CZ286199B6 - Injikovatelná galenická formulace s retardovaným účinkem - Google Patents

Abstract

Vynález se týká pevných neporézních mikrosfér, jejichž podstata spočívá v tom, že mají průměr 5 až 300 .mi.m a obsahují alespoň jednu farmaceuticky účinnou látku ve sférické struktuře tvořené farmaceuticky neúčinným vehikulem, které je tvořeno alespoň jednou látkou, která je přirozeně přítomná v příjemcově organismu, má teplotu tání alespoň 60 .degree.C a je stabilní v příjemcově organismu, přičemž farmaceuticky účinná látka nebo látky a vehikulum jsou zvoleny tak, že rychlost rozpouštění vehikula v příjemcově organismu je nižší než rychlost uvolňování farmaceuticky účinné látky v organismu. Je popsán také způsob výroby uvedených mikrosfér a jejich použití pro přípravu injekčního přípravku se zpomaleným uvolňováním farmaceuticky účinné látky.ŕ

Description

Pevné neporézní mikrosféry, způsob jejich výroby a jejich použití pro přípravu injekčního přípravku

Oblast techniky

Vynález se týká pevných neporézních mikrosfér umožňujících podání farmaceuticky účinné látky ve formě injekčního přípravku, ze kterého se farmaceuticky účinná látka uvolňuje v organismu příjemce ve zpomaleném režimu. Vynález se rovněž týká způsobu výroby takových mikrosfér s uvedenou definovanou velikostí částic a použití těchto mikrosfér pro přípravu injekčního přípravku se zpomaleným uvolňováním farmaceuticky účinné látky do organismu příjemce.

Dosavadní stav techniky

Biologicky účinné látky omezeně rozpustné ve fyziologickém prostředí již byly použity ve formě suspenze částic a podávány intramuskulámí injekcí za účelem dosažení pomalého rozpouštění účinné látky a tedy za účelem dosažení prolongovaného účinku farmaceuticky účinné látky v lidském nebo zvířecím organismu.

Takto byly například testovány směsi norethisteronu a mestranolu ve formě krystalického prášku ve vodné suspenzi a to za účelem přípravy intramuskulámě injikovatelných antikoncepčních prostředků (J. Garza Flores a kol., Contraception, květen 1998, sv. 35, č. 5, 471-481).

Pravděpodobně v důsledku nepravidelností v granulometrii a nerovnoměrností ve tvaru částic mají tyto dosud známé kompozice obecně několik nedostatků, mezi které zejména patří:

- křivka uvolňování účinných látek vykazuje vysoký pík bezprostředně po injekci a křivka potom klesá, což zvyšuje celkovou dávku nezbytnou k dosažení dostatečného trvanlivého účinku;

- v suspenzi se příležitostně tvoří chuchvalce anebo vrstvy;

- je nezbytné použít hypodermické jehly s velkým průměrem, aby se vyloučilo riziko ucpání výstupu z injekční stříkačky.

V některých případech může přímý kontakt částice účinné látky s okolní živou tkání (velmi vysoká lokální koncentrace) vyvolat zánětlivé reakce nebo léze.

Účinné látky, které mají dobrou rozpustnost ve fyziologickém prostředí, nemohou být v této formě podávány v případě, že je žádoucí dosáhnout retardovaného účinku účinné látky. Známou metodou zpomalení rozpouštění takových účinných látek je zapouzdřit tyto látky do méně rozpustného obalu nebo do mikrokapslí.

V evropském patentu EP 257 368 (Američan Cyanamid Co.) se popisuje kompozice pro parenterální použití tvořená mikrosférami z tuků a/nebo vosků přírodního nebo syntetického původu s nízkou teplotou tání (40 až asi 60 °C), které obsahují částice polypeptidu, například růstového hormonu. V případě, že jsou tyto kompozice injikovány hovězímu dobytku, dochází v důsledku zapouzdření do vosku nebo tuku k retardovanému rozpouštění růstového hormonu, což má za následek prodloužení jeho přítomnosti v živočišném organismu a zintenzivnění růstu nebo laktace. Popsané mikrosféry však mají sklon k měknutí, deformaci, aglutinaci a koalescenci v případě, kdy dojde ke zvýšení okolní teploty, zejména v tropických krajích (40 až 60 °C), což může způsobit problémy při manipulaci s takovými kompozicemi a při skladování takových kompozic.

-1 CZ 286199 B6

Vzhledem ktomu, že množství účinného polypeptidu v částici je prakticky omezeno na 30 až %, má injekce těchto částic rovněž nevýhodu spočívající v tom, že se do organismu injikuje značné množství nosiče, který je organismu cizí (včelí vosk, tuk rostlinného, minerálního nebo syntetického původu, atd.) a jehož množství tvoří asi 1,5- až 3-násobek množství účinné látky.

V minulosti byly používány i další zapouzdřovací a mikrokapslové techniky, z nichž některé jsou popsány například v „Encyclopedia of Chemical Technology“, 3. vydání, sv. 15, str. 470-493 (1981), nakl. John Wiley and Sons. Mikrokapsle vytvořené těmito postupy často obsahují „centrální“ částice velmi rozdílné velikosti nebo případně neobsahují tyto centrální částice vůbec.

V evropském patentu 210 875 (Teragenix Corp.) je popsáno injikování skleněných kuliček obsahujících radioaktivní látky do těla, například do jater, za účelem lokálního léčení rakovinných nádorů. Pouze v těžkých případech onemocnění se lze smířit se skutečností, že tyto kuličky zůstávají v organismu i po dosažení požadovaného terapeutického účinku.

Metabolická eliminace nosiče z těla pacienta může být velmi obtížná; taková látka je přijatelná pro perorální podání (a odstranění zažívacím traktem) v humánní medicíně, avšak mnohem méně akceptovatelná pro parenterální injekci v humánní medicíně.

