CH671337A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein bilogisch abbaubares Implantat mit cytostatischer Wirkung sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

Die anorganische Komplexverbindung cis-Diammino-dichloroplatin(II) (generische Bezeichnung Cisplatin) hat sich in der klinischen Praxis bei der Heilung einiger Typen solider Geschwülste bewährt. So wie jedes Cytostaticum hat auch dieses neben seinen therapeutischen Eigenschaften auch unerwünschte Nebenwirkungen, wie z. B. die Nephro-toxizität und kann Übelkeit und Nausea und in einigen Fällen auch eine Schädigung des blutbildenden Systems bzw. einiger Teile des Nervensystems hervorrufen. Um die Nephro-toxizität zu überwinden, wird in der Praxis das Cisplatin in einem grossen Volumen physiologischer Lösung oder Rin-ger-Lösung in Form einer langdauernden intravenösen Infusion verabreicht, nachdem vorher dem Patienten durch Infusion eines genauen Volumens einer Glucoselösung genügend Wasser zugeführt wurde.

Durch diese sog. systemische Verabreichung wird das Cisplatin in den ganzen Organismus eingeführt. Dies hat den Vorteil, dass eventuell bisher nicht ermittelte Metastasen er-fasst werden, aber gleichzeitig auch den Nachteil, dass eine Reihe normaler Funktionen beeinträchtigt und die oben angeführten Nebenwirkungen hervorgerufen werden.

Diese Nachteile versucht die sog. lokale Verabreichung zu umgehen. So wird z.B. bei Malignitäten der Harnblase die Lösung des Cisplatin mit einem Katheter direkt in die Harnblase eingeführt. Bei aszitischen Formen von Eierstockgeschwülsten wird die Cisplatinlösung direkt in das Peritoneum appliziert. In Fällen, in denen die Geschwulst nicht in einer Körperhöhle lokalisiert ist, wird die Cisplatinlösung andererseits in die Arterie eingeführt, welche die Gegend im Bereich des Tumors mit Blut versorgt. Die letztgenannte

Methode hat entsprechend eine nur sehr begrenzte Anwendbarkeit und ist mit zahlreichen Schwierigkeiten verbunden.

So können beispielsweise Geschwülste, die im Gehirn lokalisiert sind, nur sehr schwierig mit Cisplatin behandelt werden. Die Ursache hierfür liegt in der undurchlässigen Struktur der Gehirngefässwände, welche die sog. Gehirnblut-Barriere bildet. Diese Barriere hat zur Folge, dass nur ein geringer Bruchteil der Menge des systemisch verabreichten Cisplatins in die Gewebe der Gehirntumore gelangen.

Es ist bekannt, dass ein erfolgversprechendes Verfahren der lokalen Anwendung von Cytostatica in der Verwendung von Reservoiren mit semipermeabler Membran liegt, die mit einer Lösung des Cytostaticums gefüllt sind und direkt auf den Tumor aufgelegt werden (Neoplasma 22 (1975) 312). Dieses Verfahren ist jedoch für Cisplatin wegen seiner sehr niedrigen Löslichkeit und der mangelnden Stabilität seiner Lösungen nicht anwendbar. Ferner wird ein biologisch abbaubares Implantat, das Cisplatin enthält, entwickelt, dessen Matrix ein Copolymer von Milchsäure und Glykolsäure bildet. Die Nachteile dieses Implantats liegen in seiner Zähigkeit und der langsamen Diffusion des Cisplatins in das Gewebe, was vom Gesichtspunkt seiner Wirkung unerwünscht ist.

Es wurde nun festgestellt, dass die lokale Applikation des Cisplatins in Form eines Implantats durchgeführt werden kann, wenn mikrokristallines Cisplatin in einer Gelmatrix homogen verteilt ist, wobei diese wie auch ihre Abbauprodukte mit Cisplatin nicht reagieren, und die Matrix so gewählt ist, dass sie das Cisplatin schnell freisetzt, geeignete mechanische Eigenschaften hat und im Körper sukzessive zu nichttoxischen Produkten abgebaut wird.

Gegenstand der Erfindung ist ein biologisch abbaubares Implantat, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Implantatmatrix aus einem Stärkegel besteht, das 0,2 bis 2 Gew.-% Natriumchlorid (NaCl) enthält, durch Zusatz von 1 bis 30 Gew.-% Glycerin weichgemacht ist und 1 bis 15 Gew.-% homogen verteiltes mikrokristallines Cisplatin enthält.

