SLU-PP-332 mit DMSO rekonstituieren: ein dokumentierter Ablauf in Bildern

SLU-PP-332 löst sich nicht in bakteriostatischem Wasser, denn es ist ein lipophiles kleines Molekül und kein Peptid. Im hier dokumentierten Ablauf wird der Feststoff zuerst in wenig Dimethylsulfoxid (DMSO) gelöst. Danach läuft diese DMSO-Lösung langsam in bakteriostatisches Wasser, niemals umgekehrt. Fotos und kurze Videos zeigen jeden Schritt, dazu die Löslichkeitschemie, die ihn erklärt.

Kein Peptid, und genau darauf kommt es an

Der Name taucht meist zwischen Peptiden auf. SLU-PP-332 ist aber ein synthetisches kleines Molekül, das die präklinische Literatur als Pan-Agonist an den Östrogen-verwandten Rezeptoren (ERRα, ERRβ, ERRγ) beschreibt. Sie führt es als medizinalchemische Werkzeugsubstanz, Humandaten sind nicht veröffentlicht. Die Kennung folgt einer Substanzserie aus dem Labor, nicht einer Aminosäuresequenz.

Deshalb versagen die Handgriffe, die man von Peptiden kennt. Ein lyophilisiertes Peptid ist ein amorpher Kuchen aus ionisierbaren Seitenketten, der Wasser förmlich anzieht. Bei einem lipophilen Feststoff dagegen muss erst ein Kristallgitter aufbrechen, und das Wasser findet nichts, worum es sich ordnen könnte.

Der alte Merksatz „Gleiches löst sich in Gleichem" erklärt hier tatsächlich den Kern. Wer etwas in Wasser löst, reißt dessen Netz aus Wasserstoffbrücken auf und knüpft es um den gelösten Stoff neu. Polare und ionische Stoffe bezahlen diesen Energieaufwand mit Ladungs-Dipol-Wechselwirkungen und Wasserstoffbrücken. Ein unpolares Molekül hat dafür keine Währung. Auch der pH-Wert hilft nicht weiter, denn ohne ionisierbare Gruppen gibt es keinen isoelektrischen Punkt, von dem man sich entfernen könnte.

Bakteriostatisches Wasser ändert daran nichts. Sein Benzylalkohol ist ein Konservierungsmittel in einer Größenordnung von 0,9 % und liegt weit unter jeder Cosolvens-Konzentration. Als Lösungsmittel betrachtet ist es also steriles Wasser. Geduld und Ultraschall wirken nur auf die Geschwindigkeit: Sie lösen Agglomerate, erneuern Grenzschichten und beschleunigen eine Auflösung, die ohnehin zu Ende käme. Die Gleichgewichtslöslichkeit verschieben sie nicht. Die Trübung nach einer Weile im Ultraschallbad ist deshalb eine Suspension, die sich wieder absetzt.

Warum die Reihenfolge entscheidet

Dimethylsulfoxid ist ein polar aprotisches Lösungsmittel. Es hat ein großes Dipolmoment und einen Sulfinyl-Sauerstoff, der Wasserstoffbrücken ungewöhnlich bereitwillig annimmt, aber kein acides Wasserstoffatom, das es selbst abgeben könnte. So umhüllt es polare und unpolare Bereiche desselben Moleküls gleichermaßen. Deshalb gilt es als Standardträger für schwer wasserlösliche Substanzen.

In zugelassenen Parenteralia erfüllen Ethanol, Propylenglykol und Polyethylenglykol 400 denselben Zweck. Sie senken die Dielektrizitätskonstante, sodass ein unpolarer Stoff im Medium weniger fehl am Platz ist. Cyclodextrine kommen auf anderem Weg zu einem ähnlichen Ergebnis: Sie schließen den unpolaren Teil eines Moleküls in einem Komplex ein.