Rovněž byly použity hormonální steroidy jakožto antikoncepční prostředky ve formě subkutánních implantátů. Tyto implantáty mající délku 0,5 až 2 cm, mohou být zhotoveny roztavením a formováním hormonu v roztaveném stavu, a to čistého nebo smíšeného s lipoidním nosičem. Tyto způsoby přípravy implantátů jsou popsány například v mezinárodní přihlášce WO-88/07816 (Endocon) nebo v patentovém dokumentu US 4,244,949 (Gupta). Doba účinku těchto implantátů může přesáhnout i dobu jednoho roku a tento systém je tedy nepraktický v případech, kdy je žádoucí doba účinku pouze několik týdnů. Kromě toho umístění takového implantátu vyžaduje chirurgický zákrok při uložení implantátu v organismu a další chirurgický zákrok při vyjmutí implantátu z organismu.

Podstata vynálezu

Předmětem vynálezu jsou pevné neporézní mikrosféry, jejichž podstata spočívá v tom, že mají průměr 5 až 300 pm a obsahují alespoň jednu farmaceuticky účinnou látku ve sférické struktuře tvořené farmaceuticky neúčinným vehikulem, které je tvořeno alespoň jednou látkou, která je přirozeně přítomná v příjemcově organismu, má teplotu tání alespoň rovnou 60 °C a je stabilní v příjemcově organismu, přičemž farmaceuticky účinná látka nebo látky a vehikulum jsou zvoleny tak, že rychlost rozpouštění vehikula v příjemcově organismu je nižší než rychlost uvolňování farmaceuticky účinné látky v tomto organismu.

Výhodně mají pevné neporézní mikrosféry podle vynálezu průměr 10 až 100 pm.

Pevné neporézní mikrosféry podle vynálezu výhodně dále obsahují farmaceuticky přijatelné přísady působící jako stabilizační nebo strukturní činidla.

Výhodně mikrosféry podle vynálezu obsahují vehikulum zvolené z množiny zahrnující koprosterol, kyselinu glykocholovou, cholesterol a jeho estery.

Pevné neporézní mikrosféry podle vynálezu výhodně obsahují farmaceuticky účinnou látku zvolenou z množiny zahrnující látky působící na centrální nervovou soustavu, jakými jsou uklidňující prostředky, zejména lorazepam, haloperidol, diazepam, látky účinné proti Parkinso

-2CZ 286199 B6 nově chorobě, zejména biperiden a trihexylfenidyl.HCl, antikonvulsiva, zejména clonazepam, a narkotika, zejména morfin-báze a deriváty morfinu.

Pevné neporézní mikrosféry podle vynálezu dále výhodně obsahují farmaceuticky účinnou látku zvolenou z množiny zahrnující látky působící na neurovegetativní systém, jakými jsou antiemetika, zejména methoclopramid a maleát acepromazinu, a gastrokinetika, zejména domperidona.

Pevné neporézní mikrosféry podle vynálezu rovněž výhodně obsahují farmaceuticky účinnou látku zvolenou z množiny zahrnující periferní vasodilatátory, zejména vincamin, nylidrin, flunarizin, pizotifen a dihydroergotamin, a bronchiálně účinné látky, zejména bromohydrát, fenoterol, tolbuterol, clenbuterol a solbutamol.

Pevné neporézní mikrosféry také výhodně obsahují farmaceuticky účinnou látku zvolenou z množiny zahrnující antihistaminika, zejména astemizol, maleát chlorfenaminu a azatidin, a antagonizující činidla receptorů H₂, zejména famotidin.

Pevné neporézní mikrosféry dále výhodně obsahují farmaceuticky účinnou látku zvolenou z množiny zahrnující steroidy, zejména desamethason, betamethason a 17-beta-estradiol.

Pevné neporézní mikrosféry podle vynálezu rovněž výhodně obsahují farmaceuticky účinnou látku zvolenou z množiny zahrnující analgetika, zejména indomethazin a naproxen.

Konečně výhodně obsahující pevné neporézní mikrosféry 17-beta-estradiol uzavřený ve sférické struktuře cholesterolu.

Předmětem vynálezu je rovněž způsob výroby pevných neporézních mikrosfér podle vynálezu, jehož podstata spočívá vtom, že se farmaceuticky účinná látka nebo látky dispergují nebo rozpustí v roztaveném vehikulu v inertní atmosféře, načež se získaná disperze nebo roztok rozpráší na mlhu kapiček pod tlakem inertního plynu, získané kapičky se ponechají ztuhnout ochlazením mlhy kapiček v chladné atmosféře, načež se získané mikrosféry rozdělí na granulometrické frakce a z nich se vytřídí frakce mikrosfér majících průměr 5 až 300 pm, výhodně 10 až 100 pm.

Při způsobu podle vynálezu se dělení získaných mikrosfér na granulometrické frakce provádí výhodně tak, že více než 70 % mikrosfér má průměr mezi 70 a 130 % průměru 5 až 300 pm.

Předmětem vynálezu je konečně použití pevných neporézních mikrosfér podle vynálezu pro přípravu injekčního přípravku se zpomaleným uvolňováním farmaceuticky účinné látky.

Tím, že vehikulum má teplotu tání alespoň 60 °C se zde rozumí, že mikrosféry, které toto vehikulum obsahují, nejenže až do této teploty netají, ale také neměknou a neaglutinují. Pod pojmem „stabilní“ není třeba rozumět jakoukoliv nedefinovanou stabilitu, kterou by například vykazovaly skleněné mikrosféry, nýbrž pouze stabilitu dostatečnou k tomu, aby doba existence v uvedeném prostředí (rozpad mikrosfér probíhá pouhým pomalým rozpouštěním nebo metabolickým chemickým působením) nebyla kratší než požadovaná doba účinku léčiva, což vyjádřeno jinými slovy znamená, že kinetika rozpouštění vehikula v organismu savce musí být pomalejší než kinetika uvolňování účinné látky v témže organismu.

