Solubilisierung stark lipophiler Arzneistoffe in lipidhaltige ...

Kapitel IV Solubilisation und Mizellbildung
Dies deutet darauf hin, dass die eingebetteten Steroidmoleküle keinen signifikanten
Einfluss auf die mizellare Struktur der einfachen lipidfreien H-Systeme haben. Die
Moleküle der Testosteronester ordnen sich innerhalb der mizellaren Gebilde höchstwahrscheinlich
(im Gegensatz zu den T-Molekülen) mit der Ketofunktion nach außen an
und richten damit ihre hydrophoben Esterketten nach innen. Bei den Solubilisationsuntersuchungen
kam es zu einem ungewöhnlichen Solubilisationsverhalten (Abb. 26,
IV.1.1.5), das sich in einer deutlich größeren Solubilisation von T gegenüber den
Testosteronestern zeigte, was auch in IV.1.2 diskutiert wurde. Mit Veresterung des T
steigt die Größe sowie die Lipophilie des Moleküls und verschiebt sich seine Solubilisationsstelle
im Vergleich zum T mehr in Richtung Mizellkern. Dadurch wird die Dichte
im Inneren der Mizellen größer und es steigt die Abstoßung zwischen den gleich
geladenen HTAB Kopfgruppen sowie folglich die Krümmung der Mizelle wieder.
Infolgedessen reduzieren sich die Lebensdauer und Beständigkeit der Aggregate und
somit die Solubilisation der Testosteronester gegenüber der des T beträchtlich. Dies hat
aber offenbar keinen Einfluss auf die mizellare Größe bis auf TU, dessen Größe
anscheinend die Entstehung etwas größerer Mizellen bewirkt. Der Befund, dass die sehr
große Solubilisation des T in dem einfachen H-System trotzdem keinen deutlichen
Einfluss auf die Mizellgröße hat und mit Zugabe von OS sehr deutlich abnimmt, hängt
wieder mit seiner Polarität und somit seiner voranschreitenden Solubilisationsstelle in der
Mizelle zusammen und steht dementsprechend im sehr guten Einklang mit den
Schlussfolgerungen von Treiner et al. [262]. Neben der Hydroxylgruppe im T-Molekül
und der Esterfunktion in den Testosteronestern besitzt die Ketogruppe auch ein
Dipolmoment und damit eine Polarität, die durch eine konjugierte Doppelbindung im
selben Ring sogar noch verstärkt wird. Aus der Tatsache, dass sich diese polaren
Funktionen an den gegenüberliegenden Enden des T-Moleküls befinden, lässt sich
schließen, dass sich diese Moleküle vermutlich paarweise anordnen, um sich im
mizellaren Gerüst integrieren zu können, besonders wenn keine andere Bindungsalternative
von der Umgebung wie z.B. die Doppelbindung der ungesättigten Lipide
angeboten wird. Hierbei lagern sich die polaren Funktionen auf der Innenseite des
Molekülpaars möglicherweise aneinander, während die hydrophoben Außenseiten in
Wechselwirkung mit den hydrophoben Alkylketten des Tensids treten und dadurch die
Einbettung der Moleküle in die Mizellen ermöglichen (Abb. 33 ). Die Aggregatstruktur
wird in erster Linie von der molekularen Struktur des Tensids bzw. von geometrischen
Kenngrößen bestimmt. Diese Kenngrößen sind das Volumen (V) und die Länge (L) des
hydrophoben Molekülteils sowie die effektive Querschnittsoberfläche der hydrophilen
Kopfgruppe (A). Gl. IV.2-1 fasst diese Faktoren unter dem Begriff Packungsparameter
PP zusammen [292,293].
V
PP = Gl. IV.2-1
A×L
Es ließ sich in diesem Zusammenhang herausstellen, dass sich Aggregate mit um so
größerer Grenzflächenkrümmung bilden, je kleiner der PP des Tensids ist und umgekehrt.
Bei großen Grenzflächenkrümmungen entstehen vorzugsweise Aggregatformen
wie Mizellen, während sich bei kleinen Grenzflächenkrümmungen eher flache Doppelschichten
und Vesikel bilden [294-296]. Wegen der Bildung dicht gepackter Ionenpaare
zwischen den elektrisch entgegengesetzt geladenen Kopfgruppen in den Mischungen
kationischer und anionischer Tenside, v.a. in den äquimolaren Mischungen, reduziert
sich A und steigt V gegenüber ihren Werten für die einzelnen Tensidmoleküle. Dies
resultiert in einem größeren PP-Wert und führt vorzugsweise zur Entstehung flacherer
Aggregatstrukturen. Je symmetrischer die Kohlenwasserstoffkettenlängen der beiden
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