Medikamente gegen Schizophrenie müssen oft ein Leben lang eingenommen werden. Doch was passiert, wenn ein Wirkstoff empfindlich auf Sonnenlicht reagiert? Forschende vom Leibniz-IPHT und der Universität Jena haben untersucht, wie sich das vielversprechende Neuroleptikum LE404 unter Lichteinfluss verändert – und welche Folgen das für seine Stabilität haben könnte.

Schizophrenie zählt zu den schwersten psychiatrischen Erkrankungen. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) sind weltweit etwa 24 Millionen Menschen betroffen – rund 1 von 300 Personen benötigt eine dauerhafte medikamentöse Behandlung. LE404 ist ein neuer Wirkstoff, der gezielt an Dopamin- und Serotonin-Rezeptoren bindet und damit eine vielversprechende Alternative zu bestehenden Medikamenten bietet. Doch erste Tests zeigten: LE404 kann sich unter Sonnenlicht zersetzen.

Ein Team vom Leibniz-IPHT und der Friedrich-Schiller-Universität Jena hat diesen Effekt nun genauer untersucht. Die Forschenden analysierten die Lichtstabilität des Wirkstoffs und identifizierten seine Abbauprodukte. Die Ergebnisse könnten wichtige Hinweise für die Lagerung, Formulierung und Anwendung des Medikaments liefern.

Wenn Wirkstoffe instabil werden

Die Forschenden setzten LE404 gezielt Licht aus – mit einer künstlichen Lichtquelle, die das Sonnenlicht simuliert. Bereits nach zwölf Stunden hatte sich ein Teil des Wirkstoffs zersetzt. Besonders kritisch: Ein Abbauprodukt entstand ausschließlich durch Lichteinfluss, während ein anderes durch Oxidation mit Sauerstoff gebildet wurde.
„Wenn ein Wirkstoff lichtempfindlich ist, kann das in der Pharmakologie problematisch sein“, erklärt Dr. Jonathan Plentz, der am Leibniz-IPHT die Arbeitsgruppe Photonische Dünnschichtsysteme leitet. „Nicht nur die Lagerung wird komplizierter, sondern es besteht auch das Risiko, dass im Körper unerwünschte Reaktionen stattfinden.“

Mit hochauflösender Massenspektrometrie und NMR-Spektroskopie analysierte das Team die chemischen Strukturen der Abbauprodukte. Die Erkenntnisse können essenziell sein für die pharmazeutische Entwicklung: Wenn bekannt ist, wie ein Medikament auf Licht reagiert, können Schutzmaßnahmen wie spezielle Verpackungen oder modifizierte Rezepturen entwickelt werden.

Von der Solarzellen-­Forschung zur Untersuchung von Wirkstoffstabilität

Die Untersuchung von lichtempfindlichen Substanzen ist für Plentz’ Team kein neues Terrain – doch der Weg dorthin war ungewöhnlich. Die Arbeitsgruppe befasste sich ursprünglich mit der Entwicklung lichtsensitiver Materialien für Solarzellen. Als sich das Leibniz-IPHT thematisch stärker auf die Erforschung optischer Gesundheitstechnologien ausrichtete, stellte sich das Team erfolgreich neu auf. „Unsere Expertise in lichtsensitiven Materialien und optischen Dünnschichten hat sich als vielseitig einsetzbar erwiesen“, sagt Plentz. „Von der Entwicklung lichtsensitiver Materialien für Solarzellen hin zur Untersuchung von Wirkstoffstabilität – für uns war es eine spannende Transformation.“