Physikalisch-chemische Wechselwirkungen von anionischen Tensiden mit menschlicher Haut: Adsorption und Penetration
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1999
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MENSCHLICHER HAUT: ADSORPTION UND PENETRATION VOM PROMOTIONSAUSSCHUSS
DER TECHNISCHEN UNIVERSITAET HAMBURG-HARBURG ZUR ERLANGUNG DES
AKADEMISCHEN GRADES DOKTOR-INGENIEUR GENEHMIGTE DISSERTATION VON MARTIN
BELA SUGAER AUS DORTMUND 1999 INHALT INHALT 1 EINLEITUNG UND ZIELSETZUNG
1 2 THEORETISCHER TEIL 2 2.1 MENSCHLICHE HAUT 2 2.1.1 ANATOMIE DER HAUT
2 2.1.1.1 DERMIS 2 2.1.1.2 EPIDERMIS 4 2.1.1.3 STRATUM CORNEUM 6 2.1.2
HAUTFUNKTIONEN 8 2.1.3 HAUTBARRIERE 9 2.2 TENSIDE 10 2.2.1 PHYSIKOCHEMIE
DER TENSIDE 11 2.2.1.1 GRENZFLAECHENAKTIVITAET 11 2.2.1.2 MIZELLBILDUNG 13
2.2.1.3 GEMISCHTE TENSIDSYSTEME 16 2.2.2 TENSIDKATEGORIEN 18 2.2.2.1
ANIONISCHE TENSIDE 18 2.2.2.2 KATIONISCHE TENSIDE 18 2.2.2.3
NICHTIONISCHE TENSIDE 18 2.2.2.4 AMPHOTERE TENSIDE 19 2.3
WECHSELWIRKUNGEN VON ANIONISCHEN TENSIDEN MIT HAUT 19 2.3.1
PHYSIOLOGISCHE EFFEKTE 19 2.3.2 PHYSIKOCHEMISCHE WECHSELWIRKUNGEN 21
2.3.2.1 ADSORPTION 21 2.3.2.2 HAUT-PENETRATION UND PERMEATION 22 2.3.2.3
EXTRAKTION HAUTEIGENER SUBSTANZEN 23 2.3.3 BIOCHEMISCHE EFFEKTE 24 2.4
DERMALE MIKRODIALYSE 25 2.4.1 ALLGEMEINES 25 2.4.2 FUNKTIONSWEISE 26
2.4.2.1 GRUNDPRINZIP 26 2.4.2.2 MIKRODIALYSEVERFAHREN 27 2.4.2.3 WAHL
DER MEMBRAN 28 3 MATERIAL UND METHODEN 29 3.1 TENSIDROHSTOFFE 29 3.2
ANALYTIK DER TENSIDE 31 3.2.1 LONENPAAR-CHROMATOGRAPHIE 31 3.2.1.1
FUNKTIONSWEISE 31 3.2.1.2 CHROMATOGRAPHIE-BEDINGUNGEN 33 3.2.1.3
KALIBRIERUNG 35 3.2.2 ANALYTIK VON NLG MITTELS LC-MS 36 3.3
ADSORPTIONSEXPERIMENTE 36 3.3.1 ADSORPTION EX VIVO 36 3.3.1.1
ADSORPTIONSVORGANG EX VIVO 37 3.3.1.2 QUANTIFIZIERUNG DES SLS AUF UND IN
DER HAUT 37 INHALT INHALT 3.3.2 ADSORPTION IN VIVO 3.3.2.1
ADSORPTIONSVORGANG IN VIVO 3.3.2.2 DESORPTIONSVORGANG UND
PROBENAUFBEREITUNG FUER DIE ANALYTIK 3.3.2.3 STATISTISCHE TESTAUSWERTUNG
3.4 PHYSIKOCHEMIE VON TENSIDLOESUNGEN 3.4.1 CMC-MESSUNGEN 3.4.1.1
MATERIAL 3.4.1.2 MESSPARAMETER 3.4.1.3 AUSWERTUNG 3.4.2
ROENTGENKLEINWINKELSTREUUNG 3.4.3 SELBSTDIFFUSIONSMESSUNGEN MITTELS
H-NMR 3.4.4 LICHTSTREUUNG 3.5 MIKRODIALYSEEXPERIMENTE 3.5.1 MEMBRANEN
3.5.2 IN VITRO RECOVERY 3.5.3 MIKRODIALYSE EX VIVO 3.5.4 MIKRODIALYSE IN
VIVO 3.5.4.1 VORVERSUCH: ADSORPTION VON SLS AN HUMAN SERUM ALBUMIN
3.5.4.2 APPLIKATION 3.5.4.3 EINFUEHRUNG DER MEMBRANEN 3.5.4.4 PERFUSION,
PROBENAHME UND ANALYTIK 3.5.4.5 BIOENGINEERING ZUR QUANTIFIZIERUNG VON
ENTZUENDUNGSREKATIONEN 3.5.4.6 KONTROLLMESSUNGEN 3.5.4.7 RADIALE
AUSBREITUNG VON SLS AUS DEM APPLIKATIONSSYSTEM 4 ERGEBNISTEIL 4.1
TENSIDANALYTIK 4.2 ADSORPTION ANIONISCHER TENSIDE AN HAUT 4.2.1 . . . .
