Die Ventilwirkung der Haut bei der Iontophorese mit wiederholter Umpolung

Summary

Objective: Acidic and basic reaction products are developed by d-c iontophoresis. These ions result from the process of electrolysis between first and second order conductors, and move to the surface of skin. Especially the OH- ions must not contact the skin, otherwise cauterization would be the result. By the use of sponges cauterization can be delayed. Iontophoresis must be finished just before this reaction starts and is therefore limited in time. The uptake of drugs by iontophoresis in this time is too short; tissue levels during 20 minutes application are usually too low. During permanent iontophoresis the tissue levels increase proportional in time (absorption phase).

Subjects: By frequently changing of the direction of the current electrolysis products everytime will be destroyed, and cauterization is impossible. Only in the homy layer an electric transport of ions is possible. During the iontophoresic process the usable power of electric field is about three times magnitude too low to move ions in the tissue under the horny layer. By frequently changing of the direction of current in phases longer than the transit-time through the homy layer, the irreversible uptake of drugs into the tissue should be possible. Ions inside the horny layer are moving backward, and ions under the homy layer may not come back.

Design: Experimental check of this theory was done by investigating the percutaneous uptake of potassium iodide (0,25 g/l/Kl) labelled (¹²⁵I and ¹³¹I) in 6 piglets (three at a time of 40 s and of 120 s changing time of current). To compare the methods samples of blood and urine were measured.

Results: Significant and relevant increase of the iodine uptake by changing of current was found. After three hours uptake increased up to 16-20 times more after changing time of 40 s, and 180-190 times more after 120 s changing time compared to diffusion without current. The transit time of iodine through the horny layer was calculated as to be 15 s.

Conclusions: Iontophoresis by changing the direction of current is a recommendable method without any risks of cauterization.

Kurzfassung

Ziel: Bei der Iontophorese mit Gleichstrom entstehen am Übergang vom metallischen Leiter zum Ionenleiter Elektrolyseprodukte, die sich auf die Haut zubewegen. Die Hydroxylionen verursachen Verätzungen. Durch die Anwendung von Schwämmen verzögert man das Auftreten von Verätzungen. Bevor die Zone mit Hydroxylionen die Haut erreicht, muß die Iontophorese abgebrochen werden. Damit ist die lontophoresedauer praktisch begrenzt. Für den Transport von Arzneistoffen ist die übliche Dauer der Iontophorese zu kurz. Die erreichten Gewebespiegel in beispielsweise 20 Minuten sind in der Regel zu gering. Die Gewebespiegel nehmen bei fortgesetzter Iontophorese noch zeitproportional zu (Absorptionsphase).

Gegenstand: Durch Umpolung der Stromrichtung werden die Elektrolyseprodukte laufend neutralisiert. Eine Verätzung der Haut findet dabei nicht statt. Die elektrisch bedingte Phorese von Stoffen kann nur in der Homschicht stattfinden. Unterhalb der Homschicht ist die erreichbare Feldstärke für eine Ionenbewegung der Diffusion weit unterlegen. Durch Umpolung bei ausreichender Phasenzeit für den Ionentransport durch die Homschicht muß es möglich sein, einen irreversiblen Ionentransport durch die Homschicht zu erreichen, denn was einmal durch die Homschicht gedrungen ist, sollte bei Umpolung nicht mehr rückholbar sein.

Gestaltung: An sechs jungen Schweinen (mit gesättigter Schilddrüse) wurden mit radioaktiv markierten Iodidlösungen (0,25 g/l/Kl) die Permeation ohne Strom und die Iontophorese mit Umpolung (je 3 Versuche zu 40 s und zu 120 s Umpolung) durchgeführt. Zum Vergleich der Methoden wurden der Iodspiegel im Blut und die renale Iodausscheidung gemessen.

Ergebnisse: Die Iontophorese mit Umpolung führt zu einem signifikant und relevant erhöhten Iodidtransport gegenüber der freien Permeation. Nach 40 s Wechsel wurden etwa 16-20fache, nach 120 s Wechsel etwa 180-190fache Transportraten gemessen. Die Transitzeit durch die Hornschicht wurde mit 15 s für Iodidionen berechnet.

Schlußfolgerungen: Die Iontophorese mit Umpolung ist eine empfehlenswerte Methode, bei der eine Verätzung theoretisch nicht möglich ist.

Key words

Iontophoresis - percutaneous absorption

Schlüsselwörter

Iontophorese - perkutane Resorption