V případě, že se uvedené mikrosféry připraví způsobem zahrnujícím rozprášení a zchlazení, potom musí být látky tvořící nosič stabilní při teplotě tání, jakož i v roztaveném stavu v alespoň teplotní oblasti dostatečné pro tuto operaci.

-3CZ 286199 B6

Rychlost rozpouštění mikrosféry v daném rozpouštěcím prostředí je funkcí poloměru mikrosféry (přičemž se bere v úvahu poměr mezi objemem pojivá, povrchem a poloměrem mikrosféry). Skutečnost, že se používají pevné neporézní mikrosféry, umožňuje přesně znát poměr hmotnosti k povrchu částic a tedy ovládat díky volbě kalibru sfér, tj. díky volbě poloměru a distribuci 5 poloměrů sfér, kontrolní parametr, na kterém závisí stupeň uvolňování podávané účinné látky nebo podávaných účinných látek.

Rychlost rozpouštění účinných látek rovněž závisí na struktuře mikrosféry a zejména na možnosti přístupu rozpouštědla do jejího vnitřku. Má-li například farmaceuticky neúčinná látka 10 strukturu gelu zbobtnalého ve fyziologickém prostředí (například kolagenová frakce), potom tato látka má za následek pouze malé zpoždění uvolňování farmaceuticky účinných látek, zatímco farmaceuticky neúčinná látka mající kompaktní hydrofobní strukturu poskytuje maximální účinek při zpožďování uvolňování účinných látek. Podle dalšího znaku vynálezu umožňuje volba molekuly determinující a strukturující mikrosféru dosáhnout retardované uvolňování farmaceu15 ticky účinných látek v rozmezí od několika hodin do několika týdnů.

Jestliže se farmakologicky účinná látka nachází ve formě pevného roztoku v nosiči nebo ve formě prakticky homogenní suspenze malých (například koloidních) dispergovaných částic v poměru k průměru mikrosféry (10 až 300 mikrometrů), potom je její rozpouštění zpomaleno, 20 a to v závislosti na příslušných koncentracích. Jestliže se farmakologicky účinná látka nachází ve formě disperze větších částic zapouzdřených do vnější vrstvy nějaké hydrofobní látky, potom dochází ke zpoždění počátku rozpouštění. Z technických důvodů je velikost zapouzdřených částic omezená vzhledem k průměru mikrosfér; při způsobu přípravy zahrnujícím rozprášení a zmrazení je výhodné omezit velikost částic na 1/10 průměru mikrosfér. Nastavení těchto 25 různých parametrů umožňuje v rámci vynálezu přesnou kontrolu uvolňování farmakologicky účinných látek.

Táž přesnost kontroly umožňuje v rámci zabránění předávkování nebo kompenzace poddávkování omezit celkové množství biologicky aktivní látky nebo biologicky aktivních látek určené 30 pro terapeutické podání na minimální množství nezbytné pro dosažení požadovaného terapeutického účinku; tím se u pacientů omezí riziko výskytu nežádoucích vedlejších účinků.

Za rozumnou je považována injikovatelná dávka 200 mg mikrosfér/ampule obsahující až 50 mg účinné látky.

V mikrosférách mohou být rovněž obsaženy přísady, které nejsou přímo farmakologicky účinné na příjemcův organismus alespoň v požadovaném terapeutickém smyslu a které netvoří základ sférické struktury. Tyto přísady mohou zahrnovat různé farmaceuticky přijatelné prostředky zlepšující stabilitu nebo chemickou integritu látek nebo celku struktury. Mezi tyto látky patří 40 například povrchově aktivní látky, antioxidační přísady, antimikrobiální prostředky a pufry.

Obzvláště užitečným se ukázalo snížení teploty tání nebo zabránění rozkladné reakce v průběhu přípravy (například roztavením-zmrazením) mikrosfér.

Ve srovnání se suspenzemi čistých účinných látek ve formě částic nepravidelných tvarů 45 zahrnutých do známého stavu techniky, spočívá výhoda mikrosfér podle vynálezu v tom, že mají menší sklon kaglutinaci a že plynuleji prochází hypodermickou jehlou. Kromě toho mikrosféry mohou být jemněji a spolehlivěji tříděny a rozdělovány podle jejich velikosti než obdobné části, které však mají nepravidelný tvar.

Galenická formulace podle vynálezu může mít formu mikrosférového prášku v lékovce připraveného k suspendování nebo formu již připravené suspenze v ampuli nebo přímo v injekční stříkačce připravené k podání v rámci humánní nebo veterinární terapie. Suspendačním prostředím může být voda, fyziologický roztok, olej obsahující pufry, povrchově aktivní látky a konzervační prostředky, které se obvykle používají v injikovatelných suspenzích, nebo

-4CZ 286199 B6 jakákoliv látka nebo kombinace látek, která neohrožuje fyzikální a chemickou integritu suspendovaných látek a je přijatelná pro příjemcův organismus. V případě, že je žádoucí vyvarovat se počátečního prudkého zvýšení koncentrace účinné látky v interním prostředí příjemcova organismu, potom je výhodné v případě suspenzí připravených k použití použít kapalný nosič, ve kterém jsou účinné látky prakticky nerozpustné. V případě účinných látek, které jsou částečně rozpustné ve vlažném kapalném nosiči avšak nerozpustné v chladném kapalném nosiči, je výhodné vyvarovat se tvorby sraženin tím, že se připraví formulace, ve které jsou mikrosféry v prášku a kapalný nosič vzájemně odděleny a smísí se teprve bezprostředně před podáním uvedené formulace.

