CH634226A5 - ACTIVE SUBSTANCE DISPENSER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Wirkstoffspender, der einen Wirkstoff von geringer Wasserlöslichkeit durch Diffusion aus einer Polymer-Grundmasse abgibt, und ein Verfahren zu seiner Herstellung. The invention relates to an active substance dispenser which releases an active substance of low water solubility by diffusion from a polymer matrix and a process for its production.
In letzter Zeit wurden zahlreiche Spender mit Langzeitwirkung, insbesondere solche zum Abgeben von Arzneimitteln, entwickelt, bei denen ein Arzneimittel in einem Polymer eingeschlossen ist und die das Arzneimittel durch einen Diffusionsmechanismus abgeben, bei dem das Arzneimittel durch das Polymer hindurchdringt. Mit diesen Spendern soll erreicht werden, dass das Arzneimittel mit einer mehr oder weniger konstanten Geschwindigkeit über einen längeren Zeitraum hinweg abgegeben wird, woraus sich, verglichen mit einer periodischen Verabreichung von Arzneimitteln in Form von Pillen, Injektionen oder Tropfen, eine verbesserte Therapie ergibt. Bei solchen Spendern lassen sich grundsätzlich zwei Typen unterscheiden, nämlich monolithisch aufgebaute Spender und Spender des Behälter-Typs. Bei einem monolithischen Spender ist das Arzneimittel in einem für es durchlässiges Polymer dispergiert. Die auf die Zeit bezogene Abgabemenge, mit der das Arzneimittel aus solchen Spendern freigesetzt wird, war Gegenstand von Untersuchungen, und es liegen Berichte hierüber [sh. T. Higuchi, J.Pharm. Sei., 50, 874 (1961); T. J. Roseman et al, J.Pharm.Sci., 61,46 (1972); und H. K. Lonsdale, R. W. Baker, «Controlied Release of Biologically Active Agents», Ed. C. Tanquery, Plenum Press, New York (1974)]. Die Abgabemenge ist proportional der Zeit "'72. Ein Abgabemenge-Zeit-Diagramm für einen monolithischen Spender ergibt eine Kurve, die bei einer grossen Abgabemenge beginnt und kontinuierlich abfallt. Ungeachtet dieser veränderlichen Abgabemenge haben monolithische Spender für die Industrie den Vorteil, dass sie billig herzustellen sind. Numerous long-term dispensers, particularly those for drug delivery, have been developed in which a drug is encased in a polymer and which deliver the drug through a diffusion mechanism in which the drug penetrates through the polymer. The aim of these dispensers is to ensure that the drug is dispensed at a more or less constant rate over a longer period of time, which results in improved therapy compared to the periodic administration of drugs in the form of pills, injections or drops. There are basically two types of dispensers of this type, namely monolithic dispensers and dispensers of the container type. In a monolithic dispenser, the drug is dispersed in a polymer that is permeable to it. The amount of time that the drug is released from such donors has been the subject of research and reports are available [sh. T. Higuchi, J.Pharm. Sci., 50, 874 (1961); Roseman, T.J. et al., J.Pharm. Sci., 61, 46 (1972); and H.K. Lonsdale, R.W. Baker, "Controlied Release of Biologically Active Agents," Ed. C. Tanquery, Plenum Press, New York (1974)]. The amount dispensed is proportional to time "'72. A dispense-time graph for a monolithic dispenser provides a curve that begins with a large dispense amount and continues to decrease. Regardless of this variable dispense amount, monolithic dispensers have the advantage of being cheap for industry are to be produced.
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
3 3rd
634 226 634 226
Bei einem Spender des Behälter-Typs ist das Arzneimittel in einem Behälter eingeschlossen, der von einem für das Arzneimittel durchlässigen Polymer gebildet ist. Das Arzneimittel kann in reiner Form oder in Kombination mit einem festen oder flüssigen Trägermedium vorhanden sein. Ausführungsformen von Spendern des Behälter-Typs mit im wesentlichen konstanter Arzneimittelabgabe werden in den DE-OS 2 054 488 und 2 247 949.8 beschrieben. Die beiden grundlegenden Merkmale dieser Ausführungsformen, die eine solche Abgabe gestatten, bestehen darin, dass das Arzneimittel in einem flüssigen oder festen Trägermedium eingestellt wird, das für das Arzneimittel stärker durchlässig ist als das den Behälter begrenzende Polymer, und dass die Konzentration des Arzneimittels im Trägermedium während der wirksamen Abgabezeit des Spenders auf dem Sättigungspunkt gehalten wird. Für einige Arzneimittel sind solche behälterartigen Ausführungsformen die einzige Art von Diffusionsspendern, mit denen sich das Arzneimittel mit einer in der Praxis geeigneten geregelten Geschwindigkeit abgeben lässt. Solche Ausführungsformen bieten auch den Vorteil einer im wesentlichen konstanten Abgabe des Arzneimittels, -für viele Behandlungsweisen ein wichtiger Faktor hinsichtlich Wirksamkeit und Sicherheit. Der Nachteil von Spendern des Behälter-Typs gegenüber monolithischen Spendern liegt auf wirtschaftlichem Gebiet: die erstgenannten sind verwik-kelter aufgebaut und daher teurer in der Herstellung als die monolithischen Spender. In a container-type dispenser, the drug is enclosed in a container formed by a polymer permeable to the drug. The drug can be in pure form or in combination with a solid or liquid carrier medium. Embodiments of dispensers of the container type with essentially constant drug delivery are described in DE-OS 2 054 488 and 2 247 949.8. The two basic features of these embodiments that permit such delivery are that the drug is placed in a liquid or solid carrier medium that is more permeable to the drug than the container confining polymer and that the concentration of the drug in the carrier medium is kept at the saturation point during the effective dispensing time of the donor. For some medicinal products, such container-like embodiments are the only type of diffusion dispenser with which the medicinal product can be dispensed at a controlled rate which is suitable in practice. Such embodiments also offer the advantage of an essentially constant delivery of the drug, an important factor in terms of effectiveness and safety for many types of treatment. The disadvantage of dispensers of the container type compared to monolithic dispensers lies in the economic field: the former are more complex and therefore more expensive to produce than the monolithic dispensers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln einen wirtschaftlich herstellbaren Wirkstoffspender zu schaffen, der die gestellten Forderungen in besonders vorteilhafter Weise erfüllt. The invention has for its object to provide with simple means an economically producible active ingredient dispenser that meets the requirements in a particularly advantageous manner.