. 4.2.1.1 4.2.1.2 4.2.1.3 4.2.2 4.2.2.1 4.2.2.2 4.2.2.3 4.2.2.4 4.2.2.5
4.2.2.6 4.2.2.7 4.2.2.8 4.2.2.9 4.2.2.10 4.2.2.11 4.2.3 4.2.3.1 4.2.3.2
4.2.3.3 4.2.3.4 4.2.3.5 4.2.3.6 VORSTUDIEN ZUR CHARAKTERISIERUNG DER
EXTRAKTIONSMETHODE EINFLUSS DER TRITON X-100 KONZENTRATION EFFEKTIVITAET
DER EXTRAKTION: IN VIVO UNTERSUCHUNG EFFEKTIVITAET DER EXTRAKTION: EX
VIVO UNTERSUCHUNG EINFLUSS VERSCHIEDENER APPLIKATIONS- UND
STOFFPARAMETER LES-BELADUNG UNBEHANDELTER HAUT STANDARDISIERTE
TESTMETHODE IM VERGLEICH ZU WIRKLICHEM DUSCHEN ADSORPTION BEI
VERSCHIEDENEN PROBANDEN LOKALISATION DES TESTAREALS AUF DER
UNTERARMINNENSEITE DAUER DER APPLIKATION HAEUFIGKEIT DER APPLIKATION
VERWEILDAUER VON LES AUF DER HAUT LES-KONZENTRATION BEI DER APPLIKATION
(I) LES-KONZENTRATION BEI DER APPLIKATION (II) LAENGE DES ALKYLRESTS VON
NATRIUM ALKYLSULFATEN PH-WERT EINFLUSS VON CO-TENSIDEN AUF DIE
ADSORPTION VON LES UND SLS LES PLUS NATRIUM CETEARYLSULFAT SLS PLUS
NATRIUM CETEARYLSULFAT LES PLUS NATRIUM LAUROYLGLUTAMAT EINFLUSS DER
LES-KONZENTRATION IN LES/NLG-GEMISCHEN ZUSATZ WEITERER CO-TENSIDE UND
KOSMETISCHER ROHSTOFFE ADSORPTION AUS EINER VOLLSTAENDIGEN
DUSCHGELFORMULIERUNG 38 38 39 40 40 41 41 41 42 43 43 43 43 43 44 45 46
46 47 48 48 48 49 49 50 50 51 51 51 52 54 55 55 56 57 59 60 62 63 64 65
67 68 69 69 70 72 74 75 76 4.2.3.7 SCHRITTWEISER UEBERGANG VON EINER
LES-LOESUNG ZUR GESAMTREZEPTUR 77 4.2.3.8 DUSCHGELREZEPTUR PLUS NLG IN
VERSCHIEDENEN KONZENTRATIONEN 79 4.2.3.9 ADSORPTION VON NLG AUS
LES/NLG-MISCHUNGEN 81 4.3 PHYSIKOCHEMIE VON TENSIDGEMISCHEN 82 4.3.1
CMC-MESSUNGEN 82 4.3.2 MIZELLGROESSEN 82 4.3.3 SELBSTDIFFUSIONMESSUNGEN
MITTELS H-NMR 83 4.4 KUTANE MIKRODIALYSE: HAUT-PENETRATION VON SLS 85
4.4.1 IN VITRO RECOVERY 85 4.4.1.1 KONZENTRATION DER VORLAGEFLUESSIGKEIT
85 4.4.1.2 FLUSSRATE DES PERFUSATS 86 4.4.1.3 FREIE MEMBRANLAENGE 87
4.4.1.4 TEMPERATUR 88 4.4.2 . MIKRODIALYSE IN VIVO 90 4.4.2.1
VORVERSUCH: ADSORPTION VON SLS AN HUMAN SERUM ALBUMIN 90 4.4.2.2 TIEFE
DER MEMBRAN IN DER HAUT 91 4.4.2.3 KONTROLLMESSUNGEN AN UNBEHANDELTER
HAUT 91 4.4.2.4 RADIALE AUSBREITUNG VON SLS AUF DER HAUTOBERFLAECHE 92
4.4.2.5 FLUSSRATE DES PERFUSATS 93 4.4.2.6 ZEITPUNKT DER PROBENAHME 94
4.4.2.7 DAUER DER APPLIKATION 95 4.4.2.8 MIKRODIALYSE SEITLICH DES
EXPONIERTEN AREALS 97 4.4.2.9 DERMALE PROTEINKONZENTRATIONEN 98 4.4.3
MIKRODIALYSE EX VIVO 99 4.4.3.1 KONTROLLMESSUNGEN 99 4.4.3.2 EXPONIERTE
HAUTSTUECKE 99 5 DISKUSSION DER ERGEBNISSE 100 5.1 ADSORPTION 100 5.1.1
LEISTUNGSFAEHIGKEIT UND VERLAESSLICHKEIT DER METHODE 100 5.1.2
KONSEQUENZEN DER ADSORPTION AUF DEN HAUTZUSTAND 102 5.1.3 MECHANISMEN
DER ADSORPTION 103 5.1.4 REDUKTION DER ADSORPTION VON LES UND SLS:
EFFEKTE UND URSACHEN 105 5.1.5 BRUECKENSCHLAG: PHYSIKOCHEMIE - ADSORPTION
- HAUTREAKTION 108 5.2 MIKRODIALYSE: HAUT-PENETRATION VON SLS 111 5.2.1
IN VITRO RELATIVE RECOVERY 111 5.2.2 METHODIK UND PROBLEME BEI DER IN
VIVO-MIKRODIALYSE 115 5.2.3 HAUT-PENETRATION VON SLS 117 6
ZUSAMMENFASSUNG 122 7 LITERATUR 124
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