Při veterinárních aplikacích, kdy požadovaná doba účinku může být velmi dlouhá (například období laktace u dospělé samice), je možné použít průměry několika stovek mikrometrů. Jestliže je žádoucí zmenšit průměr jehly injekční stříkačky za účelem pohodlí pacienta, potom je dobré omezit průměr mikrosfér na 300 mikrometrů, výhodně na 100 mikrometrů. Naopak pro velmi krátké doby účinku může být průměr mikrosféry zmenšen na 5 mikrometrů.

Pro většinu aplikací v humánní medicíně (doba účinku odpovídající nejvýše měsíčnímu cyklu) je výhodné použít mikrosféry, jejichž průměr je roven 5 až 100 mikrometrům, a to podle kombinace účinná látka/nosič.

Třídění mikrosfér podle jejich průměru může být provedeno v průběhu jejich přípravy známými způsoby; je například možné použít cyklonové třídiče, sítové třídiče s odstáváním vzduchu nebo třídění na sítech ve vodném prostředí. V praxi je dostatečné, jestliže více než 70 % mikrosfér má průměry mezi 70 a 130 % specifikovaného průměru. V případě potřeby se lze přiblížit ideální rozpouštěcí křivce stanovené pro zamýšlenou aplikaci tím, že se smísí šarže mající různé vhodné průměry. Kromě toho částice neodpovídají daným požadavkům mohou být recyklovány.

Způsoby převedení pevného produktu do formy mikrosfér mechanickou abrazí jsou známé. Ostatní způsoby používají například suspendování roztaveného produktu ve formě mikrokapiček za míchání v kapalném nosiči, se kterým není uvedený produkt mísitelný, a následné ztuhnutí uvedeného produktu. Za účelem přípravy mikrosfér podle vynálezu byl vyvinut výhodný způsob spočívající vtom, že se rozpráší pod tlakem a/nebo pomocí teplého plynu (případně za použití vibrací) nosičová látka tvořící sféry v roztaveném stavu, ve které byly dispergovány farmakologicky účinné látky, které se zde nachází buď v rozpuštěném stavu, nebo ve formě částic s velikostí menší než 5 mikrometrů, načež se takto vytvořená mlha kapiček rychle zmrazí. Nicméně způsobem rozprášení-zmrazení je obtížné vyrobit mikrosféry obsahující zapouzdřené pevné částice s průměrem menším než 2 mikrometry.

Farmakodynamicky neúčinné nosičové látky podle vynálezu, jejichž teplota tání je vyšší než asi 70 °C a které jsou nebo mohou být učiněny tepelně stabilními při teplotách vyšších než jejich teplota tání, umožňují vyrobit mikrosféry stabilní (neměknoucí a neaglutinující) při nízkých nebo středních okolních teplotách.

Nicméně v případech, kdy účinná látka v suspenzi snáší bez rozkladu zvýšené teploty, je výhodné za účelem vyvarování se rizika zhoršení stavu mikrosfér při náhodném výrazném zvýšení teploty (doprava, skladování) zvolit nosičovou látku, jejíž teplota tání je vyšší než 90 °C.

Jakožto výhodné nosičové látky budou jako neúčinné látky schopné tvořit strukturu mikrosfér uvedeny:

1. Koprosterol, jehož teplota tání je 101 °C a který je produktem získaným metabolizací sterolů a participujícím na tvorbě steroidů a žlučových kyselin;

2. kyselina glykocholová, jejíž teplota tání je 130 °C a která je součástí žlučových solí;

-5CZ 286199 B6

3. cholesterol, jehož teplota tání je 148 až 149 °C a který je základním sterolem savců, přítomným ve všech tkáních lidského organismu, a jeho estery.

Je na první pohled překvapující injikovat cholesterol ve formě suspenze sférických částic lidským bytostem, neboť je známá úloha, která se mu přičítá při některých kardiovaskulárních onemocněních. Avšak vzhledem k 5 až 10 gramům cholesterolu přirozeně se vyskytujícího ve volném stavu ve fyziologickém prostředí představuje 50 až 200 mg přítomných v injekci velmi malé množství. Kromě toho je relativní metabolická netečnost umožňuje považovat ho za farmakodynamicky neúčinný při uvedených dávkách. Na druhé straně jeho opravdu znamenité fyzikální vlastnosti z něho činí výbornou nosičovou látku ve smyslu vynálezu.

Farmakologicky účinnými látkami, které jsou obzvláště vhodné pro tento galenický systém, jsou látky, 1) které jsou rozpustné (nebo reaktivní) v biologických tekutinách a 2) které, i když mají sklon k rozkladu při velmi vysokých teplotách, které jsou blízké nebo vyšší než jejich teplota tání, zůstávají fyzikálně a chemicky stálými při teplotě tání neúčinné látky, sloužící k vytvoření nosičové farmakologicky neúčinné struktury.

Příkladem takové farmaceuticky účinné látky je methoclopramid, který je antiemetikem volně rozpustným ve vodě.

Dalším příkladem je morfmová báze, která je analgetickým narkotikem a jejíž teplota tání leží v teplotním rozmezí od 254 do 256 °C; tato látka se stává fyzikálně a chemicky nestabilní při teplotě blížící se 200 °C. Morfin (částice velikosti asi 1 až 5 mikrometrů anebo menší) se disperguje v kapalném cholesterolu (teplota tání = 148 °C) bez rizika jeho rozkladu. Získaná směs se rozpráší a zmrazí na mikrosféry. V této formě může být morfin například podáván formou injekce v nemocničním prostředí, 50 mg morfinu, obsažených ve 200 mg mikrosfér/ampule (dávka značně proměnná podle individuální reakce pacienta na morfin); pro ambulantního pacienta je výhodnější upravit formulaci (dávka a struktura sfér) tak, aby mu byla aplikována injekce každé 2 až 3 dny nebo dokonce jednou za 14 dnů.

