CZ20003740A3

CZ20003740A3 - Partikulární nosič účinných látek pro pulmonální aplikaci a jeho použití

Info

Publication number: CZ20003740A3
Application number: CZ20003740A
Authority: CZ
Inventors: Holger Bengs; JüRGEN GRANDE
Original assignee: Axiva Gmbh
Priority date: 1999-04-08
Filing date: 1999-04-08
Publication date: 2001-01-17

Abstract

Řešení se týká přípravy partikulárního nosiče účinných látek a jeho farmaceutických přípravků s depotním účinkem k pulmonální aplikaci. V suchých formulacích použitelný, biokompaktibilní partikulární nosič účinných látek se vyrobí zcela nebo částečně z lineárních ve vodě nerozpustných polysacharidů, s výhodou z poly-(l,4-alfa-D-glukanu) v homogenní jednotné velikosti, s výhodou vyrobeného biotransformací se sklonem ke tvorbě slepenců a/nebo aglomerátů. Z toho vyplývající přednosti se s výhodou využijí v rámci suchých inhalačních prášků.

Description

Partikulární nosič účinných látek pro pulmonálni aplikaci a jeho použití

Oblast techniky

Vynález se týká nosiče účinných látek použitelný do formulací za sucha, který se vyrábí z lineárních polysacharidů nerozpustných ve vodě, způsobu jeho výroby a jeho použití.

Dosavadní stav techniky

V moderních farmaceutických technologiích jsou žádoucí formulace, jejichž uživatelská podoba se nechá aplikovat šetrným způsobem a cíleně ovlivňuje biorozdělení, biodostupnost nebo resorpci léčiva.

Především partikulární systémy, tak zvané mikročástice, které mají obecně velikost částic v rozmezí méně než 100 gm se osvědčily jako aplikační formy případně Drug Delivery System vysoké jakosti a slouží k uvolňování účinných látek, obzvláště farmak, do biologického organismu. Přitom se mikročástice v rozmezí velikostí od 1 do 100 gm osvědčily obzvláště pro parenterální použití, příkladně subkutánní injekce, při němž může k dlouhodobému uvolňování účinné látky docházet po týdne. Intenzivně se zkoumají menší mikročástice v rozmezí menším než 0,5 gm k překonání přechodu krevmozek.

Tereapeutické látky vyžadují takovou aplikační formu, • ·

0 0 0 00 ** · ♦ · * 0 0*0 · · *0*0 • · ··· 0 0 0 0 0 0 0 0 která vyhoví fyziologickým skutečnostem (příkladně terapeutické proteiny a mnohé další, které se příkladně aplikuj i orálně mohou v žaludku denaturovat nebo podléhat enzymatickému štěpení, a proto se většinou podávají pouze jako injekce nebo jiným invazivnim způsobem).

Obzvláště jedna speciální forma neinvazivního podávání, pulmonální aplikační forma, nabízí v rámci inhalační terapie možnost resorbovat přes plíce terapeutické látky za zachování jejich terapeutických, diagnostických nebo profylaktických vlastností (Patton, Chemtech 1997, 27, (12)

34-38) a umožňuje systematické a lokální ošetření a vede tak k vyšší míře vyhovění pacientovi. K tomu je nutné připravit partikulární systémy ve velikosti a kvalitě, která je způsobilá průniku do bronchů a alveol, kde na základě citlivých membrán dochází k efektivnímu přijetí účinné látky do krevního oběhu organismu.

Známé jsou dosud především již na trhu dostupné pulmonální aplikační formy na bázi dávkovačích aerosolů poháněných hnacími plyny, které se téměř úplně výhradně používají pro terapii astmatických onemocnění. Nevýhodou je však použití hnacích plynů poškozujících ozonovou vrstvu. V současné době se vynakládá velké úsilí, aby se aplikace léčiv plícemi přenesla i na jiné účinné látky s jinými indikačními oblastmi. Ve středu pozornosti jsou nyní práškové inhalační systémy, tak zvané Dry Powder Inhaler na bázi suchých farmaceutických formulací. Ty se popisují ve VO 96/32149, jako nosič účinné látky se zde používá humánní sérum albumin včetně přísad, Langer a spol. popisují v Science 276, 1997, 1868 použití mikročástic z kyseliny polymléčné, která se z 10 - 20 % sytí inzulínem a dosahuje se srovnatelných výsledků, jako při odpovídající subkutánní injekci (Abstract _ Q _ ·«···· · ·*···« ··· ·····« ¢4 *4 ··» «·· ·· «>

Controlled Release Society Conference, Sweden 1997).

Velikost částic je v rozmezí mezi 8 a 20 μιη.

Ve VO 97/35562 se popisují k pulmonální aplikaci mikročástice sycené účinnou látkou, které se vyrábějí z vodného roztoku a proto mohou přijímat nevýhodně pouze ve vodě rozpustné látky.

Další spis VO 97/44013 zveřejňuje porézní částice z kyseliny glykolové a polymléčné, které vykazují průměr 5 až 30 μπι.

Ve VO 96/32116 se popisují mikročástice řádové velikosti 0,5 až 550 μπι, které sestávají z nukleových kyselin nebo virálních vektorů a mohou se získat ze suspenze s pomocí hydrofilních oligomerních polysacharidů vysušením, obzvláště rozstřikovacím sušením.

Ve spisech VO/9736574, VO 96/36314, VO 96/00127 a VO/96/32096 se popisují další partikulární systémy nej rozdílnějších velikostí, které sestávají z částečně syntetických polymerů nebo z účinné látky jako takové.

Podle stavu techniky je problematické, že depotní účinek částic je poměrně omezen. Dále se jedná o ve vodě rozpustné produkty vzniklé většinou metodou chemické syntézy, čímž je jejich biokompatibilita omezena (zbytky rozpouštědel, cizí látky a tak dále). Získají se přitom nehomogenní částice s nejednotnou velikostí, povrchem a složením, které obzvláště při pulmonální aplikaci omezují biodostupnost, příkladně ztrátou usazením mimo požadovaného místa a rovněž negativním ovlivněním dispergovatelnosti. Dále vznikají podle stavu techniky problémy z hlediska možnosti sycení nosiče.

• ·		4 4	4	4	• 4		4 4
9								•
4	4	4 4	4	4	4	4	4	4
*	*	4 4 4 4	4	•	4 4	4	4	•
4	4	4	4	4	4	4	4	4
4*4		4 ·	4 4 4	4 4·	44		4 4

Proto je úkolem vynálezu vyvinout nosič účinných látek použitelný do formulací za sucha obzvláštní kvality pro aplikátory dostupné na trhu, který nevykazuje uvedené nevýhody. Obzvláště by měla být možnost vytvořit částicovou techniku, která zajiští dosažení depotního efektu v plicích. Proto je rovněž úkolem podle vynálezu vytvořit dispergovatelný partikulární nosič účinné látky. Rovněž je úkolem podle vynálezu dát k dispozici pokud možno jednoduchý a výhodný způsob výroby suchých formulací, které se s výhodou mohou používat v rámci pulmonálních aplikací. Potud představuje další úkol rovněž optimalizace nosiče účinné látky z hlediska velikosti, povrchu a morfologie za podmínek použití k inhalaci.

Podstata vynálezu

Tento úkol je vyřešen přípravou partikulárního nosiče účinné látky pro pulmonální aplikace, který obsahuje nejméně jeden lineární polysacharid nerozpustný ve vodě a jehož střední velikost je menší než 10 pm.

Opatřeními podle vynálezu se navíc dosáhne následuj icích výhod :

- snadnější nasycení materiálu nosiče účinnou látkou v důsledku dobré suspendovatelnosti v různých mediích (příkladně dispergační procesy, sušení rozstřikováním) ;

- nezávadnost a vysoká biokompatibilita použitého materiálu nosiče a přirozeně se vyskytující struktura • · · · 4 4 · ·

-5• · · · 4 4 · · · « ·«···· 9 » « · · • · 4 4 4 · · ·

4 .4 4 444 · 4 · · · a tím použití produktů identických s přírodními;

- vyloučení přísad povrchově aktivních sloučenin při výrobě formulace s účinnou látkou;

- pro chování při pohybu letem se pozitivně projeví aerodynamický průměr. Toho se dosáhne na základě příznivé drsnosti povrchu ve srovnání s hladkou koulí a zároveň se pomocí vhodné drsnosti povrchu potlačuje tendence ke tvorbě slepenců a/nebo aglomerátů.

