CZ420399A3 - Gastroretentive micro-spheres with controlled release and enhanced delivery of active substance - Google Patents
Gastroretentive micro-spheres with controlled release and enhanced delivery of active substance Download PDFInfo
- Publication number
- CZ420399A3 CZ420399A3 CZ19994203A CZ420399A CZ420399A3 CZ 420399 A3 CZ420399 A3 CZ 420399A3 CZ 19994203 A CZ19994203 A CZ 19994203A CZ 420399 A CZ420399 A CZ 420399A CZ 420399 A3 CZ420399 A3 CZ 420399A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- composition according
- water
- agent
- microspheres
- active ingredient
- Prior art date
Links
Landscapes
- Medicinal Preparation (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
Abstract
Kompozice pro dodávku farmaceuticky účinné látky s regulovanýmuvolňovánímúčinné látky v prostředí žaludku po prolongovanou časovou periodu, jejíž podstata spočívá v tom, že zahrnuje mikrosféru obsahující účinnou látku ve vnitrním jádru mikrosféry a i) rychlost regulující vrstvu ve vodě nerozpustného polymeru a ii) vnější vrstvu bioadhezního činidla ve formě kationtového polymeru.A composition for delivering a pharmaceutically active agent with controlled release of the active agent in the stomach environment after a prolonged period of time, the essence of which is that includes a microsphere containing the active ingredient in the interior the microsphere core and i) the water-regulating layer insoluble polymer; and (ii) an external bioadhesive layer a cationic polymer.
Description
Gastroretenční mikrosféry s regulovaným uvolňováním a zlepšenou dodávkou účinné látkyGastroretentive microspheres with controlled release and improved drug delivery
Oblast technikyTechnical field
Vynález se týká nového způsobu zadržení farmaceutických činidel v žaludku savců v rámci lokálního léčení nemocí žaludku nebo v rámci zlepšení intestinální absorpce účinných látek, které mají omezenou schopnost absorpce v tenkém střevě savců.The present invention relates to a novel method of retaining pharmaceutical agents in the stomach of a mammal as part of a topical treatment of stomach diseases or to improve the intestinal absorption of active substances having limited absorption capacity in the small intestine of mammals.
Dosavadní stav techniky sloučeniny, jsou velmi V případěThe prior art compounds are very much the case
Výhodnou cestou podání většiny farmaceuticky účinných látek je cesta vedoucí gastrointestinálním traktem. Většina farmaceuticky účinných látek je velmi dobře absorbována celým intestinálním traktem, avšak některé obvykle sloučeniny mající polární charakter, omezenou měrou absorbovány v tlustém střevě takových sloučenin je hlavní oblastí, ve které dochází k jejich absorpci, tenké střevo. Některé účinné látky mohou využívat přirozený mechanismus transportu, jakým je například mechanismus receptorem mediovaného transportu, mechanismus aktivního transportu nebo jiný specifický transportní mechanismus, a je o nich známo, že mají tak zvaná absorpční okna v tenkém střevě.The preferred route of administration of most pharmaceutically active agents is through the gastrointestinal tract. Most pharmaceutically active substances are very well absorbed by the entire intestinal tract, but some usually compounds of polar nature, to a limited extent absorbed in the colon of such compounds, are the major area in which they are absorbed, the small intestine. Some active agents may utilize a natural transport mechanism, such as a receptor-mediated transport mechanism, an active transport mechanism, or other specific transport mechanism, and are known to have so-called small intestine absorption windows.
absorpční okna vyjadřuje skutečnost, farmaceuticky účinná látka je absorbována pouze oblastí střeva a nikolic celým tenkým a tlustým střevem. Takovým oknem může být dvanáctník (duodenum), lačník (jejunum) nebo kyčelník (ileum) nebo jejich část. Příkladyabsorption windows express the fact that the pharmaceutically active substance is absorbed only by the intestinal and non-intestinal regions through the entire small and large intestine. Such a window may be the duodenum, the jejunum, or the ileum, or a portion thereof. Examples
Tento výraz že určitá omezenou « · · ·» · · « fc 4 · * · · · · · · · 4 • ···· · · · (I «·· ··· • · · · · · ···· · ··· ··· 4 · ·· takových farmaceuticky účinných látek (léčiv) jsou methyldopa a captopril. Bylo by proto výhodné zadržet tato léčiva, jejichž absorpční chování není v tenkém střevě právě ideální, po delší časovou periodu v žaludku nad jejich hlavní absorpční oblastí, například použitím gastroretenčního léčivového přípravku.This expression has some limited "fc 4" * (· · · · · · · · · · · · · · · · · · · (I · · · · · · · · · · · · · · · · · 4 of these pharmaceutically active substances (medicaments) are methyldopa and captopril, and it would therefore be advantageous to retain these medicines whose absorption behavior in the small intestine is not ideal for a longer period of time in the stomach above their a major absorption region, for example using a gastroretentive drug preparation.
Takový gastroretenční systém by rovněž nalezl uplatnění při podání léčiv, která mají vyvolat lokální účinek v žaludku. Dobrým příkladem tohoto typu terapie je velmi dobře známé použití antibiotik při lokálním léčení bakteriální infekce Helicobacter pylori (H.pylori). Dále bylo v článku autorů Hirsche-ho a Pletschette-a [ Campylobacter pylori and Gastroduodenal Ulcers (ed. Rathbone and Heatley), Blaclwell (1989), str.217] navrženo použití antimikrobiálních látek pro léčení bakteriální infekce Campylobacter pylori (s dodatečným léčením za použití dalších farmaceuticky účinných látek, jakými jsou například blokátory H2-receptorů). Kromě toho autoři uvedeného článku uvádějí, že v případě, kdyby bylo dosaženo retence zmíněných antimikrobiálních látek v žaludku, potom by léčiva s topickou účinnosti mohla být podávána perorálně za účelem lokálního léčení.Such a gastroretentive system would also find utility in the administration of drugs intended to produce a local effect in the stomach. A good example of this type of therapy is the well-known use of antibiotics in the topical treatment of a bacterial infection by Helicobacter pylori (H. pylori). Furthermore, in an article by Hirsche and Pletschette [Campylobacter pylori and Gastroduodenal Ulcers (ed. Rathbone and Heatley), Blaclwell (1989), p. use of other pharmaceutically active substances such as H 2 -receptor blockers). In addition, the authors of the article report that, if retention of the antimicrobials in the stomach were achieved, drugs with topical efficacy could be administered orally for topical treatment.
