pass-Metabolismus den größeren Verlust darstellt, reicht die Dispersion allein nicht aus, und das sagen wir auch.
Senden Sie uns einen schwer löslichen Wirkstoff für ein Dispersions- und Stabilitäts-Screening.
Weiterführende Lektüre
- Bibliothek der Herausforderungen bei der Wirkstoffabgabe
- geringe Membranpermeabilität
- First-Pass-Metabolismus
- Wirkstoffprofil Curcumin
- Profil CoQ10 und PQQ
- orale Kapseln und Tabletten
- Vital Porphyrin Nano, ein löslichkeitslimitiertes Programm
- Liposomen, Lipid-Nanopartikel und Polymerhüllen im Vergleich
- Verkapselungsplattform von Vegalab
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