Iris Hinneburg

Extrakte aus Herba Fagopyri als Photoprotektiva: Untersuchungen zu Herstellung, Wirksamkeit, Galenik und Biopharmazie

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades doctor rerum naturalium (Dr. rer. nat.) vorgelegt an der Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
verteidigt am 23.07.2004

Abstract
Durch UV-Bestrahlung können in der menschlichen Haut freie Radikale entstehen, die Strukturen auf molekularer Ebene schädigen und so zu verschiedenen Karzinomarten der Haut führen können. Als Präventionsstrategie werden zunehmend topische Antioxidantien, darunter auch Flavonoide und weitere Polyphenole, verwendet. Die Zielstellung der vorliegenden Arbeit bestand darin, aus dem Kraut der flavonoidreichen Pflanze Fagopyrum esculentum (Buchweizen) einen standardisierten Extrakt zu etablieren sowie dessen Wirksamkeit und Unbedenklichkeit in-vitro zu untersuchen. Gleichzeitig sollte nach einer geeigneten topischen Formulierung gesucht werden, die in Bezug auf Stabilität und Biopharmazie charakterisiert werden soll.
Mit Hilfe der statistischen Versuchsplanung konnte der Einfluß der Extraktionsparameter Konzentration, Temperatur und Extraktionsdauer auf die Eigenschaften des erhaltenen Extraktes untersucht werden. Es konnten Einstellungen für das Extraktionsverfahren gefunden werden, bei denen ein hoher Anteil an erwünschten Inhaltsstoffen in den Extrakt übergeht, gleichzeitig aber unerwünschte Inhaltsstoffe nicht mitextrahiert werden. Nach Variation der Ausgangsdroge läßt sich ein Rutingehalt im Extrakt von ca. 20% erreichen. Im Keratinozyten- und HET-CAM-Modell zeigte der Extrakt eine gute Verträglichkeit.
Für den Extrakt konnte sowohl UV-Absorption als auch eine antioxidative Wirksamkeit gezeigt werden. Außer dem im Extrakt enthaltenen Rutin scheint den weiteren Polyphenolen eine besondere Rolle bei der antioxidativen Aktivität zuzukommen, da der Extrakt die Peroxidation von Linolsäure signifikant besser hemmt als entsprechende Mengen an isoliertem Rutin. Die protektive Wirkung des Extraktes war in diesem Modell auch stärker ausgeprägt als als die eines kommerziellen UV-Filters.
In Freisetzungsuntersuchungen am Mehrschichtmembranmodell zeigte sich in Bezug auf die Freisetzung die Mikroemulsion halbfesten Standardvehikeln überlegen. In einem Pilotversuch an der Franz-Zelle fanden sich bei Verwendung der Mikroemulsion in Epidermis und Dermis höhere Extraktkonzentrationen als bei Verwendung von Basiscreme.

Due to a higher UV exposition the incidence of skin cancers has risen enormously. UV radiation leads to the formation of free radicals which damage molecular structures in human skin and contribute to photocarcinogenesis. Topical antioxidants as flavonoids and other polyphenolics can scavenge reactive oxygen species. The goal of this dissertation was the development of an standardised extract from buckwheat herb and the incorporation in topical formulations.
The influence of the extraction parameters concentration, temperature and duration on the extract quality was evaluated. By using defined extraction conditions a high yield of polyphenolics could be achieved with a minimum content of the phototoxic fagopyrin. The extract was tolerated well by the HaCaT model and in the HET-CAM test.
Photoprotective properties for the extract could be shown in terms of UV absorption and antioxidant activity. The extract should be preferred over isolated rutin because of the additional antioxidant activity of further polyphenolics in the extract. In comparison with a commercial UV filter the extract prevented significantly better the peroxidation of linoleic acid.
Release studies showed that the extract is liberated better from a microemulsion than from other semisolid vehicles. This a_ects as well the penetration into deeper skin layer as could be shown by Franz cell di_usion studies.

Keywords:
topische Antioxidantien, Polyphenole, Fagopyrum esculentum, Buchweizen, Mikroemulsion

topical antioxidants, polyphenolics, Fagopyrum esculentum, buckwheat, microemulsion

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Inhaltsverzeichnis
Titelblatt, Inhaltsverzeichnis, Abkürzungs- und Symbolverzeichnis (i-v)
1 Einleitung und Zielsetzung (1-2)
2 Grundlagen (3-14)
3 Material und Methoden (15-28)
4 Ergebnisse und Diskussion (29-80)
5 Zusammenfassung (81-82)
Literaturverzeichnis (83-96)
Anhang (97-98)
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