V rámci dosavadního stavu techniky již byly navrženy různé způsoby dosažení gastroretence, včetně použití dávkových forem, které vykazují prolongované zadržení v žaludku v důsledku jejich hustoty nebo velikosti nebo použití mechanismu založeného na putativní bioadhezní koncepci.Various methods of achieving gastroretence have been proposed in the prior art, including the use of dosage forms that exhibit prolonged gastric retention due to their density or size, or the use of a mechanism based on a putative bioadhesive concept.
Obor gastroretenčnlch dávkovačích forem byl velmi dobře popsán Moes-em [ Crit.Rev.Ther.Drug Carrier Syst.,10,143 (1993) a Deshpande-m a kol. [ Drug Devel.Ind.Pharm.,22,531(1996)] . Navržené způsoby popsané v těchto publikacích pro prodloužení doby zdržení systému pro dodávku léčiva v žaludku zahrnují činidla, jakými jsou například mastné kyseliny, farmakologická činidla, která ·· · • · oddalují přechod účinných látek z žaludku do tenkého střeva, a prostředky, jakými jsou rozvinuté polymerní vrstvy a bublinkové hydrogely [Park K. a Park H., Proč.Int.Symp.Control.Rel.Bioact.Mater14,41 (1987) a Cargill R., Caldwell I.J., Engle K., Fix J.A, Porter PA. a Gardner C.R., Pharm.Res., 5,533 (1988).The field of gastroretentive dosage forms has been well described by Moes [Crit.Rev.Ther.Drug Carrier Syst., 10, 143 (1993) and Deshpande et al. [Drug Devel. Ind. Pharm., 22,531 (1996)]. The proposed methods described in these publications for extending the residence time of the drug delivery system in the stomach include agents such as fatty acids, pharmacological agents that delay the passage of the active ingredients from the stomach to the small intestine, and means such as developed polymer layers and bubble hydrogels [Park K. and Park H., Proc. Int.Symp.Control.Rel.Bioact.Mater14,41 (1987) and Cargill R., Caldwell IJ, Engle K., Fix JA, Porter PA. and Gardner C.R., Pharm. Res., 5,533 (1988).
Jakkoliv je koncepce použití velkých jednotlivých dávkových forem za účelem dosažení žaludeční retence na první pohled velmi přitažlivá, je známo, že takové použití je u některých pacentů spojeno s potenciálními problémy, mezi které patří blokování jícnu nebo tenkého střeva.Although the concept of using large individual dosage forms to achieve gastric retention at first glance is very attractive, it is known that such use is associated with potential problems in some pancas, including esophageal or small bowel blocking.
Další způsob dosažení zadržení systému pro dodávku léčiva v žaludku po delší časovou periodu spočívá v podání nedesintegrovatelné tablety nebo kapsle mající velikost větší než asi 7 mm a menší než asi 20 mm společně s velkým podílem jídla. Přirozené procesy žaludeční motolity zajistí, že systém pro dodávku léčiva uvedené velikostí neopustí žaludek dříve než dojde k vypráznění žaludku. System pro dodávku léčiva potom přejde do střeva účinkem fyziologického procesu, který je znám jako migrační myoelektrický komplex (aktivito, fáze III). Nicméně v mnoha případech, kdy dochází k působení stravy na terapeuticky účinné látky, by bylo výhodné podávat takové účinné látky do prázdného vyhladovělého žaludku.Another method of achieving retention of the drug delivery system in the stomach for a longer period of time is to administer a non-disintegrable tablet or capsule having a size greater than about 7 mm and less than about 20 mm along with a large proportion of food. Natural gastric motolite processes ensure that the drug delivery system of this size does not leave the stomach before gastric emptying. The drug delivery system then passes into the intestine under the effect of a physiological process known as the migration myoelectric complex (activito, phase III). However, in many cases where the therapeutic effect of the diet is on the diet, it would be advantageous to administer such active agents to an empty, starved stomach.
V případě lokálního léčení žaludečních poruch by bylo rovněž žádoucí dosáhnout těsné adheze systému pro dodávku léčiva ke sliznicovému povrchu žaludku potom, co byla z žaludku vyprázdněna tekutina/strava. Prozatímní pokusy směřující k dosažení tohoto účinku ještě nebyly úspěšné, přičemž nebylo ani popsáno žádné prospěšné prodloužení rezidenční doby v žaludku u člověka. Specifikaci prospěšné prodloužení rezidenční doby se v tomto kontextu rozumí, že doba zdržení v žaludku u pacientů v režimu půstu je alespoň třikrát delší než doba zdržení kontrolního formulačního roztoku.In the case of topical treatment of gastric disorders, it would also be desirable to achieve tight adhesion of the drug delivery system to the mucosal surface of the stomach after fluid / food has been emptied from the stomach. Interim attempts to achieve this effect have not yet been successful, nor has any beneficial extension of the stomach residence time in humans been described. Specifying a beneficial extension of residence time in this context means that the stomach residence time in the fasted patients is at least three times longer than the residence time of the control formulation solution.
