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Galenik - Herstellung von Arzneimitteln

Der Gesundheitsbrockhaus bezeichnet die Galenik als Lehre von der Zubereitung und Herstellung von Arzneimitteln. Damit ist sie ein Teilgebiet der Pharmazie und befasst sich mit den Fragen nach Wirkstoff und Wirksamkeit, Toxizität (Giftigkeit), Verträglichkeit, Sicherheit, Darreichungsform eines Arzneimittels. Außerdem gehören zur Galenik die Arzneimittelprüfungen der Phasen I, II und III und, nach der Zulassung, die weitere Beobachtung und Untersuchung der Wirkungen und Nebenwirkungen des neuen Medikamentes.

Anfangs ging es um geschmackliche Verbesserung
Ihren Namen leitet die Galenik von dem griechischen Arzt und Apotheker Galenos von Pergamon (131 bis 201 n. Chr.) ab, der zu seiner Zeit empfahl, verschiedene Wirkstoffe miteinander zu kombinieren, um eine insgesamt noch bessere Wirksamkeit von Medikamenten zu erreichen. In ihren Anfängen befasste sich die Galenik hauptsächlich damit, Arzneimittel so zuzubereiten, dass sie für den Menschen überhaupt einzunehmen waren, in erster Linie ging es dabei um geschmackliche Verbesserungen durch Hilfsstoffe.

Galenik ist entscheidend für die Wirksamkeit
Heute zeigen Studien zum Beispiel aus dem Bereich der Phytopharmaka, dass es für die Wirksamkeit eines Medikamentes ganz entscheidend auf die Galenik ankommt. Das heißt, dass zum Beispiel Eisenpräparate nicht automatisch alle gleich gut sind. Die Art und Weise, wie die Wirkstoffe gewonnen werden, wie sie dann aufbereitet und eventuell mit anderen Substanzen kombiniert werden, beeinflusst Wirksamkeit sowie auch Anwendungsgebiet eines Medikaments.

Ähnliches gilt für die Darreichungsform: Manche Medikamente hätten bei parenteraler Verabreichung, also bei Gabe unter Umgehung des Magen-Darm-Traktes starke Nebenwirkungen, während sie bei oraler Einnahme, also als Tabletten, Tropfen oder ähnliches, gut verträglich sind.

Die Entwicklung eines neuen Medikamentes mit Hilfe der Galenik dauert im Schnitt zehn bis zwölf Jahre und kostet mehrere 100 Millionen US-Dollar.


Korrekte Darreichungsform

Zur Galenik gehört auch die Frage der günstigsten Darreichungsform eines Medikamentes, also die Überlegung, ob man den gefundenen oder entwickelten Wirkstoff zum Beispiel als Tablette, als Injektionslösung, als Salbe oder in einer anderen Form verabreicht.

Diese Überlegungen werden bereits neben der Entwicklung des Wirkstoffes angestellt und gehen mit dieser Hand in Hand. Wichtige Kriterien sind hierbei

  • Wo soll der Wirkstoff wirken?

  • Gibt es aufgrund des Wirkortes Unterschiede in der Verträglichkeit?

  • Soll der gesamte Wirkstoff sofort freigesetzt werden oder über längere Zeit?

  • Hat der Wirkstoff einen sehr unangenehmen Geschmack?

  • In welcher Form lässt sich eine möglicherweise winzige Wirkstoffmenge am besten einnehmen?

Hilfsstoffe sind wichtig
Begriffe wie Verträglichkeit und Bioverfügbarkeit spielen hier eine Rolle. So hat die geeignete Darreichungsform einen großen Einfluss auf die Verträglichkeit eines Medikamentes (Beispiel: Zäpfchen umgehen den Magen und die Leber und schonen diese so, außerdem setzt die Wirkung schnell ein.). Auch die bei der Herstellung eingesetzten Hilfsstoffe sind wichtig, denn oft sind die eigentlichen Wirksubstanzen nur in derart geringen Mengen eingesetzt, dass zusätzliche Stoffe erforderlich sind, um dem Medikament überhaupt eine handhabbare Form und Struktur zu geben. Dazu müssen die Hilfsstoffe mit der Wirksubstanz kompatibel (verträglich) sein und sie in der gewünschten Form halten.

Wenn Wirkstoff und Darreichungsform feststehen und die mögliche Toxizität überprüft wurde, erfolgen die ersten klinischen Tests. Erst wenn diese umfangreichen Prüfungen erfolgreich durchlaufen wurden, kann der Hersteller die Zulassung des neuen Medikaments beantragen.


