dc.contributor.author
Maschmann, Ira
dc.date.accessioned
2018-06-07T22:26:35Z
dc.date.available
2009-01-15T08:47:20.728Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/9277
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-13476
dc.description.abstract
Die Untersuchung der Resorption von Benzoesäure an tierischer Haut unter in
vitro Bedingungen wurde bisher lediglich mit zellfreien Flüssigkeiten
durchgeführt [Franz, 1975; Schaper, 2003]. Die Methode der isoliert
hämoperfundierten Schweineextremität erlaubt eine Perfusion mit autologem,
körperwarmem und oxygeniertem Vollblut. Um möglichst in vivo nahe Verhältnisse
zu schaffen, findet während der Perfusion eine kontinuierliche Dialyse und
damit eine permanente Korrektur des Perfusionsblutes in Bezug auf Elektrolyte,
Metaboliten und Säure-Base-Status statt. In vier Vorversuchen konnte das
Modell der isoliert hämoperfundierten Schweineextremität überprüft werden.
Eine hohe Hämolyserate gemessen an freiem Hämoglobin und der
Kaliumkonzentration im Perfusat konnte in den Hauptversuchen durch eine
Optimierung der Rollenpumpeinstellungen auf 41 mg/dl freies Hämoglobin und
5,25 mmol/l Kalium verringert werden (Medianwerte zum Versuchszeitpunkt 210.
Minute). Die Stoffwechsellage des Modells wurde durch den Sauerstoff- und
Glucoseverbrauch sowie der Lactatkonzentration im Perfusat charakterisiert.
Bezüglich des Sauerstoffverbrauchs konnte während der Versuche ein Anstieg der
Medianwerte von 5,71 µmol/min*100 g (Versuchsbeginn) auf 7,94 µmol/min*100 g
(120. Minute) verzeichnet werden. Gegen Versuchsende nimmt der
Sauerstoffverbrauch wieder ab, 5,99 µmol/min*100 g und liegt somit unterhalb
des in der Literatur für reine Muskelpräparate angegebenen Wertes 15–25
µmol/min*100 g. Der Glucoseverbrauch steigt während der Versuche von 522,1
µg/min*100 g (Versuchsbeginn) auf 769,7µg/min*100 g (150. Minute) an und
bleibt während der gesamten Perfusion über den in der Literatur angegeben Wert
von > 250 µg/min*100 g. Die Lactatkonzentration im venösen Perfusat steigt
lediglich von 39,2 mg/dl auf 48,9 mg/dl an. Dies lässt den Rückschluss zu,
dass die Sauerstoffversorgung der Extremitäten bei einem Perfusionsfluss von
4,41 ml/min*100 g ausreicht und Glucose aerob verstoffwechselt wird. Auch
hinsichtlich der prozentualen Gewichtszunahme der Extremität im
Versuchsverlauf, als Maß für die Ödematisierung des Gewebes, bewegen sich die
Gewichtszunahmen aller Beine bei dem Perfusionsfluss von 4,41 ml/min*100 g
innerhalb des in der Literatur als tolerierbar angegebenen Bereiches von
maximal 10 %. In 8 Hauptversuchen konnte bei einem Perfusionsfluss von 4,41
ml/min*100 g und bei einer Applikation von 40 mg Benzoesäure auf eine 100 cm2
große Hautfläche eine Resorption von 10,28 mg Benzoesäure, das entspricht 25,7
% der applizierten Dosis, gemessen werden. Es liegt nahe, diese hohe
Resorptionsrate mit der hohen Qualität des Perfusionssystems und mit der
großen Transportkapazität des Blutes als Perfusat in Zusammenhang zu bringen.
Im Hinblick auf die Entwicklung von Ersatz- und Ergänzungsmethoden zum
Tierversuch konnte mit der vorliegenden Arbeit die Eignung der isoliert
hämoperfundierten Schweineextremität als Modell für Resorptionsstudien an der
Haut aufgezeigt werden.
de
dc.description.abstract
Until now, transdermal absorption of benzoic acid under in vitro conditions
has been investigated using cell-free liquids [Franz, 1975; Schaper, 2003].
The method of the isolated hemoperfused porcine foreleg allows perfusion with
autologous, temperated and oxygenated whole blood. A continous dialysis
permits a permanent correction of the perfusion blood concerning electrolytes,
metabolites and acid-base state to get working conditions close to the in vivo
situation. In four preliminary tests, the method of the isolated hemoperfused
porcine foreleg was optimised with respect to viability and integrity of the
organ. Due to these preliminary studies, the rate of hemolysis could be
reduced in the main tests by adjustment of the perfusion system. This was
indicated by the concentrations of free hemoglobine (41 mg/dl) and potassium
(5.25 mmol/l) in the perfusion blood (mean values at 210.th minute of
testing). The metabolic status of the model was characterised by the
consumption of oxygen and glucose as well as the lactate levels. Concerning
the oxygene consumption, an increase of the mean values from 5.71 µmol/min*100
g (beginning of the tests) to 7.94 µmol/min*100 g (120.th minute) could be
observed during the experiments. At the end of the perfusion period, the
oxygene consumption decreased to 5.99 µmol/min*100 g which is beneath the
values of pure muscle preparations (15-25 µmol/min*100 g) known from the
literature. The glucose consumption increased from 522.1 µg/min*100 g
(beginning of the tests) to 769.7 µg/min*100 g (150.th minute) and therefore
stayed at higher levels than expected from the literature values (>250
µg/min*100 g) during the whole perfusion period. The lactate levels in the
venous perfusion blood increased from 39.2 mg/dl to only 48.9 mg/dl. From
these results it can be concluded that using a perfusion flow of 4.41
ml/min*100 g, the oxygene supply is sufficient to ensure aerobic metabolism of
glucose. To estimate the degree of oedematisation of the tissue, the relative
increase of weight of the limb was determined. Under optimised conditions, his
increase was in a range of maximal 10 % which is accepted to be tolerable.
Using a perfusion flow of 4.41 ml/min*100 g, 40 mg of bezoic acid were
applicated on an area of 100 cm2 skin. A resorption of 10.28 mg benzoic acid
which means 25.7% of the applicated dosage could be measured. This high rate
of absorption is probably due to the quality of the perfusion system and the
enormous transporte capacity of the blood as perfusate. Therefore, the
isolated hemoperfused porcine foreleg can be considered as a suitable model to
replace animal experiments in investigations to study transdermal absorption.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
laboratory animals
dc.subject
animal testing alternatives
dc.subject
skin absorption (MeSH)
dc.subject
hemoperfusion (MeSH)
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::630 Landwirtschaft
dc.title
Untersuchung der perkutanen Resorption von Benzoesäure an der isoliert
hämoperfundierten Schweineextremität
dc.contributor.firstReferee
PD Dr. Christian Große-Siestrup
dc.contributor.furtherReferee
Univ.-Prof. Dr. Jürgen Zentek
dc.contributor.furtherReferee
Univ.-Prof. Dr. Heidrun Fink
dc.date.accepted
2008-09-03
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000006848-4
dc.title.translated
Analysis of percutaneous absorption of benzoic acid at the isolated
hemoperfused porcine foreleg
en
refubium.affiliation
Veterinärmedizin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000006848
refubium.note.author
Mensch und Buch Verlag; ISBN 978-3-86664-493-9
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000004888
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access