• ·• ·
* · · · · · • · · · · • · ·· · ··· • · · • ··· ·· ··* · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
Použití bioadhezních polymerů jako gastroretenčních materiálů bylo velmi dobře popsáno ve farmaceutické literatuře a je i předmětem patentových přihlášek [ viz například: Chzng H.S., Park H., Kelly P. a Robinson J.R., J.Pharm. Sci., 74,399 (1985); Longer M.A., Ch'ng H.S. a Robinson J.R., J.Pharm.Sci.,74, 406 (1985); and Gurney a Junginger (ed.) Bioadhesion Possibilities a-nd Future Trends, Wissenschaftliche Verlaggesselschaft (1990)] .The use of bioadhesive polymers as gastroretentive materials has been well described in the pharmaceutical literature and is also the subject of patent applications [see, for example: Ch from ng HS, Park H., Kelly P. and Robinson JR, J.Pharm. Sci., 74, 399 (1985); Longer MA, Ch'ng HS and Robinson JR, J.Pharm. Sci., 74, 406 (1985); and Gurney and Junginger (ed.) Bioadhesion Possibilities of Future Trends, Wissenschaftliche Verlaggesselschaft (1990)].
Tablety a pelety s prodlouženou žaludeční retencí a bioadhezními vlastnostmi byly popsány v mezinárodní patentové přihlášce W094/00112. Specifická použití mikroadhezních formulací při léčení žaludečních poruch (včetně bakteriální infekce H. pylori) byla popsána v mezinárodní patentové přihlášce WO92/18143. Jako prostředky poskytující pravidelné uvolňování léčiva nebo/a prodlouženou retencí systému pro uvolňování léčiva v žaludku byly navrženy přírodní gumy, rostlinné extrakty a deriváty kyseliny akrylové nebo kyseliny methakrylové. Regulované uvolňování furosemidu z mukoadhezních (=lnoucích ke sliznici) mikrogranulí při perorálním podání furosemidu je popsáno v patentu US 5,571,533. Tyto mikrogranule jsou připraveny z lipofilních excipientů a jsou povlečeny mukoadhezními polymery zvolenými z množiny zahrnující karbomer, polykarbofil, hydroxypropylmethylcelulózu, hydroxypropylcelulózu nebo jejich směsi.Tablets and pellets with prolonged gastric retention and bioadhesive properties have been described in International Patent Application WO94 / 00112. Specific uses of micro-adhesive formulations in the treatment of gastric disorders (including bacterial H. pylori infection) have been described in International Patent Application WO92 / 18143. Natural gums, plant extracts and derivatives of acrylic acid or methacrylic acid have been proposed as providing regular drug release and / or prolonged retention of the drug release system in the stomach. The controlled release of furosemide from mucoadhesive (= adhering to the mucosa) microgranules by oral administration of furosemide is described in US Patent 5,571,533. These microgranules are prepared from lipophilic excipients and are coated with mucoadhesive polymers selected from carbomer, polycarbophil, hydroxypropylmethylcellulose, hydroxypropylcellulose or mixtures thereof.
Moes (1993) (viz výše uvedený odkaz) uvádí, že použití bioadhezních polymerů pro modifikaci gastrointestinálního přechodu bylo opuštěno vzhledem k tomu, že takové mukoadhezní polymery nejsou schopné regulovat nebo výrazně zpomalit gastrointestinální přechod pevných systému pro dodávku léčiv, jakými jsou pelety a tablety.Moes (1993) (see above reference) report that the use of bioadhesive polymers to modify the gastrointestinal transition has been abandoned since such mucoadhesive polymers are unable to regulate or significantly slow the gastrointestinal transition of solid drug delivery systems such as pellets and tablets.
Pelety a další jednotlivé dávkové jednotky s vysokou hustotou byly rovněž zkoumány v rámci gastroretence [ Bechgaard H. a Ladefoged K.J., Pharm. Pharmacol., 30, 690 (1978) a Clarke G.M. Gastrointestinal Transit of SphericalPellets and other high density single dose units have also been studied in gastroretence [Bechgaard H. and Ladefoged K.J., Pharm. Pharmacol., 30, 690 (1978) and Clarke G.M. Gastrointestinal Transit of Spherical
99
9 9 » ····9 9 »····
99
Granules of Differing Size and Density, PhD Thesis (1989), University of London] , přičemž však tento přístup nevedl u člověka k výraznému pokroku, pokud hustota dávkové jednotky nepřesahuje hodnotu 2,0. Odborník v daném oboru však ví, že tak vysoká hustota představuje u konvenčního farmaceutického produktu výrazný nedostatek z hlediska zpracování a hmotnosti.Granules of Differential Size and Density, PhD Thesis (1989), University of London], but this approach has not led to significant progress in humans if the dosage unit density does not exceed 2.0. However, one of ordinary skill in the art knows that such a high density is a significant processing and weight deficiency for a conventional pharmaceutical product.
Rovněž byly popsány nízkohustotní plovoucí systémy ve formě pelet a tablet [Babu a kol., Pharmazie, 45, 268 (1990); Mazer a kol., J.Pharmac. Sci. 77, 647 (1988)] . I když lze u těchto systému porozorovat určitý pokrok, nezdá se, že tyto systémy samy o sobě poskytují prodlouženou dobu zdržení systému v žaludku. Nicméně tyto systémy nabízí určitou ochranu proti předčasnému a náhodnému opuštění žaludku, i když to vyžaduje podání těchto systému bezprostředně po jídle.Low density floating systems in the form of pellets and tablets have also been described [Babu et al., Pharmazie, 45, 268 (1990); Mazer et al., J. Pharmac. Sci. 77, 647 (1988)]. While some progress can be observed with these systems, these systems do not appear to provide an extended residence time of the system in the stomach. However, these systems offer some protection against premature and accidental abandonment of the stomach, although this requires administration of these systems immediately after a meal.