Gebräuchliche Darreichungsform

In der Galenik, der Lehre von der Zubereitung und Herstellung von Arzneimitteln, wird auch die Darreichungsform festgelegt, die Einfluss auf Wirkung und Verträglichkeit eines Medikamentes haben kann.

Gängige Darreichungsformen und Bezeichnungen sind folgende:

Ampulle

Ampullen sind zugeschmolzene, sterile Glasgefäße, die wirkstoffhaltige Lösung oder Suspension (siehe unten) zur Injektion oder Infusion enthalten.

Aerosol (Spray)

Als Aerosole oder Sprays bezeichnet man Wirkstoff-Lösungen oder -Suspensionen, die in treibgashaltige oder Pump-Zerstäuber aus Glas oder Metall abgefüllt sind und die auf Fingerdruck meist eine genau dosierte Wirkstoffmenge freigeben. Ein häufiges Anwendungsgebiet sind Inhalationssprays für Asthmakranke.

Brausetablette

Brausetabletten lösen sich in Wasser sprudelnd auf und werden dann getrunken. Der Wirkstoff wird zusammen mit der Flüssigkeit schnell in den Dünndarm transportiert und belastet den Magen nicht so sehr. Außerdem setzt die Wirkung schnell ein und vielen Patienten fällt die Einnahme von Brausetabletten wesentlich leichter als das Schlucken normaler Tabletten.

Creme

Cremes sind (wie Emulsionen) Wasser-in-Öl-(W/O-) oder Öl-in-Wasser-(O/W-) Mischungen. Sie haften relativ lange auf der Haut oder Schleimhaut und geben dabei ihren Wirkstoff langsam frei. Zudem fetten sie die Haut.

Dragée

Dragées bestehen aus dem Kern, der den Wirkstoff enthält, und einer glatten Hüllschicht, die den Kern schützt und außerdem das Schlucken erleichtert, weil sie aus geschmacklich angenehmen Hilfsstoffen besteht.

Emulsion

Eine Emulsion ist (ähnlich wie eine Creme) eine Wasser-in-Öl-(W/O-) oder Öl-in-Wasser-(O/W-) Mischung, jedoch flüssiger. Sie lässt sich leichter flächig auftragen als die zähere Creme.

Gel

Ein Gel besteht aus einer Flüssigkeit und einem so genannten Gelbildner, wobei die Wirkstoffe sich gelöst in der Flüssigkeit befinden. Gels werden häufig zur Behandlung juckender Hautsymptome eingesetzt, oft haben sie auch eine Kühlwirkung. Eine klassische Anwendung stellen Insektenstiche und Sonnenbrand dar.

Granulat

Bei Granulatpräparaten handelt es sich um zusammengekittete Pulverpartikel, die entweder zu Tabletten weiterverarbeitet oder als Trinkgranulat angeboten werden. So werden Heiltees häufig als Granulat hergestellt.

Injektion

Eine Injektion wird umgangssprachlich als Spritze bezeichnet. Hierbei wird ein Wirkstoff unter die Haut (subkutan, s.c.), in einen Muskel (intramuskulär, i.m.) oder in eine Vene (intravenös, i.v.) gespritzt. Magen, Darm und Leber werden so umgangen und eine Verstoffwechselung verhindert. Der Wirkstoff wird unmittelbar oder fast unmittelbar an den gewünschten Wirkort gebracht, so dass eine Wirkung auch schnell einsetzt. Der Wirkstoff selbst liegt in einer Lösung oder Suspension vor.

Kapsel

Kapsel sind Hüllen aus Gelatine, die den Wirkstoff in Pulverform, als Granulat (Hartgelatinekapseln) oder auch als Flüssigkeit (Weichgelatinekapseln) enthalten. Erst im Magen löst sich die Kapsel mehr oder weniger schnell auf und gibt den Inhalt frei.

Kautablette

Kautabletten werden zerkaut und dann geschluckt. Dadurch ist der Wirkstoff bereits teilweise gelöst, wenn er im Magen ankommt, er wird so rascher aufgenommen und wirkt schneller. Ein Teil wird schon über die Mundschleimhaut aufgenommen. Hilfsstoffe sorgen für einen angenehmen Geschmack.

Lacktablette/Filmtablette

Lack- oder Filmtabletten sind mit einem sehr glatten Überzug versehen, der das Schlucken der Arznei erleichtert und einen möglicherweise unangenehmen Geschmack überdeckt.

Lösung

Eine Lösung ist eine flüssige Arznei, in der der Wirkstoff in gelöster Form stabil enthalten ist. Lösungen sind zum Beispiel als Sirup oder Saft zum Einnehmen, als Tropfen für Augen, Nase oder Ohren oder auch als Sprays erhältlich.