Das Implantat wird erfindungsgemäss so hergestellt, dass man in 1 Gew.-Teil einer viskosen wässerigen Lösung, die durch Auflösen von 0,4 bis 4 Gew.-% Natriumchlorid und 1 bis 6 Gew.-% durch Kochen verkleisterter Stärke erhalten wurde, 0,1 bis 0,8 Gew.-Teile Glycerin, 0,5 bis 1 Gew.-Teil Stärke und die gewünschte Menge des mikrokristallinen Cisplatins homogen einmischt, das Gemisch entlüftet und in einer Form, welche die Endform des Implantats bestimmt, in einem siedenden Wasserbad in ein entsprechendes Gel überführt und danach ggf. durch Eintauchen in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, mit Vorteil Aceton oder Ethanol, aushärtet.

Die Herstellung des erfindungsgemässen Implantats verläuft in mehreren Stufen. In der ersten Stufe wird eine viskose wässerige Lösung, die 0,4 bis 4 Gew.-% Natriumchlorid und 1 bis 6 Gekw.-% durch Kochen verkleisterter Stärke enthält, hergestellt.

In der zweiten Stufe wird 1 Gew.-Teil der abgekühlten viskosen Lösung mit 0,1 bis 0,8 Gew.-Teilen Glycerin, 0,5 bis 1 Gew.-Teil Stärke und der erforderlichen Menge des mikrokristallinen Cisplatins vermischt. Das Gemisch wird gründlich homogenisiert. In der dritten Stufe wird das Gemisch durch mehrmaliges Anlegen von Vakuum, ggf. bei gleichzeitiger Anwendung von Ultraschall, mehrmals entlüftet und in eine Form, welche die Endform des Implantats bestimmt, übertragen. Die Entlüftung kann auch direkt in der Form durchgeführt werden. In der vierten Stufe wird das Gemisch durch das Eintauchen der Form für eine gewisse Zeit (abhängig von der Gestalt der Form) in ein siedendes Wasserbad in ein Gel übergeführt. Nach dem Herausnehmen aus dem Wasserbad wird die Form abgekühlt. Um die

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Oberfläche des Implantats auszuhärten, wird die Form in ein mit Wasser mischbares Lösungsmittel getaucht, z.B. Aceton oder Ethanol, wobei der Aushärtungsgrad von der gewünschten Festigkeit abhängt.

Die Implantate können durch die übliche Oxirantechnik sterilisiert werden, wobei jedoch die Reste des Oxirans so rasch wie möglich durch wiederholte Entlüftung entfernt werden müssen. Eine Sterilisation ist jedoch nicht notwendig, wenn eine grobe Kontamination des Implantats vermieden wird, da die bactericiden Eigenschaften des Cisplatins die Sterilität im ganzen Volumen gewährleisten.

Der Hauptvorteil des Implantats nach der Erfindung liegt in der relativ schnellen Freisetzung des Cisplatins in die Umgebung, was im Hinblick auf den Wirkungsmechanismus des Cisplatins wünschenswert ist. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Abbauprodukte nicht körperfremd sind und keine toxikologische oder immunologische Bedeutung haben. Das Implantat ist ferner nach Einführung in den Körper aufgrund der Gegenwart des Cisplatins im Röntgenbild gut sichtbar, z.B. bei der Tomographie, wobei aus der Änderung des Kontrastes Freisetzung und Verbreitung des Cisplatins in die Umgebung ermittelt werden können. Die Sterilität des Implantats ist durch die bactericiden Eigenschaften des Cisplatins gesichert. Ein grosser Vorteil des erfindungs-gemässen Verfahrens liegt schliesslich in der Möglichkeit, die Form und die Festigkeit frei zu wählen, wobei die Festigkeit durch die Aushärtungsdauer eingestellt werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

In 10 ml destilliertem Wasser für Injektionen werden 0,1 g Natriumchlorid (NaCl) (pharmazeutischer Reinheitsgrad) gelöst. In dieser Lösung werden dann unter Rühren 0,3 g Weizenstärke (Amylum tritici, pharmazeutischer Reinheitsgrad) gekocht. Zu 7 g der erhaltenen viskosen Lösung werden 3 g Glycerin (pharmazeutischer Reinheitsgrad), 7 g Weizenstärke und 0,5 g mikrokristallines cis-Diamminodi-chloroplatin(II) hinzugefügt. Das Ganze wird 30 min homogenisiert. Das Gemisch wird dann in einem dickwandigen Kolben bei gleichzeitiger Einwirkung von Ultraschall fünfmal entlüftet und in eine 20-ml-Injektionsspritze übertragen.

