Dissertation

Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – School of Veterinary Medicine Hannover / Library

Kim Maschin

In-vitro-Untersuchungen zur Permeation von verschiedenen Lokalanästhetika aus unterschiedlichen Formulierungen durch

equine Haut in Hinblick auf den Schenkelbrand des Pferdes

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-107438

title (engl.)

In-vitro-study of the permeation of different local anesthetics from various formulations through equine skin with regard to hot iron branding of horses

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Dissertation, 2015

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/maschink_ws15.pdf

abstract (deutsch)

In Deutschland muss ab 2019 eine schmerzstillende Behandlung während und nach dem Schenkelbrand des Pferdes erfolgen. Daher wird nach einer wirksamen und einfach durchführbaren Methode der Schmerzstillung gesucht. Ziel dieser Arbeit war es, eine Formulierung zu finden, aus der topisch applizierte Lokalanästhetika (LA) sehr gut durch equine Haut permeieren und eine vermutlich wirksame Konzentration in der Haut erreichen können.

 

Es wurden fünf unterschiedliche Fertigarzneimittel mit den Wirkstoffen Lidocain, Prilocain oder Tetracain getestet: Emla®-Creme (25 mg/g Lidocain und Prilocain), Anesderm®-Creme (25 mg/g Lidocain und Prilocain), Pliaglis®-Creme (70 mg/g Lidocain und Tetracain), Xylocain-Gel® (20 mg/g Lidocain) und Xylocain-Spray® (100 mg/g Lidocain). Um die Formulierungen besser vergleichen zu können, wurden den Formulierungen die LA manuell zugemischt, welche noch nicht in den jeweiligen Fertigarzneimitteln enthalten waren, so dass letztendlich alle drei LA (Lidocain, Prilocain und Tetracain) in den Formulierungen enthalten waren. Die Permeationsversuche wurden mit Hilfe von Franz-Diffusionszellen mit dermatomisierter Pferdehaut (700 µm) von sechs Pferden durchgeführt. Es erfolgte ein Vergleich der Permeation der LA aus den Formulierungen unter okklusiven und nicht okklusiven Bedingungen. Zudem wurden die Auswirkungen einer Verbrennung der Haut beispielhaft mit Emla®-Creme untersucht. Zusätzlich wurde die Konzentration von Lidocain und Prilocain aus Emla®-Creme in equiner Haut bestimmt. Außerdem wurde die Abhängigkeit der Permeation von Lidocain vom pH-Wert der Lösung untersucht.

 

Die Bestimmung der Konzentrationen im Akzeptormedium und der Extraktionsflüssigkeit erfolgte mittels UV-VIS-HPLC.

Prilocain zeigte die höchste Permeationsrate durch Pferdehaut, gefolgt von Lidocain und Tetracain. Diese Reihenfolge kann durch die physikochemischen Eigenschaften der LA erklärt werden (z.B. Molekulargewicht Tetracain > Lidocain > Prilocain). Die größte permeierte Menge von Lidocain wird aus Xylocain-Spray® erreicht. Allerdings zeigte Lidocain aus Emla®-Creme die höchste Permeationsrate. Prilocain permeiert aus Emla®-Creme in der größten Menge und Tetracain aus Pliaglis®-Creme. Prilocain zeigte eine geringere Permeation, wenn es den Fertigarzneimitteln zugemischt wurde (Pliaglis®-Creme, Xylocain-Gel® und Xylocain-Spray®). Tetracain zeigte hingegen nach einer Stunde keine signifikanten Unterschiede der Permeation aus den unterschiedlichen Formulierungen.

Die Konzentrationen von Lidocain und Prilocain aus Emla®-Creme in equiner Haut sind höher als die Werte, die laut Literaturangaben eine schmerzlindernde Wirkung haben. Daher könnte man annehmen, dass die gefundenen Konzentrationen ebenfalls zu einer schmerzlindernden Wirkung bei Pferden führen könnten. Diese Annahme müsste durch In-vivo-Untersuchungen bestätigt werden. Die Permeation von Lidocain bei unterschiedlichen pH-Werten zeigte die Tendenz, dass Lidocain bei einem neutralen pH-Wert der Lösung besser durch equine Haut permeiert.

 

Die vorliegende Arbeit bestätigt, dass die Permeation der LA durch equine Haut von der Formulierung abhängig ist. Die beste Permeationsrate der drei LA wird aus Emla®-Creme erreicht. Allerdings sollte auf Grund der Praktikabilität der Durchführung die Anwendung von Xylocain-Spray®, welches ebenfalls eine sehr gute In-vitro-Permeation von Lidocain ermöglicht, in vivo am Pferd getestet werden.

abstract (englisch)

From 2019 there must be a pain therapy during hot iron branding of horses in Germany. Therefore, a method is required which is effective and easy to perform. The aim of this study was to determine the formulation, which provides a good permeation of the contained local anesthetics (LA) through equine skin and probably reaches effective concentrations in the equine skin.

 

Five different finished medicinal products with the ingredients lidocaine, prilocaine and tetracaine were used: Emla®-Cream (25 mg/g lidocaine and prilocaine), Anesderm®-Cream (25 mg/g lidocaine and prilocaine), Pliaglis®-Cream (70 mg/g lidocaine und tetracaine), Xylocain-Gel® (20 mg/g lidocaine) and Xylocain-Spray® (100 mg/g lidocaine). For a better comparison the finished medicinal products were replenished with the missing local anesthetic in order to contain all three LA (lidocaine, prilocaine and tetracaine) in each formulation. The studies were performed in Franz-type diffusion cells with equine split skin (700 µm) with and without occlusive conditions (Tegaderm®). The effects of skin burning were examined exemplary with Emla®-Cream. Furthermore, the concentration of lidocaine and prilocaine from Emla®-Cream in equine skin were determined. In addition, the relevance of the pH level of the solution for the permeation of lidocaine was examined. The concentrations of the LA in the acceptor medium and the extracted solution were determined by UV-VIS-HPLC.

 

Prilocaine had the highest permeation rate through equine skin, followed by lidocaine and tetracaine. This order could be explained by their physicochemical properties (molecular weight: tetracaine> lidocaine > prilocaine). The highest permeated amount of lidocaine was achieved by Xylocain-Spray®, followed by prilocaine from Emla®-Cream and tetracaine from Pliaglis®-Cream. But the highest permeation rate of Lidocain was achieved from Emla®-Cream. Prilocaine showed a lower permeation from the formulations, in which prilocaine were supplemented (Pliaglis®-Cream, Xylocain-Gel® and Xylocain-Spray®). After one hour Tetracaine exhibited no significant variations of the permeation from the different formulations.

Lidocaine and prilocaine from Emla®-Cream reached higher concentrations in the in equine skin, then described in the literature. Because the data from the literature achieves analgesic effects in humans, it could be assumed that the concentrations in equine skin are analgesic, too. This assumption must be confirmed by in-vivo-examinations. The permeation from lidocaine showed the tendency that lidocaine might permeate better at neutral pH level.

 

The results confirm that permeation of LA trough equine skin is depending on the formulation. The best permeation rates of the three LA were achieved by Emla®-Cream. However, regarding to the practicability of the application Xylocain-Spray® which also provided a good in-vitro-permeation of lidocaine should be examined in vivo in horses.

keywords

Pferd, Lokalanästhetika, Permeation, equine, local anaesthetics, permeation

kb

7.610