Herstellung von Vitamin-A-Lösungen
Vitamin A ist ein lebensnotwendiges, fettlösliches Vitamin. Seine zentrale Wirkform ist das Retinol, dabei handelt es sich um einen primären Alkohol mit zahlreichen konjugierten Doppelbindungen. Aber auch die oxidierte Form davon, die Aldehyd-Verbindung Retinal und verschiedene Retinol-Ester (z. B. Retinolpalmitat), werden als Vitamin A bezeichnet.
Bei Vitamin A handelt es sich also nicht um eine einzelne Substanz, sondern um eine Stoffgruppe mit derselben biologischen Wirkung. Vitamin A kann als Provitamin ß-Carotin aus pflanzlichen Nahrungsmitteln aufgenommen und hauptsächlich im Darm in zwei Moleküle Vitamin A gespalten werden. In tierischen Produkten kommt Vitamin A in Form seiner Ester vor.
Welche Wirkung hat Vitamin A?
Vitamin A ist für zahlreiche biologische Prozesse im Körper essentiell. Zunächst einmal ist das Vitamin entscheidend am Sehvorgang in der Netzhaut beteiligt und wird bei Lichteinfall zur Umwandlung der Energie in Nervenimpulse benötigt.
Weiterhin ist Vitamin A wichtig für die Zellbildung der meisten Gewebe, wie Haut und Schleimhäute, und ist für ein funktionierendes Immunsystem unerlässlich. Auch spielt das Vitamin eine wichtige Rolle während der Organentwicklung des Embryos.
Wie macht sich ein Vitamin-A-Mangel bemerkbar?
In Deutschland kommt ein Vitamin-A-Mangel bedingt durch eine falsche Ernährung nur sehr selten vor. Die vom Körper benötigte Menge kann durch den Verzehr von gängigen Lebensmitteln wie Milch, Milchprodukten und Eiern sowie zahlreichen gelb-orangen Gemüsesorten problemlos erreicht werden. In Entwicklungsländern wird ein solcher primärer Mangel beobachtet.
Von Bedeutung ist aber der sekundäre Vitamin-A-Mangel, der durch chronische Erkrankungen wie entzündliche Darm-, Leber- und Bauchspeicheldrüsenerkrankungen ausgelöst wird. Dabei kommt es zu einer Störung der Fettverdauung und in Folge zu einer ungenügenden Aufnahme von Vitamin A über die Nahrung. Auch bei schweren Verbrennungen oder Alkoholmissbrauch kann es zu einem Vitamin-A-Mangel kommen.
Eine solche Unterversorgung macht sich häufig durch eine Nachtblindheit bemerkbar. Es kann auch zu trockener Haut und Schleimhäuten kommen sowie bei Kindern zu Wachstumsverzögerungen. Durch Schwächung des Immunsystems wird auch eine erhöhte Infektanfälligkeit beobachtet.
Gut zu wissen: Nahrungsergänzungsmittel mit Vitamin A nicht nötig
Laut Werbeaussagen der Herstellerfirmen sollen Nahrungsergänzungsmittel mit Vitamin A zu einer schöneren Haut führen, das körpereigene Abwehrsystem stärken und die Sehkraft verbessern. Da durch eine normale Ernährung meist reichlich Vitamin A zugeführt wird, ist eine zusätzliche Aufnahme über Nahrungsergänzungsmittel nicht empfehlenswert.
Eine Überdosierung mit Vitamin A kann zudem gefährlich werden und es können akute Vergiftungssymptome wie Kopfschmerzen, Erbrechen und Hautjucken auftreten. Schwangere dürfen entsprechende Nahrungsergänzungsmittel nur auf ausdrückliches Anraten ihres Arztes einnehmen, da eine erhöhte Zufuhr an Vitamin A eine teratogene Wirkung hat.
Verordnung von Vitamin A bei akutem Mangel
Bei einem ärztlich festgestellten Vitamin-A-Mangel, der durch die Ernährung nicht behoben werden kann, können entsprechende Arzneimittel verschrieben werden. Als ölige Lösung zum Einnehmen ist dafür das Fertigarzneimittel Vitadral® Tropfen erhältlich. Es enthält als Wirkstoff den Ester Retinolpalmitat aufgelöst in Erdnussöl und wird durch das Antioxidans Butylhydroxytoluol stabilisiert.
