Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Untersuchung der perkutanen Resorption von Benzoesäure, Hydrocortison und Testosteron am isoliert perfundierten Rindereuter

Schaper, Elisabeth

In the presented study the isolated perfused bovine udder was used as an in vitro model. Using this model, the transdermal penetration, permeation and resorption of benzoic acid, hydrocortisone and testosterone were tested. Mammary glands from healthy slaughtered cows were perfused with warmed and gassed tyrode solution. 40 mg of each substance were applied on a skin area of 100 cm². The time of experimentation was four hours. Perfusate samples, skin biopsies and tesa® strip samples were taken. In addition, the microdialysis technique was used for a period of three hours. The detection of hydrocortisone and testosterone was performed with an enzyme linked immuno sorbent assay. Benzoic acid was detected by high pressure liquid chromatography. In the presented study significant differences between the resorption of benzoic acid, hydrocortisone and testosterone could be proved. During the time of experimentation the amount of benzoic acid found in the perfusat was highest, followed by hydrocortisone and testosterone. In the same order the amounts of the three substances appeared in the extracellular fluid of the dermis, determined by microdialysis technique. No significant differences in the concentrations of benzoic acid, hydrocortisone and testosterone were observed in skin biopsies taken after 60, 120 and 240 minutes. In the tesa® strip samples, especially the first one, a high concentration of hydrocortisone and smaller amounts of benzoic acid and testosterone could be found. The difference in the over all concentration of hydrocortisone and testosterone of the tesa® stripe samples is significant. From the results of this work it can be deduced, that benzoic acid is penetrating the stratum corneum fast. But as fast it is leaving the stratum corneum into the blood-vessel system. Hydrocortisone is penetrating slower into the stratum corneum, where it is building a depot. Testosterone is penetrating the stratum corneum fast and is leaving it slow. This effect is based on the lipophilicity of testosterone, which causes a strong affinity to the stratum corneum. Concerning to the concentration gradients, it is obvious that the first 7 tesa® strip samples carry parts of the stratum corneum disjunctum. The following stripes carry the first parts of the stratum corneum conjunctum. The experimental results prove that the isolated perfused bovine udder is a suitable in vitro model for the measurement of resorption differences of topical drugs.

In der vorliegenden Arbeit sind mit Hilfe des isoliert perfundierten Rindereuters als In-vitro-Modell die transdermale Penetration, Permeation und Resorption der Substanzen Benzoesäure, Hydrocortison und Testosteron untersucht worden. Die Euter für die Untersuchungen stammten von gesunden laktierenden Schlachtkühen und wurden mit erwärmter, begaster Tyrodelösung perfundiert. Es wurden jeweils 40 mg der Substanzen auf eine Euterhautfläche von 100 cm² aufgebracht. Die Versuchsdauer betrug vier Stunden. Es wurden Perfusatproben, Hautproben und Tesafilmabrissproben entnommen. Zusätzlich wurde die Mikrodialysetechnik über einen Zeitraum von drei Stunden angewendet. Der Hydrocortison- und Testosteronnachweis wurde, nach entsprechender Probenaufarbeitung, mittels Enzymimmunoassay durchgeführt. Der Benzoesäurenachweis erfolgte mit der Hochdruckflüssigkeitschromatographie. In der hier durchgeführten Arbeit konnten signifikante Unterschiede zwischen der Resorption von Benzoesäure, Hydrocortison und Testosteron ermittelt werden. Im Perfusat wurde über den Versuchszeitraum am meisten Benzoesäure, gefolgt von Hydrocortison und Testosteron, nachgewiesen. In gleicher Reihenfolge stellen sich die Substanzmengen als ungebundene Gewebespiegel, die mittels Mikrodialysetechnik bestimmt worden sind, dar. Nach Auswertung der Hautproben konnte kein signifikanter Unterschied zwischen den Konzentrationen von Benzoesäure, Hydrocortison und Testosteron zu den verschiedenen Entnahmezeitpunkten (60, 120 und 240 min) festgestellt werden. In den Tesafilmabrissproben, insbesondere am ersten Abriss, befinden sich die größten Konzentrationen an Hydrocortison, gefolgt von Benzoesäure und Testosteron. Der Unterschied zwischen der Gesamtkonzentration aller Abrisse (Medianwert) von Hydrocortison und Testosteron ist signifikant. Aus den vorliegenden Ergebnissen kann gefolgert werden, dass Benzoesäure schnell in das Stratum corneum penetriert, schnell aus diesem abflutet und in das Gefäßsystem resorbiert wird. Hydrocortison diffundiert nur langsam ins Stratum corneum und bildet dort ein Depot aus. Testosteron penetriert schnell in die Hornschicht hinein, flutet aber insgesamt langsam aus dieser ab, da es aufgrund seiner Lipophilie eine hohe Affinität zur Hornschicht hat. Anhand der Konzentrationsverläufe der eingesetzten Substanzen in den Tesafilmabrissproben kann postuliert werden, dass sich an den ersten sieben Tesafilmabrissen Hornschichtlamellen des Stratum corneum disjunctum befinden und dass der Wechsel zum Stratum corneum conjunctum mit dem achten Tesafilmabriss beginnt. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass das isoliert perfundierte Rindereuter für In-vitro-Studien zur Erfassung von Resorptionsunterschieden topisch applizierter Substanzen geeignet ist.

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Schaper, Elisabeth: Untersuchung der perkutanen Resorption von Benzoesäure, Hydrocortison und Testosteron am isoliert perfundierten Rindereuter. Hannover 2003. Tierärztliche Hochschule.

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