Lutschtablette

Lutschtabletten behält der Patient bis zur völligen Auflösung im Mund, sie werden nicht geschluckt. So wirkt die eingesetzte Substanz im Mund- und Rachenraum. Meist handelt es sich bei Lutschtabletten um Erkältungs- und Halstabletten.

Paste

Pasten sind die zähesten Varianten von Cremes oder Salben, sie haben einen sehr hohen Fettgehalt und werden auch als Schutzschicht auf die Haut aufgetragen.

Retardtablette Retardtabletten stellen eine besondere Tablettenform dar, weil die eingesetzten Hilfsstoffe dafür sorgen, dass die Tabletten sich im Magen nur verzögert (dafür steht die Vorsilbe "retard") auflösen und so ihren Wirkstoff über einen längeren Zeitraum freigeben. Dies ist zum einen bei Schmerzmitteln häufig ein erwünschter Effekt. Zum anderen kann so auch erreicht werden, das eine einmalige Medikamenteneinnahme pro Tag ausreicht.

Saft

Saft ist eine häufig bei Kinderarznei eingesetzte galenische Zubereitung. Durch spezielle Hilfsstoffe wird ein guter Geschmack erreicht, so dass auch eher unangenehme Arzneimittel von den Kindern recht problemlos genommen werden. Ein Klassiker ist dabei der Hustensaft.

Salbe

Salbe unterscheidet sich von der Creme oder Emulsion dadurch, dass sie wasserfrei ist. Sie wird auf die Haut oder Schleimhaut, auch am oder im Auge) aufgetragen. Auch hier wird aufgrund der längeren Haftung der Wirkstoff verzögert und über längere Zeit freigesetzt.

Suspension

Im Gegensatz zur Lösung liegen bei einer Suspension die Wirkstoffe als feste Partikel in einer Flüssigkeit oder Paste vor. Vor der Anwendung muss die flüssige Suspension immer geschüttelt werden, um diese Partikel zu verteilen.

Tablette

Tabletten bestehen aus dem Wirkstoff und Hilfsstoffen, die in pulverisierter Form gepresst und dann mit oder ohne Flüssigkeit geschluckt werden. Sie lösen sich im Magen auf und setzen den Wirkstoff frei. Verschiedene Tablettenformen sind zum Beispiel Kautabletten, Lutschtabletten, Brausetabletten, Film- oder Lacktabletten, außerdem Retardtabletten.

Transdermales Therapeutisches System

Transdermal bedeutet durch die Haut hindurch. Es handelt sich hier um Systeme, bei denen ein wirkstoffhaltiges Pflaster auf die Haut geklebt wird, das dann über einen längeren Zeitraum die gewünschte Substanz durch die Haut hindurch in den Körper abgibt.

Tropfen Bei Tropfen kann es sich um Lösungen oder Suspensionen handeln, die eingenommen oder in Augen, Ohren oder Nase eingebracht werden. Beim Einnehmen haben Tropfen den Vorteil, dass sie aufgrund des bereits verteilten Wirkstoffes sich im Magen nicht mehr auflösen müssen und dadurch schnell ihre Wirkung entfalten.

Zäpfchen (Suppositorium)

Zäpfchen werden in den Darm oder auch in die Scheide (Vaginalzäpfchen) eingebracht. Sie umgehen Magen, Darm und Leber und wirken daher sehr schonend, direkt und schnell. Sie werden auch häufig bei Säuglingen und Kleinkindern angewendet, denen andere Medikamente schlecht einzuflößen sind. Aufgrund ihrer besonderen Zusammensetzung sind sie bei Raumtemperatur fest, schmelzen aber bei Körpertemperatur und geben dann ihren Wirkstoff ab.


Phasen

Phase I
Nachdem im Rahmen der galenischen Forschung und der Entwicklungsarbeiten Wirkstoff, mögliche Risiken, Darreichungsform und generelle Verträglichkeit abgeklärt sind, beginnt die Phase I der klinischen Prüfung. In dieser Phase werden - etwa drei bis fünf Jahre nach Beginn des Forschungsprojektes - zum ersten Mal an freiwilligen und gesunden Personen Tests durchgeführt, um festzustellen, wie der Wirkstoff sich im menschlichen Körper verteilt, wie er vertragen wird und wie er abgebaut und ausgeschieden wird.