Der erfindungsgemässe Wirkstoffspender ist im Anspruch 1 definiert. The active substance dispenser according to the invention is defined in claim 1.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen des Wirkstoffspenders ist im Anspruch 8 definiert. The method according to the invention for producing the active substance dispenser is defined in claim 8.
Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Further advantageous features of the invention are characterized in the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen mehrerer bevorzugter Ausführungsformen der Wirkstoffspender, nämlich von Spendern zum Abgeben von Arzneimitteln, mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigt: The invention is explained in more detail below with the aid of schematic drawings of several preferred embodiments of the active substance dispensers, namely dispensers for dispensing medicinal products. It shows:
Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Arzneimittelspender nach der Erfindung; 1 shows a cross section through a medicament dispenser according to the invention.
Fig. 2 eine grafische Darstellung der Freigabegeschwindigkeiten der im nachstehenden Beispiel 1 beschriebenen Spender, wobei auf der Ordinate die Freigabegeschwindigkeit in ng/h und auf der Abszisse die Zeit in h angegeben sind; 2 shows a graphic representation of the release rates of the dispensers described in Example 1 below, the release rate in ng / h on the ordinate and the time in h on the abscissa;
Fig. 3 eine grafische Darstellung der Freigabegeschwindigkeiten der im nachstehenden Beispiel 2 beschriebenen Spender, wobei auf der Ordinate die Freigabegeschwindigkeit in ng/h und auf der Abszisse die Zeit in h angegeben sind; 3 shows a graphic representation of the release speeds of the dispensers described in Example 2 below, the release speed in ng / h being shown on the ordinate and the time in h being shown on the abscissa;
Fig. 4 eine grafische Darstellung der Freigabegeschwindigkeiten der im nachstehenden Beispiel 3 beschriebenen Spender, wobei auf der Ordinate die Freigabegeschwindigkeit in ng/h und auf der Abszisse die Zeit in h angegeben sind; und 4 shows a graphic representation of the release speeds of the dispensers described in Example 3 below, the release speed in ng / h being shown on the ordinate and the time in h being shown on the abscissa; and
Fig. 5 eine perspektivische Vorderansicht eines anderen Arzneimittelspenders nach der Erfindung. Fig. 5 is a front perspective view of another drug dispenser according to the invention.
Fig. 1 zeigt einen in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneten Arzneimittelspender. Der Arzneimittelspender 10 ist ein dreischichtiges Laminat von der Gestalt einer dünnen, kreisrunden Scheibe mit einer Kernschicht 11 und beidseits derselben zwei Aussenschichten 12 und 13. Die Kernschicht 11 setzt sich aus festen Teilchen eines Arzneimittels 14 zusammen, die in einer Polymer-Grundmasse 15 dispergiert sind. Die Grundmasse 15 hat für das Arzneimittel 14 eine Fig. 1 shows a drug dispenser designated in its entirety with 10. The medicament dispenser 10 is a three-layer laminate in the form of a thin, circular disc with a core layer 11 and two outer layers 12 and 13 on both sides thereof. The core layer 11 is composed of solid particles of a medicament 14 which are dispersed in a polymer matrix 15 . The base mass 15 has one for the medicament 14
Durchlässigkeit P, und die Dicke der Kernschicht 11 beträgt 2T. Die Umfangsfläche 16 der Kernschicht 11 begrenzt deren gegenüber der Umgebung freiliegende Oberfläche A. Permeability P, and the thickness of the core layer 11 is 2T. The peripheral surface 16 of the core layer 11 delimits its surface A, which is exposed to the surroundings.
Die Aussenschichten 12 und 13 weisen jeweils eine Dicke t' und eine Durchlässigkeit p' für das Arzneimittel 14 auf. Die Oberflächen 17 und 18 der Aussenschichten 12 und 13 bilden an diesen eine gegenüber der Umgebung freiliegende Oberfläche A'. Die von den axialgerichteten Umfangsflächen der Aussenschichten 12 und 13 gebildete Oberfläche liegt auch frei, kann jedoch in bezug auf die Oberfläche A' vernachlässigt werden. The outer layers 12 and 13 each have a thickness t 'and a permeability p' for the medicament 14. The surfaces 17 and 18 of the outer layers 12 and 13 form a surface A 'which is exposed to the surroundings. The surface formed by the axially directed peripheral surfaces of the outer layers 12 and 13 is also exposed, but can be neglected in relation to the surface A '.
Der Arzneimittelspender 10 setzt das Arzneimittel 14 an den Flächen 16, 17 und 18 durch einen Diffusionsmechanismus frei. Arzneimittelmoleküle lösen sich anfänglich in der Grundmasse 15 und dringen durch diese hindurch entweder in Richtung auf die freiliegende Fläche 16 oder zu den Aussenschichten 12 und 13 hin und durch diese hindurch in Richtung auf die freiliegenden Flächen 17 und 18. Die Moleküle, welche die freiliegenden Flächen 16,17 und 18 erreichen, werden von diesen durch Berührung mit Körperflüssigkeiten und/oder Körpergewebe abgenommen oder entfernt. Werden die jeweiligen Durchlässigkeiten und Dicken der Kernschicht 11 und der Aussenschichten 12 und 13 in die weiter oben angegebene Wechselbeziehung gesetzt, d.h. in P t' The drug dispenser 10 releases the drug 14 on the surfaces 16, 17 and 18 by a diffusion mechanism. Drug molecules initially dissolve in the matrix 15 and penetrate through it either towards the exposed surface 16 or towards the outer layers 12 and 13 and through this towards the exposed surfaces 17 and 18. The molecules which are the exposed surfaces 16, 17 and 18 are removed or removed from them by contact with body fluids and / or tissue. If the respective permeabilities and thicknesses of the core layer 11 and the outer layers 12 and 13 are set in the correlation given above, i.e. in P t '
die Korrelation - • — , und ist diese grösser als etwa 2, T p aber kleiner als 3, so wird an den Flächen 17 und 18 Arzneimittel 14 mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit freigesetzt, solange das Polymer der Grundmasse 15 mit dem Arzneimittel 14 gesättigt ist. Dagegen wird Arzneimittel 14 an der Umfangsfläche 16 mit einer stetig abnehmenden Geschwindigkeit proportional der Zeit ~'/2 freigesetzt. the correlation - • -, and if this is greater than about 2, but T p less than 3, drugs 14 are released at the surfaces 17 and 18 at an essentially constant rate, as long as the polymer of the base mass 15 is saturated with the drug 14 is. In contrast, drug 14 is released on the peripheral surface 16 at a steadily decreasing speed proportional to the time ~ '/ 2.