Z látek majících farmakologickou účinnost, které jsou příliš dobře rozpustné ve fyziologickém prostředí, než aby mohly být podávány ve volném stavu, a které v rámci vynálezu vykazují zpožďovací účinek a jsou dostatečně stabilní za tepla aby mohly být inkorporovány do cholesterolu, lze citovat zejména:

a) látky působící na centrální nervovou soustavu (uklidňující látky, jako lorazepam, haloperidol, látky účinné při léčení Parkinsonovy choroby, jako biperiden, trihexyfenidyl HC1, antikonvulsiva, jako clonazepam, narkotika, jako morfmová báze);

b) látky působící na neurovegetativní systém (antiemetika, jako methoclopramid, maleát acetpromazinu, gastrokinetika, jako domperidona);

c) vasodilatátory periferní, jako vincamin, nylidrin HC1, flunarizin, pizotifen, dihydroergotamin, nebo bronchiálně účinné látky, jako bromohydrát, fenoterol, tolbuterol, clenbuterol, salbutamol;

d) antihistaminika (astemizol, maleát chlorfenaminu, azatadin);

e) antagonisty receptorů H₂, jako famotidin a

f) některé steroidy (dexamethason, betamethason).

-6CZ 286199 B6

Rozpuštění některých analgetik, která jsou sama o sobě málo rozpustná a kterými jsou například indometacin nebo naproxen, může být rovněž ještě více zpomaleno inkorporací do struktury cholesterolu (což umožní větší časové rozestupy mezi injekcemi zvětšením unitárních dávek).

Vynález bude v následující části popisu blíže objasněn pomocí připojených obrázků a konkrétních příkladů provedení vynálezu. Tyto příklady mají pouze ilustrativní charakter a vlastní rozsah vynálezu, vymezený formulací patentových nároků, nikterak neomezují.

Stručný popis obrázků

Na připojených výkresech

- obr. 1 znázorňuje schéma výroby cholesterolových mikrosfér podle vynálezu;

- obr. 2 představuje mikrofotografii (elektronový mikroskop) cholesterolových mikrosfér;

- obr. 3 ukazuje granulometrickou distribuci frakce cholesterolových mikrosfér (střední průměr 15 mikrometrů);

- obr. 4 ukazuje granulometrickou distribuci frakce cholesterolových mikrosfér (střední průměr 25 mikrometrů);

- obr. 5 znázorňuje experimentální uspořádání pro stanovení rychlosti rozpouštění mikrosfér;

- obr. 6 a 7 ukazují rozpouštěcí profil mikrosfér tvořených 17-beta-estradiolem v nosičové struktuře cholesterolu (obr. 6) ve srovnání s rozpouštěcím profilem krystalů 17-beta-estradiolu (obr. 7);

- obr. 8 a 9 ukazují rozpouštěcí profil mikrosfér tvořených diazepamem v nosičové struktuře cholesterolu (obr. 8) ve srovnání s rozpouštěcím profilem krystalů diazepamu (obr. 9);

- obr. 10 ukazuje plazmatické hladiny diazepamu (u králíka) dosažené injekcí roztoku (křivka 0), suspendovaných krystalů (křivka 1) a mikrosfér diazepam/cholesterol (křivka 2);

- obr. 11, 12 a 13 ukazují plazmatické hladiny 17-beta-estradiolu (u králíka) dosažené injekcí roztoku (křivka 0), suspenze krystalů (křivka 1) a mikrosfér 17-beta-estradiol/cholesterol (křivka 2).

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Výroba cholesterolových mikrosfér

Z obr. 1 je patrné, že do vstupní trubky Al rozprašovacího zařízení se zavádí pod tlakem předehřátý dusík; tento dusík prochází potom teplotně regulovanou ohřívací zónou B, ve které se zahřeje na teplotu 160 až 190 °C, a to ještě předtím, než je zaveden do rozprašovače D. Rozprašovač D je spojen s hrdlem vyhřívané nádobky C, ve které je cholesterol udržován v roztaveném stavu (teplota =150 °C) a pod tlakem dusíku, přiváděným vstupem A2.

Cholesterol je strháván a unášen proudem dusíku, se kterým se mísí a vytváří ve výstupní trysce rozprašovače D mlhu, která proniká do rozprašovací-zmrazovací komory F. V zásobníku E je obsažen kapalný dusík, který se odpařuje a proniká jako velmi chladný plyn s velkou rychlostí několika trubkami do rozprašovací-zmrazovací komory F, ve které přichází do styku s uvedenou mlhou cholesterolu. Kapičky cholesterolu ihned po jejich vytvoření rozprašovačem jsou obklopeny proudem ledového plynu, který způsobí jejich krystalizací do tvaru mikrosfér a který jim takto zabrání dosáhnout stěn komory dříve než došlo k jejich úplnému ztuhnutí. Teplota na výstupu z rozprašovací-zmrazovací komory je -15 až -50 °C. Veškeré mikrosféry vyrobené pomocí této komory F mají dokonalou sférickou formu.

Na výstupu z rozprašovací-zmrazovací komory F se nachází dva cyklonové separátory G1 a G2, uspořádané do série. Odtříděné mikrosféry se potom jímají v zásobnících H1 a H2; Nosný plyn procház ia výstupu zcyklonových separátorů dekontaminačním filtrem I, ve kterém panuje mírný podtlak vzhledem k tlaku panujícímu prvním v cyklonovém separátorů; tento podtlak se udržuje pomocí čerpadla. Získaná frakce cholesterolových mikrosfér je zobrazena na obr. 2 představujícím mikrofotografii těchto mikrosfér získanou v elektronovém mikroskopu.