Plovoucí mikrokapsle mající velikost od 0,1 do 2 mm, obsahující hydrogenuhličitan sodný a jsoucí povlečené konvenčním, ve vodě rozpustným filmotvorným povlakovým materiálem jsou popsané v patentu US 4,106,120. Obdobné plovoucí granule, jejichž funkce je založena na bázi tvorby plynu, byly popsané v patentu US 4,844,905. Plovoucí kapsle byly rovněž popsané v patentu US 5,198,229. Atyabi a kol.Floating microcapsules having a size of from 0.1 to 2 mm containing sodium bicarbonate and coated with a conventional water-soluble film-forming coating material are described in US Patent 4,106,120. Similar floating granules whose function is based on gas generation have been described in US Patent 4,844,905. Floating capsules have also been described in US Patent 5,198,229. Atyabi et al.
[ J.Control.Rel., 42,105 (1996)] popsali iontoměničové systémy obsahující hydrogenuhličitan, který uvolňuje oxid uhličitý po uvedení do styku s žaludeční kyselinou chlorovodíkovou, kterýžto plyn je potom zachycen v semipermeabilní membráně obklopující tělíska systému, což způsobí, že tělíska systému plavou. Jako vhodný povlakový materiál je zde uveden produkt Eugragit RS. Takové částice mohou být údajně podávány společně se stravou, avšak testování uvažovaného systému za přísně dodržovaných podmínek vyprázdněného žaludku není v tomto dokumentu popsáno. Kromě toho do uvedených tělísek nebyla inkorporována žádná účinná látka, k jejímuž pozvolnému uvolňování mělo dojít.[J.Control.Rel., 42, 105 (1996)] have described bicarbonate-containing ion exchange systems which release carbon dioxide upon contact with stomach hydrochloric acid, which gas is then trapped in a semipermeable membrane surrounding the system bodies, causing the system bodies float. Eugragit RS is mentioned as a suitable coating material. Such particles may allegedly be administered with the diet, but testing of the system under consideration under strictly emptied gastric conditions is not described herein. In addition, no active substance was to be incorporated into said bodies to be sustained release.
• ·· ·· * · · · · · • · 9 9 9 • 9 ·· · · · 9 • 9 99 9 9 9 9 9 9 9
Burton a kol. [ J.Pharm.Pharmac., 47,901 (1995)] studoval u člověka gastroretenci iontoměničové pryskyřice ve formě negativně nabitých jemných částic ve srovnání s vodným roztokem. Takto bylo zjištěno, že prvních 60 až 70 % pryskyřice opouští žaludek stejně rychle jako vodný roztok, avšak zbývajících 30 až 40 % pryskyřice se v žaludku zdrží po delší časovou periodu. Všem testujícím objektům byly pryskyřice a vodný roztok podány po celonočním půstu. V uvedené publikaci však nejsou zmíněny, ani navrženy mikrosféry s obsahem účinné látky ani gastroretenční systémy mající schopnost pozvolného uvolňování účinné látky.Burton et al. [J.Pharm.Pharmac., 47,901 (1995)] studied gastroretention in humans of ion-exchange resins in the form of negatively charged fine particles as compared to an aqueous solution. Thus, it has been found that the first 60 to 70% of the resin leaves the stomach as quickly as the aqueous solution, but the remaining 30 to 40% of the resin will remain in the stomach for a longer period of time. All test subjects received the resin and aqueous solution after fasting overnight. However, there are neither mentioned nor suggested microspheres containing the active ingredient nor gastroretentive systems having a sustained release ability of the active ingredient.
Evropská patentová přihláška EP 635 261 popisuje povlečené mikročástice se zlepšenou absorpcí účinné látky, které jsou tvořeny dehydratovanými mikročásticemi obsahujícími jádro z želatinace-schopného hydrokoloidu, na kterém je nanesen film kationtového polysacharidu. Mikročástice popsané v tomto dokumentu podporují absorpci účinné látky ve střevě. Gastroretence zde není zmíněna (naopak je zde navrženo, že mikročástice mohou být obsaženy v entericky povlečené želatinové kapsli za účelem ochrany částic až do okamžiku, kdy vstoupí do dvanáctníku). V patentovém dokumentu EP 635 261 je popsána farmakologicky užitečná účinná látka, která je inkorporována do matrice mikročástic. Hydrokolidy jsou výhodně agar, pektin, xantanová guma, guarová guma, guma rohovníku, kyselina hyaluronová, kasein a ve vodě rozpustné soli kyseliny alginové. Postup pro získání mikrosfér je vícestupňovým procesem, při kterém se roztok želatinace-schopného hydrokoloidu přidá k prostředí, ve kterém dochází ke zgelovatění hydrokoloidu (tímto prostředím je například chlorid vápenatý). Takto vytvořené mikročástice se oddělí a suspendují v koncentrovaném roztoku účinné látky, ze kterého účinná látka difunduje do mikročástic. Mikročástice se potom oddělí a suspendují v roztoku kationtového polysacharidu (jakým je například diethylaminodextran), » · A > · A • A · <European patent application EP 635 261 describes coated microparticles with improved active substance absorption consisting of dehydrated microparticles comprising a core of a gelatinizable hydrocolloid on which a cationic polysaccharide film is deposited. The microparticles described herein promote the absorption of the active ingredient in the intestine. Gastroretence is not mentioned here (on the contrary, it is suggested that microparticles may be contained in an enteric coated gelatin capsule to protect the particles until it enters the duodenum). EP 635 261 discloses a pharmacologically useful active ingredient which is incorporated into a matrix of microparticles. Hydrocolides are preferably agar, pectin, xanthan gum, guar gum, carob gum, hyaluronic acid, casein and water-soluble salts of alginic acid. The process for obtaining microspheres is a multistep process in which a solution of a gelling hydrocolloid is added to a medium in which the hydrocolloid is gelled (such as calcium chloride). The microparticles thus formed are separated and suspended in a concentrated active substance solution, from which the active substance diffuses into the microparticles. The microparticles are then separated and suspended in a cationic polysaccharide solution (such as diethylaminodextran).
