Lamellare Zusammensetzungen in topischen dermatologischen und kosmetischen Präparaten

Die ersten zellförmigen Lebensformen entstanden in den Ur-Ozeanen. Aus ihnen entwickelten sich im Laufe der Jahrmillionen Vielzeller, die außer ihrem zellförmigen inneren Aufbau komplizierte Organe und Kreisläufe entwickelten, in denen wiederum funktionelle Kompartimente – durch Membranen umschlossen – enthalten sind und unterschiedlichste Aufgaben ausführen.

Zellmembranen

All diesen Organismen ist gemeinsam, dass ihre Membranen neben anderen Stoffen, die für den Transport von innen nach außen und umgekehrt zuständig sind, Phospholipide enthalten. Sie ermöglichen die Membranstrukturen. Typisch ist ihr doppelschichtiger Aufbau (engl. Bilayer) mit Phosphatidylcholin als mengenmäßig häufigsten Bestandteil.

Abb.: Zellmembranausschnitt¹

Liposomen

Künstliche Nachbildung von Zellen mit Phosphatidylcholin übten schon sehr früh eine besondere Faszination aus. Im Jahre 1964 wurden sie erstmals beschrieben² und erhielten im Jahre 1968 die Bezeichnung "Liposomen".³ Schnell kamen erste Ideen auf, die den humanen Zellen größenmäßig gleichenden Körper mit ihrer physiologisch kompatiblen Zusammensetzung als Transportkörper für Arzneistoffe, insbesondere im Bereich der Tumorbekämpfung zu nutzen. Der breite Einsatz intravenöser Applikationen scheiterte später letztlich daran, dass die Liposomen in ihren ursprünglichen Zusammensetzungen eine gewisse physikalische Instabilität und das enthaltene Phosphatidylcholin über eine begrenzte chemische Stabilität⁴ verfügte. Ein weiterer wichtiger Punkt war die Konservierung. Pflanzliches Lecithin und das aus ihm gewonnene Phosphatidylcholin inaktiviert mehr oder weniger alle Konservierungsstoffe⁵, abgesehen davon, dass die Fettsäurebesetzung (Linolsäure, alpha-Linolensäure und gesättigte langkettige Fettsäuren) je nach Provenienz und Jahreszeit eine gewisse Bandbreite hat. 
Außerdem fusionieren Liposomen bei systemischer Anwendung auf ihrem Weg gern mit anderen Kompartimenten bevor sie am Zielort ankommen. Medikamentös wurden aber z. B. die Antimykotika Econazol (Pevaryl^® topisch) und Amphotericin B (intravenös)⁶ realisiert.

Wirkstofftransport

Diese Eigenschaften der Liposomen waren allerdings kein Hindernisgrund für den Einsatz in Kosmetika, und so kam es zu einem typischen Hype in der Kosmetik⁷, der wie üblich nur wenige Jahre anhielt, aber unterlegt war durch eine kontinuierliche bis heute anhaltende Weiterentwicklung dieser Systeme. Für die Haut waren sie von Anfang an von Bedeutung, da Liposomen-Bilayer mit dem analogen lipiddoppelschichtigen Aufbau der Hautbarriere fusionieren können. Bei diesem Prozess wird der Transport von insbesondere hydrophilen Wirkstoffen durch die Hautbarriere ganz wesentlich erleichtert. Mit anderen Worten: Liposomen sind ein physiologischer Penetrationsverstärker (Carrier) par excellence.⁸

