Das Berliner Nanotechnologie-Unternehmen Capsulution NanoScience AG hat eine vorklinische in vivo-Studie zur Erhöhung der Bioverfügbarkeit eines schwer wasserlöslichen Wirkstoffes erfolgreich abgeschlossen. Im Vergleich zu dem unformulierten Wirkstoff konnte eine Verdreifachung der Bioverfügbarkeit sicher nachgewiesen werden. Damit ist es der Capsulution AG gelungen, die Stärke ihrer patentgeschützen Technologien bei pharmazeutischen Entwicklungen eindrucksvoll unter Beweis zu stellen.
Viele Wirkstoffe stellen Arzneimittelforscher vor ein großes Problem: Sie sind schwer wasserlöslich und lösen sich daher schlecht oder nur sehr langsam in Körperflüssigkeiten wie etwa dem Magen- oder Darmsaft auf. In der Folge tritt nur ein kleiner, gelöster Anteil über die Magen- oder Darmschleimhaut in den Blutkreislauf über, während die weitaus größere Wirkstoffmenge auf direktem Wege ausgeschieden wird. Aber selbst von den Wirkstoffmolekülen, die in den Blutkreislauf gelangen konnten, erreicht häufig nur ein kleiner Prozentsatz das zu behandelnde Zielorgane. Der weitaus größere Anteil wird unverändert mit dem Urin ausgeschieden. Entwickler sprechen in diesem Zusammenhang von „geringer Bioverfügbarkeit“.
Um die Bioverfügbarkeit zu verbessern, versuchen Arzneimittelformulierer bei schwer wasserlöslichen Wirkstoffen die Auflösung der pharmakologischen Substanzen zu erhöhen. „Wir kombinieren Mikronisierungstechniken mit unserer LBL-Technologie“, erklärt Christoph Dunmann, Projektleiter bei Capsulution. Dank ihrer vergrößerten Oberfläche treten die stabilisierten Wirkstoffpartikel leichter mit den wässrigen Körperflüssigkeiten in Wechselwirkung und lösen sich schneller auf. Die tensidfreien Formulierungen sind sehr gut verträglich. Durch Herabsetzung der therapeutischen Dosis wird die Gefahr von Nebenwirkungen weiter verringert.
„In der aktuellen Studie untersuchten wir die Pharmakokinetik einer schwerst wasserlöslichen Modellsubstanz mit einer Löslichkeit kleiner als 40 Milligramm pro Liter nach oraler Gabe in Ratten“, so Dunmann weiter. Getestet wurden verschiedene nanopartikuläre LBL-Formulierungen, bei denen die eingesetzten Polyelektrolyte sowie die Anzahl der Schichten variierten. Im Vergleich mit dem unformulierten Wirkstoff ließ sich die Bioverfügbarkeit mit allen LBL-Formulierungen signifikant erhöhen.
Nach der erfolgreichen Tierstudie setzt Capsulution auf schnelle Weiterentwicklung. Eine zweite Tierstudie zur oralen Bioverfügbarkeit steht noch im ersten Halbjahr dieses Jahres auf dem Programm. Geplant sind auch Formulierungsoptimierungen von Nanosuspensionen für eine intravenöse Administration und Formulierungen für subkutane und intramuskuläre Gaben mit einer zusätzlichen Depotwirkung. Auch an einer nicht invasiven Methode, Wirkstoffe ins Auge zu bringen, wird gearbeitet.
Viele Wirkstoffe stellen Arzneimittelforscher vor ein großes Problem: Sie sind schwer wasserlöslich und lösen sich daher schlecht oder nur sehr langsam in Körperflüssigkeiten wie etwa dem Magen- oder Darmsaft auf. In der Folge tritt nur ein kleiner, gelöster Anteil über die Magen- oder Darmschleimhaut in den Blutkreislauf über, während die weitaus größere Wirkstoffmenge auf direktem Wege ausgeschieden wird. Aber selbst von den Wirkstoffmolekülen, die in den Blutkreislauf gelangen konnten, erreicht häufig nur ein kleiner Prozentsatz das zu behandelnde Zielorgane. Der weitaus größere Anteil wird unverändert mit dem Urin ausgeschieden. Entwickler sprechen in diesem Zusammenhang von „geringer Bioverfügbarkeit“.
Um die Bioverfügbarkeit zu verbessern, versuchen Arzneimittelformulierer bei schwer wasserlöslichen Wirkstoffen die Auflösung der pharmakologischen Substanzen zu erhöhen. „Wir kombinieren Mikronisierungstechniken mit unserer LBL-Technologie“, erklärt Christoph Dunmann, Projektleiter bei Capsulution. Dank ihrer vergrößerten Oberfläche treten die stabilisierten Wirkstoffpartikel leichter mit den wässrigen Körperflüssigkeiten in Wechselwirkung und lösen sich schneller auf. Die tensidfreien Formulierungen sind sehr gut verträglich. Durch Herabsetzung der therapeutischen Dosis wird die Gefahr von Nebenwirkungen weiter verringert.
„In der aktuellen Studie untersuchten wir die Pharmakokinetik einer schwerst wasserlöslichen Modellsubstanz mit einer Löslichkeit kleiner als 40 Milligramm pro Liter nach oraler Gabe in Ratten“, so Dunmann weiter. Getestet wurden verschiedene nanopartikuläre LBL-Formulierungen, bei denen die eingesetzten Polyelektrolyte sowie die Anzahl der Schichten variierten. Im Vergleich mit dem unformulierten Wirkstoff ließ sich die Bioverfügbarkeit mit allen LBL-Formulierungen signifikant erhöhen.
Nach der erfolgreichen Tierstudie setzt Capsulution auf schnelle Weiterentwicklung. Eine zweite Tierstudie zur oralen Bioverfügbarkeit steht noch im ersten Halbjahr dieses Jahres auf dem Programm. Geplant sind auch Formulierungsoptimierungen von Nanosuspensionen für eine intravenöse Administration und Formulierungen für subkutane und intramuskuläre Gaben mit einer zusätzlichen Depotwirkung. Auch an einer nicht invasiven Methode, Wirkstoffe ins Auge zu bringen, wird gearbeitet.