Ve smyslu vynálezu označuje termín partikulární nosič účinné látky částici o střední velikosti menší než 10 μπι, s výhodou 2 až 6 μπι a obzvláště výhodně 1 až 3 μπι, která jako podstatnou součást obsahuje nejméně jeden lineární polysacharid nerozpustný ve vodě. Lineární, ve vodě nerozpustné polysacharidy ve smyslu podle předloženého vynálezu jsou polysacharidy, s výhodou polyglukany, obzvláště póly-(1,4-alfa-D-glukan), které sestávají z monosacharidů, disacharidů, jejich dalších oligomerů nebo jejich derivátů.

Tyto jsou vždy spojeny stejným způsobem. Každá takto definovaná základní jednotka má vždy dvqě vazby, vždy jednu k dalšímu monomeru. To se nevztahuje na obě základní jednotky, které tvoří začátek a konec polysacharidu. Tyto základní jednotku mají jen jednu vazbu k jednomu dalšímu monosacharidů. Při třech nebo více vazbách (kovalentní vazby) jednoho monomeru k nějaké další skupině, s výhodou k další sacharidové jednotce se hovoří o rozvětvení. Z každé sacharidové stavební jednotky v polymerním řetězci potom vycházejí nejméně tři glykosidické vazby.

• 9

9

Podle vynálezu se tato rozvětvení nevyskytují nebo jen v omezené míře, aby nebyly při při existujících velmi malých podílech rozvětvení obecně obvyklým analytickým metodám nadále přístupné. To je příkladně ten případ, kdy vztaženo na celkový počet existujících hydroxylových skupin v počtu jedno sto hydroxylových skupin, které nejsou potřeba k výstavbě lineárního polysacharidu, je obsazeno maximálně pět hydroxylových skupin vazbami k dalším sacharidovým stavebním jednotkám

Přitom je stupeň rozvětveni maximální (100 %), jestliže na každé sacharidové jednotce vykazují volné hydroxylové skupiny (nebo jiné vyskytující se funkční skupiny) další glykosidické (nebo jiné) vazby k dalším sacharidům. Stupeň rozvětvení je minimální (0 %), jestliže na sacharidech kromě hydroxylových skupin, které podmiňují linearitu polymeru, nej sou žádné další hydroxylové skupiny změněny chemickou reakcí. Příklady výhodných ve vodě nerozpustných lineárních polysacharidů jsou lineární poly-D-glukany, přičemž druh spojení je nepodstatný, pokud je ve smyslu vynálezu zachována linearita. Příklady jsou póly(1,4-alfa-D-glukan) a poly(1,3-beta-D-glukan), přičemž póly(1,4-alfa-D-glukan) je obzvláště výhodný.

Pokud má základní jednotka tři nebo více spojení, hovoří se o rozvětvení. Přitom vyplývá z počtu hydroxylových skupin na 100 základních jednotek, které se nepodílejí na stavbě lineárního polymerního řetězce a tvoří rozvětvení, tak zvaný stupeň rozvětvení.

Podle vynálezu vykazují lineární ve vodě nerozpustné polysacharidy stupeň rozvětvení méně než 8 %, to znamená, že mají méně než 8 rozvětvení na 100 základních jednotek.

-Ί ··· · • » · ι» » « · • « · • · · • Λ · • · »

S výhodou je stupeň rozvětvení menší než 4 % a obzvláště maximálně 1,5 %.

Pokud je lineární ve vodě nerozpustný polysacharid po lyglukan, příkladně póly-(1,4-alfa-D-glukan), je stupeň roz větvení v pozici 6 menší než 4 %, s výhodou maximálně 2 % a obzvláště maximálně 0,5 % a stupeň rozvětvení v dalších pozicích nepodílejících se na lineárním spojení, příkladně v pozici 2 případně 3 v případě výhodného póly-(1,4-alfa-D» glukanu) je s výhodou maximálně 2 % a obzvláště maximálně

%.

Obzvláště výhodné jsou polysacharidy, obzvláště pol-alfa-D-glukany, které nemají žádná rozvětvení, případně jejichž stupeň rozvětvení je tak minimální, že již není pro kazatelný obvyklými metodami.

Podle vynálezu se vztahuje předpona alfa, beta nebo D pouze na vyzby, které tvoři páteřní polymerní řetězec a nikoliv na rozvětvení.

Nerozpustnost ve vodě ve smyslu předloženého vynálezu znamená, že neexistuje žádná rozpoznatelná rozpustnost sloučeniny za normálních podmínek (teplota místnosti 25 °C a tlak vzduchu 101325 Pa nebo hodnoty odchylující se maximálně o 20 %) .

V případě polysacharidů používaných podle vynálezu, obzvláště polyglukanů jako póly(1,4-alfa-D-glukanu) to znamená, že nejméně 98 % použitého množství, s výhodou množství většího než 99,5 % je ve vodě nerozpustné. Přitom může být pojem nerozpustnost vysvětlen také s pomocí následujícího pozorování. Pokud se zahřeje 1 g zkoušeného lineárního polysacharidu vil deionizované vody na teplotu 130 °C za tlaku 0,1 MPa, potom zůstane vzniklý roztok stabilní jen • ·

-8• · ♦ * · · · • · · · * 9 9 9

9 9 9 krátkodobě, po dobu několika minut. Po ochlazení za normálních podmínek látka opět vypadává. Po dalším ochlazení a oddělení na odstředivce se započítáním ztrát při pokusu je možné tímto způsobem získat zpět nejméně 66 % použitého množství.

V rámci tohoto vynálezu se s výhodou používají lineární, ve vodě nerozpustné polysacharidy, které se mohou získat s pomocí biotechnologických metod nebo metod s genovými manipulacemi obecné definice. Jednou obzvláště výhodnou formou provedení zde popsaného vynálezu je výroba bitechnologickým způsobem, obzvláště biokatalytickým způsobem.

Lineární polysacharidy vyrobené biokatalyzou (též biotransformace) v rámci tohoto vynálezu znamená, že se katalytickou reakcí monomerních základních stavebních jednotek jako oligomerních sacharidů, příkladně mono- a/nebo disacharidů vyrobí lineární polysacharid, přičemž se použije tak zvaný biokatalyzátor, obvykle enzym, za vhodných podmínek. Obvykle se vyrobí obzvláště póly-(1,4-alfa-D-glukan) pomocí polysacharidových syntáz a/nebo škrobových syntáz a/nebo glykosyltransferáz a/nebo alfa-1,4-glukantransferáz a/nebo glykogensyntáz a/nebo amylocukráz a/nebo fosforyláz.

V úvahu připadají rovněž lineární polysacharidy z fermentace. To jsou v rámci tohoto vynálezu lineární polysacharidy, které se mohou získat fermentačními procesy za použití organizmů vyskytujících se v přírodě, jako houby, řasy nebo mikroorganismy nebo za použití organismů nevyskytujících se v přírodě, které se získají modifikací přirozených organismů, jako houby, řasy nebo mikroorganismy pomocí genových manipulací obecné definice.

-99 9 9 9 9 9 • 9 « · 9 9 ··

9 9 9 9 9

99999 · 9 9 • 9 9 9 9 •9 99 999 99·

Dále se mohou lineární polysacharidy k výrobě retardovaných tablet popsaných v předloženém vynálezu získat z nelineárních polysacharidů, které obsahují rozvětvení tak, že se zpracují s enzymem a po odštěpení (příkladně pomocí enzymů, jako je amyláza, isoamyláza, glukonohydroláza, pullulanázy a další) a oddělení rozvětvení se z nich získají lineární polymery.

Získávání a čištění lineárních polysacharidů nerozpustných ve vodě pomocí biotechnologických metopd a genových manipulací z rostlin rovněž nelze vyloučit a výslovně je na ně třeba upozornit.

Partikulární nosiče účinné látky se mohou vyrábět obzvláště mikročásticovou technikou, která je předmětem patentové přihlášky (DPA, AZ : 197 37 481.6).