čímž dojde k uložení polysacharidů na povrch mikročástic. Potom se povlečené mikročástice oddělí, promyjí a vysuší. V tomto patentovém dokumentu však chybí jakýkoliv údaj o tom, jakým způsobem je účinná látka zadržena v částici v průběhu uvedených jednotlivých procesních stupňů. Ani zde není zmíněno použití rychlost regulující membrány jakožto součásti složení mikročástic. Kromě toho zde není žádná zmínka o přípravě mikročástic rozprašovacím sušením.thereby depositing the polysaccharides on the surface of the microparticles. The coated microparticles are then separated, washed and dried. However, this patent document lacks any indication of how the active ingredient is retained in the particle during said individual process steps. Again, the use of a rate-controlling membrane as part of the microparticle composition is not mentioned. In addition, there is no mention of the preparation of microparticles by spray drying.
Chitosanové mikrosféry a mikrokapsle byly rovněž popsané jako nosičové systémy léčivových látek. Jejich přehled byl publikován Yao-em a kol. [J.M.S.Chitosan microspheres and microcapsules have also been described as drug delivery systems. A review has been published by Yao et al. [J.M.S.
Rev.Macromol.Chem.Phy.,C35,155 (1995)] . V rámci přípravy takových systémů se chitosan zesíťuje zesíťujícím činidlem, jakým je glutaraldehyd. Rovněž jsou známé chitosanové mikrokapsle získané komplexním koacervačním procesem. Alginát je vhodným negativně nabitým činidlem, které může vstoupit do interakce s pozitivně nabitým chitosánem [ viz například Polk a kol., J.Pharm.Sci.83,178 (1994)] . Prolongované uvolňování účinné látky a plovoucí granule na bázi chitosanu byly popsané Miyazaki-m a kol., Chem.Pharm.Bull., 36, 4033 (1988) a Inouye-m a kol., Drug Des.Deliv., 4,55,1989 . Nicméně částice popsané v těchto dokumentech jsou veliké a neobsahují polymer modifikující rychlost uvolňování účinné látky.Rev.Macromol.Chem.Phy., C35, 155 (1995)]. In preparing such systems, chitosan is crosslinked with a crosslinking agent such as glutaraldehyde. Also known are chitosan microcapsules obtained by a complex coacervation process. Alginate is a suitable negatively charged reagent that can interact with positively charged chitosan [see, for example, Polk et al., J.Pharm. Sci. 83,178 (1994)]. Prolonged drug release and chitosan-based floating granules have been described by Miyazaki et al., Chem. Pharm.Bull., 36, 4033 (1988) and Inouye et al., Drug Des.Deliv., 4,55, 1989. However, the particles described in these documents are large and do not contain a rate-modifying polymer.
Chitosanové kompozice pro regulované a prolongované uvolňování makromolekul byly popsané v patentu US 4,895,724. Je zde popsána porézní matrice chitosanu, ve které je makromolekula dispergována. Uvádí se zde, že chitosan může být zesíťován různými činidly , mezi které patří glutaraldehyd, glyoxal, epichlorhydrin a aldehyd kyseliny jantarové.. Není zde však navrženo použití mikrosfér pro bioadhezi nebo gastroretenci.Chitosan compositions for the controlled and prolonged release of macromolecules have been described in US Patent 4,895,724. A porous matrix of chitosan in which the macromolecule is dispersed is described. It is reported that chitosan may be cross-linked by various agents including glutaraldehyde, glyoxal, epichlorohydrin and succinic aldehyde. However, the use of microspheres for bioadhesion or gastroretention is not suggested.
Chitosanové mikrosféry byly popsány také pro perorální dodávku léčiv [ Ohya a kol., J.Microencaps.,10,1 (1993); JP 5339149, EP 486 959, EP 392 487] . Takové částice však • ·Chitosan microspheres have also been described for oral drug delivery [Ohya et al., J. Microencaps., 10,1 (1993); JP 5339149, EP 486,959, EP 392,487]. However, such particles •
·· · ♦· · • · · · · • · ··· ··· • · · • ··· ·· ·· nebyly připraveny se zřetelem na poskytnutí regulovaného uvolňování účinné látky.They were not prepared to provide a controlled release of the active ingredient.
V mezinárodní patentové přihlášce WO93/21906) je popsána skupina bioadhezních polymerů ve formě mikrokapslí nebo povlaků na mikrokapslích, obsahujících farmaceuticky účinné látky. Chitosan je zde popsán jako látka, poskytující v rámci bioadhezního testu slabé' výsledky. Kromě toho způsob přípravy chitosanových mikročástic mohl přispět k tomu, že tyto částice jsou negativně nabity.International Patent Application WO93 / 21906) describes a group of bioadhesive polymers in the form of microcapsules or coatings on microcapsules containing pharmaceutically active substances. Chitosan is described herein as providing poor results in the bioadhesive assay. In addition, the process for preparing chitosan microparticles could have contributed to the negatively charged particles.
Souhrně lze tedy uvést, že by bylo žádoucí mít k dispozici systém pro uvolňování účinné látky do žaludku, který by měl následující vlastnosti:In summary, it would be desirable to have a system for releasing the active substance into the stomach, having the following characteristics:
znamenitou retenční dobu ve vyhladovělém žaludku savčích (například lidských) subjektů, vysokou zatížitelnost ve vodě rozpustnými a v tucích rozpustnými farmaceuticky účinnými látkami a regulované uvolňování takových účinných látek po časovou periodu, která je v souladu s klinickou potřebou nebo/a zlepšenou absorpci účinných látek absorpčním oknem v tenkém střevě.excellent retention time in the starved stomach of mammalian (e.g. human) subjects, high water-soluble and fat-soluble pharmaceutically active substances, and controlled release of such active ingredients over a period of time that is consistent with clinical need and / or improved absorption of active substances by absorption through the small intestine window.