Exosomen

Ähnlich wie die Liposomen funktionieren flüssige Nanopartikel gleicher Größe mit einer einschichtigen Phosphatidylcholin-Membran. Sie ermöglichen den Transport von lipophilen Wirkstoffen durch die Hautbarriere.⁹
Den Liposomen ebenfalls ähnlich sind die kleineren Exosomen.¹⁰ Es handelt sich um sphärische Zellbestandteile mit Membranen aus Phosphatidylcholin, die bei Bedarf ausgeschleust (Exozytose) und an die Zellumgebung abgegeben werden. Exosomen haben Transport- und Messenger-Funktionen, indem sie entsprechende bioaktive Signalmoleküle enthalten, die mit anderen Zellen kommunizieren. Die in der Kosmetik anzutreffenden pflanzliche Exosomen kommen z. B. in kaltgepressten Pflanzensäften vor.
Tierische und menschliche Exosomen werden aus Körperflüssigkeiten (z. B. Blut), Gewebe, und unterschiedlichsten Zellen (z. B. Thrombozyten) isoliert, aufbereitet und in der ästhetischen Medizin verwendet. Die topisch oder per Spritze erfolgenden Applikationen dienen der Hautregeneration und werden gegen Hautalterung, Entzündungen, Haarausfall und Hyperpigmentierung verwendet.

Lamellare Gele

In aller Stille vollzog sich eine andere Entwicklung, die 1979 mit einer Dissertation unter dem unspektakulären Titel "Herstellung und Stabilisierung von Emulsionen mit Hilfe von Lecithin" begann. In dieser Arbeit wurde gezeigt, wie man aus hydriertem Phosphatidylcholin (PC-H) in Wasser planare (lamellare) Lipiddoppelschichten erzeugen kann. Unter Zuhilfenahme von Ultraschall oder erstmalig eines Hochdruckhomogenisators ließen sich stabile lamellare Gelphasen herstellen.¹¹ Mit gängigen Rührwerkzeugen gelingt das nicht; es ergeben sich dabei nur instabile Dispersionen.
PC-H ist wie ungesättigtes Phosphatidylcholin ein physiologischer Grundstoff, aber mit einer Fettsäurebesetzung aus langkettigen, ausschließlich gesättigten Fettsäuren. 

Lamellare Hautbarriere

Elektronenmikroskopische Aufnahmen konnten später zeigen, dass die entstandene Struktur exakt dem physikalischen Aufbau der Hautbarriere mit ihren planaren Lipiddoppelschichten entsprach¹², deren Zusammensetzung aus dem molaren Verhältnis von Ceramiden/Cholesterin/langkettigen Fettsauren 1 : 0,9 : 0,4 besteht.¹³ Später wurden die anfänglich reinen PC-H-Gele zusätzlich mit Hautbarrierebestandteilen oder analogen Stoffen wie Sterinen und Ceramiden ausgerüstet und kamen somit der Zusammensetzung und den biochemischen Eigenschaften der lamellaren Hautbarriere immer näher. Parallel sind ursprünglich geschützte Bezeichnungen zu technischen Begriffen mutiert. Ein Beispiel ist etwa Derma Membran Struktur (Abkürzung: DMS), die in diesem Zusammenhang mitunter auch als hautidentisch oder biomimetisch bezeichnet wird. Die lamellaren Komponenten erwiesen sich bis heute als sehr variabel, was die Ausstattung mit Fettsäuren, Sterinen, Wachsen, Ölen, Ceramiden und deren Dosierungen betrifft. 
Die Einarbeitung der Ceramide kann allerdings wegen ihrer Schwerlöslichkeit ein kritischer Punkt sein. Ein Qualitätsmerkmal lamellarer Basis-Produkte ist daher die Abwesenheit mikrokristalliner Ceramid-Reste in Konzentraten, die unter dem Polarisationsmikroskop sichtbar werden. Aus Konzentraten hergestellte, gestreckte Produkte enthalten zusätzliche Konsistenzgeber wie etwa Hydroxyethylcellulose. 