Kromě inhalací na bázi suchých formulací možné také inhalace na bázi disperzí a suspenzí účinné látky, které je třeba výslovně vzít v úvahu. Jako obzvláště výhodnou a upřednostňovanou formu provedení je však třeba vidět inhalaci na bázi suchých formulací. Jedná se zde přitom o dispergovatelný suchý prášek, který se může pulmonálně aplikovat pomocí práškových inhalátorů (Dry Powder Inhaler). Podstatné podle vynálezu je, že v suchých formulacích podle vynálezu jsou mikročástice, jak se popisuje v patentové přihlášce (DPA, AZ : 197 37 481.6. Zde se jedná o monočástice (Obrázek 1 a 2), které mají obzvláště vhodný aerodynamický průměr, který se příznivě projevuje na inhalaci (příkladně sníženým ukládáním na stěnách). Obzvláště výhodný aerodynamický průměr pro účely podle vynálezu vykazují slepence a/nebo agregáty a/nebo aglomeráty monočástic. Rovněž se na základě míchání těchto částic se zohledněním anatomického utváření ♦ · · · « · ·· · ·

-10• · · « · · · « · · • · 9 9 · * · 9 9 9 9 9 9

9 9 ' 9 9 9 9 9 9

99 999 999 9 · 9 9 plic dosahuje zlepšené rozdělení účinné látky a penetrace do plic (také : hloubka vdechnutí) viz příklady k impaktoru Andersen. K definici uvedeného aerodynamického průměru se používá nalezuená definice podle přihlášky VO 97/36574, kde se násobením geometrického průměru, který se stanoví podle prostorové míry kulovitého tělesa (příkladně sférické částice) vzdáleností od povrchu k povrchu středem kulovitých těles odmocninou hustoty částic.

Jako slepence a/nebo agregáty a/nebo aglomeráty se rozumí nahromadění monočástic, které vzniká výstavbou bez využití kovalentních sil. Obzvláště výhodné jsou zde příkladně kalíškovité tvary a/nebo tvaru maliny a/nebo kulovitého tvaru, jak je znázorněno na obrázcích 3 a 4. Nekovalentní síly mohou být příkladně vzájemné dipolární účinky, van der Vaalsovy síly, vazby z vodíkových můstků nebo také vzájemné prostorové účinky, přičemž posledně jmenované se mohou označit obecnou definicí jako princip klíč-zámek.

Molekulové hmotnosti M_w lineárních polysacharidů poua žívaných podle vynálezu mohou kolísat v širokém rozmezí 10 g/mol až 10 g/mol, s výhodou leží molekulové hmotnosti M_wv rozmezí 10^ g/mol až 10^ g/mol, obzvláště 5 x 10^ g/mol až 5 x 10^ g/mol. Pro výhodně použitý lineární polysacharid póly-(1,4-alfa-D-glukan) se použije odpovídající rozmezí.

Biokompatibilní ve smyslu tohoto vynálezu znamená, že použité pólysacharidy podléhají úplnému biologickému odbourání a nedochází k jejich obohacení v organismu. Jako biologické odbourání se přitom vždy rozumí proces probíhající in vivo, který vede k odbourání nebo k degradaci polymeru. Do této oblasti spadají rovněž hydrolytické nebo enzymatické procesy. Pro biokompatibilitu polysacharidů i pro-119 9 9

999 9

9 999 99 9 9 duktů jejich odbourání (metabolitů) je v neposlední řadě významný i přírodní charakter použitých polysacharidů. Proto jsou polysacharidy použité podle vynálezu obzvláště vhodné pro terapeutické, diagnostické nebo profylaktické použití.

Pojem farmaceuticky akceptovatelný ve smyslu tohoto vynálezu znamená, že nosič účinné látky, pomocná látka nebo tak zvaný excipient může být živou bytostí přijat, aniž by v organismu vznikaly významné vedlejší účinky. Ve zvláštním případě pulmonálního podávání to znamená, že se pomocný prostředek dostane do plic, tam se mechanismy organismu vlastními odbourá, rozpustí, dále transportuje anebo dochází k usazení, které ani při kumulaci nevedou k nežádoucím efektům pro živé bytosti.

Jako řízené uvolňování účinné látky se rozumí, že se účinná látka se zohledněním podle okolností uplatněných statistických odchylek po určité době a/nebo trvání uvolní v organismu ve výhodných dávkách pro biologický organismus.

Tato definice obsahuje také extremy. Jednak spontánní uvolnění všech účinných látek ve formulaci v průběhu časového intervalu pokleslého na nulu, jednak minimální požadované množství/dávka k dosažení terapeutického efektu po dlouhou, dokonce nekonečnou dobu, nejméně určitou dobu, která je potřebná k uvolnění všech účinných látek přítomných ve formulaci .

Proto se hovoří pro zde uváděnou suchou formulaci jako o synonymu pro depotní formulaci nebo formulaci se zpožděným uvolňováním. Suchá formulace a/nebo pudr ve smyslu tohoto vynálezu znamená kompozici, která sestává z jemných pevných částic příslušného farmaceutického přípravku. Tyto

-12φφφφ * φ φφφφ φφφφ ·· φ φ φφφφ • φ φ · φ φ φφφ* • · φφφ · φ φφφφφφ φφ φ φ φ φφφφ φφ φφ φφφ φφφ φφ φφ částice jsou všechny volně tekoucí a dispergovatelné.

Ve zvláštním případě použití pro inhalace znamená suchá formulace a/nebo pudr navíc, že se mohou používat v přístroji pro inhalaci suchého prášku, kdy je terapeutický efekt rozpoznatelný. V této souvislosti se používá také termín použitelný pro pulmonální transport účinných látek nebo vdechovatelný, dýchatelný nebo respirovatelný (anglický výraz respirable).

V této souvislosti se v rámci tohoto vynálezu jako suchý rozumí obsah vody méně než 25 %, přičemž výhodný je obsah vody menší než 15 %. Obzvláště výhodný je obsah vody 5 % až 10 %.

Terapeutický efekt ve smyslu tohoto vynálezu znamená, že terapeuticky efektivní množství účinné látky dospěje na požadované cílové místo, tam vyvine svůj účinek a způsobí fyziologickou reakci. Paliativní a/nebo kurativní efekt je zahrnut.

Dispergovatelnost ve smyslu tohoto vynálezu znamená, že se získaná suchá formulace nechá vnější mechanickou silou tak rozmělnit nebo rozrušit, že tento stav je po určitou krátkou dobu tak stabilní (pevná látka v plynné fázi nebo pevná látka v kapalné fázi), že je možné provádět další proces, který je nanejvýš užitečný. V rámci tohoto vynálezu slouží pulmonální použití, tedy příjem účinné látky přes plíce jako vynikající příklad, ale ani jiné fenomény k transportu účinných látek nejsou vyloučeny.

K pulmonální aplikaci se mohou použít na trhu obecně dostupné inhalátory, obzvláště tak zvané Dry Powder Inhalatoren stejně jako přístroje popsané v patentech a

-134 «

« ·· ·· • · • · • · · • 9 99 ·· • · · · · ·* · • · 4 4·· • · · · · · · · 9 9 9 9

999 ·<· ·· ·· přihláškách (výrobce 3M Manufacturing Minnesota Mining, lne., Inhale Therapeutic Systems, lne., Důra Pharmaceuticals, Aerogen und Aradigm Corporation v : VO 94/16756,

VO 96/30068, VO 96/13292, VO 96/33759, VO 96/13290, VO 96/32978, VO 94/08552, VO/9609085, VO 95/28192.

Účinné látky, které se mají jako farmaceutický přípravek aplikovat pulmonálně pomocí popsaných nosičů účinných látek nepodléhaj i žádným omezením.

Obzvláště jsou farmaceutické přípravky účinné pro nemoci, které jsou buď podmíněny geneticky nebo se získají v průběhu života.

Uvolňování účinné látky se může dít systematicky nebo lokálně. Lze usilovat o paliativní nebo o kurativní efekt.

Účinné látky použité podle předloženého vynálezu mohou být jak rozpustné ve vodě tak i nerozpustné. Účinné látky nebo aktivní substance použité ve farmaceutické oblasti mohou být aktivní buďto terapeuticky nebo diagnosticky, ale i profylakticky.