Ethikkommission entscheidet über die Durchführung
Die Phase I der klinischen Prüfung kann jedoch erst eingeleitet werden, wenn alle bisher ermittelten Daten genau ausgewertet wurden. Außerdem muss jede derartige Prüfung eines neuen Arzneimittels durch eine unabhängige Ethikkommission, bestehend aus erfahrenen Medizinern, Theologen, Juristen und Laien, vorab befürwortet werden. In dieser Kommission wird darüber entschieden, ob die Prüfung ethisch, medizinisch und juristisch vertretbar ist. Ist dies aus Sicht der Ethikkommission der Fall, dann nehmen etwa 60 bis 80 Testpersonen an der Untersuchung der Phase I teil. Die Teilnahme erfolgt nach eingehender ärztlicher Information und gegen Aufwandsentschädigung.

Vor der Zulassung sind weitere Prüfungen erforderlich
Wenn diese Phase-I-Prüfung zufriedenstellende Ergebnisse zeigt, stehen als nächstes die Phasen II und III der klinischen Prüfung an, bevor der Hersteller die Zulassung des neuen Medikamentes beantragen kann.


Phasen II und III
Die Phase II der klinischen Prüfung dient wie auch die Phase I der Untersuchung der Verträglichkeit und Verarbeitung des neuen Medikamentes durch den menschlichen Körper, jetzt aber wird das Medikament nicht mehr an gesunden, sondern an kranken Menschen getestet. Hierbei geht es natürlich auch darum, ob das Medikament tatsächlich die gewünschte und erwartete Heilwirkung hat, die die Galeniker angestrebt haben.

Wirksamkeit wird an freiwilligen Testern überprüft
Die etwa 100 bis 500 Personen große Gruppe der freiwilligen Tester wird etwa vier bis sechs Wochen lang mit dem neuen Medikament behandelt, und am Ende dieser zweiten Testphase sollen genaue Informationen über die sinnvolle und wirksame Dosierung des Medikamentes sowie über seine Verträglichkeit bei erkrankten Patienten vorliegen.

Dritte Phase sichert Langzeitwirkungen ab
Wenn auch diese Phase II der klinischen Prüfung zufriedenstellend absolviert wurde, geht es in die Phase III, in der Forscher und Ärzte das Medikament weiterhin erproben. Hier werden Tausende von Patienten mit dem Medikament behandelt, und es muss seine Wirksamkeit und Unbedenklichkeit auch bei längerer Anwendung beweisen.

In dieser Phase müssen Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten und Substanzen sowie auftretende Nebenwirkungen genau dokumentiert werden. Zudem erfolgt ein Vergleich der Wirkung und Wirksamkeit des neuen Medikamentes mit bereits auf dem Markt befindlichen Standardpräparaten. Falls keine derartigen Standardmedikamente zur Verfügung stehen, wird das neue Medikament gegenüber einem Plazebo, also einem Präparat ohne Wirkstoff, getestet.

Erst nach erfolgreichem Abschluss auch dieser dritten Testphase kann der Hersteller die Zulassung des neuen Medikamentes beantragen.


Verträglichkeit und Toxizität

Zum Aufgabengebiet der Galenik gehört auch die Untersuchung von Wirkstoffen auf ihre mögliche Giftigkeit (Toxizität). Diese Frage muss im Rahmen der so genannten vorklinischen Entwicklung geklärt werden.

In ausführlichen und umfangreichen Sicherheitsprüfungen wird festgestellt, ob ein Wirkstoff überhaupt giftig ist, in welcher Konzentration oder Menge er Giftwirkung hat und welcher Art die Giftwirkung ist. So kann es durch manche Wirkstoffe zu unmittelbaren Vergiftungserscheinungen oder Schädigungen kommen, andere Stoffe schädigen die Nachkommen oder verändern die Erbsubstanz.

Tierversuche bis heute unumgänglich
Zur Untersuchung dieser Fragestellungen sind nach wie vor Tierversuche gesetzlich vorgeschrieben und unumgänglich. Inzwischen wird jedoch schon etwa ein Drittel auch dieser Forschungen in der Toxikologie im Reagenzglas durchgeführt.

Nach Klärung der grundsätzlichen Fragen von Wirkung, Wirksamkeit und Toxizität muss bestimmt werden, welche Darreichungsform für das neu zu entwickelnde Medikament sinnvoll ist.


Wirksamkeit und Wirkstoffe

Die Wirksamkeit und der Wirkstoff sind bei der Galenik, der (Lehre von der) Herstellung von Arzneimitteln, von grundlegender Bedeutung. Entweder wird nach einem speziellen Wirkstoff gegen eine bestimmte Erkrankung gesucht, oder es hat sich herausgestellt, dass ein Wirkstoff bestimmte Eigenschaften aufweist, die dann weiter geprüft und erforscht werden.