Die biologische Angabe der Wirkung von Vitamin A erfolgt meist in Internationalen Einheiten (I. E.). Das Fertigarzneimittel enthält 30,2 mg Retinolpalmitat pro Milliliter (circa 27 Tropfen), dies entspricht 54.900 I. E. Für Erwachsene beträgt die empfohlene Dosierung zwischen 13 bis 40 Tropfen pro Tag (14,3 bis 44,0 mg Retinolpalmitat), entsprechend 26.000 bis 80.000 I. E. pro Tag.
Die benötigte Anzahl an Tropfen kann auf einen Löffel getropft und während einer Mahlzeit eingenommen werden. Zum Abmessen der Tropfen muss die Flasche senkrecht gehalten werden.
Vitamin-A-Lösung: Bedarf an Rezepturarzneimitteln
Für das verschreibungspflichtige Fertigarzneimittel Vitadral® Tropfen gibt es schon seit längerem Lieferschwierigkeiten, ein Alternativpräparat existiert nicht. Vitamin-A-Lösungen zum Einnehmen können aber als Zubereitung in der Apotheke hergestellt werden.
Vitamin-A-Palmitat wird auch als Retinolpalmitat bezeichnet und ist als Rezeptursubstanz in Form eines Konzentrats mit 1 Mio. I. E. pro Gramm erhältlich. Als Trägerlösung kommt – wie überwiegend auch im Fertigarzneimittel enthalten – Erdnussöl, teilweise auch Sonnenblumenöl zum Einsatz. Zum Schutz vor Oxidationsreaktionen ist Tocopherol enthalten.
Durch Verdünnen mit Erdnussöl kann aus der erhältlichen Retinolpalmitat-Lösung eine anwendungsfertige Darreichungsform erhalten werden.
Rezepturbeispiel für eine ölige Lösung mit Vitamin A (54.900 I.E./ml)
Wenn der Arzt die Dosierung in I.E. angibt, wird die Dosierung für den Patienten in mL angegeben und mit einer geeigneten Dosierhilfe wie einer Kolbenpipette dosiert. Die Tropfendosierung hängt stark von der Art des Tropfers ab und ist weniger genau als die Dosierung nach Volumen.
Vom Arzt werden 50 ml einer Retinolpalmitat-Lösung mit 54.900 I. E. pro ml verordnet. Teilweise wird der Wirkstoff auch mit einer Massenangabe versehen, zur nötigen Umrechnung entspricht 1 I. E. dann 0,550 µg Retinolpalmitat.
Die Dichte von Erdnussöl beträgt 0,9134 g/ml. Dieser Wert kann auch für die Dichte der fertigen Lösung angenommen werden.
Nach dem Zusammenhang Masse = Dichte x Volumen wiegen 50 ml der verordneten Lösung 45,67 gBerechnung über Dreisatz: 0,9134 g/ml x 50 ml . Die gesamte Zubereitung enthält 2.745.000 I. E. Retinolpalmitat.
Wie viel Rezepturkonzentrat muss abgewogen werden?
Das zur Herstellung verwendete Rezepturkonzentrat hat eine nominale Aktivität von 1 Mio. I. E./g Retinolpalmitat. Die tatsächliche Aktivität ist auf dem Prüfzertifikat aufgeführt und muss zur Berechnung verwendet werden.
Hat eine Charge beispielsweise eine Aktivität von 1.082.427 I. E./g, kann über einen Dreisatz ausgerechnet werden, dass für die benötigten 2.745.000 I. E. entsprechend 2,5360 g Rezepturkonzentrat abgewogen werden müssen. Der Rest wird mit Erdnussöl auf eine Ansatzmenge von 45,67 g aufgefüllt.
Gut zu wissen: Rechenhilfe Einwaagekorrekturfaktoren
Mit Hilfe der Excel-Datei des DAC/NRF zur Berechnung von Einwaagekorrekturen kann die benötigte Einwaage an Rezepturkonzentrat ganz einfach berechnet werden. Dazu wird die Angabe der gewünschten I. E. an Retinolpalmitat laut Verordnung und die Aktivität des Rezepturkonzentrats laut Prüfzertifikat [I. E./g] in die gelben Spalten eingetragen. In der blauen Spalte kann dann die Einwaage [g] abgelesen werden.
Wie sieht es mit der Stabilität einer Vitamin-A-Lösung aus?
Bei der Einschätzung der Stabilität einer öligen Vitamin-A-Lösung sind physikalische Veränderungen und Oxidationsreaktionen zu beachten. Als physikalische Instabilität gilt das teilweise Auskristallisieren von Retinolpalmitat aus der öligen Lösung. Hinsichtlich der chemischen Stabilität steht eine Zersetzung durch Oxidation im Vordergrund.