Použité farmaceuticky účinné látky se mohou vztahovat na různé indikace. Jmenovat je možné :

astma, cystická fibrosa, obecná plicní onemocnění, diabetes, (hypoglykemická reakce), rakovina, mukovisidosa, renální anemie, hemofilie, stimulace ovulace, neutropenie, morbus gaucher, hypernephrom, leukemie vlasových buněk, karcinom, meltiple sklerosa, chronická granulomatosa, infarkt myokardu, thrombosa, trpasličí vzrůst způsobený hypofýzou, ošetření thrombocytopenie asociované heparinem (HAT) typ II, vakcinace, hepatitida B - prevence, stimulátory růstu buněč-144* 44 · · 44

4 4 4 4 4 · · 4 4 · • 444 · · 4·· • · ··· 4 4 4 4 4 4 4 ·· 4 4 4 444

44 444 444 44 ných prvků, bronchitida, chronická onemocnění dýchacích cest, onemocnění plic a prsní infekce.

Částicové nosiče účinné látky nepodléhají žádným omezením z hlediska stability účinné látky. U používaných polysacharidů identických s přírodními se jedná o chemicky inertní substance, takže se mohou aplikovat i citlivé účinné látky jako peptidy, proteiny. Zde jsou zajímavé obzvláště peptidy a proteiny, které jsou vybudovány z dvaceti přirozených aminokyselin. Částečná náhrada přirozených aminokyselin aminokyselinami jiného původu však nemá žádný vliv na použitelnost zde popsaného vynálezu (příkladně Cetrorelix). Dále je také možná aplikace oligonukleotidů nebo virálních faktorů.

V případě proteinů a peptidů se mohou použít sloučeniny vyskytující se přirozeně nebo také takové, které se vyrábějí obzvláště bio- a/nebo genově technickými procesními kroky a obecně se zařazuj i pod označením rekombinantní účinné látky. Zde se osvědčují obzvláště terapeutika nebo očkovací látky, jako jsou humánní DNAsy, (Dornasae alpha), Erythropoietin alpha (Epoetin alpha), Erythropoietin beta (Epoetin beta), faktor VII (Eptacog alpha), faktor VIII, Follitropin alpha, (Follitropin beta, G-CSF, glykosilovaný (Lenograstim), G-CSF (Filgrastim), GM-CSF (Molgramostim), Glucagon, glucocerebrosidasa (Alglucerase), IL-2 (Aldesleukin), interferon alfa-2a, interferon 2-b, interferon-beta-lb, interferon-gama-lb, insulin, (humánní insulin, Lyspro), ΐ-PA (alteplase), r-PA (Rteplase), humánní růstový hormon (HGH, Somatropin), Hirudin, antigen hepatitidy B, kobminovaná očkovací látka hepatitidy A/B, MPIF-1 (Myeloid Progenitor Inhibitor Factor-l), KGF-2 (růstový faktor Keratinozyten).

-1544 44 · 4 • 4 4 4 · 4 44

4 4 4 4 4 • 4 444 44 44 • 4 4 4 4

44 444 444

44

4 4

4

Dále se mohou s výhodou použít také účinné látky z následujících skupin a tříd těchto účinných látek zde představenými technologiemi především pro pulmonální aplikace :

Calcitonin, Felbamat, AZT, DDI, GCSF, Lamotrigin, Gonadotropin Releasing Faktor (hormon), (GNRH, GHNR a analoga GHNR), luteionisovaný hormon Releasing Hormon (LHRN) a analoga LHRH (jak antagoonisté tak i agonisté, příkladně Leuprolid Acetat, Leuprolid, Lupron nebo Lupron Depot, Buserelin, Ramorelix, Cetrorelix), TRH (Thyreotropin Releasing Hormon), Adenosine Deaminase, Argatroban, αΐ-antitrypsin, Albuterol, Amylorid, Terbutalin, Isoproterenol, Metaprotaranol, Pirbuterol, Fluticason Propionat, Budesonied, Beclomethasone, Dipropionate, kyselina cromoglycinová, Dinatriumcromoglycinát, Nedocromil, Sultanol, Beclomethason, Bambuterol, Mometason, Triacetonid, Izoproterenol, Cromolyn, Salmeterol, Salmeterol Xinotat, Formotorol, Triamcinolon Acetonid, Flunisolid, Fluticason, Salbutamol, Budesonid, Fenoterol, Ipratropiumbromid, Tachykinin, Tradikinin, Furosemid, Dinatriumcromoglycat, Nafarelin, Cromolyn Natrium, Albuterolsulfat, Metaproterenosulfat, Somatostatin, Oxytocin, Desmpressin, analoga ACTH, Secretin Glucagon, Kodein, Morphin, Diltiazem, Cromoglycat, Ketotifen, Cephalosporin, Pentamidin, Fluticason, Tipredan, Noscapine, Isoetharin, Amilorid, Ipratropium, Oxitropium, Cortison, Prednisolon, Aminophylin, Theophylin, Methapyrilen.

Analgetika, anginální přípravky, antialergika, antihistaminika, antiinflamatoria, bronchodilatatory, bronchospasmolytika, diuretika, anicholinergetika, antiadhezní molekuly, modulátory cytokinú, biologicky aktivní endonukleasy, rekombinantní humánní DNasy, neurotransmitery, inhibitory leukotrinu, vasoaktivní intestinální peptidy, antagonisté en-16·· · · • ·· · ·· ·· • · · · · · • · ··· · · · • · · · ♦ ·· ·· ··· ··· ·· • · · *

9 9 9

9 9 9 dothelinu, analeptika, analgetika, lokální anestetika, narkotizační prostředky, antiepileptika, antikonvulsiva, antiparkinsonika, antiemetika, sloučeniny regulující nebo stimulující systém respiračního traktu, vitaminy, stopové prvky, antioxidancia, cytostatika, antimetabolity, antiinfektiva, imunomodulátory, imunosupresiva, antibiotika, proteiny, peptidy, hormony, růstové hormony, růstové faktory, xantiny, vakciny, steroidy, b2-mimetika.

Mohou se používat jak volné kyseliny nebo báze, tak i farmaceuticky akceptovatelné soli těchto sloučnin a jejich třídy, rovněž jejich hydrolyzáty nebo části nebo jejich metabolity.

Rovněž se pro předložené formulace mohou používat obvyklé pomocné látky a přísady.

Dále uvedené příklady slouží k bližšímu vysvětlení vynálezu, aniž by jej však v příkladech popsané produkty a formy provedení jakkoliv omezovaly.

Příklady provedení vynálezu

Následující příklady se týkají obzvláště výroby mikročástic, které se popisují v patentové přihlášce (DPA, AZ 197 37 481.6), na tuto se obzvláště upozorňuje. Dále se popisuje obzvláště výhodná metoda výroby póly-(1,4-alfa-Dglukanu ve VO 95/31553.

Dále jsou uvedeny příklady k objasnění pulmonálni aplikace obzvláště s pomocí suchých formulací v rámci inhalace prášku.

-17·· ·* » • · · · · · • · · · · • · · · · · · • · · ♦ ·· ·· ·· · ♦ · · · ·

Příklad 1

Výroba in-vitro póly-(1,4-alfa-D-glukanu) biokatalytickým procesem s pomocí enzymu amylosukrázy

Do sterilizované 15 1 nádoby (sterilizace parou) se předloží 10 1 20 %-ního roztoku sacharozy. Enzymový extrakt obsahující amylosukrázu získaný pomocí fermentace se najednou přidá k roztoku sacharozy. Aktivita enzymu činí 16 jednotek (1 jednotka odpovídá reakci 1 μιηοΐ sacharozy za minutu na mg enzymu). Aparatura se opatří rovněž sterilizovaným míchadlem KPG. Nádoba se uzavře a udržuje při teplotě 40 °C a míchá se. Po nějaké době se vytvoří bílá sraženina. Reakce se ukončí po době 180 hodin. Sraženina se odfiltruje a k odstranění nízkomolekulárních cukrů se opakovaně promyje. Zbytek zůstávající na filtru se vysuší při teplotě mezi 30 a 40 °C v sušárně za použití vakua membránové pumpy (Firma Vacuubrand GmbH & Co, CVC 2). Hmotnost činí 685 g (výtěžek 69 %).