Sobald Wasser hinzukommt, holt eine Cosolvens-Lösung das Problem zurück. Nach dem klassischen Cosolvenz-Modell fällt der Logarithmus der Löslichkeit ungefähr geradlinig, wenn der Cosolvens-Anteil sinkt. Übersteigt die gelöste Menge, was die neue Mischung halten kann, verlässt die Substanz die Lösung. In der Formulierungsentwicklung heißt das Ausfällung durch Lösungsmittelwechsel, englisch solvent-shift precipitation.

Dasselbe Modell erklärt, warum die Mischrichtung über das Ergebnis entscheidet. Wo Konzentrat und Wasser zuerst aufeinandertreffen, ist die Mischung für einen Moment viel ärmer an Cosolvens als das übrige Volumen. An dieser Grenze ist die Löslichkeitsgrenze also längst überschritten, bevor sie es im Durchschnitt wäre.

Läuft wenig DMSO-Lösung langsam in eine größere, bewegte Wassermenge, bleibt jeder Bereich dieser Grenze klein und ist binnen Augenblicken verdünnt. Gibt man dagegen Wasser zur DMSO-Lösung, wandert die gesamte Lösung Schritt für Schritt durch jede Zwischenzusammensetzung, und die Substanz kann unterwegs auskristallisieren. Eine einmal gebildete kristalline Phase löst sich nur langsam und oft unvollständig wieder auf. Daraus ergibt sich die Reihenfolge in den Schritten 5 bis 9 weiter unten.

Was auf dem Tisch lag

Das Foto zeigt, was der Autor für diesen Ablauf verwendet hat:

• ein Vial mit 5 mg SLU-PP-332 als weißem Pulver,
• ein leeres, steriles 3-ml-Glasvial,
• 2,5 ml bakteriostatisches Wasser in einem eigenen Vial,
• 0,5 ml DMSO in Ph.-Eur.-Qualität, entnommen aus einer größeren Flasche,
• zwei 1-ml-Insulinspritzen mit fest verbundener Nadel,
• Alkoholtupfer.

Die Volumina beschreiben genau diesen Ablauf und ergeben sich aus den Vialgrößen auf dem Tisch. Die Konzentration am Ende ist schlicht die Masse im Vial geteilt durch das gesamte Endvolumen, Cosolvens eingeschlossen. Weiter unten steht die Rechnung dazu.

Der dokumentierte Ablauf in einzelnen Schritten

Schritt 1: Die Kappen kommen ab

Vom Vial mit SLU-PP-332 und vom Vial mit bakteriostatischem Wasser nahm der Autor die farbigen Flip-off-Kappen aus Kunststoff ab. Das leere Vial war ohne Kappe geliefert worden. Danach lag bei allen drei Vials der Gummistopfen unter der Metallbördelung frei.

Schritt 2: Die Stopfen werden abgewischt

Der Autor wischte den Gummistopfen aller drei Vials mit einem Alkoholtupfer ab. Standards für aseptisches Arbeiten wie das USP General Chapter 797 behandeln den Verschluss vor jedem Durchstechen als kritische Fläche. Aus demselben Grund wischte der Autor einen Stopfen später erneut ab, sobald er berührt worden war.

Schritt 3: 0,5 ml DMSO werden aufgezogen

Mit der ersten 1-ml-Insulinspritze zog der Autor 0,5 ml DMSO aus der Flasche auf. Dabei tauchte nur die Nadel in die Flüssigkeit, nicht der Kunststoffansatz oder der Zylinder. DMSO greift viele Kunststoffe und Oberflächen an. Je weniger Kunststoff es berührt, desto weniger Material kann es herauslösen.

Am Ende befanden sich 0,5 ml DMSO in der Spritze.

Schritt 4: DMSO kommt in das Vial mit SLU-PP-332

Kunststoffspritzen tragen innen im Zylinder eine dünne Gleitbeschichtung, und DMSO kann einen Teil davon lösen. Der Autor arbeitete deshalb zügig, aber ohne Hast. Das DMSO lief langsam in das Vial mit SLU-PP-332, während der Autor das Vial leicht drehte.