Physiologischer Hautschutz

Lamellare Produkte sind vielseitig einsetzbar. Naturgemäß ist der betriebliche Hautschutz von besonderem Interesse.¹⁴ Lamellare Präparate haben zur Abkehr von emulgator- und paraffinhaltigen Schutzpräparaten beigetragen¹⁵ und kommen z. B. zum SOS-Einsatz, wenn konventionelle Systeme im betrieblichen Alltag an ihre Grenzen stoßen und nicht wirksam genug sind.^16,17 
Andererseits sind durch den gleichzeitigen Einsatz von PC-H und Phosphatidylcholin lamellare Gelpräparate möglich, die bei Problemhäuten eingesetzt werden.¹⁸ 

Mikrostruktur der Hautbarriere

Die intakte lamellare Struktur der Hautbarriere liegt in einer orthorhombisch dichtesten Packung vor. Bei Störungen wie etwa der atopischen Haut überwiegt eine weniger dichte hexagonale Packung. Die Packungen und ihre Übergänge wurden in den letzten Jahren intensiv untersucht¹⁹ und sind von Hauttemperatur, individueller Zusammensetzung der Bilayer sowie ihrer lokalen Position in den Schichten der Hautbarriere abhängig.
Orthorhombisch-dichteste Packungen sind häufig bei einheitlich aufgebauten Lipiden anzutreffen, die als Komponenten in der Hautpflege verwendet werden.²⁰ Damit a priori eine besonders hohe Stabilität bzw. geringe Durchlässigkeit bei einer Schichtanordnung zu verbinden ist nicht ganz korrekt, da die chemische Struktur und ihr Lösungsverhalten bei Kontakt mit anderen Stoffen eine entscheidende Rolle spielen. 
Noch komplexer wird es bei Mehrstoffsystemen wie der Hautbarriere. Bei der Einwirkung von tensidischen Lösungen, wie sie beispielsweise zur Hautreinigung verwendet werden, erweisen sich die Ceramide der Hautbarriere am widerstandsfähigsten und werden zuletzt herausgelöst. Daher ist auch die orthorhombische Packung eines lamellaren Hautpflegeproduktes weder ein technisches Alleinstellungsmerkmal,²¹ noch die Garantie für einen besonders hohen Schutzfaktor,²² insbesondere wenn die Eigenschaften nicht mit lamellaren Produkten, sondern mit einem Placebo alias konventionelle Emulsion verglichen werden.²³ Eine Studie mit einheitlich aufgebauten Modell-Phospholipiden wie Dipalmitoylphosphatidylcholin (DPPC) und Distearylphosphatidylcholin (DSPC)²⁴ lässt erahnen, wie komplex die Realität²⁵ ist. 
Vergleiche lamellarer Zusammensetzungen untereinander sind Mangelware. Komplexität und verschiedene Einflussfaktoren auf die Packungen wurden aber bereits früher detailliert beschrieben.¹¹
In der Produktion werden lamellare Konzentrate für die späteren Anwendungen mit zusätzlichen Wirkstoffen und Hilfsstoffen zu Endprodukten verarbeitet. Messungen zur Packungsdichte dieser letztendlich angewandten Vielstoffsysteme liegen in der Regel nicht vor.
Es versteht sich von selbst, dass Penetrationsverstärker, wie z. B. Ölsäure zu Veränderung in den Hautbarriere-Packungen führen. Das gilt vor allem auch für Liposomen. Die in der Barriere ablaufenden Prozesse können sehr gut über den zeitlichen Verlauf des transepidermalen Wasserverlustes (TEWL) verfolgt werden. Es liegt in der Natur der Sache, möglichst diese physiologischen oder physiologisch kompatiblen Penetrationsverstärker in Dermatologie und Kosmetik zu verwenden. 
Bei auf Phosphatidylcholin basierenden Liposomen kann man beobachten, dass sich der nach der Applikation erhöhte TEWL nach Stunden normalisiert. Die Normalisierung lässt sich durch die direkte Folgeanwendung von lamellaren PC-H-Präparaten beschleunigen. In der von A. M. Kligman begründeten Korneotherapie²⁶ wird diese Verfahrensweise auch als erweiterte Korneotherapie bezeichnet.²⁷  