Příklad 2

Granulometrická distribuce

Cholesterolové mikrosféry, vyrobené za výše uvedených podmínek, se rozdělí na frakce.

Obrázky 3 a 4 ukazují granulometrickou distribuci frakcí se středními průměry 15 a 25 mikrometrů.

Příklad 3

Výroba mikrosfér 17-beta-estradiol/cholesterol

Směs 17-beta-estradiol/cholesterol ve hmotnostním poměru 1/9 se zpracuje postupem, popsaným v příkladu 1.

Pracovní podmínky:

roztavení: při teplotě 149 °C v atmosféře dusíku;

rozprášení: ventilem při tlaku vzduchu 0,02 MPa;

zmrazení: vzduchem o teplotě -20 °C pod tlakem 0,4 MPa; izolace: v cyklonech;

třídění: ve vodném prostředí na sítech podle granulometrie.

Příklad 4

Směs diazepam/cholesterol ve hmotnostním poměru 1/2 se zpracuje postupem popsaným v příkladu 1.

-8CZ 286199 B6

Pracovní podmínky:

roztavení: při teplotě 138 °C v atmosféře dusíku; rozprášení: ventilem při tlaku vzduchu 0,01 MPa; zmrazení: vzduchem o teplotě -20 °C pod tlakem 0,4 MPa; izolace: v cyklonech;

třídění: ve vodném prostředí na sítech podle granulometrie.

Příklad 5

Výroba mikrosfér kofein/cholesterol

Směs kofein/cholesterol ve hmotnostním poměru 20:80 se zpracuje postupem, popsaným v příkladu 1.

Pracovní podmínky:

roztavení: při teplotě 165 °C v atmosféře dusíku; rozprášení: ventilem při tlaku vzduchu 0,014 MPa; zmrazení: vzduchem o teplotě -20 °C pod tlakem 0,4 MPa; izolace: v cyklonech;

třídění: ve vodném prostředí na sítech podle granulometrie.

Srovnávací UV- a IR-spektrofotometrické analýzy před a po tvorbě mikrosfér.

Ukazuje se nezbytným ověřit, že v průběhu procesu roztavení-zmrazení nedochází k chemické degradaci použitých látek, což by v případě, že k takové degradaci dochází, mohlo modifikovat terapeutický účinek použitých látek. Srovnávají se výchozí látka ve formě krystalů a mikrosféiy získané procesem rozprášení zmrazení. Toto srovnání se provádí pomocí spektrofotometrickou analýzou v UV- a IR-světle. Grafy „před“ a „po“ musí být vždy v UV- a IR-oblasti superponovatelné. V případě, že se v infračervené oblasti zjistí nějaké rozdíly v získaných křivkách, potom je vhodné ověřit, zda tyto rozdíly nebyly způsobeny polymorfhím jevem, pomocí kapalinové chromatografie s vysokou rozlišovací schopností s uspořádáním diod. Rovněž je vhodné použít k tomuto účelu termografii, a to nejen za účelem přesného stanovení teplot tání, nýbrž také za účelem stanovení, zda nedochází k endotermii nebo exotermii, které by mohly odrážet strukturní modifikace nebo polymorfismus, které by mohly mít vliv na proces tvorby mikrosfér, a chemické degradace způsobené roztavením.

Zařízení použité pro spektrografii v ultrafialovém světle: Hewlett Packard model 8452A s uspořádáním fotodiod s křemennou fotonkou se svazkem 0,1 cm.

Rozpouštědla: ethanol pro 17-beta-estradiol a cholesterol; 0,lN kyselina chlorovodíková pro diazepam.

Získané výsledky neukazují ani stopu degradace použitých látek.

Zařízení použité pro spektrofotometrii v infračerveném světle: Nicolet 205 FT-IR. Dispergační prostředí: bromid draselný.

Kapalinová chromatografie s vysokou rozlišovací schopností s uspořádáním diod: značka Waters s fotodiodou (array detector) mod. Waters 990 a N.E.C. Powermate 2 workstation.

Termograf: Shimadzu DSC-50 Calormeter a CR4A workstation.

-9CZ 286199 B6

Získané výsledky neukazují žádnou degradaci po převedení 17-beta-estradiolu a diazepamu do formy mikrosfér.

Experimentální uspořádání pro provedení testů stanovujících rozpouštění účinných látek in vitro je zobrazeno na obr. 5. Perfuzní buňka 1 obsahující testovaný vzorek je zásobována rozpouštěcím prostředím z míchaného zásobníku 2; Jak perfuzní buňka 1, tak i zásobník 2 jsou ponořeny do vodní lázně 3. Optická hustota rozpouštěcího prostředí se měří spektrofotometrem 4 a změřené rozpouštěcí prostředí se potom odvádí do zásobníku. Obvod doplňují lapač bublin 5 a peristaltické čerpadlo 6. Následující příklady ukazují srovnanou reprodukovatelnost výchozích částí rozpouštěcích křivek krystalů a mikrosfér srovnatelné granulometrie téhož produktu. Je zde použito přístroje z obrázku 5. Několik (3 až 6) měřících obvodů (rozpouštěcí buňky a vedení) obsahujících identické vzorky se paralelně připojí k téže peristaltické pumpě a měření v těchto obvodech se provádí současně.

Příklad 6

Rozpouštění mikrosfér 17-beta-estradiol/cholesterol (1/9)

Použije se zařízení zobrazené na obr. 5;

použité rozpouštěcí prostředí: H₂O kvality HPLC s 0,01 % Tweenu 80;

vzorek: 50 mg; granulometrie: 50 až 100 mikrometrů; intervaly měření: 0, 3, 6, 9,12 a 24 hodin; vlnová délka spektrofotometrického měření: 282 nm.