Příklad 2

Charakterizace póly-(1,4-alfa-D-glukanu) syntetizovaného amylosukrázou z příkladu 1 pomocí gelové permeační chromatografie mg póly-(1,4-alfa-D-glukanu) z příkladu 1 se za teploty místnosti rozpustí v dimethylsulfoxidu (DMSO, p.a. firmy Riedel-de-Haen) a zfiltruje se (filtr 2 mm). Část roztoku se injikuje na sloupec gelové permeační chromatografie. Jako eluční prostředek se použije DMSO. Intenzita signálu se měří pomocí RI-detektoru a vyhodnocuje se proti standardu

-18·* 00 * · 09 00 • 0 · · 0 ·· · » 0 0 • · · 0 0 0000 • 000 0 0 000000 · 4 0 0000

00 000 0 0 0 00 00 pullulanu (firma Polymer Standard Systems). Průtok činí 1,0 ml za minutu.

Z měření vyplývá číselný střed molekulové hmotnosti (M_n) 3 200 g/mol a vážený střed molekulové hmotnosti (M_w)

300 g/mol. To odpovídá disperzitě 2,8.

Příklad 3

Výroba mikročástic z póly-(1,4-alfa-D-glukanu)

400 g póly-(1,4-alfa-D-glukanu) se rozpustí ve 2 1 dimethylsulfoxidu (DMSO, p.a. firmy Riedel-de-Haen) při teplotě 40 °C. Potom se míchá jednu hodinu při teplotě místnosti . Roztok se v průběhu 2 hodin přikape kapací nálevkou za míchání do 20 1 dvakrát destilované vody. Násada se uloží po dobu 40 hodin při teplotě 6 °C. Vytvoří se jemná suspenze. Částice se oddělí tak, že se nejprve dekantuje zbytek. Úsada se odebere a a v malých částech se centrifuguje (ultracentrifuga RC5C : vždy 5 minut při 5000 otáčkách za minutu). Pevný zbytek se promyje celkem třikrát dvakrát destilovanou vodou a znovu se centrifuguje. Pevná látka se spojí a suspenze asi 1000 ml se vysuší vymrazením (Christ Delta 1-24 KD). Izoluje se 283 g bílé pevné látky (příklad 3a : výtěžek 71 %). Spojené zbytky se při teplotě 18 °C uloží přes noc. Zpracování se provádí jako je popsáno. Isoluje se dalších 55 g bílé pevné látky (příklad 3b : výtěžek 14 %). Celkový výtěžek činí 85 %.

Příklad 4

Odsíření mikročástic z příkladu 3 ·· »9

-199 9 9 9

9 9 9

9 999 9

9 9

94 »4 S»« • · * ·

9 9 9

9 9 4

9 φ 9

99

Κ oddělení dimethylsulfoxidu zůstalého v částicích se postupuje jak je uvedeno dále. 100 g částic amylozy z příkladu 9 se uvede do 1000 ml deionizované vody. Násada se ponechá za lehkého pohybování 24 hodin. Oddělení částic se provádí jako se popisuje v příkladu 9 (ultracentrifuga RC5C : vždy 15 minut, 3000 ot/min). Po vysušení vymražením se získá 98,3 g (výtěžek 98 %). Stanovení síry elementární analýzou poskytuje následující hodnoty (zkušební metoda spálení a detekce IR) :

Obsah síry částic z příkladu 2 : 6 % ± 0,1 %

Obsah síry částic z příkladu 3 : < 0,01 %

Příklad 5

Vyšetření mikročástic z příkladu 3 pomocí elektronové mikroskopie

K charakterizaci částic se provedou snímky elektronovým rastrovacím mikroskopem (REM) (Camsan S-4). Obrázky 1 a 2 ukazují snímky částic, které dokládají, že se jedná o sférické, velmi jednotné částice z hlediska tvaru, velikosti a drsnosti povrchu.

Příklad 6

Vyšetření rozdělení velikosti částic z příkladu 3

K charakterizaci rozdělení velikosti částic z příkladů 1 a 9 se provede zkoušení pomocí přístroje Mastersizer (firma Malvern Instruments). Zkoušení se provádí v modu Fraunhofer (vyhodnocení : multimodální, počet) s hustotou 1,080 g/cm a objemovou koncentrací v rozmezí 0,012 % až e · · ·

9 • 9

-20¢) · · ·

J · 9 · · ·

I · · t 9 9

9

999 999 ·

0,014 %.

Tabulka 1

Charakterizace průměru mikročástic z příkladu 3

	Průměr	Rozdělení částic
Př.	Dn⁴(mm)	Dw^(mm)	dw/dn^	d(10%)⁴ (mm)	d(50%)⁵ (mm)	d(90%)⁶ (mm)
3a	1,664	4,184	2,541	0,873	1,504	2,624
3b	0,945	2,345	2,481	0,587	0.871	1,399

dn	číselný průměr průměrů
dw dw/dn	vážený průměr průměrů disperzita průměru částic
d(10%)	10 % všech částic má menší průměr než uvedená hodnota
d(50%)	50 % všech částic má menší průměr než uvedená hodnota
d(90%)	90 % všech částic má menší průměr než uvedená hodnota

Příklad 7

Stanovení délky letu mikročástic z póly-(1,4-alfa-D-glukanu)

Andersenův impaktor (Andersen Samplers lne., 4215 Vendell Drive, Atlanta, GA, USA a srovnej Pharmacopoeia Europaeum, Stuttgart, Deutscher Apothekerverlag 1997, kap. 2.9.18; přístroj D) sestává z kaskády vzájemně oddělených

• · · ·'» .s desek, které jsou postupně opatřeny menšími otvory (póry). V závislosti na aerodynamické velikosti částic dochází na jednotlivých deskách k usazování.

Tabulka 2

Carakteristika Andersenova impaktoru

Filtrační	Průměr otvorů	průměr otvorů	Počet
stupeň	(inch)	(μιη) *	otvorů
0	0,1004	2550	96
1	0,0743	1887	96
2	0,0360	914	400
3	0,0280	711	400
4	0,0210	533	400
5	0,0135	342	400
6	0,0100	254	400
7	0,0100	254	201

* údaje v mm byly získány přepočtem údajů výrobce v inch

Pokusy v Andersenově impaktoru probíhají následovně : 100 mg substance (zde : tři různé vzorky mikročástic a aglomerátů (slepenců) z póly-(1,4-alfa-D-glukanu); vyrobeno podle příkladů 3 a 4) se vloží do vstupního hrdla impaktoru a čerpadlem, které patří k vybavení se nasají do filtrační kaskády (výkon čerpadla : 35 1/min). Po jedné minutě se přístroj zastaví a stanovuje se hmota na jednotlivých filtrech (nebo nárazových deskách). Hmota mikročástic je vynesena v následujících vyobrazeních. Přitom je zřejmé

-22• ·

především dobré chování při letu při minimálním výkonu čerpadla, což vyplývá z velkých hmot na vyšších nárazováých deskách (filtrech). Zbytek částic na výchozím bodě lze minimalizovat tím, že se tyto částice mechanickými vibracemi na vstupním hrdle impaktoru udržují ve vznosu (srovnej vzorek 2) .

Chování různých vzorků póly-(1,4-alfa-D-glukanu) v Andersenově impaktoru je zobrazeno na obrázku 5.

Příklad 8

Stanovení délky letu pudrů z dalších polysacharidů, obvyklých inhalačních prostředků a mikročástic ze syntetických polymerů (srovnávací příklady)

Srovnávací příklady s dalšími, částečně ve vodě rozpustnými polysacharidy, materiály z obvyklých inhalačních prostředků a mikročásticemi ze syntetických, ale biologicky odbouratelných polymerů (srovnávací příklady) se provádí analogicky jako v příkladu 8. V případě polysacharidů se jedná o bramborový škrob typu Toffena (firma Sudstárke) a rýžový škrob typu Remygel (firma REMY) o velikosti částic až do 100 mm a o 4 mm. V případě inhalačních prostředků se jedná o Aerolizer (inhalační prostředek 1, firma Ciba Geigy) a o Atemur Diskus (inhalační prostředek 2, firma Cascan). Mikročástice z polylaktidu koglykolidu (PLGA) se vyrobí pomocí rozstřikovaciho sušení (materiál PLGA 65 : 35 - d,l, firma Medisorb) a mají přibližný průměr mezi 2 a 15 mm.

