Solubilisierung stark lipophiler Arzneistoffe in lipidhaltige ...

Kapitel IV Solubilisation und Mizellbildung
Steigerung dieses Effekts mit Zunahme der Esterkettenlänge der solubilisierten Steroide
(Abb. 30). Möglicherweise teilen sich die Mizellen bei solchen hohen Konzentrationen der
Steroide in kleinere Aggregate mit einem geringen Steroidinhalt pro Aggregat (z.B. 1-3
Steroidmoleküle), um möglichst in Wechselwirkung mit dem ganzen Überschuss der
Steroidmoleküle zu treten. Dieser Effekt steigert sich dementsprechend mit Zunahme
der Molekülgröße, da nun weniger Moleküle in ein Aggregat passen können. Beispielsweise
errechnet die Software ACD/ChemSketch für TU-Moleküle eine theoretische Länge
von ca. 23 Å, während die DLS-Messungen für die Mizellgrößen in diesem gesättigten
System einen R h von nur ca. 25,3 Å ergaben. Der Rückgang der Solubilisation der
Testosteronester mit zunehmenden Esterkettenlängen (TU) gegenüber den kleinkettigen
Estern im einfachen B-System (Abb. 26, IV.1.1.5) bekräftigte diese Schlussfolgerung
und deutete auf eine erschwerte Solubilisation mit der Erhöhung der Esterkettenlänge
des Steroids hin.
Tenside mit großen hydrophilen Kopfgruppen wie N-methylierte quaternäre Alkylammoniumhalogenide
neigen vorzugsweise zur Bildung sphärischer Mizellen [271,272]. In
zusatzfreien wässrigen Lösungen sind HTAB-Mizellen jedoch anisotrop [273,274].
Weiterhin nimmt ihre „scheinbare“ Größe nach geringem Zusatz von Benzol zu [273].
Smith & Alexander [275] stellten bei ihrer Untersuchung der Solubilisation verschiedener
Aromaten in der Lösung des kationischen Tensids Cetylpyridiniumchlorid fest,
dass Aromaten die Bildung von langen stäbchenförmigen Mischmizellen fördern. Dieses
wurde auch von Eriksson & Gillberg [276] bestätigt und auf eine gewisse Polarisierbarkeit
der Benzolmoleküle zurückgeführt, die einem Teil dieser Moleküle die Solubilisation
in einer zu den polaren Tensidkopfgruppen sehr nahen Region sowie auch die
Bildung von Wasserstoffbrücken mit den dort penetrierten Wassermoleküle ermöglicht.
Die Autoren vermuteten auch bei der Solubilisation des Benzols in höheren Konzentrationen
eine Steigerung der Wechselwirkung zwischen den Kohlenwasserstoffketten im
Mizellinneren mit entsprechender Erniedrigung deren thermaler Mobilität bei der Entwicklung
zu stäbchenförmigen Mischmizellen infolge der Solubilisation des Benzols in
dieser Region. Mit zunehmender Konzentration des Tensids HTAB entstehen in seinen
Systemen zumeist stäbchenförmige Mizellen [271,272,276-284]. Viele Faktoren wie pH,
Temperatur und die Gegenwart anderer Zusätze in der Lösung wie z.B. Salze können
diesen Vorgang beeinflussen. Besonders die Art und Konzentration solcher Salze beeinflussen
die Entstehung der stäbchenförmigen Mizellen [279]. Über Mischungen von Fettsäuren
wie OS mit Alkyltrimethylammoniumhalogeniden ist in der Literatur wenig
bekannt. Jedoch findet man zahlreiche Publikationen, die von Mischungen gegensätzlich
geladener Tenside wie z.B. HTAB und Natriumdodecylsulfat (NaDS) handeln [262,285-
290]. Tomašić et al. [291] zitierten viele Arbeiten in diesem Zusammenhang. In
Mischungen von entgegengesetzt geladenen Tensiden kann es zur Bildung von Niederschlägen
(Ionenpaarbildung aus Tensiden), kristallinen Phasen, Vesikeln oder Mizellen
kommen. Was sich bildet, hängt in erster Linie von der Konzentration der Tenside und
ihrem molaren Verhältnis, Art der Gegenionen und strukturellen Eigenschaften der
Tenside (wie elektrostatischer Wechselwirkung zwischen den Kopfgruppen und Asymmetrie
in den Kettenlängen zwischen den beiden Tensiden) ab. Durch die Änderung
eines dieser Faktoren kann es zu einer Phasenumwandlung von ebenen kristallinen zu
gekrümmten lamellaren Phasen bis hin zu Vesikeln und Mischmizellen kommen. Dabei
wurde auch eine gleichzeitige Koexistenz unterschiedlicher Phasen über einen breiten
Bereich der Zusammensetzung festgestellt [291]. Bei der Solubilisation der Steroide in
den einfachen H-Systemen (1,5 µmol/ml) zeigte sich nur im Falle von TU eine geringfügige
Änderung der mizellaren Größe gegenüber dem wirkstofffreien System (Abb. 31).
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