Wählt man jedoch die wechselseitigen Beziehungen zwischen den Durchlässigkeiten P und p', den Dicken 2T und t' und den freiliegenden Oberflächen A bzw. A' der Kernschicht 11 und der Aussenschichten 12 und 13 in der weiter oben angegebenen Weise, so ist die an der Umfangsfläche 16 freigesetzte Arzneimittelmenge beträchtlich kleiner als die an den Flächen 17 und 18 freigesetzte Arzneimittelmenge. Demgemäss wird die Gesamtfreigabegeschwindigkeit des Arzneimittelspenders 10 von der Freigabegeschwindigkeit des Arzneimittels 14 an den Flächen 17 und 18 beherrscht und nähert sich somit der im wesentlichen konstanten Freisetzungsgeschwindigkeit an den Flächen 17 und 18. Diese Annäherung ist umso stärker, je grösser der Betrag von However, if one chooses the mutual relationships between the permeabilities P and p ', the thicknesses 2T and t' and the exposed surfaces A and A 'of the core layer 11 and the outer layers 12 and 13 in the manner indicated above, this is the case Circumferential surface 16 amount of drug released is considerably smaller than the amount of drug released at surfaces 17 and 18. Accordingly, the overall release rate of the drug dispenser 10 is dominated by the release rate of the drug 14 on the surfaces 17 and 18 and thus approaches the substantially constant release rate on the surfaces 17 and 18. This approximation is stronger, the greater the amount of
Pf' P +' Pf 'P +'
- • — ist. Ist ^ kleiner als 2, so regeln die äusseren T p T p - • - is. If ^ is less than 2, the outer T p regulate T p
Membranen die Arzneimittel-Freigabegeschwindigkeit nicht, und die Freisetzungsgeschwindigkeit nimmt im allgemeinen proportional zur Zeit ~Vl ab. Wenn die freiliegende Oberfläche A der Kernschicht 11 zu gross oder die Durchlässigkeit P der Kernschicht 11 zu hoch ist, so überwiegt die Freigabe des Arzneimittels 14 an der Kernschichtumfangs-fläche 16, und auch hier nimmt die Freigabegeschwindigkeit proportional zur Zeit-'72 ab. Im Zwischenbereich jedoch, der die erfindungsgemässe Problemlösung darstellt, überwiegt keine dieser Wirkungen, und die Arzneimittel-Freigabege-schwindigkeit ist über der Zeit nahezu konstant. Die Freigabegeschwindigkeiten dieser Laminate sind selbstverständlich nicht so konstant wie diejenigen vergleichbarer herkömmlicher Spender des Behälter-Typs, deren Kern gegenüber der Umgebung nicht freiliegt. Jedoch ist für viele Therapien der von diesen Laminaten gebotene Beständigkeitsgrad der Freigabegeschwindigkeit akzeptabel. Sie bilden somit in solchen Fällen eine brauchbare, weniger teure Alternative zu den Spendern des Behälter-Typs. Membranes do not membrane the drug release rate and the rate of release generally decreases in proportion to time ~ VI. If the exposed surface A of the core layer 11 is too large or the permeability P of the core layer 11 is too high, the release of the drug 14 at the core layer circumferential surface 16 predominates, and here too the release rate decreases proportionally to the time -'72. In the intermediate area, however, which represents the solution to the problem according to the invention, none of these effects predominate, and the rate of drug release is almost constant over time. The release rates of these laminates are of course not as constant as those of comparable conventional container-type dispensers, the core of which is not exposed to the environment. However, for many therapies the rate of release rate stability offered by these laminates is acceptable. In such cases, they form a useful, less expensive alternative to the dispenser of the container type.
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
634226 634226
4 4th
Fig. 5 zeigt einen andern Arzneimittelspender nach der Erfindung. Der in seiner Gesamtheit mit 19 bezeichnete Arzneimittelspender ist ein konzentrisches Laminat von der Gestalt eines Zylinders mit einer zylindrischen Kernschicht 20 und einer äusseren konzentrischen Schicht 21, die die Axialfläche der Kernschicht 20 bedeckt. Die Kernschicht 20 weist wie die Kernschicht 11 in einer Polymer-Grundmasse 15 dis-pergierte Teilchen eines Arzneimittels 14 auf. Sie ist der Kernschicht 11 funktionsmässig äquivalent. Die Stirnflächen 22 und 23 der Kernschicht 20 bilden deren gegenüber der Umgebung freiliegende Oberfläche A. Der Durchmesser der Kernschicht 20 beträgt 2T. Die äussere konzentrische Schicht 21 weist gegenüber dem Arzneimittel 14 eine Durchlässigkeit p' auf und hat eine Dicke von t\ Die Schicht 21 ist mit den Aussenschichten 12 und 13 funktionsmässig gleich und kann aus den gleichen Werkstoffen wie diese hergestellt sein. Eine Axialfläche 24 der Schicht 21 bildet deren gegenüber der Umgebung freiliegende Oberfläche A'. Die von den radialen Randflächen der Schicht 21 begrenzte Oberfläche liegt auch frei, kann jedoch in bezug auf die Oberfläche A' vernachlässigt werden. Fig. 5 shows another drug dispenser according to the invention. The drug dispenser, designated in its entirety by 19, is a concentric laminate of the shape of a cylinder with a cylindrical core layer 20 and an outer concentric layer 21, which covers the axial surface of the core layer 20. The core layer 20, like the core layer 11, has dispersed particles of a medicament 14 in a polymer matrix 15. It is functionally equivalent to the core layer 11. The end faces 22 and 23 of the core layer 20 form their surface A which is exposed from the surroundings. The diameter of the core layer 20 is 2T. The outer concentric layer 21 has a permeability p 'to the medicament 14 and has a thickness of t \. The layer 21 is functionally the same as the outer layers 12 and 13 and can be made of the same materials as these. An axial surface 24 of the layer 21 forms its surface A 'which is exposed to the surroundings. The surface delimited by the radial edge surfaces of the layer 21 is also exposed, but can be neglected in relation to the surface A '.
