Quantitative Analyse von Arzneistoff-Membran-Wechselwirkungen ...

Potentiometrischen Bestimmung von Verteilungskoeffizienten
3.4.4 Das liposomale Verteilungssystem
3.4.4.1 Unterschiede in den Verteilungssystemen
Wenn das Verteilungsverhalten an Membranen untersucht werden soll, muss den spezifischen Dipoleigenschaften
der Phosphatidylcholin-Kopfgruppen Rechnung getragen werden. Bei der Bestimmung
von Verteilungskoeffizienten an biologischen Membranen sind weitere Unterschiede zu den homogenen
organischen Phasen zu berücksichtigen (Schubert 1994):
extrem große Membranoberflächen an den Innen- und Außenseiten, so dass jedes
Arzneistoffmolekül an die Membran gelangen kann;
die Phospholipid-Moleküle tragen Ladungen, über einen großen pH-Bereich haben sie
Zwitterionencharakter;
die Membranen lebender Zellen besitzen asymmetrische elektrische Eigenschaften (Innenseite
negativ, Außenseite isoelektrisch);
die Bindung geladener Moleküle an und in Membranen ist erleichtert.
Zur exakten Messung von Bindungs- oder Verteilungsparametern an Phospholipid-Membranen mittels
potentiometrischer Titration sind unilamellare Vesikel als Modell notwendig (Sirius Analytical
Instruments 1996). Eine asymmetrische Adsorption und eine verlangsamte Permeation führen bei
multilamellaren Systemen zur einem Konzentrationsgefälle zwischen Außenraum und dem tiefstem
Kompartiment, das zeitabhängige Messwerte in der äußeren Phase verfälscht.
Die Abb. 15 macht die Unterschiede in der Ionenpaar-Verteilung zwischen n-Octanol/Wasser und
Liposomen deutlich. Die Abnahme des pKa-Wertes in Gegenwart einer nicht mit Wasser mischbaren
organischen Phase (poKa-Wert) ist für basische Arzneistoffe charakteristisch. Wenn der poKa-Wert bei zunehmenden Volumenverhältnissen rV einem konstanten Wert entgegenstrebt (poKsch-Wert), deutet dieses Phänomen auf eine Ionenpaar-Verteilung hin (STAN 1995 a). Anhand von Chlorpromazin
und Verapamil wurde der Einfluß von rV im n-Octanol/Wasser- (poKa) und liposomalen
Verteilungssystem (pmKa) untersucht.
pxKa-Wert
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
6.5
6.0
pKa Chlorpromazin
pKa Verapamil
pmKa
poKa
5.5
0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
Volumenverhältnis r V
Abbildung 15: p o Ka- und p m Ka-Werte von Chlorpromazin (Π/ ) sowie p o Ka- und p m Ka-Werte
von Verapamil (q / ) in Abhängigkeit von der Menge an nicht wässriger Phase
37