Laut Herstellerangaben sind Rezepturkonzentrate mit Retinolpalmitat daher dicht verschlossen und vor Lichteinwirkung geschützt zu lagern. Die Temperatur soll zwischen +8 °C und +15 °C liegen. Weiterhin hat die Zugabe von Antioxidantien einen stabilisierenden Einfluss.
Lagerung und Haltbarkeit einer Vitamin-A-Lösung
Geöffnete Behälter sollten idealerweise unter Schutzgas gelagert werden, dies ist jedoch in der Apotheke meist nicht praktikabel. Nach Untersuchungen des Zentrallaboratoriums Deutscher Apotheker können Anbrüche im Kühlschrank bei Temperaturen zwischen 2 °C und 8 °C für 6 Monate auch ohne Inertgas gelagert und verwendet werden.
Für das hergestellte Rezepturarzneimittel kann eine Aufbrauchsfrist von 4 Wochen angegeben werden. Die Lagerung zu Hause beim Patienten soll ebenfalls im Kühlschrank erfolgen.
Auch wässrige Lösungen mit Vitamin A sind möglich
Neben öligen Lösungen können auch wässrige Zubereitungen mit Vitamin A hergestellt werden. Aus dem niederländischen Formularium (FNA) ist eine solche wässrige Lösung mit Retinolpalmitat bekannt.
50 ml Vitamin-A-Lösung 50.000 I.E./ml, wässrig FNA:
| Ölige Lösung von Retinolpalmitat (1 Mio. I. E./g) | 2,5 g |
| Citronensäure-Monohydrat | 0,12 g |
| Kaliumsorbat | 0,15 g |
| Sternanisöl | 0,11 g = 5 Tropfen |
| Polysorbat 80 | 6,25 g |
| Zuckersirup FNA | 6,25 g |
| Gereinigtes Wasser (100 ml entsprechen 104 g) | zu 52,0 g |
Gut zu wissen: Polysorbat 80 als emulgierender Hilfsstoff
Um die ölige Vitamin-A-Lösung in Gereinigtem Wasser zu solubilisieren, wird die grenzflächenaktive Verbindung Polysorbat 80 benötigt. Das Verhältnis von lipophilem Vitamin A und Polysorbat 80 sollte dabei 1 zu 2,5 bis 3 betragen. Werden andere Konzentrationen an Vitamin A benötigt, so muss die Konzentration des Hilfsstoffs entsprechend verändert werden.
Herstellung einer wässrigen Vitamin-A-Lösung
Zur Herstellung der wässrigen Lösung mit Vitamin A werden zunächst die beiden Feststoffe Kaliumsorbat und Citronensäure-Monohydrat getrennt in Gereinigtem Wasser gelöst. Das Salz Kaliumsorbat wird dazu in ungefähr 25 ml gelöst und die Säure in rund 10 ml.
Anschließend wird Polysorbat 80 mit der öligen Vitamin-A-Lösung und Sternanisöl vermischt und dieser Ansatz zum Zuckersirup dazugegeben. Dazu kann dann die Lösung mit Kaliumsorbat auf einmal und die Citronensäure-Lösung anteilig zugesetzt werden.
Zum Schluss wird mit Gereinigtem Wasser auf das Endgewicht aufgefüllt. Dazu darf kein warmes Wasser verwendet werden, da sonst leicht eine trübe Lösung entsteht.
Bei Lagerung im Kühlschrank beträgt die Aufbrauchsfrist der wässrigen Vitamin-A-Lösung 6 Monate.
Niederländischer Sirup mit 4-Methyl-hydroxybenzoat konserviert
Zuckersirup DAB besteht ausschließlich aus Saccharose und Wasser, im Gegensatz dazu enthält Sirupus simplex FNA zusätzlich 0,1 % 4-Methyl-hydroxybenzoat als Konservierungsmittel. Die Substanz wird allerdings durch Polysorbat 80 inaktiviert, deshalb wird die wässrige Vitamin-A-Lösung durch Zugabe von Kaliumsorbat und Citronensäure nachkonserviert. Quellen:
- DAC/NRF-Rezepturhinweis Vitamin A (Retinol) (13.03.2024)
- Fachinformation Vitadral® Tropfen
- https://www.klartext-nahrungsergaenzung.de/wissen/lebensmittel/nahrungsergaenzungsmittel/vitamin-aprodukte-was-ist-sinnvoll-26578
- https://www.dge.de/gesunde-ernaehrung/faq/ausgewaehlte-fragen-und-antworten-zu-vitamin-a/