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Lipid-Nanopartikel: Effiziente Wirkstofftransporter im Körper

140 Jahre Innovation

Lipid-Nanopartikel: Effiziente Wirkstofftransporter im Körper

Damit sie ihre Aufgabe erfüllen können, müssen medizinische und kosmetische Wirkstoffe an bestimmte Orte im menschlichen Körper gelangen. Auf dem Weg dorthin können Hüllen aus Lipiden die Substanzen schützen und den effizienten Transport unterstützen, zum Beispiel in Lipid-Nanopartikeln.

24.02.2022

Moderne mRNA Impfstoffe, eine Reihe wichtiger pharmazeutischer Wirkstoffe und viele hautpflegende Substanzen haben etwas gemeinsam: Sie benötigen Unterstützung, um im menschlichen Körper die erwünschte Wirkung zu entfalten. Eine Umhüllung mit fettartigen Substanzen, sogenannten Lipiden, stabilisiert die Wirkstoffe und ermöglicht den zielgerichteten Transport an den Wirkort.

Im Zellstoffwechsel spielen kleine fettummantelte Bläschen, die Lipidvesikel, eine wichtige Rolle zur Ein- und Ausschleusung von Molekülen. Demzufolge sind die menschlichen Gewebe, beziehungsweise deren Zellen, auf diesen Mechanismus gut eingestellt. Zur zielgerichteten Einschleusung von Pharmazeutika in bestimmte Gewebe/Zellen, lässt sich eine Lipid-Umhüllung somit wirkungsvoll einsetzen. Neuerdings kommt dies bei der Bekämpfung der Corona-Pandemie auch beim Vakzin-Transport zum Zug.

Zielgerichtete Verabreichung von mRNA Impfstoffen
Vakzine mit der Botensubstanz mRNA haben ihr enormes Potential im Kampf gegen die Covid-19 Pandemie erfolgreich unter Beweis gestellt. Allerdings ist reine mRNA im menschlichen Körper äussert instabil, und würde nach wenigen Sekunden in der Blutbahn abgebaut. Zu ihrem Schutz wird die mRNA-Substanz daher mit Phospholipiden umgeben. Das sind fettartige, schichtbildende chemische Moleküle. Sie haben zwei Enden mit unterschiedlichen Eigenschaften. Ein Ende ist wasserabstossend (hydrophob), es lagert sich daher gerne mit anderen fettartigen Substanzen zusammen. Das andere Ende zieht Wasser an (hydrophil), und orientiert sich daher in Richtung der wässrigen Umgebung oder der Blutbahn.

Durch diese Beschaffenheit entstehen mikroskopisch kleine Partikel mit Grössen zwischen 1 und 100 Nanometern, die Lipid-Nanopartikel (LNP). Diese sind von einer einzelnen Schicht von Phospholipiden umhüllt. Dies ermöglicht es auch, dass der mRNA Wirkstoff überhaupt von aussen in die Zellen aufgenommen wird. Diese Technologie ist erst seit wenigen Jahren verfügbar. 2020 erreichten LNP grosse Bekanntheit durch die Formulierung und den Einsatz der mRNA-Covid-Vakzine von Moderna-Lonza und BioNTech-Pfizer.

Transport medizinischer und kosmetischer Wirkstoffe
Um wasserlösliche Wirkstoffe zu transportieren, bieten sich Liposomen an. Das sind winzige Bläschen aus einer doppellagigen Lipidschicht, die einen wassergefüllten Hohlraum umschliesst. Das Innere von Liposomen kann mit pharmazeutischen Wirkstoffen beladen werden, zum Beispiel gegen bestimmte Krebserkrankungen. Am Zielort geben Liposomen ihre Wirkstoff-Ladung dann gezielt in das Innere der Zellen ab. Auch im Kosmetik-Bereich werden oft Liposomen verwendet, um pflegende Substanzen wirksam in die Haut eindringen zu lassen.

Solche neuen technologischen Entwicklungen zur Anpassung des Lipid-Schutzmantels verlangen nach hochwertigen Rohstoffen zur Umhüllung: Ohne diese wären die eigentlichen Wirkstoffe nutzlos. Chemisch rein und auch universell einsetzbar sind pflanzliche Phospholipide. Bei diesen bestehen im Gegensatz zu tierischen Produkten keine religiösen oder ernährungstechnischen Einschränkungen.

Hochwertige Rohstoffe wie Soja und Sonnenblumenöle
Besonders gute Quellen für pflanzliche Phospholipide sind Soja- und Sonnenblumenöle. Ein breites Angebot verschiedener Phospholipid-Varianten für spezielle Anwendungen, welche höchste Qualitätsansprüche und die Vorgaben der Aufsichtsbehörden in zahlreichen Ländern erfüllen, ist die Voraussetzung für die Entwicklung und Produktion massgeschneiderter lipidbasierte Transportsysteme für Medizin und Kosmetik. Für die in diesem Artikel beschriebenen Lipid-Vesikel importiert unter anderem das scienceindustries Mitgliedsunternehmen Sugro die dazu benötigen Phospholipide.

Über Sugro
Sugro ist ein Handelshaus, das seine Kunden in den Märkten Schweiz und Lichtstein mit ebensolchen hochwertigen Rohstoffen für den Einsatz in Pharmazeutika, Lebensmitteln und Kosmetikprodukten beliefert. Die Einfuhr der Rohstoffe erfolgt hauptsächlich aus dem Ausland, die nötigen Importformalitäten und Zertifikate werden durch die Sugro erledigt, beziehungsweise für die Kunden beschafft.


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