Der Arzneimittelspender 19 setzt Arzneimittel 14 an den Flächen 22,23 und 24 durch einen Diffusionsmechanismus frei, der dem weiter oben im Zusammenhang mit dem Arzneimittelspender 10 beschriebenen gleich ist. Die wechselseitigen Beziehungen zwischen den Dicken 2T und t', den Durchlässigkeiten P und p' und den freiliegenden Oberflächen A und A' der Kernschicht 20 und der äusseren Schicht 21 des Arzneimittelspenders 19, die erforderlich sind, damit dieser Arzneimittel 14 mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit freisetzt, sind die gleichen wie weiter oben im Zusammenhang mit dem Arzneimittelspender 10 beschrieben. The medicament dispenser 19 releases medicament 14 on the surfaces 22, 23 and 24 by means of a diffusion mechanism which is the same as that described above in connection with the medicament dispenser 10. The mutual relationships between the thicknesses 2T and t ', the permeabilities P and p' and the exposed surfaces A and A 'of the core layer 20 and the outer layer 21 of the drug dispenser 19, which are required for this drug 14 to be of a substantially constant Speed releases are the same as described above in connection with the drug dispenser 10.
Das Arzneimittel 14 ist fest und muss eine geringe Wasserlöslichkeit haben. Geringe Wasserlöslichkeit ist eine Voraussetzung dafür, dass das Arzneimittel 14 nicht in irgendeinem bedeutenden Umfang als Substanz wirkt, die durch Osmose Wasser aus der Umgebung des Anwendungsortes in die Kernschicht 11 ansaugt. Wird Wasser in beträchtlicher Menge aufgesaugt, kann das Arzneimittel 14 statt durch Diffusion durch Bersten infolge Osmose freigesetzt werden. The drug 14 is solid and must have a low water solubility. Low solubility in water is a prerequisite for ensuring that the medicament 14 does not act to any significant extent as a substance that draws water into the core layer 11 from the surroundings of the application site through osmosis. If a significant amount of water is absorbed, the drug 14 can be released instead of by diffusion due to rupture due to osmosis.
Dies würde die Arzneimittel-Freigabegeschwindigkeit in unerwünschter Weise beeinflussen. Der Grad der Wasserlös-lichkeit wird in vielen Fällen von der Durchlässigkeit der Grundmasse 15 für Wasser abhängig sein. Ist die Grundmasse 15 stark wasserdurchlässig, sollte die Wasserlöslichkeit des Arzneimittels 14 entsprechend niedrig sein und umgekehrt. Arzneimittel, die zu weniger als etwa 4 Gew.-% in Wasser löslich sind, sind zweckmässig. Arzneimittel mit einer Wasserlöslichkeit von weniger als etwa 1 Gew.-% werden bevorzugt. This would undesirably affect the drug release rate. The degree of water solubility will depend in many cases on the permeability of the base mass 15 to water. If the base mass 15 is highly permeable to water, the water solubility of the drug 14 should be correspondingly low and vice versa. Drugs that are less than about 4% by weight soluble in water are useful. Drugs with water solubility less than about 1% by weight are preferred.
Die Teilchengrösse des Arzneimittels 14 ist nicht kritisch. Normalerweise werden Teilchengrössen im Bereich zwischen 1 und 20 um verwendet, da sie leicht zu handhaben sind und in der Grundmasse 15 ohne Schwierigkeiten nach herkömmlichen Verfahren homogen dispergiert werden können. The particle size of drug 14 is not critical. Particle sizes in the range between 1 and 20 .mu.m are normally used, since they are easy to handle and can be homogeneously dispersed in the base material 15 by conventional methods without difficulty.
Die Konzentration des Arzneimittels 14 in der Kernschicht 11 ist wichtig, da sie die Durchlässigkeit der Kernschicht 11 für das Arzneimittel 14 beeinflussen kann. Bei hohen Arzneimittelkonzentrationen von mehr als etwa 25 Gew.-% neigt die Kernschicht 11 dazu, während der Lebenszeit des Spenders 10 mikroporös zu werden. Hierzu kommt es, weil, wenn sich Arzneimittelteilchen 14 in der Grundmasse 15 auflösen und daraus diffundieren, in der Grundmasse 15 Leerstellen zurückbleiben. Bei derartig hohen Arzneimittelkonzentrationen reicht das Leerstellenoder Hohlraumvolumen aus, den von Arzneimittel 14 geräumten Teil der Kernschicht 11 mikroporös zu machen. The concentration of drug 14 in core layer 11 is important because it can affect the permeability of core layer 11 to drug 14. At high drug concentrations greater than about 25% by weight, the core layer 11 tends to become microporous during the lifetime of the donor 10. This occurs because when drug particles 14 dissolve in the base 15 and diffuse therefrom, 15 empty spaces remain in the base. At such high drug concentrations, the void or void volume is sufficient to make the portion of the core layer 11 cleared of the drug 14 microporous.