Mezi další žádoucí vlastnosti patří:Other desirable properties include:
připravítelnost odpovídajících formulací za použití již zaběhnutých farmaceutických procesních postupů a použitelnost při přípravě takových formulací materiálů, které jsou schváleny pro použití v potravinách nebo léčivech, nebo materiálů, které mají obdobný statut.preparedness of the corresponding formulations using already established pharmaceutical process procedures and applicability in the preparation of such formulations of materials which are approved for use in food or pharmaceuticals or of materials of similar status.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Nyní bylo s překvapením zjištěno, že mikrosféry zahrnující vnitřní jádro (případně zahrnující zgelovatělý hydrokoloid) obsahující terapeutické činidlo (tj . účinnou látku nebo léčivo), rychlost regulující membránu z ve vodě nerozpustného polymeru (jakým je ethylcelulóza) a vnější ·· 00 • 0It has now surprisingly been found that microspheres comprising an inner core (optionally including a gelled hydrocolloid) containing a therapeutic agent (ie, an active agent or drug), a rate-controlling membrane of a water-insoluble polymer (such as ethylcellulose), and an outer ·· 00 • 0
0 0 > · · 0 · · • ♦ 0 0 •0· 000 vrstvu bioadhezního kationtového polymeru, který může zahrnovat kationtový polysacharid, kationtový protein nebo/a syntetický kationtový polymer, mohou zajistit splnění výše uvedených žádoucích vlastností.A layer of bioadhesive cationic polymer, which may include a cationic polysaccharide, a cationic protein, and / or a synthetic cationic polymer, can provide the above desirable properties.
V rámci prvního znaku vynálezu je poskytnuta účinnou látku uvolňující kompozice pro regulované uvolňování účinné látky v prostředí žaludku po prodlouženou časovou periodu, která zahrnuje mikrosféru, která ve svém vnitřním jádru obsahuje účinnou látku, a (i) rychlost regulující vrstvu ve vodě nerozpustného polymeru a (ii) vnější vrstvu bioadhezního činidla ve formě kationtového polymeru (tato kompozice bude dále uváděna jako kompozice podle vynálezu).According to a first feature of the invention, there is provided an active agent release composition for the controlled release of the active agent in the stomach environment for an extended period of time, comprising a microsphere comprising an active agent in its inner core, and (i) a rate controlling layer of water insoluble polymer; ii) an outer layer of the bioadhesive agent in the form of a cationic polymer (hereinafter referred to as the composition of the invention).
Typicky mají kompozice podle vynálezu formu množiny mikrosfér, které po podání savci společně s vhodnou tekutinou (například s vodou) nejdříve plavou na hladině obsahu žaludku a mají povrch, který poskytuje žádoucí interakci mezi částicemi a sliznicovou vystýlkou žaludku nebo se stěnou samotného žaludku potom, co je z žaludku vyprázdněna kapalina/strava. Vnitřní jádra mikrosfér, která obsahují léčivo v systému pro pozvolné uvolňování léčiva, jsou povlečena kationtovým polymerem. Rychlost regulující vrstva může být součástí buď vnitřního jádra mikrosféry obsahujícího léčivo nebo tato rychlost regulující vrstva může být přítomna jako separátní vrstva. Léčivová látka může být ve vnitřním jádru dispergována jednotně (homogenně) nebo nejednotně (heterogenně). Kompozice podle vynálezu jsou schopné zajistit uvolňování léčivové látky v prostředí žaludku [ tj . v žaludeční oblasti) gastrointestinálního traktu po prolongovanou časovou periodu (tj . po dobu, která je alespoň dvakrát delší než doba potřebná k tomu, aby se z žaludku vyprázdnila voda (za normálních podmínek)] .Typically, the compositions of the invention are in the form of a plurality of microspheres which upon administration to a mammal together with a suitable fluid (e.g., water) first float at the stomach level and have a surface that provides desirable interaction between particles and gastric mucous lining or the stomach wall after the liquid / food is emptied from the stomach. The inner cores of the microspheres that contain the drug in the sustained-release drug system are coated with a cationic polymer. The rate-controlling layer may be part of either the inner core of the drug-containing microsphere or the rate-controlling layer may be present as a separate layer. The drug substance may be dispersed uniformly (homogeneously) or non-uniformly (heterogeneously) within the inner core. The compositions of the invention are capable of providing release of the drug substance in the stomach environment [i.e. in the stomach) of the gastrointestinal tract for a prolonged period of time (i.e., a time that is at least twice as long as the time required to drain water from the stomach (under normal conditions)).
V rámci tohoto vynálezu se pod pojmem mikrosféry rozumí mikročástice, které jsou v podstatě sférické a mají • · • · · » · · · · · • · * · · · • · · · ft • · ··· · · · • ··· ··* ··* mikrometrovou velikost, a mikrokapsle (což jsou mikrosféry nebo mikrokapsle, kde je léčivová látka zapouzdřena a nikoliv homogenně dispergována v matrici). Pod pojmem v podstatě sférické se rozumí mikročástice s dobrou kulatostí (například více než 50 % částic má nejdelší změřený průměr, který je menší nebo rovný dvojnásobku nejktratšího změřeného průměru, což je stanoveno mikroskopicky).Within the scope of the present invention, the term "microspheres" refers to microparticles that are substantially spherical and have a microsphere. * Micron size, and microcapsules (which are microspheres or microcapsules where the drug substance is encapsulated and not homogeneously dispersed in the matrix). Substantially spherical is understood to mean microparticles with good roundness (for example, more than 50% of the particles have a longest measured diameter that is less than or equal to twice the shortest measured diameter, as determined microscopically).