Lipidkomponenten lamellarer Formulierungen

Neben Pflanzenölen mit niedrigen Packungsdichten werden Butter-ähnliche Stoffe wie Sheabutter oder Wachse wie Carnauba-Wachs in lamellaren Präparaten verwendet, daneben auch Squalan (Kohlenwasserstoff; hydrierte Form des Sebum-Squalens) und synthetische Ester(öle) wie Isostearylisostearat. Letztendlich gibt es eine Unzahl von Kombinationen, die auf die individuelle Haut zugeschnitten werden können. 
Bei einer zu Akne und Unreinheiten neigender Haut wird man eher mit Pflanzenölen arbeiten, die durch ihren Anteil essenzieller Fettsäuren und ihre Substratfunktion für die epidermale 15-Lipoxygenase (15-LOX) entzündungshemmende Metaboliten bilden, während im Hautschutz Wachse oder auch Triglyceride gesättigter Säuren wie Trihydroxystearin verwendet werden. In Produkten für die atopische Haut können Gamma-Linolensäure-haltige Pflanzöle wie Borretsch- oder Nachtkerzenöl eine sinnvolle Ergänzung sein; sie gleichen einen gegebenenfalls bestehenden Defekt der Delta-6-Desaturase aus. 
Mit den aus mehreren Komponenten bestehenden Lipidphasen lassen sich Barrierelücken-füllende (regenerative), hautschützende und entzündungshemmende Eigenschaften anteilig einstellen. 

Wirksamkeiten

Nicht nur in Emulsionen, sondern mittlerweile auch in lamellaren alias multilamellaren oder ortholamellaren Produkten werden Wirksamkeiten wie Regeneration, Linderung (engl. Relief), Entzündungs-, Rötungs- und Entzündungshemmung herausgestellt, die z. T. nicht von der Kosmetikverordnung (KVO) gedeckt sind. Zum Teil werden sie mit den lamellaren Strukturen in Verbindung gebracht, obwohl beim näheren Hinsehen auch zweifelhafte Additive wie etwa 4-tert-Butylcyclohexanol mitverwendet werden, das wie Laureth-9 (INN: Polidocanol) zu bewerten ist.²⁸ Das schließt jedoch die Unterstützung der endogenen Regeneration der Hautbarriere durch die Anwesenheit exogener lamellarer Strukturen (ohne Additive) nicht aus.²² 

Apothekenrezepturen

Aufgrund der Vorteile physiologischer lamellarer Produkte bleibt zu hoffen, dass sie zu Indikationszwecken Eingang in die NRF-Rezepturen²⁹ der magistralen Defektur der Apotheken finden.³⁰ Denn in diesem Bereich werden noch viele pharmazeutische Rezepturen vorgestellt, die mit Barriere-schädigenden Emulgatoren, allergen wirkenden Konservierungsstoffen und regenerationshemmenden okklusiven Paraffinen ausgestattet sind. 
Lamellare Produkte ohne kontraproduktive Additive eignen sich insbesondere für die dermatologischen Hautpflege im Kindesalter.³¹
In der Ziegler Rezepturbibliothek ist mittlerweile mindestens eine konservierungsstofffreie lamellare Basiscreme enthalten.³² Sie enthält keine Ceramide, da Vertreter dieser Stoffklasse in der Europäischen Pharmakopöe (Ph. Eur.)³³ bisher nicht gelistet sind. PC-H ist ebenfalls nicht in Ph. Eur. enthalten, es existiert aber ein gleichwertiges Drug Master File (DMF).³⁴
Die lamellaren Basiscremes können sowohl in der Dermatologie als auch in der Kosmetik eingesetzt werden und erleichtern die Compliance sowie den Übergang zwischen dermatologischer Therapie und kosmetischer Prävention erheblich. Individuelle Einstellungen sind durch modulare Komponenten möglich, da sich lamellare Basiscremes durch Einrühren von flüssigen Lipiden und wässrige Wirkstofflösungen unschwer anpassen lassen.³⁵
Ein weiterer Gesichtspunkt bei der Anpassung lamellarer Basiscremes mit regenerativer Zielsetzung ist die Tatsache, dass endogen gesteuerte regenerative Prozesse individuell verschieden ablaufen. Im Detail werden Lipide, freie Fettsäuren, Sterine und Ceramide bei gestörter Hautbarriere schneller, langsamer und in unterschiedlicher Quantität synthetisiert.³⁶