Solche Mikroporosität ruft eine Erhöhung der Durchlässigkeit der Kernschicht 11 hervor. Hohe Arzneimittelkonzentrationen bilden in der Tat eine Möglichkeit, die Durchlässigkeit der Kernschicht 11 beträchtlich grösser zu machen als die Durchlässigkeit der Aussenschichten 12 und 13, selbst wenn in beiden das gleiche Polymer verwendet wird. Die Arzneimittelkonzentration in der Kernschicht 11 wird von der angestrebten Arzneimitteldosierung abhängig sein, wobei höhere Konzentrationen grössere Dosen und/oder Freigabe über einen längeren Zeitraum ergeben. Gewöhnlich beträgt die Konzentration zwischen 30 und 75 Gew.-% der Kernschicht. Such microporosity causes an increase in the permeability of the core layer 11. Indeed, high drug concentrations provide a way to make the permeability of the core layer 11 significantly greater than the permeability of the outer layers 12 and 13 even if the same polymer is used in both. The drug concentration in the core layer 11 will depend on the desired drug dosage, with higher concentrations resulting in larger doses and / or release over a longer period of time. The concentration is usually between 30 and 75% by weight of the core layer.
Die Art des Arzneimittels wird von der Therapie abhängen, für die der Spender bestimmt ist. Es können Arzneimittel verwendet werden, die eine örtlich begrenzte Wirkung am Verabreichungsort oder eine systemische Wirkung an einer vom Verabreichungsort entfernten Stelle hervorrufen. Zu solchen Arzneimitteln gehören anorganische und organische Verbindungen, beispielsweise Schlafmittel, Beruhigungsmittel, Antidepressiva, Tranquillizer, Antikonvulsiva, Muskel-relaxantien und Mittel gegen die Parkinsonsche Krankheit, Mittel zur Fiebersenkung und zur Lokalbehandlung von Entzündungen, Lokalanästhetica, Spasmolytica und Mittel gegen Geschwürbildung, Prostaglandine, Antibiotica, Hormonpräparate, Östrogen-Steroide, Steroide der Progesteron-Reihe, wie z.B. zur Empfängnisverhütung, Sym-pathomimetica, cardiovasculare Mittel, Diuretica, Mittel zur Bekämpfung von Parasiten und Hypoglykämie sowie Ophthalmica. The type of drug will depend on the therapy for which the donor is intended. Drugs can be used that produce a localized effect at the site of administration or a systemic effect at a site remote from the site of administration. Such drugs include inorganic and organic compounds, for example sleeping pills, sedatives, antidepressants, tranquillizers, anticonvulsants, muscle relaxants and anti-Parkinson's disease agents, anti-fever and anti-inflammatory agents, local anesthetics, spasmolytics and anti-ulcer agents, prostaglandins, antibiotics , Hormone preparations, estrogen steroids, steroids of the progesterone series, such as for contraception, sym-pathomimetic, cardiovascular, diuretic, anti-parasite and hypoglycemic and ophthalmic agents.
Die Grundmasse 15 kann aus einem homogenen und im wesentlichen undurchlöcherten, d.h. keine künstlich hergestellten Öffnungen aufweisenden Polymer-Material oder aus einem Polymer hergestellt sein, das nach herkömmlichen Verfahren mikroporös gemacht wurde. In beiden Fällen muss seine Durchlässigkeit für das Arzneimittel bekannt sein. Beispiele für im wesentlichen undurchlöcherte Polymere, die verwendet werden können, sind Poly(butylmeth-acrylat), weichgestelltes Polyvinylchlorid), weichgestelltes weiches Polyamid, Naturkautschuk, Poly(isopren), Poly(iso-butylen), Poly(butadien), Polyethylen), Poly(vinyliden-ehlorid), vernetztes Poly(vinylpyrrolidon), chloriertes Polyethylen), Poly(4,4'-isopropyliden-diphenylen-carbonat), Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, weichgestelltes Äthylen-Vinylacetat-Copolymer, Vinylidenchlorid-Acrylnitril-Co-polymer, Vinylchlorid-Diäthylfumarat-Copolymer, Silikon-Kautschuke, insbesondere die arzneimittelreinen Poly(di-methylsiloxane), Äthylen-Propylen-Kautschuk, Silikon-Car-bonat-Copolymere und Vinylidenchlorid-Vinylchlorid-Co-polymer. The base mass 15 can be made from a homogeneous and substantially non-perforated, i.e. no artificially produced openings having polymer material or made of a polymer that has been made microporous by conventional methods. In both cases, its permeability to the drug must be known. Examples of essentially non-perforated polymers which can be used are poly (butyl methacrylate), plasticized polyvinyl chloride), plasticized soft polyamide, natural rubber, poly (isoprene), poly (isobutylene), poly (butadiene), polyethylene), Poly (vinylidene chloride), cross-linked poly (vinylpyrrolidone), chlorinated polyethylene), poly (4,4'-isopropylidene-diphenylene carbonate), ethylene-vinyl acetate copolymer, plasticized ethylene-vinyl acetate copolymer, vinylidene chloride-acrylonitrile-Co- polymer, vinyl chloride-diethyl fumarate copolymer, silicone rubbers, in particular the drug-pure poly (dimethylsiloxanes), ethylene-propylene rubber, silicone car bonate copolymers and vinylidene chloride-vinyl chloride copolymer.