Danach drehte der Autor das Vial weiter, damit sich der Feststoff schneller löste. In reinem DMSO geht er bereitwillig in Lösung. In diesem Schritt leistet das Lösungsmittel die eigentliche Arbeit.

Schritt 5: Bakteriostatisches Wasser kommt in das leere Vial

Später kommt die DMSO-Lösung ins Wasser und nicht umgekehrt. Das Wasser brauchte deshalb zuerst ein eigenes Vial. Mit der zweiten Spritze übertrug der Autor bakteriostatisches Wasser aus dem Originalvial in das leere, sterile Vial.

Wurde ein Stopfen zwischendurch berührt, wischte der Autor ihn erneut ab. Mit 1-ml-Spritzen brauchte es für 2,5 ml drei Übertragungen: zweimal eine volle Spritze mit 1 ml und einmal 0,5 ml.

Schritt 6: Warten, bis die Lösung klar ist

Der Autor wartete, bis sich das SLU-PP-332 vollständig im DMSO gelöst hatte und die Lösung wasserklar war. Solange sie noch nicht klar war, wurde das Vial geschwenkt und nicht geschüttelt. Schütteln bringt Luft und Schaum hinein. Für ein kleines Molekül in einem guten Lösungsmittel leistet es nichts, was Schwenken nicht auch schafft.

Am Ende standen zwei klare Vials nebeneinander. Das eine enthielt 2,5 ml bakteriostatisches Wasser, das andere 0,5 ml DMSO mit dem darin gelösten SLU-PP-332.

Schritt 7: Die DMSO-Lösung wird aufgezogen

Mit der zweiten Spritze durchstach der Autor den Stopfen des Vials mit SLU-PP-332 und zog die Lösung auf.

Danach enthielt die Spritze die 0,5 ml DMSO-Lösung. Auf einer U-100-Insulinspritze entspricht das der Markierung 50 Einheiten.

Schritt 8: Die DMSO-Lösung läuft ins Wasser

Der Autor durchstach den Stopfen des Vials mit dem bakteriostatischen Wasser.

Um genau diesen Schritt geht es beim Cosolvenz-Modell. Der Autor ließ die DMSO-Lösung langsam an der Innenwand des Glases entlang in das bakteriostatische Wasser laufen, statt sie mitten in die Flüssigkeit zu spritzen. An der Wand verteilt sich die zulaufende Lösung zu einem dünnen Film, der sich nach und nach vermischt.

Für den Rest der Übertragung hielt der Autor das Vial auf der Seite und drehte es, wie die Fotos zeigen. So sammelte sich die zulaufende Lösung nie in einer ruhenden Wasserzone. Ohne diese Bewegung kann SLU-PP-332 an der Grenze zwischen den beiden Flüssigkeiten ausfallen. Ausgefallenes Material lässt sich nicht zuverlässig wieder in Lösung bringen.

Unmittelbar danach war die Flüssigkeit klar, zeigte aber Schlieren. Das sind Zonen mit unterschiedlichem Brechungsindex, in denen sich DMSO-reiche und wasserreiche Flüssigkeit noch nicht vermischt haben. Feststoff ist das nicht.

Schritt 9: Schwenken, bis die Schlieren verschwinden

Der Autor schwenkte und drehte das Vial, bis keine Schlieren mehr zu sehen waren und die Mischung gleichmäßig wirkte. Eine klare Flüssigkeit ohne Schlieren zeigt an, dass sich DMSO und Wasser vollständig vermischt haben.

Schritt 10: Entsorgung

Beide Spritzen und die leeren Vials kamen in einen Kanülenabwurfbehälter. Für Nadeln ist ein durchstichsicherer Behälter der vorgesehene Entsorgungsweg. Eine gebrauchte Nadel im Hausmüll gefährdet jeden, der den Beutel als Nächstes anfasst.

