Transdermale Applikation

Als transdermale Applikation bezeichnet man die Gabe (Applikation) von Medikamenten über die Haut.

Bei der transdermalen Applikation wird die Arzneiform in Kontakt mit der Haut gebracht, so dass ihre Wirkstoffe durch die Haut ("transdermal") resorbiert werden. Sie gelangen so in den Blutkreislauf und von dort an ihren eigentlichen Wirkort. Die transdermale Applikation ist von der dermalen Applikation abzugrenzen, da bei letzterer nur lokal in der Haut Wirkstoffspiegel erreicht werden.

Ein häufig verwendetes Verfahren der transdermalen Applikation sind transdermale Pflaster, die auch "transdermales therapeutisches System" (TTS) genannt werden. Sie können medikamentöse Wirkstoffe langsam und kontrolliert aus einem Wirkstoffdepot freisetzen. Eine weitere transdermale Darreichungsform ist das transdermale Spray.

Die Aufgabe der Haut ist es, den Körper vor externen Fremdstoffen zu schützen. Aus diesem Grund eignet sich nicht jeder Arzneistoff und jede Darreichungsform dazu, einen Wirkstoff in ausreichender Form durch die Haut leiten zu können.

Die Barriereeigenschaften der Haut setzt sich vor allem aus zwei Eigenschaften zusammen, die im "Ziegelstein-Mörtel-Modell" dargestellt werden. In diesem Modell wird der Aufbau der Haut mit einer gemörtelten Mauer verglichen. Der Arzneistoff kann in Analogie die Haut nur durch die "Fugen" (Interzellularsubstanz), und nicht durch die "Ziegelsteine" (Korneozyten) durchqueren. Die Haut hat also vor allem zwei Barriereeigenschaften:

• Tortuosität: Die Korneozyten sitzen versetzt aufeinander; der Arzneistoff kann jedoch nur interzellulär diffundieren. Hierdurch verlängert sich der Diffusionsweg
• Lipidphase: Die Hautfette, die sich zwischen den Korneozyten befinden, stellen ein Diffusionshindernis für den Arzneistoff dar.

Damit sich ein Wirkstoff für eine transdermale Applikation eignet, muss er eine ausreichende Hautpermeation aufweisen, die sich vor allem bei hoher Lipophilie und kleiner Molekülmasse einstellt.

Aufgabe der Darreichungsform ist es, ein ausreichend großes Reservoir anzubieten, aus welchem der Arzneistoff erst in die Haut diffundiert und aus dieser in das Blut. Bei der Permeation durch die Haut lassen sich zwei Phasen unterscheiden:

• Verzögerungsphase (Lag-Phase): Zu Beginn reichert sich der Arzneistoff in der Haut an und bildet dort ein Reservoir.
• Gleichgewichtsphase: Wenn die Haut gesättigt ist, geht der Wirkstoff linear, d.h. nach einer Kinetik 1. Ordnung, ins Blut über.

Die Hautpermeation in der Gleichgewichtsphase wird durch folgende Gleichung mathematisch beschrieben:

Hieraus folgt, dass der Diffusionskoeffizient und der Verteilungskoeffizient Eigenschaften des Arzneistoffs sind, welche die Permeation beeinflussen. Die Darreichungsform geht vor allem über die Donorkonzentration (also Wirkstoffbeladung) in die Gleichung ein. Der wichtigste Parameter, der den Patienten betrifft, ist die Hautdicke.

Folgende weitere Parameter können die Resorption beeinflussen:

• Applikationsort: Hinter dem Ohr oder auf der Brust ist die Haut permeabler als an der Hand. Dies liegt an der unterschiedlichen Beschaffenheit der Haut.
• Okklusion: Durch Anlegen eines Okklusionsverbands steigt der Wassergehalt in der Haut, wodurch diese permeabler wird.
• Formulierung: Durch Zugabe von Permeationsbeschleunigern (z.B. Harnstoff) kann die Permeation verbessert werden.

In der Praxis der transdermalen Applikation ist nicht die Hautpermeation, sondern die Arzneistofffreigabe aus der Arzneiform der geschwindigkeitsbestimmende Schritt. Auf diese Weise kann man mit Matrix-TTS eine zu Beginn annähernde Kinetik 0. Ordnung erzielen, also eine konstante Anflutung des Arzneistoffs in das Blut.