Mikroporöse Materialien weisen Poren auf, deren Grösse im Bereich zwischen mindestens etwa 10 Â und mehreren Hundert Mikrometern liegt, gewöhnlich jedoch nicht mehr als etwa 100 um beträgt. Beispiele von Materialien, aus denen sich mikroporöse Gebilde herstellen lassen, sind regenerierte, unlösliche, nichterodierbare Cellulose, acylierte Cellulose, veresterte Cellulose, Celluloseacetatpropionat, Celluloseacetatbutyrat, Celluloseacetatphthalat, Cellulose-acetatdiäthylaminoacetat, Poly(urethane), Poly(carbonate), modifiziertes unlösliches Collagen, vernetzter Poly(vinyl-alkohol), Epoxidharze und Poly(olefine) oder Polyvinylchloride). Diese Materialien können nach bekannten Verfahren mikroporös gemacht werden, beispielsweise durch gemeinsames Ausfallen oder Auslaugen eingeschlossener Salze, Seifenmicellen, Stärke oder ähnlicher Materialien. Siehe beispielsweise J. D. Ferry, Chemical Reviews, 18, 373 (1935) und «Synthetic Polymer Membranes» von R. E. Kesting, McGraw-Hill, 1971. Microporous materials have pores that range in size from at least about 10 Â to several hundred microns, but are usually no more than about 100 µm. Examples of materials that can be produced from which microporous structure, are regenerated, insoluble, nichterodierbare cellulose, acylated cellulose, esterified cellulose, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate phthalate, cellulose acetatdiäthylaminoacetat, poly (urethanes), poly (carbonates), modified insoluble collagen, cross-linked poly (vinyl alcohol), epoxy resins and poly (olefins) or polyvinyl chlorides). These materials can be made microporous by known methods, for example by co-precipitating or leaching out trapped salts, soap micelles, starch or similar materials. See, for example, J.D. Ferry, Chemical Reviews, 18, 373 (1935) and "Synthetic Polymer Membranes" by R.E. Kesting, McGraw-Hill, 1971.
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
5 5
634 226 634 226
Die Aussenschichten 12,13 und 21 können aus den gleichen Polymeren hergestellt sein, die vorstehend für die Herstellung der Grundmasse 15 aufgeführt sind. Das aus dieser Aufzählung ausgewählte spezielle Polymer für die Herstellung der Grundmasse 15 kann gleich oder verschieden sein von dem ausgewählten speziellen Polymer zum Herstellen der Schichten 12,13 und 21. Vorzugsweise ist die Durchlässigkeit P für das Arzneimittel der Grundmasse 15 beträchtlich grösser als die Arzneimittel-Durchlässigkeit p' der Aussenschichten 12,13 und 21, entweder infolge des weiter oben erwähnten Grades der Arzneimittelkonzentration und/oder durch Herstellen der Aussenschichten 12,13 und 21 aus einem Polymer, das von Natur aus eine geringere Arzneimittel-Durchlässigkeit aufweist als das zur Herstellung der Grundmasse 15 verwendete Polymer. The outer layers 12, 13 and 21 can be produced from the same polymers that are listed above for the production of the base material 15. The specific polymer selected from this list for the production of the base composition 15 can be the same or different from the selected special polymer for the production of the layers 12, 13 and 21. Preferably, the permeability P for the medicament of the base composition 15 is considerably greater than the medicament Permeability p 'of the outer layers 12, 13 and 21, either due to the degree of drug concentration mentioned above and / or by making the outer layers 12, 13 and 21 from a polymer which is inherently lower in drug permeability than that used to make it the base 15 polymer used.
Die Abmessungen und die Gestalt des Spenders sind von der Umgebung abhängig, in der er verwendet werden soll. Soll der Spender eingepflanzt oder eingesetzt werden, so müssen seine Abmessungen und seine Gestalt mit den Abmessungen und der Gestalt des Implantations- oder Einsetzortes kompatibel sein. Soll er beispielsweise als ophthalmologischer Einsatz verwendet werden, sind seine Abmessungen und seine Gestalt so zu wählen, dass er ins Auge eingesetzt werden kann und dort zurückgehalten wird. Soll er in andere Körperhöhlungen eingesetzt werden, beispielsweise in die Vagina, in den Uterus, Mund und Magendarmkanal, ist er mit entsprechenden Abmessungen und mit entsprechender Gestalt auszuführen. In den meisten Fällen wird es möglich sein, regelmässige Formel anzuwenden. Der Mindestwert von hängt von der geometrischen Form des A The dimensions and shape of the dispenser depend on the environment in which it will be used. If the donor is to be implanted or inserted, its dimensions and shape must be compatible with the dimensions and shape of the implantation or insertion site. If, for example, it is to be used as an ophthalmic insert, its dimensions and shape must be selected so that it can be inserted into the eye and retained there. If it is to be used in other body cavities, for example in the vagina, in the uterus, mouth and gastrointestinal tract, it must be designed with the appropriate dimensions and shape. In most cases it will be possible to use a regular formula. The minimum value of depends on the geometric shape of the A
Spenders ab. Bei ellipsenförmigen Dreischicht-Laminat- Donors. With elliptical three-layer laminate
A' A '
Spendern, wie z.B. beim Spender 10, hat-r- den Mindestwert Donors, e.g. for donor 10, -r- has the minimum value
A. A.
A' A '
2,75. Der Mindestwert für — bei anderen Laminat-Spendern 2.75. The minimum value for - with other laminate dispensers
A A
mit regelmässiger geometrischer Form beträgt beispielsweise bei einer kreisförmigen Scheibe 2. Bei zylindrischen konzentrischen Laminat-Spendern, wie z.B. beim Spender 19, hat with a regular geometric shape is, for example, 2 in the case of a circular disk. In the case of cylindrical concentric laminate dispensers, such as at donor 19
A' A '
■j- den Mindestwert 15,5. ■ j- the minimum value of 15.5.
Die Verbund-Laminate nach der Erfindung lassen sich nach bekannten Verfahren herstellen. Je nach den speziellen Polymeren, die die Kernschicht und die Aussenschichten bilden, können die Schichten mit oder ohne Bindemittel zum Laminat miteinander verbunden sein. Es sind verschiedene Bindemittel bekannt. Siehe beispielsweise Encyclopedia of Polymer Science and Technology, John Wiley & Sons, Vol. 8,1968. Wird ein Bindemittel benutzt, soll es selbstverständlich mit den die Schichten bildenden Polymeren kompatibel sein und das Wandern des Arzneimittels durch die Schichten nicht beeinflussen oder stören oder das Arzneimittel in irgendeiner Weise nachteilig verändern. Es lassen sich herkömmliche Laminiervorrichtungen und -verfahren anwenden, wobei die im Einzelfall angewandten Temperaturen und Drücke sich mit den betreffenden Polymeren ändern. Die Laminate können als endlose Bahnen hergestellt werden, aus denen die Spender nach der Erfindung nach bekannten Verfahren ausgeschnitten oder ausgestanzt werden. Die konzentrischen Laminate nach der Erfindung können ebenfalls nach bekannten Verfahren, beispielsweise durch gemeinsames Extrudieren, hergestellt werden. The composite laminates according to the invention can be produced by known methods. Depending on the special polymers that form the core layer and the outer layers, the layers can be bonded to one another with or without binders to form the laminate. Various binders are known. See, for example, Encyclopedia of Polymer Science and Technology, John Wiley & Sons, Vol. 8.1968. If a binder is used, it should of course be compatible with the polymers forming the layers and not affect or disrupt the migration of the drug through the layers or adversely affect the drug in any way. Conventional lamination devices and processes can be used, the temperatures and pressures used in the individual case changing with the polymers in question. The laminates can be produced as endless webs from which the dispensers according to the invention are cut or punched out according to known methods. The concentric laminates according to the invention can also be produced by known methods, for example by extruding them together.