Ausblick

Eine weitere Entwicklung besteht darin, die hautbarriereanalogen Komponenten inklusive hydriertem Phosphatidylcholin in paraffinfreien, wasserfreien Oleogelen³⁷ zu verwenden. Sie haben den Vorteil, dass auf die in lamellaren Zusammensetzungen zurzeit noch eingesetzten Glykole und Polyglykole wie etwa Pentylenglykol, Hexylenglykol und Glycerin verzichtet werden kann. Der Phospholipidgehalt in Form von PC-H, aber gegebenenfalls auch PC, ermöglicht die Kombination mit polaren, wasserlöslichen kosmetischen und pharmazeutischen Wirkstoffen. Die Oleogele sind Mikrobiom-kompatibel, biologisch abbaubar und kommen ohne weitere, für wasserhaltige Produkte typische Hilfsstoffe, wie Konsistenzgeber, Komplexbildner und Konservierungsstoffe aus. 
Über die Packungsdichten dieser Produktklasse im Hinblick auf ihre spezielle Zusammensetzung und entsprechende Vergleiche zur Hautbarriere ist derzeit noch nichts bekannt.

Literatur

1. B. Alberts et al., Molekularbiologie der Zelle, VCH-Verlagsgesellschaft, 2. Auflage 1990
2. A. D. Bangham, R. W. Horne, Negative staining of phospholipids and their structural modification by surface-active agents as observed in the electron microscope, Journal of Molecular Biology 1964 (5), 660-668
3. G. Sessa, G. Weissmann, Phospholipid spherules (liposomes) as a model for biological membranes, Journal of Lipid Research 1968 (3), 310-318
4. Phosphatidylcholin hydrolysiert pH-abhängig in geringem Maß zu Lysophosphatidylcholin und freien Fettsäuren
5. K. H. Wallhäusser, Praxis der Sterilisation, Desinfektion, Konservierung, Keimidentifizierung, Betriebshygiene, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1995
6. C. T. Rieger, M. Dittmer, H. Ostermann, Liposomales Amphotericin B bei schweren systemischen Mykosen, Dtsch Med Wochenschr 2007 (40), 2062-2066, doi: 10.1055/s-2007-985641
7. H. Lautenschläger, Liposomes in Dermatological Preparations – Part I, Cosmetics & Toiletries 1990 (5), 89-96 und Part II, Cosmetics & Toiletries 1990 (7), 63-72
8. H. Lautenschläger, Handbook of Cosmetic Science and Technology edited by Barel AO, Paye M and Maibach HI, CRC Press Taylor & Francis Group, Boca Raton 2006, p155-163
9. H. Lautenschläger, So klein, so fein – Nanopartikel von fest bis flüssig, medical Beauty Forum 2016 (2), 12-16
10. H. Lautenschläger, Exosomen-basierte personalisierte Hautpflege, Medical 2026 (1), 20-23
11. R. von Kleinsorgen, Herstellung und Stabilisierung von Emulsionen mit Hilfe von Lecithin, Dissertation, Marburg 1979
12. Bemerkung: In der Hautbarriere kommen Phospholipide höchstens in Spuren vor.
13. L. Norlén, M. Lundborg, C. Wennberg, A. Narangifard und B. Daneholt, The Skin's Barrier: A Cryo-EM Based Overview of its Architecture and Stepwise Formation, Journal of Investigative Dermatology 2022 (142), 285-292. doi:10.1016/j.jid.2021.06.037
14. H. Lautenschläger et al., Wasserhaltige Hautschutzpräparate zur Prävention von Hautschäden, DE 19857492 (14.12.98)
15. H. Lautenschläger, Hautschutz für Hände starker Männer, Pharmazeutische Zeitung 1999 (13), 1038-1040