Anschliessend wird an den Konus der Spritze ein 30 cm langer Schlauch aus Siliconkautschuk mit einem Innendurchmesser von 3 mm und einer Wandstärke von 0,5 mm, der vorher durch Dampf sterilisiert und mit Aceton gewaschen wurde, angeschlossen und in vertikaler Position befestigt. Das Gemisch wird dann von unten mit einem Vorschub von 10 cm/min in den Schlauch hineingedrückt. Nach Auffüllen bis auf die letzten 15 mm wird der Schlauch von der Injektionsspritze abgenommen und in ein siedendes Wasserbad eingetaucht, und zwar so, dass die beiden Enden herausragen. Der Schlauch wird 2 min im Wasserbad belassen. Nach dem Herausnehmen aus dem Wasserbad wird der Schlauch unter schwachem Zug in vertikaler Position befestigt und auskühlen gelassen. In der gleichen Position wird der Schlauch dann 7 h in Aceton getaucht. Anschliessend lässt sich aus dem Schlauch spontan ein zylindrischer Formkörper mit einem Durchmesser von etwa 2,8 mm herausschieben, der dann aseptisch in geeignete Teile zerteilt wird. Die einzelnen Teile werden in sterile Ampullen gegeben und darin eingeschmolzen. Der Gehalt an Cisplatin wird in einigen zufällig ausgewählten Proben bestimmt, die gemessen und abgewogen werden. In der Regel sind 10 mg Cisplatin in 30 mm Länge des zylindrischen Formkörpers enthalten.

Beispiel 2

Die Herstellung des Gemischs erfolgt bis zur Entlüftung auf gleiche Weise wie in Beispiel 1. Das erhaltene Gemisch wird dann in einen Beutel eingefüllt, der durch dreiseitiges Zusammenschweissen von zwei Polyethylenfolien von je 11 x 6 cm Grösse hergestellt ist. Der Beutel wird danach in vertikaler Position zwischen zwei parallelen Platten aus rostfreiem Stahl die 2,5 mm voneinander entfernt sind, zusam-mengepresst, worauf das Ganze 4 min in ein siedendes Wasserbad eingetaucht wird. Nach dem Abkühlen wird das Ganze ferner 4 h in Aceton eingetaucht. Danach werden die Platten entfernt, und der Beutel wird noch weitere 5 h in Aceton belassen. Nach dem Herausnehmen lässt man das Aceton in aseptischem Milieu verdampfen, worauf der Beutel an der offenen Seite zugeschweisst wird. Vor der Anwendung können mit einem sterilisierten Skalpell die notwendigen Formstücke herausgeschnitten werden.

Beispiel 3

Ein analog Beispiel 1 hergestellter Knebel mit einem Durchmesser von 2,8 mm und 30 mm Länge, der 7 h in Aceton ausgehärtet wurde und 10 mg Cisplatin enthielt, wure in ein Medium gebracht, durch das physiologische Lösung (0,9% NaCl) strömte. Aus der Kinetik des Absinkens des Cisplatingehalts wurde nach dem Ausdruck für die Diffusion aus einer zylindrischen Quelle in ein unendliches Medium (J. Crank, The Mathematics of Diffusion, Calderon Press, Oxford 1957, S. 27—28) der Diffusionskoeffizient D zu 0,112 • 10~5 s-1 berechnet. Daraus ergab sich die Halbwertszeit der Freisetzung des Cisplatins T!( 2 zu 71 min.

Beispiel 4

Ein analog Beispiel 1 hergestellter Knebel mit einem Durchmesser von 2,8 mm, der 7 h in Aceton ausgehärtet worden war, wurde in 6 mm lange Teile zerteilt. Männlichen Ratten (Stamm Wistar) wurden auf dem Rücken zwei symmetrisch liegende Flächen ausrasiert. Am nächsten Tag wurden die Tiere in leichte Narkose gebracht, wonach auf den ausrasierten Flächen durch kleine Schnitte und mit Hilfe einer Sonde subkutane Taschen gebildet wurden, in die ein abgewogener Teil des Implantats eingeführt wurde. Die Wunden wurden mit einem Stich zugenäht. Nach 2, 4, 6, 8,12 und 18 h wurden die Implantate herausgenommen, worauf jeweils das restliche Gehalt an Cisplatin in eine 0,9%ige NaCl-Lösung extrahiert und bestimmt wurde. Die Restgehalte wurden in % der ursprünglichen Menge ausgedrückt.