Zwar wurden die Spender vorstehend als Spender zur Abgabe von Arzneimitteln bei der Behandlung von Mensch oder Tier beschrieben, es leuchtet jedoch ein, dass sich mit ihnen andere Wirkstoffe in anderen Umgebungen freisetzen lassen, vorausgesetzt, dass solche Stoffe, wie weiter oben angegeben, fest sind und eine geringe Wasserlöslichkeit aufweisen. Zu solchen Wirkstoffen gehören beispielsweise Pestizide, Herbizide, Germizide, Biozide, Algizide, Rodentizide, Fungizide, Insektizide, Antioxydantien, Pflanzenwuchs fördernde und hemmende Mittel, Konservierungsmittel, oberflächenaktive Mittel, Desinfektionsmittel, Katalysatoren, Fermentationsmittel, Nährstoffe, pflanzliche Mineralstoffe, Mittel zur Unfruchtbarmachung, pflanzliche Hormone, Luftreiniger und Mittel zur Schwächung von Mikroorganismen. While the donors have been described above as dispensers for dispensing drugs in the treatment of humans or animals, it is clear that they can be used to release other agents in other environments, provided that such substances are solid, as indicated above and have low water solubility. Such active ingredients include, for example, pesticides, herbicides, germicides, biocides, algicides, rodenticides, fungicides, insecticides, antioxidants, plant growth-promoting and inhibiting agents, preservatives, surface-active agents, disinfectants, catalysts, fermentation agents, nutrients, vegetable minerals, plant infertility agents Hormones, air purifiers and agents to weaken microorganisms.
In den folgenden Beispielen werden die Spender nach der Erfindung und ihre Leistung mit Spendern verglichen, die nicht unter die Erfindung fallen. In the following examples the donors according to the invention and their performance are compared with donors not falling under the invention.
Beispiel 1 example 1
A. Ein Physostigmin-Spender, wie er z.B. zur Abgabe von Physostigmin zur Augenbehandlung ins Auge eingesetzt wird, wurde wie folgt hergestellt: 50 Teile Physostigmin mit einer Teilchengrösse von etwa 5 (im wurden mit 50 Teilen Äthylenvinylacetat-Copolymer (Elvax 40') in einer Kautschukmühle zu einem homogenen Gemisch verarbeitet. Das erhaltene Gemisch wurde zu einer 200 (im dicken Folie schmelzgepresst. Diese Folie wurde dann in eine Vakuum-Heisslaminiervorrichtung eingebracht und beiderseits mit einer 150 (im dicken Folie aus Äthylenvinylacetat-Copolymer ('Elvax 40') beschichtet. Aus dem erhaltenen dreischichtigen Laminat wurden miteinander gleiche Ellipsen A. A physostigmine donor, e.g. used to deliver physostigmine for eye treatment was prepared as follows: 50 parts of physostigmine with a particle size of about 5 (in which 50 parts of ethylene vinyl acetate copolymer (Elvax 40 ') were processed in a rubber mill to give a homogeneous mixture The mixture was melt-pressed into a 200 (in thick film. This film was then placed in a vacuum hot laminator and coated on both sides with a 150 (in thick film made of ethylene-vinyl acetate copolymer ('Elvax 40'). The three-layer laminate obtained was used to make the same Ellipses
5,8 mm x 13,5 mm ausgestanzt. Für diese ellipsenförmigen Spender wurden P, P', A und A' bestimmt und daraus die 5.8 mm x 13.5 mm punched out. P, P ', A and A' were determined for these elliptical donors and from them the
P t' A' P t 'A'
Werte für die Ausdrücke 4 • -^und^ rechnerisch ermit- Values for the expressions 4 • - ^ and ^ arithmetically determined
1 p A 1 p A
telt. Diese Werte sind in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführt. telt. These values are listed in Table 1 below.
B. Genau gleiche Physostigmin-Spender wurden in Übereinstimmung mit dem vorstehend beschriebenen Teil A hergestellt, ausgenommen dass die Aussenschichten jeweils eine Dicke von 75 [im aufwiesen. Die Daten für diese Spender sind ebenfalls in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt. B. Exactly the same physostigmine dispensers were made in accordance with Part A described above, except that the outer layers were each 75 µm thick. The data for these donors are also shown in Table 1 below.
C. Zum Vergleich wurden genau gleiche Physostigmin-Spender in Übereinstimmung mit dem vorstehend beschriebenen Teil A hergestellt, mit Ausnahme dass die Dicke der Aussenschichten jeweils 13 [im betrug. Die Daten für diese Spender sind ebenfalls in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt. C. For comparison, exactly the same physostigmine donors were made in accordance with Part A described above, except that the thickness of the outer layers was 13 µm each. The data for these donors are also shown in Table 1 below.