Schlieren, Trübung und Bodensatz

Bei einem Peptid bedeutet Trübung meist, dass etwas schiefgegangen ist. In einer Mischung aus Cosolvens und Wasser nahe ihrer Löslichkeitsgrenze kann sie auch ein Phasenphänomen sein: Streulicht sehr kleiner Partikel oder ein vorübergehend übersättigter Zustand. Was man im Vial sehen kann, ist deshalb dreierlei, und die drei Erscheinungen unterscheiden sich grundsätzlich:

• Schlieren entstehen beim Mischen einer sonst klaren Flüssigkeit und verschwinden durch Schwenken.
• Trübung ist Licht, das an sehr kleinen Partikeln gestreut wird. Sie deutet darauf hin, dass die Substanz in dieser Mischung ihre Löslichkeitsgrenze erreicht oder überschritten hat.
• Bodensatz oder aufschwimmender Feststoff ist Substanz außerhalb der Lösung. Eine auskristallisierte Phase löst sich nur langsam und oft unvollständig wieder auf.

Der Ablauf oben endete beim ersten dieser drei Fälle, mit Schlieren, die sich wegschwenken ließen. Trübung oder Bodensatz hätten bedeutet, dass der Lösungsmittelwechsel schneller war als die Durchmischung.

Was Kälte mit der Mischung macht

Die Temperatur verschiebt die Löslichkeitsgrenze, denn die meisten organischen Feststoffe lösen sich schlechter, wenn eine Mischung abkühlt. Frost wirkt noch härter. Reines DMSO erstarrt schon bei etwa 18,5 °C, eine Lösung in reinem DMSO ist im Kühlschrank also fest. In einer Wassermischung reichert die Eisbildung alles Übrige in der schrumpfenden flüssigen Phase an. Deshalb zerstören Gefrier-Auftau-Zyklen solche Mischungen endgültig.

Kühl, dunkel und ungefroren: So beschreibt die Literatur zur Handhabung die Lagerung rekonstituierter Zubereitungen. Ist eine Mischung im Kühlschrank trüb geworden, hat die Substanz die Lösung genauso verlassen wie bei einer Mischung in falscher Reihenfolge.

DMSO-Qualität, Sterilität und die Überlegung des Autors

DMSO ist kein neutrales Verdünnungsmittel. Es durchdringt Haut und Membranen mühelos und nimmt gelöste Stoffe dabei mit. Konzentriert reizt es Gewebe, einer der Gründe, warum Parenteralia den Cosolvens-Anteil niedrig halten. Für Dimethylsulfoxid ließen sich Monographien sowohl im USP-NF als auch im Europäischen Arzneibuch (Ph. Eur.) finden. Sie legen Grenzwerte für Reinheit und Wassergehalt fest, technische Qualitäten fallen nicht darunter.

Außerhalb des pharmazeutischen Umfelds fand der Autor kein steriles DMSO und griff zur Ph.-Eur.-Qualität. Mit einem PTFE-Spritzenfilter wäre eine Sterilfiltration möglich gewesen, wie die Seite zum Filtrieren beschreibt. PTFE ist die für Lösungsmittel vorgesehene Membran. Manche hydrophilen Membranen für wässrige Lösungen, etwa aus Polyethersulfon, sind für reines DMSO nicht ausgelegt. Einen solchen Filter hatte der Autor nicht zur Hand.

Nach der persönlichen Einschätzung des Autors reichte das in diesem Fall aus. Er begründet das damit, dass DMSO selbst antiseptisch wirkt und die Lösung in bakteriostatisches Wasser mit Konservierungsmittel gemischt wird. Das ist die eigene Sicht des Autors und wird hier auch so festgehalten.