Der Wirkstoff beziehungsweise die Frage nach der Wirksamkeit stehen am Anfang einer jeden Arzneimittel-Entwicklung. Wenn ein ganz bestimmter Wirkstoff gefunden werden soll, haben die Galeniker aufgrund langer Erfahrung und unter Berücksichtigung neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse eine Vorstellung von der gewünschten Struktur des Wirkstoffes. Wenn man weiß, an welchen Molekülen im Körper der Wirkstoff angreifen soll, kann man sogar per Computersimulation potentielle Wirkstoffe in ihren Strukturen "entwerfen".

Wirksame Substanzen suchen und finden
Internationale Datenbanken mit den Strukturdaten von Millionen Substanzen geben den Forschern die Möglichkeit festzustellen, ob der gewünschte Stoff von seiner Struktur her eventuell bereits vorhanden ist. Aber auch bisher nicht erfasste Substanzen, zum Beispiel Extrakte bislang nicht eingesetzter tropischer Pflanzen, werden auf ihre mögliche Wirksamkeit untersucht. Hilfe bekommen die Galeniker von Robotern, die diese Test-Arbeit automatisiert durchführen und so viel mehr schaffen als ein Mensch das könnte.

Diese Vorstufe für die Herstellung eines neuen Medikamentes wird als Screening bezeichnet. Nach den ersten Tests bleiben einige wenige Substanzen als möglicherweise geeignet übrig, die dann in weiteren Experimenten in Zellkulturen, an isolierten tierischen Organen, in biochemischen Versuchen und durch viele andere Verfahren auf ihre Wirksamkeit getestet werden.

Am Ende des Screenings bleiben von den Tausenden anfangs in Betracht gezogenen Stoffen nur ganz wenige übrig, diese werden dann patentiert und weiterentwickelt.

Wirkungsweise wird ebenfalls geprüft
In einer nächsten Stufe werden die ausgewählten Stoffe darauf untersucht, wie sie wirken. Es wird festgestellt, wie sie vom Körper aufgenommen und verarbeitet werden und in welcher Weise sie Einfluss auf die Organe nehmen. Auch mögliche Nebenwirkungen oder unerwünschte Wirkungen werden jetzt schon geprüft, außerdem die Dauer der Wirkung. Derzeit müssen noch etwa 20% dieser Versuche am Tier durchgeführt werden.


Zulassung

Die Zulassung eines neuen Medikamentes ist erst nach umfangreichen Forschungen und Untersuchungen möglich, hierbei ist die Galenik von ausschlaggebender Bedeutung.

Behördliche Zulassung in jedem Fall erforderlich
Wenn das neue Medikament die Phasen I, II und III der klinischen Prüfung zufriedenstellend absolviert hat, wird der Hersteller bei der zuständigen Behörde die Zulassung beantragen, um es tatsächlich vermarkten zu können. Je nach Art des Medikamentes ist das

  • das Bundesinstitut für Arzneimittel und Medizinprodukte (Aufgaben: Zulassung von Fertigarzneimitteln, Registrierung homöopathischer Arzneimittel, Erfassung unerwünschter Arzneimittelwirkungen, Überwachung des legalen Verkehrs mit Betäubungsmitteln und Grundstoffen, Arbeiten zur medizinisch-technischen Sicherheit, Eignung und Leistung von Medizinprodukten nach nationalen und europäischen Vorgaben),

  • das Paul-Ehrlich-Institut (Aufgaben: Zulassung und Chargenprüfung immunbiologischer und hämatologischer Arzneimittel und Forschung auf diesen Gebieten) oder

  • die Europäische Arzneimittelagentur (EMEA, European Agency for the Evaluation of Medicinal Products) in London.

Bis zur Zulassung dauert es im Schnitt elf Jahre
Ohne eine solche Zulassung darf gar kein neues Arzneimittel auf den Markt gebracht werden. Bis zur Zulassung dauert es vom Beginn der ersten galenischen Überlegungen im Schnitt elf Jahre. Nach der Zulassung geht die Forschung natürlich weiter. Mögliche Verbesserungen in der Dosierung oder auch der Darreichungsform werden untersucht, die Anwendung wird überwacht, mögliche andere erwünschte Wirkungen werden ebenso dokumentiert wie nach längerer Zeit oder ganz selten auftretende Nebenwirkungen.

 

Autor: Qualimedic.de 
Letzte Änderung am: 04.12.2007
 
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