Dermale Absorption: Prozent versus Flux Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015 Was ist dermale Absorption ? Der Begriff dermale Absorption beschreibt den Transport von Chemikalien von der äußeren Oberfläche der Haut in die systemische Zirkulation. 1 Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015 Überblick: Dermale Absorption 1. Übergang der Substanz vom Vehikel in das lipophile Stratum Corneum (Hornhaut) 2. Diffusion durch das Stratum Corneum (Oberhaut) 3. Übergang der Substanz in den vitalen, hydrophilen Abschnitt der Epidermis (Lederhaut) 4. Diffusion in der wässrigen Umgebung der vitalen Epidermis und der Dermis (Unterhaut) 5. Eintritt in das vaskuläre System 2 Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015 Dermale Absorption: ein Diffusionsprozess Ist ein passiver Prozess der zu einem Ausgleich Konzentrationsgefälles in einem offenen System führt. eines Dermale Absorption folgt dem ersten Fickschen Gesetz: Beschreibt den Transfer einer Substanz einem Konzentrationsgradienten folgend durch ein bestimmtes Material. 3 Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015 Dermale Absorption: beeinflussende Faktoren 4 Haut Spezies Alter / Zustand Anatomischer Ort Temperatur Hydratisierung des Stratum Corneum Metabolismus Substanz Physikalischer Zustand Molekulargewicht Wasser- bzw. Lipidlöslichkeit (log KOW ) Vehikel Verdunstungszahl Wasser – bzw. Lipidlöslichkeit %-Anteil Verunreinigungen Exposition Flächendosis Dauer der Exposition Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015 Dermalen Absorption: Methodik In vivo Methoden: Bestimmung der dermalen Aufnahme und der systemischen Verfügbarkeit eines Stoffes in einem physiologisch und metabolisch intakten System. In vitro Methoden: Messung der Penetration einer Substanz in und nachfolgend über die Haut in ein Flüssigkeitsreservoir. 5 Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015 Dermale Aufnahme: Toxikologische Größen • Absorption (%) → % Anteil aufgenommene Substanz von 100 % applizierter Substanz Ist definiert für die spezifische Substanz, aber auch für: • ein bestimmtes Vehikel • eine bestimmte Substanzkonzentration • eine bestimmte Expositionszeit • Eine bestimmte Expositionsfläche • Flux (mg/cm2/h) J = Kp (cm/h) * cv (mg/cm3) → Menge der durch die Haut diffundierten Substanz pro Fläche- und Zeiteinheit Ist definiert für die spezifische Substanz, aber auch für: • ein bestimmtes Vehikel 6 Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015 Beispiel: Prozent versus Flux 10 10 10 10 Insgesamt 40 mg 10 10 10 10 HAUT Denkmodell Die hautberührenden Stoffblöcke wandern durch die Haut. Maximaler Flux ! Kontaktzeit von 8 h Definierte Kontaktfläche BLUT 7 Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015 Beispiel: Prozent versus Flux - Zeit 10 10 50% (in 8h) 10 10 BLUT 8 Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015 Beispiel: Prozent versus Flux - Zeit 100% (in 16h) 10 10 10 10 BLUT 9 Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015 Beispiel: Prozent versus Flux: – Fläche(ndosis) 20 mg/cm2 5 mg/cm2 10 mg/cm2 10 10 10 10 10 10 10 10 ? 10 10 10 ? BLUT 10 10 Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015 ? Beispiel: Prozent versus Flux - Fläche(ndosis) Hohe Flächendosis 10 10 10 10 10 50% 100% 25% 10 10 10 10 BLUT Niedrige relative Resorption 11 Niedrige Flächendosis 10 10 10 Hohe relative Resorption Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015 Beispiel aus der Praxis - Prozent versus Flux Dermale Exposition für Stoff X 3,6 mg/kg/d - 90 Minuten - Hände 200 cm 2 Dermale Absorption für Stoff X 30 % J = 0,05 mg/cm2/h Dermale Aufnahme 12 Prozent: 1,1 mg/kg/d (3,6 mg/kg/d / 100% * 30%) Flux: 0,21 mg/kg/d (0,05 mg/cm2/h * 200 cm2 * 1,5h / 70 kg) Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015 Es gibt nicht die Absorption für einen Stoff … Die Absorption eines Stoffes über die Haut ist abhängig von: • Haut (Spezies, Zustand) • Stoff (Physikochemische Eigenschaften) • Präsentation (Vehikel) • Expositionsfläche • Expositionszeit • Flächendosis Abgleich: Expositionsbedingungen Studie ↔ Expositionsbedingungen Arbeitsplatz … Es gibt nur eine Absorption für die Exposition 13 Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Dermale Absorption: Prozent versus Flux – Susanne Werner- 05.05.2015
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