16. H. Lautenschläger, Hautschutz – neue Entwicklungen und Erkenntnisse, Mineralöltechnik 2000 (5), 1-13
17. H. Lautenschläger, Universelle Basiscremes mit Membran-Struktur für Hautpflege, Hautschutz und Dermatika, Österreichische Apothekerzeitung 2002 (14), 679
18. H. Lautenschläger et al., Hautschutzpräparate zur Prävention von Hautschäden, DE 19857490 (14.12.98)
19. I. Plasencia, L. Norlén und L. A. Bagatolli, Direct visualization of lipid domains in human skin stratum corneum’s lipid membranes: Effect of pH and temperature, Biophysical Journal 2007 (93), 3142-3155
20. Y. Yun, S.-H. Lee, Orthorhombically Packed Cosmetic Oils or Formulations Could Ensure Skin Lipid Barrier Stability – An Ex Vivo Porcine Skin Study. Dermato 2025 (5), 20. https://doi.org/10.3390/dermato5040020
21. M. Albrecht, B. Komp, Cosmetic product and concentrate for producing the cosmetic product, WO 2016/150417 A1 (29.9.2016)
22. D. Groen, D. S. Poole, G. S. Gooris, J. A. Bouwstra, Is an orthorhombic lateral packing and a proper lamellar organization important for the skin barrier function? Biochimica et Biophysica Acta 1808 (2011), 1529–1537
23. J. W. Fluhr et al., Clinical efficacy of a multilamellar cream on skin physiology and microbiome in an epidermal stress model: A controlled double-blinded study, Int J Cosmet Sci. 2024 (4), 566-577. doi:10.1111/ics.12950
24. J. W. Fluhr et al., Impact of multilamellar formulations on stratum corneum lipid organization and epidermal lipid barrier enhancement (Part II), Int J Cosmet Sci. 2024 (4), 578-589. doi: 10.1111/ics.12971
25. J. A. Bouwstra et al., The skin barrier: An extraordinary interface with an exceptional lipid organization, Prog Lipid Res. 2023 (92), 101252. doi: 10.1016/j.plipres.2023.101252
26. N. Tabata et al., Biophysical assessment of persistent effects of moisturizers after their daily Applications: Evaluation of Corneotherapy, Dermatology 2000 (200), 308-313
27. H. Lautenschläger, Corneotherapy – Link between dermatology and cosmetics, Deutscher Apotheker Verlag 2023, ISBN 978-3-7692-8132-3
28. Bundesinstitut für Risikobewertung; Stellungnahme des BfR vom 15.Oktober 2003: Polidocanol in kosmetischen Mitteln
29. https://dacnrf.pharmazeutische-zeitung.de/
30. H. Lautenschläger, Magistralrezepturen – Kosmetische & pharmazeutische Kombinationen, Beauty Forum medical 2020 (2), 22-25
31. Wolf G, P. H. Höger, Dermatologische Basistherapie mit hypoallergenen und noxenfreien Externa im Kindesalter, JDDG 2009 (7), 50-60
32. H. Lennartz, A. S. Ziegler, Dr. Lennartz Laborprogramm für Apotheken, Deutscher Apotheker Verlag
33. https://www.edqm.eu/en/european-pharmacopoeia
34. DMF no. 10991 (USA), DMF no. 9791 (Canada)
35. H. Lautenschläger, Modulare Kosmetik, medical Beauty Forum 2017 (1), 26-29
36. S. Dähnhardt-Pfeiffer et al. (2025): Science meets efficacy: skin barrier improvement after a three-day treatment with lipid-rich skin care. Posterpresentation at SEPAWA 2025, 15-17
37. H. Lautenschläger, Vorteile von Produkten ohne Wasser und Hilfsstoffe, Kosmetik International 2017 (6), 56-58

Dr. Hans Lautenschläger

veröffentlicht in
Diskurs Dermatologie
2026 (3), 16-19