Die Gegenposition stützt sich auf die Standards selbst. Eine Ph.-Eur.-Qualität bescheinigt Reinheit, nicht Sterilität. Eine antiseptische Wirkung verringert manche Keimpopulationen, ist aber kein validierter Sterilisationsschritt und richtet gegen Sporen oder Endotoxine nichts aus. Auch der Benzylalkohol im bakteriostatischen Wasser hemmt nur die Vermehrung und sterilisiert nicht. Nach dem dokumentierten pharmazeutischen Standard wird eine Lösung durch einen Sterilfilter mit 0,2 bis 0,22 µm oder ein validiertes Sterilisationsverfahren steril, nicht durch die Eigenschaften ihrer Bestandteile. Diese Seite hält beide Positionen fest und entscheidet nicht zwischen ihnen.

Die Rechnung mit der Konzentration

Die Rechnung danach hängt nicht von der Substanz ab. Die Konzentration ist die Masse im Vial geteilt durch das gesamte Endvolumen, Cosolvens eingeschlossen. In diesem Ablauf verteilen sich die 5 mg also auf 3 ml Mischung und nicht auf die 2,5 ml Wasser allein. Das Volumen, das eine bestimmte Menge enthält, ist diese Menge geteilt durch die Konzentration. Der Rekonstitutions-Rechner übernimmt die Umrechnung als Einheitenrechner, und was mg, mL und IU eigentlich bedeuten erklärt die Einheiten.

Regulatorischer Status

SLU-PP-332 ist weder in den Vereinigten Staaten noch in der Europäischen Union, in Australien oder anderswo als Arzneimittel zugelassen. Veröffentlichte klinische Daten zu Sicherheit oder Wirksamkeit beim Menschen gibt es nicht. Es handelt sich um eine Forschungssubstanz, und „nur für Forschungszwecke" ist eine Handelsbezeichnung, keine regulatorische Kategorie. Der rechtliche Status unterscheidet sich von Land zu Land, dazu gibt es eine eigene Seite.

Häufige Fragen

Ist SLU-PP-332 ein Peptid?

Nein. SLU-PP-332 ist ein synthetisches kleines Molekül, das als Pan-Agonist an den Östrogen-verwandten Rezeptoren beschrieben wird. Seine Kennung stammt aus einer Substanzserie im Labor, nicht aus einer Aminosäuresequenz. Es verhält sich wie ein schwer wasserlöslicher organischer Feststoff.

Lässt sich SLU-PP-332 allein in bakteriostatischem Wasser lösen?

Nicht in nennenswertem Umfang. Das Molekül ist weitgehend unpolar, Wasser hat ihm also keine günstigen Wechselwirkungen zu bieten. Der Benzylalkohol im bakteriostatischen Wasser ist ein Konservierungsmittel mit etwa 0,9 % und viel zu verdünnt, um als Cosolvens zu wirken. Geduld oder ein Ultraschallbad erzeugen nur eine Suspension, die sich wieder absetzt.

Warum kommt bei SLU-PP-332 die DMSO-Lösung ins Wasser und nicht umgekehrt?

Läuft wenig DMSO-Lösung in eine größere, bewegte Wassermenge, durchlaufen nur kleine Bereiche die Zwischenzusammensetzungen, und sie sind binnen Augenblicken verdünnt. Gibt man dagegen Wasser zur DMSO-Lösung, wandert die gesamte Lösung durch einen allmählich sinkenden Cosolvens-Anteil. Wo die gelöste Menge dann übersteigt, was die Mischung halten kann, fällt die Substanz aus.

Ist das DMSO für SLU-PP-332 in Ph.-Eur.-Qualität steril?

Nein. Eine Arzneibuchqualität wie Ph. Eur. legt Grenzwerte für Reinheit, verwandte Substanzen und Wassergehalt fest. Über Sterilität sagt sie nichts, es sei denn, ein Produkt wird eigens steril hergestellt und so gekennzeichnet. Als dokumentierter Standard, um eine Lösung auf Lösungsmittelbasis steril zu machen, gilt die Filtration durch eine 0,22-µm-Membran, die das Lösungsmittel verträgt, etwa aus PTFE.

