title: Development of a Film-Forming Oleogel with Increased Substantivity and 3D-Printed Microneedle Array Patches to Improve the Topical Treatment of Psoriasis
Creators: name: Pünnel, Larissa Carine
Publisher: name: Universität Tübingen
Year: 2025
Subjects: subject: 000
subject: 500
subject: Psoriasis
subject: Mikronadeln
subject: Formulierungsentwicklung
subject: Microneedle
subject: Psoriasis

description: Psoriasis ist eine chronisch-entzündliche Hauterkrankung, von der etwa 2 % der Weltbevölkerung betroffen sind. Die Haut ist durch ein rotes, silbrig-schuppiges Aussehen gekennzeichnet, das auf entzündliche Prozesse in der Haut und die Hyperproliferation von Hautzellen zurückzuführen ist. Die Hautbarriere ist daher gestört, was zu einem erhöhten Wasserverlust, schmerzhaften Läsionen und juckender Haut führt. Eine wirksame Behandlung erfordert eine topische Behandlung in Form von Formulierungen, die eine große Menge an lipophilen Komponenten zur Behandlung der Krankheit und zur Hydratisierung der Haut bereitstellen. Die beiden Wirkstoffe, die sich als Goldstandard etabliert haben, sind das Glukokortikoid Betamethasondipropionat (BDP) und das Vitamin-D-Derivat Calcipotriol (CA) Diese Kombination ist in marktüblichen Formulierungen erhältlich. Leider haben diese Formulierungen den Nachteil, dass sie durch Kontakt mit der Kleidung oder anderen Hautpartien leicht von der Haut entfernt werden können, was zu einer unzureichenden Wirkung der Wirkstoffe und zu einer unzureichenden Therapietreue der Patienten bei einer Langzeittherapie führt. Die Fähigkeit einer Formulierung, lange Zeit auf der Hautoberfläche zu verbleiben, wird als Substantivität bezeichnet. Um die Therapietreue der Patienten und die Arzneimittelsicherheit zu verbessern, zielt diese Arbeit darauf ab, die topische Therapie der Psoriasis durch die Entwicklung eines neuartigen filmbildenden Oleogels zu verbessern, das die Substantivität auf der Haut erhöht. Mehrere Arbeitsgruppen befassen sich mit der Entwicklung von topischen Formulierungen mit erhöhter Substantivität. Bisher wurden filmbildende Formulierungen als Emulsionen oder Lösungen mit einem geeigneten Filmbildner und Lösungsmittel entwickelt, und bei Bedarf Weichmacher zugesetzt. Da die Haut von Psoriasis-Patienten bereits sehr trocken ist, sind diese Formulierungen mit einem hohen Wassergehalt für diese Anwendung ungeeignet. Die OleoCraft™-Filmbildner bestehen aus Polyamiden mit unterschiedlichen durchschnittlichen Molekulargewichten. Das OleoCraft™ MP-30 mit einem Molekulargewicht von 30 000 Da bildet mit seinem Polyamid-Linker ein Gel-Netzwerk, wenn es mit mittel- bis hochpolaren Ölen aufgeschmolzen wird. Die größte Herausforderung dabei ist, eine Formulierung zu entwickeln, die lange auf der Haut verbleibt und aus der die Wirkstoffe in vergleichbarer Weise und Menge zu den verfügbaren Fertigarzneimitteln in die Haut penetrierten. Die in dieser Arbeit entwickelte Oleogel-Formulierung enthält eine Mischung aus Rizinusöl, mittelkettigen Triglyceriden und OleoCraft™ MP-30 in einer Konzentration von 7 %, die beim Auftragen einen kohäsiven, haftenden Film bilden, der eine längere Haftung auf der Haut und eine mit marktüblichen Formulierungen vergleichbare Penetration von BDP in die Haut gewährleistet. Ein weiterer Teil dieser Arbeit war die Entwicklung von Mikronadel-Array-Pflastern (MAP) für die Behandlung von Psoriasis. Im Allgemeinen ist das Eindringen von BDP und CA aus topischen Behandlungen aufgrund der verdickten Haut der Psoriasis eingeschränkt, was ihre therapeutische Wirkung reduziert. Mikronadeln sind ein neuer und vielversprechender Ansatz, um diese Herausforderung zu bewältigen. Sie erzeugen Mikrokanäle in der Haut, was die Abgabe von pharmazeutischen Wirkstoffen an die tieferen Hautschichten erhöht und so die Aufnahme und Wirksamkeit der Arzneistoffe verbessert. Der Einsatz von MAPs verbessert nicht nur die Behandlungsergebnisse, sondern bietet auch eine minimalinvasive und patientenfreundliche Alternative zu systemischen Therapien und birgt ein erhebliches Potenzial für eine bessere Behandlung der Psoriasis. In dieser Arbeit wurden mittels 3D-Druck runde Mikronadel-Pflaster (MAPs) mit einer flexiblen Basis entwickelt. Die Mikronadeln selbst wurden als quadratische Pyramiden, Kegel und Obelisken mit den Längen von 400 µm, 600 µm, 800 µm und 1000 µm gestaltet. Diese MAPs wurden hinsichtlich ihrer Bruchfestigkeit, der Penetrationstiefe in die Haut und möglicher Hautschädigungen hin untersucht. Dabei erwiesen sich die obeliskförmigen Mikronadeln als die robustesten. Bei der Anwendung von MAPs mit diesem Design in den Längen von 600 µm, 800 µm und 1000 µm in Kombination mit einer filmbildenden Formulierung konnte in ex-vivo-Experimenten eine signifikant höhere Menge an BDP, dass aus der Formulierung in die Haut penetrierte, festgestellt werden.