Získané rozpouštěcí křivky pro mikrosféry a krystaly jsou zobrazeny v grafech na obrázcích 6 (mikrosféry) a 7 (krystaly).

Příklad 7

Rozpouštění mikrosfér diazepam/cholesterol (1/2)

Použije se zařízení zobrazené na obrázku 5;

použité rozpouštěcí prostředí: H₂O kvality HPLC s 0,01 % Tweenu 80;

vzorek: 50 mg; granulometrie: 50 až 100 mikrometrů; intervaly měření: 0, 1,2, 4 a 8 hodin; vlnová délka spektrofotometrického měření: 286 nm.

Získané rozpouštěcí křivky pro mikrosféry a krystaly jsou zobrazeny na grafech na obrázcích 8 (mikrosféry) a 9 (krystaly).

-10CZ 286199 B6

Příklad 8

Formulace

Formulace 1

Mikrosféry 17-beta-estradiol/cholesteror25 mg

Polyethylenglykol 80020 mg

Natriumkarboxymethylcelulóza 1,66 mg

Polysorbát 80 2,0 mg

Propylparaben 0,14 mg

Chlorid sodný1 ml

Voda1 ml ⁺) ekvivalentní 2,5 mg 17-beta-estradiolu

Formulace 2

Mikrosféry diazepam/cholesterol (33 %)⁺ 33,3mg

Polyethylenglykol 4000 3,0mg

Chlorid sodný 8,5mg

Benzylalkohol 9,0mg

Hydroxid sodný nebo HC1 dostatečné množství pro pH 5-6

Voda1 ml

+) ekvivalentní 10 mg diazepamu

Příklad 9

Studium plazmatických hladin 17-beta-estradiol/cholesterol u králíka

Tato studie zahrnuje vyhodnocení vlivu podané formy produktu na plazmatické hladiny produktu u králíka při parenterálním podání estradiolu ve formě olejového roztoku (obr. 11), vodné suspenze částic estradiolu (obr. 12) a vodné suspenze mikrosfér (obr. 13) estradiol/cholesterol (formulace 1).

králičím samečkům novozélandské rasy s průměrnou tělesnou hmotností 3,5 kg se podá jediná intramuskulámí dávka 5 mg estradiolu.

Intervaly odebírání vzorků plazmy pro měření hladiny estradiolu jsou: 1, 2, 4 a 24 hodin a potom každý den do 20 dnů a potom ještě každé 3 dny až k dosažení 30 dnů.

ml plazmy odebrané venopunkcí se odstředí a potom uchovávají při teplotě 20 °C až do okamžiku jejich analýzy radioimuno-testem.

Příklad 10

Komparativní vývoj plazmatických hladin diazepamu v olejovém roztoku, suspenzi krystalů a suspenzi mikrosfér.

Pokusná zvířata: králíci novozélandské rasy stáří asi 5 měsíců s průměrnou tělesnou hmotností 3,7 kg. Po odebrání referenčního vzorku 5 ml krve srdeční punkcí se pokusným zvířatům

-11CZ 286199 B6 intramuskulámě podají do pravého zadního běhu 2 ml testované formulace (formulace 2). Krystaly sloužící zde jako srovnávací forma jsou tvořeny roztavenou, opětovně zmrazenou a rozemletou směsí diazepamu a cholesterolu ve hmotnostním poměru 1:2. Vzorky pro analýzy byly odebírány v intervalu 30 minut po dobu dvou hodin a potom v intervalu 60 minut k dosažení 6 hodin. V některých případech byly v závislosti na kinetických charakteristikách léčiva odebrány ještě dodatečné vzorky.

ml vzorky pro analýzu, které byly rovněž odebrány srdeční punkcí, byly po přidání heparinu odstředěny při rychlosti otáčení 3000 otáček za minutu po dobu 10 minut, načež oddělená a zmražená plazma se udržuje při teplotě 20 °C až do okamžiku její analýzy.

Chromatografické podmínky:

detekce v ultrafialovém světle o vlnové délce 220 nm;

kolona Novapack Cb - 10 mikrometrů;

mobilní fáze: fosfátový pufr pH 3,5/acetonitril v objemovém poměru 59:41; průtok: 1,6 ml/minutu;

vnitřní standard: ibuprofen.

Obr. 10 ukazuje vývoj plazmatické hladiny až do 30 hodin po injekci olejového roztoku (křivka 0), suspenze mikrosfér podle formulace 2 z příkladu 8 (křivka 2) a ekvivalentní suspenze krystalů (křivka 1). Z uvedených výsledků je zřejmé, že použitím uvedených mikrosfér se eliminuje výchozí pík křivky vývoje plazmatické hladiny účinné látky.

Veškeré výše uvedené výsledky ukazují, že v úvodní rozpouštěcí fázi vykazují farmaceuticky účinné látky reprodukovatelnější číselné hodnoty a pravidelnější profil rozpouštění v případě, že tyto účinné látky mají formu kalibrovaných mikrosfér ve srovnání s nepravidelnou formou částic. To umožňuje přesněji vypočítat účinnou farmaceutickou dávku. Kromě toho zmizení nebo alespoň silné potlačení uvedeného počátečního rozpouštěcího píku (ve srovnání s krystaly nebo libovolnými částicemi), stejně jako zpomalení a globální prolongování rozpouštěcího procesu umožňuje vypočítat větší unitární dávky určené pro podání v mnohem delších časových intervalech.

Kromě toho výše uvedené výsledky ukazují, že použití tohoto typu struktuiy je vhodné jak pro výrobu léčiv, jejichž doba účinku má být relativně krátká, tj. několik hodin až několik dnů (například v případě analgetik), tak i pro výrobu léčiv s plánovanou dobou účinku několika týdnů. Jakožto příklady posledně uvedených léčiv a přípravků je možné zejména uvést zejména použití pohlavních hormonů (progesteron a 17-beta-estradiol) pro výrobu antikoncepčních prostředků určených pro měsíční injekce nebo pro výrobu antikoncepčních prostředků určených zejména pro ženy po porodu anebo také pro výrobu léčiv s dlouhou dobou účinku, které jsou injikovatelné a určené pro prevenci osteoporózy u žen v období po skončení přechodu.