Chování dalších, částečně ve vodě rozpustných polysacharidů v Andersenově impaktoru (srovnávací příklady) je ·»

-239 9 9

9 99 9 e · • » • · • 9 9

9

999 999

9 ·

• « • * • » «4» zobrazeno na obrázku 6.

Chování materiálů obvyklých inhalačních prostředků a mikročástic ze syntetických, biologicky odbouratelných polymerů v Andersenově impaktoru (srovnávací příklady) je zobrazeno na obrázku 7.

Příklad 9

Stanovení délky letu mikročástic rozdílné geometrie z póly-(1,4-alfa-D-glukanu) a jeho aglomerátů

Posuzuje se chování při letu a usazování mikročástic různé velikosti a drsnosti povrchu v zakřivené trubce. Pokusy tvoří základ pro ohodnocení optimální morfologie částic a aglomerátů pro aplikace v Dry Powder Inhaler. Model vykazuje následující podmínky :

kanál, kterým proudí vzduch d = 20 mm, hustota vzduchu n = 1,2 kg/m , viskozita vzduchu h = 1,81 x 10 Pas, rychlost proudění v^ = 5 m/s, poloměr zakřivení R = 20 (200) mm, úhel zakřivení a = 45°, průměr částic x = 1 - 5 mm, hustota pevné látky n_g = 1550 kg/m , faktor tvaru Y = 1 a odchylně.

Nejprve se vzájemně srovnává chování kulových a nekulových částic. Pro nekulové částice byla stanovena struktura k popisu jejich geometrie. Měí se rychlost poklesu v tíhovém poli ve vzduchu a rovněž radiální vybočení takové částice při protékání trubkovým obloukem. Na základě vypočítaného vybočení je možné odhadnout, jak mnoho částic je při protékání trubkovým obloukem v kontaktu se stěnou a ulpí na ní, tedy se vyloučí.

9 9	9 9 9	9 9 9	··
9							•
•	9 9 9	9	9	9	•	•	•
9	9 9 99 9	9	9	9 9	•	•	•
9	• 9	9	9	•	•	•	*
9 9	9 9	9 9 9	99 9		• *	··

Odchylku tvaru částic od tvaru koule je možné popsat spomocí tvarového faktoru Y. Je definován jako poměr povrchu koule se stejným objemem ke skutečnému povrchu částice. Pro kouli je Y = 1, pro nekulové částice platí Y < 1. Čím menší je tvarový faktor, tím snadněji sleduje částice proudění vzduchu a tím méně se odlučuje ulpěním na stěnách v zakřivení trubky. Aerodynamický průměr se k tvarovému faktoru chová recipročně. Hodnota Y = 0,8 je příkladně srovnatelná s poklesem hustoty pevné látky z 1550 kg/m^ na 1400 kg/m^.

Při prvním pozorování se srovnává hladká koule s koulí s drsným povrchem. Drsnost byla upravena malými kulovitými výřezy (kulové čepičky), kterými se modifikovala základní koule. Výřezy byly orientovány jednak navenek (struktura maliny), jednak dovnitř (krajina s krátery). Pro výřezy orientované směrem ven činí tvarový faktor Y = 0,958, pro výřezy orientované směrem dovnitř je Y = 0,946. Dále se pozorovaly aglomeráty z částic. Pozorované aglomeráty (tělíska) tvoří ideálním způsobem následující uspořádání v podobě nejtěsnějšího kulového svazku (pro tetraedr srovnej také obrázek 2). Tělíska se modelují z aglomerátů jednotlivých koulí a mají následující strukturu :

a) tetraedr se 4 vrstvami vybudovaný z koulí. Hrany jsou tvořeny vždy 4 koulemi. Celkem sestává tetraedr z 20 jednotlivých koulí,

b) těleso ze tří vrstev koulí se 3, 7a znovu 3 jednotlivými koulemi,

c) těleso z pěti vrstev s počtem koulí 1, 3, 7, 3 a 1 koule ve vrstvě (velký dvojitý kužel).

Tabulka shrnuje výsledky výpočtů. Jako parametr se

-254 4 · 4 4 · 4 4 99 • 9 4 · · · 4 · < · · · «*·· 4 4 444* • 4 44 · fi · ·>»··· • 4 ♦ 4 4 4444 • 4 44 444 4 4 4 44 44 pro srovnatelnost pozoruje pouze odchylka od kulové formy při předem zvoleném průměru částic 5 pm při ekvivalentním objemu. Je nutno upozornit, že průměr jednotlivých koulí při výše uvedené geometrii je přiměřeně menší. Rychlost klesání stoupá se vzrůstající odchylkou od kulového tvaru.

V důsledku toho se snižuje také míra odloučení při protékání trubkového oblouku. Ve srovnání s koulí o průměru 5 pm se redukuje míra odloučení tvarových částic vybudovaných z aglomerátů na 66 %. Výsledky těchto modelových pokusů dokládají výhodnost předloženého vynálezu z hlediska drsnosti povrchu a rovněž výhodnost aglomerátů, které jsou organizovány ve smyslu nejtěsnějšího uspořádání koulí. Obzvláště se ukazuje, že s klesajícím tvarovým faktorem Y, to znamená kolem nuly, se zlepšuje aerodynamický průměr. Čím je lepší aerodynamický průměr, tím hlubší je penetrace do plic (hloubka vdechu).

í.

-26• « · · • » · · · • · · · • · · · · · • · ♦ • · · · » • · · « » » « • · * ♦ · 9 • · · · ·· ··

Tabulka 2

Výsledky výpočtu pro výše popsané tvary částic

TVAR	Tvarový faktor Y	Hustota aglomerá- tu(kg/m³)	Rychlost poklesu v (m/s)	Radiální vybočení (mm)	Stupeň odloučení (%)
Koule	1	1550	0,001165	0,466	2,33
Koule s výřezy uvnitř	0,946	1550	0,001134	0,453	2,26
Koule s výřezy navenek	0,958	1550	0,001141	0,456	2,28
Aglomerát 1	0,49	1430	0,000753	0,301	1,50
Aglomerát 2	0,56	1390	0,000782	0,313	1,56
Aglomerát 3	0,52	1405	0,000762	0,305	1,52

Aglomerát 1 = tetraedr

Aglomerát 2 = dvoj itý kužel, 3 roviny

Aglomerát 3 = dvoj itý kužel, 5 rovin

Příklad 10

Sycení částic účinnou látkou suspenzním procesem

Mikročástice, případně aglomeráty z póly-(1,4alfa-D-glukanu) (výroba podle příkladů 3 a 4) se sytí účinnou látkou suspenzním procesem. 250 mg Buserelinu* se ropzpustí v 10 ml destilované vody. Přidá se 100 mg částic. Suspenze se míchá 3 hodiny. Suspenze se centri-27-

9 9 9 · r	9 99	9 9
•	• · 9	9	9	•	9	•	•
*	« 99 9 9	9	9	• ·	9	•	1
•	9 9	9	•	•	9	•	•
•	9 9 9	9 · 9	« · ·	♦ ·		9 ·

fuguje. Centrifugát se promyje vodou. Partikulární pevná látka se oddlěí centrifugou (3000 ot/min) a centrifugát se vysuší vymražením.

Rozpuštěním přesného množství částic ve voda- dimethylsulfoxid a spektroskopicým proměřením v UV-Vis-spektrometru se může sycením Buserelinem na 3,28 vztaženo na celkovou hmotnost částic vypočítat cejchovací křivka. Modifikací rozpouštědla pro účinnou látku, příkladně alkoholy, se může ovlivňovat rozpustnost a tím i míra nasycení částic účinnou látkou.

