Wirkstofffreisetzung

Wirkstofffreisetzung bezeichnet in der Arzneiformung den Prozess der Freisetzung eines Wirkstoffs aus einer Darreichungsform in das umgebende Flüssigkeitsmilieu, typischerweise den Verdauungstrakt oder Gewebesysteme, bis eine effektive Konzentration im Wirkraum erreicht ist. Die Freisetzung bestimmt maßgeblich die Bioverfügbarkeit und den zeitlichen Verlauf der Wirkstoffkonzentration im Körper.

Mechanismen der Freisetzung umfassen Diffusion durch Matrizes oder Membranen, Lösung des Wirkstoffs, Matrixerosion oder -Degradation, sowie stimuli- oder umweltabhängige Freisetzung, beispielsweise pH-abhängig, temperaturabhängig oder durch Enzyme. In vielen Systemen erfolgt eine Kombination dieser Mechanismen.

Formulierungen unterscheiden sich durch das Freisetzungsprofil: unmittelbare Freisetzung (IR), kontrollierte oder verzögerte Freisetzung (CR) über längere Zeiträume, transdermale Systeme, implantierbare Systeme oder osmotisch gesteuerte Systeme. Ziel ist oft eine gleichmäßige Plasmakonzentration oder eine wiederholte Freisetzung ohne häufige Einnahmen.

Wichtige Einflussfaktoren sind die Löslichkeit und Stabilität des Wirkstoffs, Eigenschaften der Matrix (Mineral-, Polymer- oder Lipidmatrices), die Geometrie und Größe der Dosierform sowie Bedingungen im Körper wie pH, Flüssigkeitsvolumen, Renal- oder Leberumsatz.

In vitro werden Freisetzungsprofile oft durch Dissolution Tests (USP-Apparate) bestimmt. Zur Charakterisierung werden Modelle wie Noyes–Whitney, Higuchi oder Korsmeyer–Peppas verwendet, um Mechanismen und Release-Raten zu beschreiben und vorauszusagen.