Wichtiges Qualitätsmerkmal von CBD Produkten: Bioverfügbarkeit

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Der menschliche Körper will mit ausreichend Vitaminen, Mineralstoffen und Eiweißen versorgt werden. Um den Körper neben einer gesunden Ernährung zusätzlich zu unterstützen, haben die Deutschen im Jahr 2019 ganze 2,2 Milliarden Euro für Nahrungsergänzungsmittel ausgegeben. Die COVID-19-Krise hat die Nachfrage in Apotheken und Versanddienstleistern weiter angekurbelt. Im Fokus steht dabei das Ziel, das Immunsystem zu stärken und somit weniger angreifbar für den Virus zu machen. Den stärksten Zuwachs hat deshalb auch die Gruppe der Mineralstoffe und Vitamine erfahren, zu dessen Untergruppe der „Nahrungsergänzungspräparate“ auch CBD-haltige Vitalstoffe gehören. In Anbetracht dieser Umsatzmenge, müssten wir alle kerngesund sein – jedoch kommen viele dieser wertvollen Inhaltsstoffe gar nicht erst dort an, wo sie ihre Wirkung entfalten könnten. Nur weil wir Lebensmittel essen oder Vitalstoffe zu uns nehmen, heißt das noch lange nicht, dass die darin enthaltenen Nähr- und Wirkstoffe auch vom Körper aufgenommen werden können. Manche werden besonders gut über die Darmwand oder Schleimhäute aufgenommen, andere werden zum Großteil einfach wieder ausgeschieden. Wenn unser Körper die zugeführten Vitalstoffe nicht absorbieren kann, werden diese langfristig auch keinen Nutzen haben. Wie gut unser Körper CBD Produkte absorbieren kann, wird anhand der Bioverfügbarkeit gemessen. Demnach stellt diese ein wichtiges Qualitätsmerkmal zur Beurteilung von CBD Produkten dar.

Pharmakokinetik: Fünf Schritte bis zur Wirkung von Vitalstoffen

Bevor wir zur Definition von „Bioverfügbarkeit“ kommen, schauen wir uns zuvor einmal genauer an, was der Körper eigentlich macht, wenn er eine Wirkstoff aufnimmt, verteilt, verstoffwechselt und schließlich wieder ausscheidet. Im Fachjargon spricht man von der sogenannten Pharmakokinetik. Hierbei können fünf Phasen unterschieden werden.

  1. Liberation
  2. Absorption
  3. Distribution
  4. Metabolisierung
  5. Exkretion

Unter der Liberation versteht man die Freisetzung des Wirkstoffes aus seiner Darreichungsform. In manchen Fällen ist der Wirkstoff direkt für den Körper verfügbar, in anderen Fällen muss dieser durch chemische Prozesse erst verfügbar gemacht werden. Im zweiten Fall tritt die Wirkung des Stoffes etwas später ein als im ersten. Ist der Stoff schließlich verfügbar, muss er vom Körper auch aufgenommen werden. Die Absorption der Stoffe unterscheidet sich häufig in der Dauer, dem Ort und der Konzentration. Bei der Distribution wird der Wirkstoff über den Blutkreislauf oder das Lymphsystem in die verschiedenen Gewebe transportiert. Metabolisierung wird auch Biotransformation genannt und beschreibt den biochemischen Um- beziehungsweise Abbau einer Substanz durch körpereigene Enzymsysteme. Schließlich kommt es zur Exkretion. Darunter versteht man den letzten Schritt und zwar die Ausscheidung des Wirkstoffes aus dem Körper.

All diese Schritte entscheiden letztendlich, wie bioverfügbar ein Stoff ist. Was das genau bedeutet, soll im nächsten Abschnitt geklärt werden.

Bioverfügbarkeit – was ist das?

Für den Köper ist es nicht nur wichtig, dass essentielle Nährstoffe aufgenommen werden, sondern dass diese auch genutzt werden können. Teilweise werden die Nährstoffe nämlich direkt wieder über den Urin ausgeschieden oder gegebenenfalls von gleichzeitig eingenommenen Medikamenten gebunden. In diesen Fällen können beispielsweise CBD Produkte nicht dort wirken, wo der Körper sie gerade am Dringendsten benötigt. Um zu messen, wie gut Nährstoffe im allgemeinen und in diesem Fall die Cannabinoide vom Körper absorbiert werden können, spricht man von Bioverfügbarkeit.