Uvedené mikrosféry mohou mít velikost v rozmezí od 0,5 do 1000 mikrometrů, výhodněji v rozmezí od 1 do 700 mikrometrů a nejvýhodněji v rozmezí od 5 do 500 mikrometrů [střední objemový průměr (MVD) změřený za použití laserové difrakční metody] . Bylo zjištěno, že výše uvedené rozmezí velikosti mikrosfér poskytuje dobrou retenci v žaludku. Větší částice, jako například pelety a granule s velikostí větší než 1000 mikrometrů (například s velikostí 1000 až 2000 mikrometrů) nemají dobrou adhezi.Said microspheres may have a size ranging from 0.5 to 1000 microns, more preferably ranging from 1 to 700 microns, and most preferably ranging from 5 to 500 microns [mean volume diameter (MVD) measured using the laser diffraction method]. It has been found that the above microsphere size range provides good retention in the stomach. Larger particles, such as pellets and granules with a size greater than 1000 microns (e.g., 1000 to 2000 microns) do not have good adhesion.
Bylo zjištěno, že kompozice podle vynálezu mají nízkou hustotu a zpočátku plavou na hladině obsahu žaludku po podání s vhodnou dávkovači tekutinou. Když se z žaludku vyprázdní jeho obsah, částice přilnou ke stěně žaludku a povlečou jí.The compositions of the invention have been found to have low density and initially float at the gastric level after administration with a suitable dosing fluid. When the contents of the stomach are emptied, the particles adhere to the stomach wall and coat it.
Kationtové polymery, které mohou být použity jako bioadhezní činidla ve vnější vrstvě, zahrnují syntetické kationtové polymery a zejména kationtové polysacharidy a kationtové proteiny. Materiál se zvolí tak, aby mikrosféry nesly čistě positivní náboj, větší než +0,5 mV, výhodněji větší než +5,0 mV a nejvýhodněji větší než +10 mV (změřeno technikou mikroelektroforézy) při pH, 4 v 0,001M pufru (jakým je fosfátový pufr, Mcllvanesův pufr nebo Hepes-pufr).Cationic polymers that can be used as bioadhesive agents in the outer layer include synthetic cationic polymers, and in particular cationic polysaccharides and cationic proteins. The material is selected such that the microspheres carry a purely positive charge greater than +0.5 mV, more preferably greater than +5.0 mV and most preferably greater than +10 mV (as measured by microelectrophoresis technique) at pH, 4 in 0.001M buffer (such as is phosphate buffer, McIlvanes buffer or Hepes buffer).
Jakožto kationtový bioadhezivní materiál lze výhodně použít chitosan ve formě soli. Chitosan je netoxický a je přítomen v potravě. Při žaludečním pH jde o kladně nabitý biopolymer. Je známo, že chitosan může vstoupit v interakci «9 • « 99 « 9 9 9 • 9 9 9As a cationic bioadhesive material, chitosan in the form of a salt can be advantageously used. Chitosan is non-toxic and is present in the diet. At gastric pH it is a positively charged biopolymer. It is known that chitosan can interact in a «9 •« 99 «9 9 9 • 9 9 9 interaction
999 99*999 99 *
9 <9 • 9 «9··9 <9 • 9
Φ »«··Φ »« ··
se záporně nabitými skupinami kyseliny sialové v mucinu [Fiebrig a kol., Progres in Colloid and Polymers Sci., 94,66 (1994)] .with negatively charged sialic acid groups in mucin [Fiebrig et al., Progres in Colloid and Polymers Sci., 94, 66 (1994)].
Chitosan se připraví deacetylací chitinu. Stupeň deacetylace chitosanu by měl být vyšši než 40 %, výhodně vyšší než 60 % a nej výhodně ji vyšší než 80 %. Chitosan by měl mít molekulovou hmotnost vyšší než 5 000, výhodně vyšší než 10 000 a nejvýhodněji vyšší než 50 000. Chitosan může být použit ve formě soli chitosanu (například ve formě glutamátu, laktátu, chloridu nebo acetátu) nebo ve formě derivátu chitosanu, jakým je například N-trimethylchitosan-chlorid.Chitosan is prepared by deacetylation of chitin. The degree of deacetylation of chitosan should be greater than 40%, preferably greater than 60% and most preferably greater than 80%. Chitosan should have a molecular weight of greater than 5,000, preferably greater than 10,000, and most preferably greater than 50,000. Chitosan can be used in the form of a chitosan salt (e.g., glutamate, lactate, chloride or acetate) or a chitosan derivative such as is, for example, N-trimethylchitosan chloride.
Dalšími vhodnými bioadhezními polymery, které mohou být rovněž použity, jsou kyselá želatina (s vysokým isoelektrickým bodem), polygalaktosamin, proteiny (polyaminokyseliny), jako polykvartérní sloučeniny, diethylaminoethyldextran polyvinylpyridin, (PTDAE), polyhistidin, polyornithin, polyimin,Other suitable bioadhesive polymers that may also be used are acidic gelatin (high isoelectric point), polygalactosamine, proteins (polyamino acids) such as polyquaternary compounds, diethylaminoethyldextran polyvinylpyridine, (PTDAE), polyhistidine, polyornithine, polyimine,
DEAE-imin, polylysin, prolamin, (DEAE), polythiodiethylaminomethylethylen DEAE-methakrylát, DEAE-akrylamid, poly-p-aminostyren, polyoxethan, kopolymethakryláty [například kopolymery HPMA, N-(2-hydroxypropyl)methakrylamid] , Eugragit RL, Eudragit RS, Cafquat (viz patent US 3,910,862), polyamidoaminy, kationtové škroby, DEAE-dextran a DEAE-celulóza. Polykationtové látky použité v rámci vynálezu mají molekulovou hmotnost vyšší než 5 000, výhodně alespoň rovnou 50 000.DEAE-imine, polylysine, prolamine, (DEAE), polythiodiethylaminomethylethylene DEAE-methacrylate, DEAE-acrylamide, poly-p-aminostyrene, polyoxethane, copolymethacrylates [e.g. Cafquat (see U.S. Patent 3,910,862), polyamidoamines, cationic starches, DEAE-dextran and DEAE-cellulose. The polycationic materials used in the present invention have a molecular weight of more than 5,000, preferably at least 50,000.