Ergebnis:

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Beispiel 5

Ein analog Beispiel 1 hergestellter Knebel von 2,8 mm Durchmesser wurde 7 h in Aceton gehärtet. Der Gehalt an Cisplatin betrug 3,5 mg/cm. Für die klinischen Prüfungen wurden 15 Patienten mit Gehirntumoren ausgewählt. Darunter waren 3 cystische Tumore (cystisches Papillom des Chorioidalen Plexus, 1 Glioblastom, 1 anaplastisches Oligodendrogliom); die restlichen Tumore waren feste Geschwülste (7 Fälle von Astrocytomen, 3 Fälle von Metastasen (Gra-witztumor der Nieren, Melanom, Karzinom der Brust) und 2 Glioblastome. Lokalisierung und Volumbestimmung der Geschwülste wurden durch Computertomographie durchgeführt. Der histologische Typ wurde jeweils durch Analyse einer durch Biopsie gewonnenen Gewebeprobe bestimmt. In das Volumen der Tumore wurden durch stereotaktische Ver5

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fahren Knebel mit einem Gesamtgehalt an Cisplatin von 5 bis 15 mg eingeführt. In sechs Fällen wurde die Geschwulst einige Wochen nach der Applikation des Knebels chirurgisch entfernt. In zwei Fällen kam es zu einem Fortschritt der Krankheit, der zum Exitus führte. Das chirurgisch durch Autopsie gewonnene Gewebe wurde histologisch untersucht, und im Sektionsmaterial wurde das Platin durch Neutronenaktivierungsanalyse bestimmt.

Ergebnisse: In keinem der Fälle wurden Nebenwirkungen wie Übelheit (Nausea), Änderungen der Nierenfunktion oder Veränderungen des Blutbildes beobachtet. Ferner waren auch keine Änderungen des Audiogramms feststellbar. Bei den histologischen Untersuchungen wurde eine kolliqua-tive Nekrose in der Umgebung des Implantats festgestellt. Bei der Bestimmung des Platins drei Wochen nach der Implantation in verschiedenen Entfernungen vom Implantat wurden Konzentrationen > 8 ppm in einem Bereich mit einem Radius von 30 mm vom Implantat gefunden.

Ein vollständiger Rückgang der Krankheitserscheinungen wurde nach 6 Monaten bei den Metastasen des Melanoms und ein teilweiser Rückgang bei drei Tumoren, deren Volumen nicht grösser als 5 cm3 war, beobachtet.

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Claims (4)

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1. Biologisch abbaubares Implantat mit cytostatischer Wirkung, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Matrix aus einem Stärkegel besteht, die 0,2 bis 2 Gew.-% Natriumchlorid enthält, mit 1 bis 30 Gew.-% Glycerin weichgemacht ist und 1 bis 15 Gew.-% homogen verteiltes mikrokristallines cis-Diamminodichloroplatin(II) (Cisplatin) enthält.

2. Verfahren zur Herstellung des Implantats nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

(A) Herstellung einer vikosen wässerigen Lösung von 0,4 bis 4 Gew.-% Natriumchlorid und 1 bis 6 Gew.-% durch Kochen verkleisterter Stärke;

(B) Einmischen von 0,1 bis 0,8 Gew.-Teilen Glycerin, 0,5 bis 1 Gew.-Teil Stärke und der erforderlichen Menge Cisplatin in 1 Gew.-Teil der in Schritt (A) erhaltenen Lösung und gründliche Homogenisierung des Gemischs;

(C) Entlüften des Gemischs aus Schritt (B) in einer dem angestrebten Formkörper entsprechenden Form oder Einbringen des Gemischs nach dem Entlüften in eine entsprechende Form und

(D) Überführen des Gemischs durch Einbringen des Gemischs bzw. der Form in ein siedendes Wasserbad in ein Gel und Aushärten des Gels durch Einbringen in ein mit Wasser mischbares Lösungsmittel.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Entlüften unter Anwendung von Ultraschall erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel Aceton oder Ethanol ist.