In der Medizin ist die Bioverfügbarkeit ein Messwert, der beschreibt, in welcher Konzentration und Geschwindigkeit Vitamine und Mineralstoffe im Blut aufgenommen und nachgewiesen werden können, nachdem wir bestimmte Arzneimittel, Lebensmittel oder eben Vitalstoffe zu uns genommen haben. Um diesen Effekt zu messen, nimmt man per Definition die Plasmakonzentration. Der Blutkreislauf ist nicht zwingend der Wirkungsort, aber der Ort, wo man die Bioverfügbarkeit gut messen kann. Man misst somit über einen bestimmten Zeitraum hinweg, wie hoch die Konzentration des jeweiligen Wirkstoffes im Blut ist. Der errechnete Anteil wird schließlich, in den meisten Fällen, in Prozent angegeben.

Was bedeutet es also, wenn Nährstoffe eine hohe Bioverfügbarkeit haben? Liegt die Bioverfügbarkeit eines Nährstoffs beispielsweise bei 100 Prozent, heißt das, dass der Stoff komplett über vom Körper absorbiert wird und diesem vollständig zur Verfügung steht. Dieses Höchstmaß an Bioverfügbarkeit liegt eigentlich nur dann vor, wenn die Substanz direkt in die Blutbahn gespritzt wird. Eine solche Darreichungsform ist hauptsächlich im medizinischen Bereich wiederzufinden und im Fall von CBD Produkten eher unwahrscheinlich. Hier spricht man von einer Spanne von vier bis 80 Prozent. Liegt die Bioverfügbarkeit für ein CBD Präparat bei 10 Prozent, heißt das also, dass lediglich 10 Prozent des enthaltenen Cannabidiols aktiv im Körper verwertet werden. Wie hoch die Bioverfügbarkeit letztendlich ist, ist abhängig von verschiedenen Faktoren.

Welche Faktoren haben Einfluss auf die Bioverfügbarkeit?

Die Bioverfügbarkeit von CBD Produkten unterscheidet sich von jedem einzelnen Präparat. Es gibt allgemein einige Faktoren, die die Bioverfügbarkeit von Inhalts- und Wirkstoffen beeinflusst.

Ein Faktor ist zum Beispiel die Molekülgröße. Damit ein Wirkstoff im Blutkreislauf überhaupt erst ankommen kann, muss er mehrere Membranen durchdringen. Im Allgemeinen schaffen das kleinere Moleküle besser als große. In diesem Zusammenhang ist auch der First-Pass-Effekt zu nennen, der ebenfalls die Bioverfügbarkeit beeinflusst. Ein Wirkstoff, der oral eingenommen und vom Darm absorbiert wird, gelangt zuerst über die Pfortader in die Leber, bevor er im Blutkreislauf ankommt. Die Leber ist eines unserer wichtigsten Entgiftungsorgane und dafür zuständig, Giftstoffe so umzuwandeln, dass sie aus dem Körper wieder ausgeschieden werden können. Nun kommt es auf die Beschaffenheit des Wirkstoffes an, ob dieser die Leber passieren kann und danach immer noch genauso wirksam ist wie davor oder eben nicht. Unterliegt ein Wirkstoff somit einem hohen First-Pass-Effekt, inaktiviert die Leber den Wirkstoff und es geht gleich am Anfang eine große Menge der Wirkung verloren. Die Bioverfügbarkeit ist somit nicht mehr sehr hoch.

Das gleiche gilt für Wirkstoffe, die stabil gegenüber der Magensäure sind. Wird der Wirkstoff nämlich beispielsweise in Form einer Tablette oral eingenommen und die Magensäure zerstört diesen, kommt gar nichts im Blutkreislauf an und die Bioverfügbarkeit liegt bei 0 Prozent.