Was bedeuten Schlieren im Vial mit SLU-PP-332?

Schlieren sind Zonen mit unterschiedlichem Brechungsindex, in denen sich DMSO-Lösung und Wasser noch nicht vermischt haben. Sie sind ein Mischungsphänomen und kein Zeichen einer Ausfällung, und sie verschwinden, sobald die Flüssigkeit durch Schwenken gleichmäßig zusammengesetzt ist. Bleibende Trübung oder sichtbare Partikel sind etwas anderes: Dann hat sich Feststoff aus der Lösung abgeschieden.

Warum wurde das DMSO beim Lösen von SLU-PP-332 zügig gehandhabt?

DMSO löst viele Kunststoffe an und kann die Gleitbeschichtung auf der Innenseite eines Spritzenzylinders aus Kunststoff teilweise herauslösen. Je kürzer reines DMSO mit der Spritze in Kontakt ist, desto weniger Material gelangt in die Flüssigkeit. Deshalb hielt der Autor jede Übertragung zügig, ohne zu hetzen.

Ändert ein Ultraschallbad etwas an der Löslichkeit von SLU-PP-332?

Ultraschall beeinflusst, wie schnell sich etwas löst, nicht ob es sich überhaupt lösen kann. Er bricht Agglomerate auf und erneuert die Flüssigkeitsschicht um jedes Teilchen, doch die Gleichgewichtslöslichkeit bleibt, wo sie war.

Ist SLU-PP-332 ein zugelassenes Arzneimittel?

Nein. SLU-PP-332 hat in keinem der großen Rechtsräume eine Zulassung, und veröffentlichte klinische Daten zu Sicherheit oder Wirksamkeit beim Menschen gibt es nicht. Die Kennzeichnung als Forschungsware sagt regulatorisch nichts über Identität, Reinheit oder Sterilität aus.

Quellen

1. Billon C, Sitaula S, Banerjee S, et al. Synthetic ERRα/β/γ agonist induces an ERRα-dependent acute aerobic exercise response and enhances exercise capacity. ACS Chemical Biology 2023;18(4):756–771. doi:10.1021/acschembio.2c00720. Preclinical mouse data; no human data. PubMed 36988910
2. Yalkowsky SH. Solubility and Solubilization in Aqueous Media. American Chemical Society / Oxford University Press, 1999. Log-linear cosolvency model.
3. Strickley RG. Solubilizing excipients in oral and injectable formulations. Pharmaceutical Research 2004;21(2):201–230. PubMed 15032302
4. USP-NF monograph "Dimethyl Sulfoxide"; European Pharmacopoeia monograph "Dimethyl sulfoxide" (Dimethylis sulfoxidum). Purity and water-content limits for pharmacopoeial grades.
5. USP General Chapter 797, Pharmaceutical Compounding — Sterile Preparations. Aseptic technique and closure disinfection. usp.org
6. U.S. Food and Drug Administration. Guidance for Industry: Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing — Current Good Manufacturing Practice. September 2004. Sterilising filters with a rated pore size of 0.2 µm or smaller; 0.22 and 0.2 µm treated as interchangeable nominal ratings. fda.gov

Allgemeine, neutrale Information zur Chemie einer Forschungssubstanz und Beschreibung eines einzelnen dokumentierten Ablaufs. Sie ist keine medizinische Beratung, keine Dosier- oder Anwendungsempfehlung und keine Aufforderung, sich irgendeine Substanz zu beschaffen. SLU-PP-332 hat keine Zulassung, und ob Besitz und Anwendung erlaubt sind, richtet sich nach dem Recht deines Wohnsitzlandes. Gesundheitsfragen gehören zu qualifiziertem ärztlichem oder pharmazeutischem Fachpersonal.