5-oxo-L-prolyl-L-histidyl-L-tryptophyl-L-seryl-Ltorosyl-P-terc.buty1-D-séry1-L-leucil-L-arginy1-Nethyl-L-prolinamid

Příklad 11

Sycení částic účinnou látkou pomocí rozstřikovacího sušení

Mikročástice se suspendují v desstilované vodě, případně směsi vody a snadno vroucí složky jako je aceton nebo ethanol. Zde se suspenduje 10 g pevné látky v 1 000 ml rozpouštědla. V rozpouštědle se předem rozpustí 0,5 g theofylinu. Rozstřikovací sušárna (mini rozstřikovací sušárna 191 firmy Bůchi) se provozuje následovně :

proud rozprašovacího vzduchu 700 litrů za hodinu, vstupní teplota 200 °C, zapojeno tryskové chlazení, průměr trysek 0,5 mm, aspirátor 70 %, čerpadlo 10 %. Spektroskopická zkouška sycení (popis viz předcházející příklad) udává stupeň sycení 4,8 %. Tato hodnota souhlasí s teoreticky dosažitelnou hodnotou 5 % v rámci hranice chyby.

4 4 · · ♦	4 4 4	44
•									4
•	4 4 4	4	•	4		9	4		4
•	• 4 4 4 4	4	4	4 4		4	4		4
•	4 «	*	4	4		4	4		1
	9 4 · ·	9 9 4	9 4 4		• 4			4 4

Příklad 12

Stanovení rozpustnosti polysacharidů

100 mg póly-(1,4-alfa-D-glukanu) se vloží do 5 ml dvojnásobně destilované vody. Reakční nádoba se za míchání (magnetické míchadlo) pomalu zahřeje. Postupně se v programu s dvacetistupňovými kroky zahřívá a vizuálně pozoruje.

Při teplotách 40 °C, 60 °C, 80 °C a 100 °C se nepozorují žádné změny. Podle těchto pozorování je možné sloučeninu zařadit jako ve vodě nerozpustnou.

Příklad 13

Stanovení rozpustnosti polysacharidů a klasifikace podle německého lékopisu (DAB)

564 mg póly-(1,4-alfa-D-glukanu) se zahřívá v asi 0,5 1 dvakrát destilované vody při tlaku 0,13 MPa a teplotě 130 °C po dobu 1,5 hodiny v autoklávu (aparát Certoclav). Předem se zjistí hmotnost reakční nádoby. Potom se aparatura odtlakuje a při teplotě místnosti se ochladí. Obsah se zváží. Odpovídá 501,74 g. Po dalších 24 hodinách se odstředí a dekantuje. Pevný zbytek se vysuší a zváží :

468 mg. Z toho se vypočte rozpuštěný podíl 96 mg. Vztaženo na použité rozpouštědlo se z toho vypočítá, že na 1 mg poly(1,4-alfa-D-glukanu) je zapotřebí 5 226 mg vody. Podle klasifikace německého lékopisu z toho vyplývá zařazení jako velmi špatně rozpustný, protože je potřeba mezi 1 000 a 10 000 díly rozpouštědla k rozpuštění 1 dílu substance.

To je ze 7 tříd ke klasifikaci rozpustnosti (od velmi snadno rozpustný (třída 1) až po prakticky nerozpustný (třída • 4

4 4

444 44 44

4 4

4 4 4 444

44 ♦ 4 4 ·

4 4 4

44

7) třída číslo 6.

Příklad 14

Pokus se provádí stejně jako se popisuje v příkladu 13. Jediný rozdíl tvoří proces chlazení, který se zařazuje po zpracování v autoklávu a ochlazení na teplotu místnosti. Směs látek se uchovává po dobu 3 hodiny při teplotě 5 °C.

K asi 480 ml dvakrát destilované vody se naváží 526 mg póly-(1,4-alfa-D-glukanu). Po tepelném zpracování činí vývažek 468,09 g. Vysušený sediment má hmotnost 488 mg. Podle toho do roztoku přešlo 38 mg póly-(1,4-alfa-D-glukanu).

To odpovídá poměru 1 mg substance ku 12 318 dílů rozpouštědla. Podle toho se substance řadí při tomto způsobu zpracováni do třídy 7 německého lékopisu a podle něj se klasifikuje jako prakticky nerozpustná, protože se na 1 díl substance potřebuje více jak 10 000 dílů rozpouštědla.

Příklad 15

Výroba mikročástic z autoklávované suspenze póly-(1,4alfa-D-glukanu)

3,5 g póly-(1,4-alfa-D-glukanu) se promyje třikrát vodou teplou 60 °C. Následně se suspenduje v 200 ml deionozované vody. Suspenze se nasadí do laboratorního autoklávu (Pressure Vessels, typ 452 HCT 316, firma Parr Instruments Deutschland GmbH). Komora se naplní dusíkem tak, aby se dosáhlo tlaku 0,15 MPa. Za míchání se autokláv zahřeje na * 9

-30• · · · 9 9

9 9 9 9

99999 9 • 99 9

99 999

9 99 • · 9 9

9 9 9

99 teplotu 130 °C. Doba autoklávování při této teplotě činí 30 minut. Dosáhne se tlaku asi 0,5 MPa. Po ochlazení autoklávu se suspenze vyjme a okamžitě rozstřikuje v rozstřikovací sušárně. Přitom se suspenze kontinuálně míchá pomocí magnetického míchadla.

Rozstřikovací sušárna (mini rozstřikovací sušárna 191 firmy Bůchi, Švýcarsko) se provozuje následovně : proud rozprašovacího vzduchu 700 litrů za hodinu, vstupní teplota 220 °C, zapojeno tryskové chlazení, průměr trysek 0,5 mm, aspirátor 70 %, čerpadlo 70 %.

Vysušený materiál se vyjme z nádoby cyklonu a skladuje se za sucha. Velikost mikročástic je z více jak 90 % v oblasti velikostí méně než 10 gm (vyhodnocení snímků z elektronového mikroskopu).

Příklad 16

Výroba mikročástic z póly-(1,4-alfa-D-glukanu)

Zkoumá se možnost vyrobit přímo z polyglukanu vznikajícího biotransformací částice procházející plícemi. K tomu se vyrobí 20 % suspenze tak, že se suspenduje 500 g póly-(1,4-alfa-D-glukanu) z příkladu 1 ve 2,5 litru vody. Suspenze se vysuší rozstřikováním.

Rozstřikovací sušárna (mini rozstřikovací sušárna B 191 firmy Búchi) se provozuje následovně : proud rozprašovacího vzduchu 650 litrů za hodinu, vstupní teplota 140 °C, vypojeno tryskové chlazení, průměr trysek 0,7 mm, aspirátor 70 %, čerpadlo 30 %.

Z nádoby pro sběr produktu se odebere 197,5 g bílé

-31• 4 • · ·· • 4 4 ·

4 4 4

4 4 4 4 • 4 4

44

4 4 ·· 4 • 4 4

4 4 * • 4 44 pevné látky. Výtěžek činí 40 %. Podíl více jak 90 % částic leží v oblasti průměrů 1 - 10 pm.

Použitelnost jako nosného materiálu pro aplikaci jako Dry Powder při inhalačním podávání účinné látky se stanoví pomocí aparatury s Andersonovým impaktorem popsané v příkladu 7. Výsledky na obrázku 8 ukazuji zásadní průchodnost plicemi částic získaných rozstřikovacím sušením (viz také obrázky 5 - 7 k příkladům 7 a 8).

Příklad 17

Charakterizace sypkosti mikročástic z póly-(1,4-alfa-D-glukanu) podle List a spol., Arzneiformenlehre, VVG Stuttgart, 1985, kapitola 2.10.1

100 g prášku z příkladů 3 a 4 a rovněž z příkladu 1 se naplní do vypouštěcí nálevky (zkušební přístroj na sypkost, firma Engelsmann, Ludwigshafen) a přitom se výpustní otvor udržuje uzavřený. Potom se výpustní otvor uvolní a prášek se během vytékání promíchá míchacím ramenem ovládaným hřídelí. Po dvou minutách klidu se změří průměr a výška kužele prášku a z toho se stanoví úhel spádu. Při příliš velkém sypném objemu se místo 100 g prášku použije jenom 50 g.

• ·

-32·· Μ • · · · • · · · • · ·99 • 9 9

9· ·· • · « <

• · 9 4

99

Tabulka

Platí tan α = h/r podle List (supra, strany 53 a další)

Suché poj ivo	Výška kužele	Průměr kužele	Úhel spádu
J ednotka	h v cm	r v cm	a v °
Mikročástice z příkladu 3, 4	6,4	8,5	37,0
Prášek z př. 1	3,6	6,25	29,9
Prášek z př. 1	4,1	6,75	31,3

Obzvláště výhodné jsou prášky s úhlem spádu s 30°.m Odpovídající referenční měření se známými dobře tekoucími materiály jako EMDEX®, Avicel^, Toffena^ mají úhel spádu okolo 30° (srovnej Bauer, Froming, Fuhrer, Pharmazeutische Technologie, Stuttgart, 1989, strana 345).