Tabelle 1 Table 1
P P
(mg/cm2-h) (mg / cm2-h)
P' P '
(mg/cm2-h) (mg / cm2-h)
A A
(cm2) (cm2)
A' A '
(cm2) (cm2)
P t' Tp' P t 'Tp'
A' A A 'A
1A 1A
230 230
70 70
0,0650 0.0650
1,23 1.23
4,93 4.93
18,92 18.92
1B 1B
230 230
70 70
0,0650 0.0650
1,23 1.23
2,46 2.46
18,92 18.92
IC IC
230 230
70 70
0,0650 0.0650
1,23 1.23
0,43 0.43
18,92 18.92
Die Freigabegeschwindigkeiten der Spender A, B und C wurden in der Weise bestimmt, dass einzelne Spender in Polymer-Maschenbeutel gegeben und die Maschenbeutel an einer vertikal auf- und niedergehenden Stange in Gefässe gehängt wurden, in denen 50 ml Pufferlösung bei 37 °C gerührt wurden. Die Physostigmin-Konzentration im Puffer wurde in regelmässigen Zeitabständen durch UV-Analyse gemessen, wobei der Puffer nach jeder Messung ausgetauscht wurde. Aus den Messwerten wurden die Physostigmin-Freigabe-geschwindigkeiten errechnet. Im Diagramm der Fig. 2 wurden diese Freigabegeschwindigkeiten in jxg/h gegen die Zeit in h aufgetragen. Aus der grafischen Darstellung in Fig. 2 er5 The release rates of dispensers A, B and C were determined by placing individual dispensers in polymer mesh bags and hanging the mesh bags on a vertically up and down rod in vessels in which 50 ml of buffer solution was stirred at 37 ° C . The physostigmine concentration in the buffer was measured at regular intervals by UV analysis, the buffer being replaced after each measurement. The physostigmine release rates were calculated from the measured values. In the diagram of FIG. 2, these release speeds in jxg / h were plotted against the time in h. From the graphic representation in FIG. 2 er5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
634226 634226
6 6
gibt sich, dass die Freigabegeschwindigkeit der Spender B beträchtlich konstanter ist als die der Spender C und dass sie beim Spender A noch konstanter ist als beim Spender B. Darin äussert sich die aus Tabelle 1 ersichtliche betragsmäs- It turns out that the release rate of the donor B is considerably more constant than that of the donor C and that it is even more constant with the donor A than with the donor B. This shows the amount shown in Table 1.
P t' P t '
sige Zunahme des Ausdruckes - • — . increase in expression - • -.
T p T p
Beispiel 2 Example 2
Nach dem beim Spender A des Beispiels 1 angewandten allgemeinen Verfahren wurden zwei Sätze Chloramphenicol-Spender hergestellt. Die Kernschicht wurde aus 66 Teilen Chloramphenicol mit einer Teilchengrösse von etwa 5 (im und 34 Teilen Copolymer hergestellt und wies eine Dicke von 125 um auf. Die Dicken der Aussenschichten betrugen 50 bzw. 17,5 (im. Die Daten für diese beiden, mit 2A und 2B bezeichneten Sätze sind in der nachfolgenden Tabelle 2 aufgeführt. Two sets of chloramphenicol dispensers were made according to the general procedure used for Dispenser A of Example 1. The core layer was made from 66 parts of chloramphenicol with a particle size of about 5 µm and 34 parts copolymer and was 125 µm thick. The thicknesses of the outer layers were 50 and 17.5 µm respectively. The data for these two included Sets 2A and 2B are listed in Table 2 below.
Tabelle 2 Table 2
P p' A A' p , A, P p 'A A' p, A,
(mg/cm2-h) (mg/cm2-h) (cm2) (cm2) —■— -r- (mg / cm2-h) (mg / cm2-h) (cm2) (cm2) - ■ - -r-
T p A T p A
Freigabegeschwindigkeiten in (ig/h gegen die Zeit in h aufgetragen. Release speeds plotted in (ig / h versus time in h.
s Beispiel 3 s Example 3
Nach dem beim Spender A des Beispiels 1 angewandten allgemeinen Verfahren wurden zwei Sätze Hydrocortison-Spender hergestellt. Die Kernschicht wurde aus 60 Teilen Hydrocortison mit einer Teilchengrösse von etwa 2 (im und io 40 Teilen Copolymer hergestellt und wies eine Dicke von 150 um auf. Die Dicken der Aussenschichten betrugen 50 bzw. 17,5 (im. Die Daten für diese beiden, mit 3A und 3B bezeichneten Sätze sind in der nachfolgenden Tabelle 3 aufgeführt. Two sets of hydrocortisone dispensers were made according to the general procedure used for Dispenser A of Example 1. The core layer was made from 60 parts hydrocortisone with a particle size of about 2 µm and 40 parts copolymer and was 150 µm thick. The thicknesses of the outer layers were 50 and 17.5 µm respectively. The data for these two, sentences labeled 3A and 3B are listed in Table 3 below.
Tabelle 3 Table 3
P P' A A' p , A, P P 'A A' p, A,
(mg/cmz-h) (mg/cm2-h) (cm2) (cm2) —- -r- (mg / cmz-h) (mg / cm2-h) (cm2) (cm2) —- -r-
T p A T p A
3A 72 1,9 0,1 1,23 25,3 12,3 3A 72 1.9 0.1 1.23 25.3 12.3
3B 72 1,9 0,1 1,23 8,8 12,3 3B 72 1.9 0.1 1.23 8.8 12.3
S2A 90 16 0,1 1,23 4,5 12,3 25 S2A 90 16 0.1 1.23 4.5 12.3 25
2B 90 16 0,1 1,23 1,6 12,3 2B 90 16 0.1 1.23 1.6 12.3
Die Freigabegeschwindigkeiten der Spender 2A und 2B wurden nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren bestimmt. In der grafischen Darstellung der Fig. 3 sind diese 30 The release rates of dispensers 2A and 2B were determined according to the procedure described in Example 1. 3, these are 30
Die Freigabegeschwindigkeiten der Spender 3A und 3B wurden nach dem im Beispiel 1 beschriebenen Verfahren bestimmt. In der grafischen Darstellung der Fig. 4 sind diese Freigabegeschwindigkeiten in (ig/h gegen die Zeit in h aufgetragen. The release rates of dispensers 3A and 3B were determined according to the procedure described in Example 1. 4, these release speeds are plotted in (ig / h against the time in h.
s s
1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings
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