Výše popsaný způsob výroby mikrosfér, sférické struktury a získané formulace a jejich použití parenterálním injekčním podáním nejsou samozřejmě omezené na látky uvedené zde formou příkladů, nýbrž jsou aplikovatelné na všechny farmakologicky účinné látky, které jsou chemicky stabilní při jejich převedení do formy mikrosfér, s podmínkou, že farmakokinetické modifikace, které umožňují mikrosféiy (krátká nebo dlouhá doba účinku podle průměru mikrosfér, možnost regulaci profilu účinné látky v plazmě), představují terapeutickou výhodu nebo zvýšené pohodlí pacienta a že dávky určené k podání nepřekračují rozumný objem. Podle zamýšlené aplikace lze zvolit následující způsoby podání: hypodermická injekce, subkutánní injekce, intramuskulámí injekce, intraartikulámí injekce a nitropáteřní injekce.

Claims (14)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Pevné neporézní mikrosféry, vyznačené tím, že mají průměr 5 až 300 pm a obsahují alespoň jednu farmaceuticky účinnou látku ve sférické struktuře tvořené farmaceuticky neúčinným vehikulem, které je tvořeno alespoň jednou látkou, která je přirozeně přítomná v příjemcově organismu, má teplotu tání alespoň 60 °C a je stabilní v příjemcově organismu, přičemž farmaceuticky účinná látka nebo látky a vehikulum jsou zvoleny tak, že rychlost rozpouštění vehikula v příjemcově organismu je nižší než rychlost uvolňování farmaceuticky účinné látky v organismu.
2. 2. Pevné neporézní mikrosféry podle nároku 1, vyznačené tím, že mají průměr 10 až 100 pm.
3. 3. Pevné neporézní mikrosféry podle nároku 1 nebo 2, vyznačené tím, že dále obsahují farmaceuticky přijatelné přísady působící jako stabilizační nebo strukturní činidla.
4. 4. Pevné neporézní mikrosféry podle některého z nároků laž3, vyznačené tím, že obsahují vehikulum zvolené z množiny zahrnující koprosterol, kyselinu glykocholovou, cholesterol a jeho estery.
5. 5. Pevné neporézní mikrosféry podle nároku 4, vyznačené tím, že obsahují farmaceuticky účinnou látku zvolenou z množiny zahrnující látky působící na centrální nervovou soustavu, jakými jsou uklidňující prostředky, zejména lorazepam, haloperidol a diazepam, látky účinné proti Parkinsonově chorobě, zejména biperiden a trihexyfenidyl.HCl, antikonvulsiva, zejména clonazepam, a narkotika, zejména morfm-báze a deriváty morfinu.
6. 6. Pevné neporézní mikrosféry podle nároku 4, vyznačené tím, že obsahují farmaceuticky účinnou látku zvolenou z množiny zahrnující látky působící na neurovegetativní systém, jakými jsou antiemetika, zejména methoclopramid a maleát acepromazinu, a gastrokinetika, zejména domperidona.
7. 7. Pevné neporézní mikrosféry podle nároku 4, vyznačené tím, že obsahují farmaceuticky účinnou látku zvolenou z množiny zahrnující periferní vasodilatátory, zejména vincamin, nylidrin, flunarizin, pizotifen a dihydroergotamin, a bronchiálně účinné látky, zejména bromohydrát, fenoterol, tolbuterol, clenbuterol a solbutamol.
8. 8. Pevné neporézní mikrosféry podle nároku 4, vyznačené tím, že obsahují farmaceuticky účinnou látku zvolenou z množiny zahrnující antihistaminika, zejména astemizol, maleát chlorfenaminu a azatidin, a antagonizující činidla receptorů H₂, zejména famotidin.
9. 9. Pevné neporézní mikrosféry podle nároku 4, vyznačené tím, že obsahují farmaceuticky účinnou látku zvolenou z množiny zahrnující steroidy, zejména desamethason, betamethason a 17-beta-estradiol.
10. 10. Pevné neporézní mikrosféry podle nároku 4, vyznačené tím, že obsahují farmaceuticky účinnou látku zvolenou z množiny zahrnující analgetika, zejména indomethazin a naproxen.
11. 11. Pevné neporézní mikrosféry podle nároku 4, vyznačené tím, že obsahují 17-betaestradiol uzavřený ve sférické struktuře cholesterolu.

    -13CZ 286199 B6
12. 12. Způsob výroby pevných neporézních mikrosfér podle některého z nároků 1 až 11, vyznačený tím, že se farmaceuticky účinná látka nebo látky dispergují nebo rozpustí v roztaveném vehikulu v inertní atmosféře, načež se získaná disperze nebo roztok rozpráší na mlhu kapiček pod tlakem inertního plynu, získané kapičky se ponechají ztuhnout ochlazením mlhy kapiček v chladné atmosféře, načež se získané mikrosféry rozdělí na granulometrické frakce a z nich se vytřídí frakce mikrosfér majících průměr 5 až 300 pm, výhodně 10 až 100 pm.
13. 13. Způsob podle nároku 12, vyznačený tím, že dělení získaných mikrosfér na granulometrické frakce se provádí tak, že více než 70 % mikrosfér má průměr mezi 70 a 130 % průměru 5 až 300 pm.
14. 14. Použití pevných neporézních mikrosfér podle některého z nároků 1 až 11 pro přípravu injekčního přípravku se zpomaleným uvolňováním farmaceuticky účinné látky.