Příklad 18

Výroba mikročástic z autoklávované suspenze póly-(1,4alfa-D-glukanu)

3,5 g prášku póly-(1,4-alfa-D-glukanu) se promyje třikrát vodou teplou 60 °C. Následně se suspenduje v 200 ml deionozované vody. Suspenze se nasadí do laboratorního autoklávu (Pressure Vessels, typ 452 HCT 316, firma Parr Instruments Deutschland GmbH). Komora se naplní dusíkem tak, aby se dosáhlo tlaku 0,15 MPa. Za míchání se autokláv zahřeje na teplotu 130 °C. Doba autoklávování při této teplotě činí 30 minut. Dosáhne se tlaku asi 0,5 MPa. Po ochlazení autoklávu se suspenze vyjme, rozpustí se v ní 175 mg theofylinu (odpovídá 5 % nasycení) a suspenze s obsahem účinné látky se okamžitě rozstřikuje v rozstřikovací sušárně. Při•3399 49 ► 9 9 9 » 9 9 9 » 9 999

9» ·· 44 ♦ 4 · 4 4 9

9 9 9 9

9 9 9 9 9 • 4 · 9 9 •999 99 99 tom se suspenze kontinuálně míchá pomocí magnetického míchadla.

Vysušený materiál (výtěžek nejméně 25 % vztaženo na množství pevné látky použité v autoklávu) se vyjme z nádoby cyklonu a skladuje se za sucha. Velikost mikročástic je z více jak 90 % v oblasti velikostí méně než 10 pm (vyhodnocení snímků z elektronového mikroskopu).

Nasycení mikročástic theofylinem se vyhodnoceuje fotometricky. K tomu se rozpustí 50 mg vzorku při teplotě 60 °C ve 100 ml dimethylsulfoxidu a měří se při 271 nm (Lambda 20 Photometer, Perkin Elmer). Stupeň nasycení činí nejméně 90 %.

mg mikročástic nasycených účinnou látkou se naplní do dávkovači komory běžně obchodně dodávaného Dry Powder Inhalers (Aerolizer^, firma Ciba Geigy) a s pomocí Andersenova impaktoru se měří délka letu stejně, jako se popisuje v příkladu 7.

• ·

-34*

«w ·	• · ·	• ·
• · ·	•	•	• ·	• ·
	•	•	• 9 9	9 9
• ·	•	•	• ·	9 9
	• · ·	• 99	• ·	9 9

Tabulky 3 a 4

Chování mikročástic z póly-(1,4-alfa-D-glukanu) nasycených účinnou látkou v Andersenově impaktoru (všechny hodnoty v mg)

Cyklon Cyklon Filtr Filtr

	Navážka 20,27	Navážka 20,31	Navážka 20,56	Navážka 20,17	Navážka 20,26	Navážka 19,82
Děrovaná deska 0	4,30	4,5	3,3	2,8	6,7	5,2
0	0,34	0,33	1,48	1,35	2,44	3,1
Děrovaná deska 1	0,30	0,27	0,07	0,6	1,1	1,3
1	0,10	0,18	0,23	0,23	1,24	1,25
2	0,14	0,12	0,18	0,13	0,97	0,91
3	0,20	0,23	0,08	0,08	0,81	0,79
4	0,04	0,03	0,09	0,07	0,69	0,65
5	0,02	0,02	0,09	0,05	0,17	0,19
6	0,01	0,02	0,04	0,02	0,12	0,14
7	0,00	0,01	0,02	0,01	0,12	0,1
Výtěžek :	5,45	5,71	6,21	5,34	14,36	13,63

··

	Navážka 20,27	Navážka 20,31	Navážka 20,56	Navážka 20,17	Navážka 20,26	Navážka 19,82
Děrovaná deska 0	78,90	78,81	53,14	52,43	46,66	38,15
0	6,24	5,76	23,83	25,28	16,69	22,74
Děrovaná deska 1	5,50	4,73	11,27	11,24	7,66	9,54
1	1,83	3,15	3,70	4,31	8,64	9,17
2	2,57	2,10	2,90	2,43	6,75	6,68
3	3,67	4,03	1,29	1,50	5,64	5,80
4	0,73	0,53	1,45	1,31	4,61	4,78
5	0,37	0,35	1,45	0,94	1,18	1,39
6	0,18	0,35	0,54	0,37	0,84	1,03
7	0,00	0,18	0,32	0,19	0,84	0,73
Výtěžek :	100	100	100	100	100	100

WQO.-ý^O

Claims

1. Partikulární nosič účinných látek, vyznačující se tím, že obsahuje nejméně jeden lineární ve vodě nerozpustný polysacharid a střední velikost je menší než 10 pm.

2. Partikulární nosič účinných látek podle nároku 1, vyznačující se tím, že tvoří aglomeráty a/nebo slepence, které jsou menší než 60 pm.

3. Partikulární nosič účinných látek podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že je přítomen ve směsi.

4. Partikulární nosič účinných látek podle některého z předcházejících nároků, sestávající zcela nebo částečně z nejméně jednoho ve vodě nerozpustného lineárního polysacharidu, který se vyrobí biotechnologickým způsobem.

5. Partikulární nosič účinných látek podle některého z předcházejících nároků, sestávající zcela nebo částečně z nejméně jednoho ve vodě nerozpustného lineárního polysacharidu, který se vyrobí biokatalytickým procesem.

6. Partikulární nosič účinných látek podle některého z předcházejících nároků, sestávající zcela nebo částečně z nejméně jednoho ve vodě nerozpustného lineárního polysacharidu, který se vyrobí fermentačním procesem.

7.

Partikulární nosič účinných látek podle některého z

-37·· 9 9

9 99 9 99 99 9 99 9

9999 9 9 9999

9 9 999 9 9 999999

99 9 9 9 9999

99 99 999 999 99 99 nároku 1 až 6, vyznačující se tím, že je to ve vodě nerozpustný lineární póly-(1,4-alfa-D-glukan).

8. Partikulární nosič účinných látek podle jednoho nebo několika z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že je biokompatibilní a/nebo faramaceuticky akceptovatelný.

9. Použití partikulárního nosiče částic podle některého z nároků 1 až 8 ke kontrolovanému uvolňování účinné látky.

10. Partikulární nosič částic podle některého z nároků 1 až 8,vyznačuj ící se tím, že navíc obsahuje jednu nebo několik účinných látek.

11. Použití partikulárního nosiče účinných látek podle některého z nároků 1 až 9 k výrobě farmaceutických přípravků.

12. Použití partikulárního nosiče účinných látek podle některého z nároků 1 až 9 k výrobě farmaceutických přípravků, které dosahují terapeutického efektu.

13. Použití partikulárního nosiče účinných látek podle některého z nároků 1 až 9 jako pulmonální aplikační formu.

14. Použití partikulárního nosiče účinných látek podle některého z nároků 1 až 9 nebo 16 až 17 jako pulmonální aplikační formu pomocí formulace za sucha.

15. Použití partikulárního nosiče účinných látek podle některého z nároků 1 až 9 nebo 14 jako pulmonální aplikační formu, a to inhalací s pomocí Dry Powder Inhalers.

-38»4 ·* • 4 4 4 • · · 4

4 4 444

4 4 4

4 4 4 »

44 44

4 4 4 4

4 4 4 4 • 4 4 4

4 4 4 4

44 «4

16. Dispergovatelná formulace za sucha a/nebo prášek, vyznačující se tím, že obsahuje partikulární nosič účinných látek podle některého z nároků 1 až 9.

17. Dispergovatelná suché formulace a/nebo prášky podle nároku 11,vyznačující se tím, že mají obsah vody méně než 25 %, s výhodou obsah vody méně než 15 % a obzvláště výhodně obsah vody 5 až 10 %.

18. Farmaceutické přípravky, obsahujíc! lineární ve vodě nerozpustné polysacharidy podle některého z nároků 1 až 9 vedle obvyklých nosičů, pomocných prostředků a přísad.