Leidet man selbst an einer Niereninsuffizienz, das heißt die Niere arbeitet weniger als normal, wird der Wirkstoff nicht so schnell ausgeschieden wie normal und er bleibt überdurchschnittlich länger im Blutkreislauf. Dadurch ist die Bioverfügbarkeit höher. Nicht, weil der Wirkstoff besser vom Körper absorbiert werden kann und allgemein diesen Effekt aufweist, sondern weil der Körper in diesem speziellen Fall den Wirkstoff länger im Blutkreislauf behält, als das bei gesunden Menschen der Fall wäre.

Der Magenfüllstand hat ebenfalls Einfluss auf die Bioverfügbarkeit von Nährstoffen. Damit ist gemeint, wie schnell sich der Magen in den Darm entleert. Dies beeinflusst nämlich die Zeit, die gebraucht wird bis der Wirkstoff vom Darm absorbiert werden kann und letztendlich im Blutkreislauf ankommt. Dazu kommen noch weitere Faktoren wie die Plasmaeiweiß-Bindung sowie hydrophile und lipophile Eigenschaften von Nährstoffen. In Bezug auf CBD Produkte spielt auch das Extraktionsverfahren, die jeweilige Sorte sowie das Kompendium an unterschiedlichen Cannabinoiden und Wirkstoffen eine entscheidende Rolle in Bezug auf die Bioverfügbarkeit. Studien zufolge liegt die Besonderheit der Wirkung von Cannabisprodukten im Zusammenspiel aller Inhaltsstoffe und ist unter dem Fachbegriff Entourage-Effekt bekannt.

CBD Produkte im Vergleich

Auf dem Markt existieren diverse CBD Produkte, die sich insbesondere hinsichtlich ihrer Darreichungsform und den beeinflussenden Faktoren unterscheiden. Es gibt allerdings auch Faktoren beziehungsweise Eigenschaften, die gleich sind.

So zum Beispiel die Grundeigenschaft von CBD, hydrophob und lipophil zu sein. Das heißt, das Cannabinoid löst sich in sogenannten unpolaren Lösungsmitteln wie Fetten und Ölen und nicht in Wasser. Das ist auch der Grund, weshalb man Cannabinoide in Fetten auflösen muss, bevor man sie zu sich nimmt. Sei es durch die Verbindung mit Butter, wenn man Cannabinoide über die Nahrung zu sich nehmen möchte oder durch die Verbindung mit Hanföl als Trägerbasis, um den Wirkstoff beispielsweise sublingual zu sich zu nehmen. Letzteres beschreibt die gängigste Form, CBD zu konsumieren. Dazu können sowohl Tinkturen, als auch Konzentrate, Tabletten und Sprays verwendet werden. Möchte man das CBD aus irgendeinem Grund lieber oral zu sich nehmen, stehen einem diverse Kapseln, Esswaren und Ölen zur Verfügung. In diesem Fall gelangt der Wirkstoff über den Magen-Darm-Trakt in den Blutkreislauf, wodurch er nicht so schnell verfügbar ist, dafür aber über einen längeren Zeitraum.

Darreichungsformen von CBD

Die verschiedenen Darreichungsformen von CBD lassen sich primär in drei unterschiedliche Gruppen unterteilen:

1. Öl in Öl

Wie bereits beschrieben, sind Cannabinoide von Natur aus hydrophob und lipophil, weshalb der Vitalstoff vor Einnahme an Fette gebunden werden sollte. CBD Öle erfüllen diese Bedingung und werden dadurch zu einer beliebten Darreichungsform von CBD. Das Cannabinoid wird in Fett extrahiert und anschließend durch das Vermischen mit einem geeigneten Trägeröl (in der Regel Hanföl) dem Menschen verfügbar gemacht.

Auch wenn es sich um die beliebteste Darreichungsform handelt, muss es jedoch nicht zwingend auch die effektivste sein. Bevor der Körper die fettlösliche Substanz aufnehmen kann, muss er diese nämlich zuerst selbst fein verteilt präsentieren. Es ist Aufgabe der Gallensäure, Fette zu emulgieren und dadurch angreifbar für die Lipasen zu machen. Bei Nahrungsfetten, den Triglyceriden, funktioniert dieser Vorgang auch sehr gut. Bei fettlöslichen Substanzen mit anderem molekularem Aufbau jedoch nicht so, weshalb man laut neuesten Ergebnisse des Schweizer Labors bei CBD Ölen von einer Bioverfügbarkeit von sechs bis 12 Prozent ausgeht.

