Pharmazeutisch-kosmetische Anwendungen Nanostrukturierter Lipidcarrier (NLC): Lichtschutz und Pflege

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1 Pharmazeutisch-kosmetische Anwendungen Nanostrukturierter Lipidcarrier (NLC): Lichtschutz und Pflege Inaugural-Dissertation zur Erlangung der Doktorwürde im Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie der Freien Universität Berlin vorgelegt von Anne Saupe Berlin 2004

2 1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. R. H. Müller 2. Gutachter: Univ. Prof. Dr. A. Fahr Tag der mündlichen Prüfung:

3 Das Fehlen einer besonderen Kennzeichnung oder eines entsprechenden Hinweises auf ein Warenzeichen, ein Gebrauchsmuster oder einen Patenschutz lässt nicht den Schluss zu, dass über die in dieser Arbeit angegebenen Dinge frei verfügt werden kann.

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5 Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung und Problemstellung Allgemeiner Teil Aufbau und Funktion der Haut Lichtschutz UV-Strahlung und ihre Wirkung Wirkungsweise von Lichtschutzfiltern Trägersysteme für die topische Anwendung Materialien Lipide Cutina CP Compritol 888 ATO Carnaubawachs Miglyol Emulgatoren Tego Care Miranol Ultra C Wirkstoffe Ethylhexylmethoxycinnamat Ethylhexyltriazon Tinosorb S Oxybenzon Avobenzon Titandioxid Vitamin A Sonstige Rohstoffe Methoden und Methodenentwicklung Herstellung kolloidaler Lipiddispersionen Verbesserung der kosmetischen Qualität von NLC-Formulierungen Partikelgröße und Partikelladung Laserdiffraktometrie (LD) Photonenkorrelationsspektroskopie (PCS) Zetapotential (ZP) Dynamische Differenzkalorimetrie (DSC) Lichtmikroskopie Transmissionselektronenmikroskopie... 32

6 Inhaltsverzeichnis. 4.7 UV-VIS-Spektroskopie Absorptionsmessung verdünnter wässriger Dispersionen Transpore Test (nach Diffey) Sun-to-See Test SPF in vitro-bestimmung von SLN-, NLC-Dispersionen und Nanoemulsionen SPF in vivo- und Wasserfestigkeitsbestimmung einer NLC-Dispersion und Nanoemulsion Orientierende sensorische Beurteilung der kosmetischen Qualität HPLC-Analytik und Probenaufbereitung Ergebnisse und Diskussion SLN und NLC Physikalische Stabilität Herstellung Langzeitstabilität Kristallinität der Lipidmatrix Mikroskopische Untersuchung fester Lipid Nanopartikel (SLN) Scaling up des Herstellungsverfahrens SLN und NLC als Lichtschutzsystem Placebo SLN und NLC Rezepturentwicklung, Langzeitstabilität UV-Absorption wässriger Lipiddispersionen Erhöhung des Lichtschutzeffekts von Titandioxid durch Inkorporation in feste Lipidnanopartikel (SLN) Rezepturentwicklung, Langzeitstabilität UV-blockierende Eigenschaften UV-blockierende Eigenschaften wässriger Lipiddispersionen Transpore Test Sun-to-See Test Nanostrukturierte Lipidcarrier (NLC) ein neuartiger Carrier für molekulare Lichtschutzfilter Lipidscreening Rezepturentwicklung, Langzeitstabilität UV-blockierende Eigenschaften wässriger Lipiddispersionen NLC mit inkorporierter Mischung chemischer Lichtschutzfilter Lipidscreening Rezepturentwicklung, Physikalische Stabilität UV-blockierende Eigenschaften wässriger Lipiddispersionen Entwicklung einer Sonnenschutzformulierung mit SPF

7 Inhaltsverzeichnis Lipidscreening für molekulare und partikuläre Filter Herstellung von NLC-Dispersionen mit molekularen und partikulären Blockern Physikalische Stabilität In vitro-schutzwirkung der NLC-Dispersionen NLC-Dispersionen mit erhöhter Beladung chemischer und physikalischer Filter Physikalische Stabilität In vitro-schutzwirkung der NLC-Dispersionen Erhöhung der Konzentration des partikulären Filters Physikalische Stabilität UV-blockierende Eigenschaften wässriger Dispersionen SPF in vitro-bestimmung Entwicklung einer Hydrogelformulierung Physikalische Stabilität UV-blockierende Eigenschaften wässriger Dispersionen SPF in vitro-bestimmung Übertragung auf den Technikumsmaßstab Scaling up Physikalische Stabilität UV-blockierende Eigenschaften wässriger Dispersionen SPF in vivo- und Wasserfestigkeitsbestimmung einer NLC-Dispersion und Nanoemulsion Entwicklung einer Cremeformulierung Physikalische Stabilität UV-blockierende Eigenschaften wässriger Dispersionen NLC als Träger für Retinol und Titandioxid Rezepturentwicklung hinsichtlich der Stabilität von Retinol Physikalische Stabilität retinolhaltiger NLC-Dispersionen Kombination von Hautpflege und Sonnenschutz Rezepturentwicklung Inkorporierung von NLC in Emulsionen Unterschiede der kombinierten Systeme Physikalische Stabilität Retinolstabilität UV-blockierende Eigenschaften Kosmetische Qualität Erhöhung der Transparenz Zusammenfassung der Arbeit Literaturverzeichnis

8 Inhaltsverzeichnis. 8 Publikationsliste Danksagung Lebenslauf