2. Verkapselt in Liposomen

Bei Liposomen handelt es sich um Bläschen, welche eine wässrige Phase einschließen und deren Membranhülle aus einer Doppelschicht von Molekülen besteht. Diese weist sowohl einen lipophilen, als auch einen hydrophilen Teil auf. Folglich werden sie als amphiphil bezeichnet. Man hat diese Technik zum Transport von Vitaminen, Mineralstoffen und letztlich auch Cannabinoiden bereits 1964 das allererste Mal entdeckt und verwendet diese Form der Einkapslung von Wirkstoffen nun schon seit mehr als 50 Jahren. Die Methode wird unter anderem im kosmetischen Bereich eingesetzt, da dadurch die Wirkstoffe besser in die Haut eindringen können. Doch auch die Bioverfügbarkeit von CBD soll durch die liposomale Technologie verbessert werden. Hersteller von CBD in Liposomen sprechen von einer bis zu fünffach höheren Bioverfügbarkeit gegenüber einem ÖL in ÖL Gemisch. Dennoch muss unser Körper die fetthaltigen Moleküle des freigegebenen Cannabinoids zuerst in wasserlösliche umwandeln, bevor er diese absorbieren kann. Diesen Prozess nennt man auch Mizellierungsprozess.

3. Wasserlöslich

Wäre CBD nun wasserlöslich, könnte sich der Körper sämtliche Umwandlungsprozesse sparen. Die Antwort auf diese Frage haben wir uns jedoch bereits mit dem Benennen der hydrophoben Eigenschaft von CBD beantwortet: Nein, CBD ist leider nicht wasserlöslich.

Mischt man nämlich das extrahierte CBD Öl einfach nur mit Wasser, lagert sich das Öl über dem Wasser ab. Diesen Effekt kann man bereits bei der Zubereitung einer Salatsoße erkennen. Die zwei Phasen lassen sich ganz klar voneinander unterscheiden und das Öl schwimmt dabei immer oben. Eine Vermischung findet auf herkömmlichem Wege nicht statt und man kann im Öl keine Spuren von Wasser nachweisen und umgekehrt auch nicht. Doch auch für dieses vermeintliche Problem scheint es eine Lösung zu geben: Emulsionen. In diesem Fall handelt es sich um eine Mischungen aus Fetten und Wasser, wo keine Phasentrennung mehr erkennbar ist. Das beste Beispiel für eine solche Emulsion ist Milch. Bei Milch handelt es sich um eine durchgehend homogene weiße Flüssigkeit. Damit es zu einer solchen Vereinigung kommt, werden kleinste Fetttröpfchen im wässrigen Milieu gelöst. Diese sind so klein, dass eine Phasentrennung nicht stattfinden kann.

Genau diesen Effekt nutzt man, um Cannabidiol trotz hydrophober Eigenschaft wasserlöslich zu machen. Im ersten Schritt wird die Substanz in Fett gelöst, im zweiten bildet man daraus jedoch eine Emulsionen im Wasser. Die Größe der Fetttröpfen kann dabei variieren. Je kleiner diese jedoch sind, desto qualitativ hochwertiger sind die Produkte und umso effizienter ist die Absorption durch Körper bzw. desto höher ist die Bioverfügbarkeit. Wasserlösliches CBD ist in Form von Tinkturen, Sprays und auch Pulver erhältlich. Da die davorgestellten Prozesse vergleichsweise teuer sind, weisen die Produkte auch einen höheren Preis auf. Folglich sollte man bei vermeintlichen „CBD-Getränken“ achtsam bleiben, ob diese tatsächlich halten können, was sie versprechen. 

Fazit: Höhere Bioverfügbarkeit von „wasserlöslichem“ CBD

Die drei Darreichungsformen von CBD Produkten unterscheiden sich nicht nur in ihrem Titel und eventuell dem Aussehen, sondern insbesondere in der Bioverfügbarkeit. Neben Indikatoren wie dem Herstellungsland, dem Anbaugebiet des Nutzhanfes sowie dem Vorhandensein von Analysezertifikaten zum Ausschluss von Pestiziden und Schwermetallen, zählt die jeweilige Bioverfügbarkeit zu einem wichtigen Qualitätskriterium von CBD Produkten. Eine hohe Bioverfügbarkeit steht bei wertvollen Extrakten somit auch für einen hohen Nutzen. Folglich ist die Bioverfügbarkeit eines CBD Produktes wichtig zu wissen, damit man die Dosierung bestmöglich einstellen kann. Produkte, die lediglich eine geringe Bioverfügbarkeit aufweisen, müssen letztendlich in ihrer Dosierung erhöht werden, damit überhaupt ein Effekt verzeichnet werden kann. Insbesondere dann, wenn das Produkt einem hohen First-Pass-Effekt unterliegt, muss die Dosierung so hoch angesetzt werden, damit auch nach dem Passieren der Leber noch genug Wirkstoff übrigbleibt. Die Bioverfügbarkeit von CBD durch einen oralen Konsum liegt bei vier bis 20 Prozent. Da CBD Produkte in der Regel auch nicht unbedingt günstig sind, macht es Sinn auf Produkte zurückzugreifen, die dem Konsumenten den maximalen Nutzen bringen. Demnach sind CBD Produkte, die sublingual (über die Mundschleimhaut) angewandt werden, solchen vorzuziehen, die zuerst durch den Magen aufgespaltet und verwertet werden müssen (oraler Konsum).

Die Öl in Öl Variante kann dazu hervorragend herangezogen werden. Problematisch ist hierbei lediglich der genannte Einflussfaktor der Hydrophobie beziehungsweise Hydrophilie. Da der menschliche Körper zum größten Teil aus Wasser besteht (etwa 70 Prozent), kann das CBD Öl nicht einfach in die Blutbahnen gelangen und vom Blutkreislauf aufgenommen werden. CBD Präparate auf Wasserbasis würden demach einen viel leichteren Übergang des Cannabinoids in den Kreislauf ebenen. Ist das CBD in Wasser gelöst, kann es durch Osmose ganz einfach über den Blutkreislauf in die Zellmembranen eindringen. Dadurch kann das CBD effizient und effektiv im Körper wirken und die Bioverfügbarkeit ist entsprechend hoch. Demnach können CBD Präparate auf Wasserbasis auch mit einem objektiv betrachtet geringeren CBD Anteil teilweise größere Effekte bewirken, als CBD Öle mit einem höheren CBD Anteil. Am Ende des Tages wird im Körper durch die wasserlösliche Form nämlich mehr CBD im Körper aufgenommen. Man sollte jedoch beachten, dass es sich in diesen Fällen um ein CBD Isolat handelt, welches hierfür verwendet wird. Die Extraktion des vollständigen Pflanzenprofils ist in diesem Fall nicht möglich, wodurch man als Konsument auch auf den Entourage Effekt verzichten muss.

Die höchste Bioverfügbarkeit erreicht man jedoch durch das Verdampfen von CBD Blüten mithilfe eines Vaporizers. Die Aufnahme durch die Lunge und die folgende Übertragung des Cannabinoids in den Blutkreislauf dauert zwar länger als beim sublingualen Konsum, ist jedoch schneller als durch eine orale Einnahme. Zusätzlich ist die Wirkung beim Verdampfen von Cannabinoiden allgemein um ein Vielfaches stärker. Darüber hinaus bieten Vaporizer weitere Vorteile, wodurch das Verdampfen von Cannabinoiden zu der effizientesten Konsummethoden von CBD mit einer Bioverfügbarkeit zwischen 50 bis 80 Prozent wird. Das Verdampfen sollte allerdings nicht gleichgesetzt werden mit dem Rauchen eines Joints. Denn in diesem Fall beträgt die Bioverfügbarkeit von Cannabinoiden lediglich um die 30 Prozent.