Výhodnými ve vodě rozpustnými polymery pro použití ve funkci rychlost regulující vrstvy jsou ethylcelulóza a polymethylmethakrylát. Pod pojmem ve vodě nerozpustný polymer se zde rozumí polymer s rozpustností v destilované vodě při pH 7 menší než 1 mg/ml při pokojové teplotě. Rychlost regulují vrstva a kationtový polymer mohou být ale nemusí být tvořeny stejným materiálem (například obě tyto složky mohou být tvořeny polymethylmethakrylátem).Preferred water-soluble polymers for use as the rate-controlling layer are ethylcellulose and polymethyl methacrylate. Water-insoluble polymer refers to a polymer having a solubility in distilled water at pH 7 of less than 1 mg / ml at room temperature. The rate-controlling layer and the cationic polymer may or may not consist of the same material (for example, both may be polymethyl methacrylate).
© A A A A© A A A A
A A A · A AA A A A A
A AAAAA AAAA
A A AAA AAAA AAA AAA
A A AA A A
AAA « A A A • A AAAA «A A A A A
V případě, že farmaceuticky účinnou látkou použitou v kompozici podle vynálezu je polární účinná látka, potom vnitřní jádro mikrosféry může dále obsahovat zgelovatělý hydrokoloid (tj . hydrokoloid, který zgelovatí v průběhu výroby mikrosféry k poskytnutí jednotné struktury (zesíťovací činidlo) s terapeutickým činidlem. Vhodnými hydrokoloidními látkami, které mohou být použity v rámci vynálezu, jsou želatina, albumin a algináty, například agar, pektin, xantanová guma, guarová guma, guma rohovníku, kyselina, kyselina hyaluronová, kasein a ve vodě rozpustné soli kyseliny alginové. Želatínizující hydrokoloidy mohou být zgelovatěny postupy, které jsou známé (například ochlazením vodných roztoků,interakcí s kovovými ionty, a podobně).When the pharmaceutically active agent used in the composition of the invention is a polar active agent, the inner core of the microsphere may further comprise a gelled hydrocolloid (i.e., a hydrocolloid that gels during the production of the microsphere to provide a uniform structure (crosslinking agent) with the therapeutic agent). hydrocolloids which may be used in the present invention are gelatin, albumin and alginates, for example agar, pectin, xanthan gum, guar gum, locust bean gum, acid, hyaluronic acid, casein, and water-soluble salts of alginic acid. gelled by methods known in the art (for example, by cooling aqueous solutions, by interaction with metal ions, and the like).
Pod pojmem polární léčivo (terapeutické činidlo, farmaceuticky účinná látka) se zde rozumí sloučenina s rozdělovacím koeficientem mezi vodou a oktanolem při pH 7,4 menším než 500.As used herein, a polar drug (therapeutic agent, pharmaceutically active agent) is a compound with a partition coefficient between water and octanol at a pH of less than 500.
Kompozice podle vynálezu mohou být získány postupy, které produkují kompozice mající schopnost zachytit léčivo v žaludku a zajistit zde jeho pozvolné uvolňování (viz výše). Takto mohou být kompozice podle vynálezu připraveny různými technikami, jakými jsou například emulgace s následným odpařením rozpouštědla za vakua, povlékání postřikem a podobně. Nicméně bylo rovněž v rámci vynálezu zjištěno, že kompozice podle vynálezu mohou být vhodně připraveny emulgačním procesem kombinovaným s rozprašovacím sušením.The compositions of the invention may be obtained by processes that produce compositions having the ability to entrap the drug in the stomach and provide sustained release therein (see above). Thus, the compositions of the invention may be prepared by various techniques such as emulsification followed by solvent evaporation under vacuum, spray coating and the like. However, it has also been found within the scope of the invention that the compositions of the invention can be conveniently prepared by an emulsification process combined with spray drying.
Pro přípravu kompozic s polárními léčivy (které zahrnují ve vodě rozpustná léčiva) může být použit nový, dvojnásobně emulgační postup (voda-v-oleji-ve-vodě: w/o/w). S překvapením bylo zjištěno, že tato specifická metoda může být použita pro přípravu plovoucích mikrosfér, které jsou kladně nabité a mají schopnost regulovat uvolňování léčiva,A new two-fold emulsification process (water-in-oil-in-water: w / o / w) can be used to prepare polar drug compositions (which include water-soluble drugs). Surprisingly, it has been found that this specific method can be used to prepare floating microspheres that are positively charged and have the ability to control drug release,
I » · 0 • · 0 · · · • ·····> 0 • · · ••00 0 000 · přičemž tato metoda je zejména vhodná pro ve vodě rozpustné účinné látky.The method is particularly suitable for water-soluble active substances.
Pod pojmem olej se zde rozumí kapalina s rozpustností ve vodě nižší než 2 ml (oleje) v 10 ml (vody)(což znamená, že takový olej je nemísitelný s vodou).The term oil herein refers to a liquid having a water solubility of less than 2 ml (oils) in 10 ml (water) (meaning that such oil is immiscible with water).
Pod pojmem ve vodě rozpustná účinná látka se zde rozumí účinná látka, která má dostatečnou rozpustnost (například vyšší než 1 mg/ml, výhodně vyšší než 10 mg/ml) ve vnější vodné fázi dvojnásobné emulze (w-o-w) pro umožnění tvorby mikrosfér, které po následném rozprašovacím sušení mají obsah účinné látky, který je dostatečně vysoký (například vyšší než 10 %) pro podání takto získaných kompozic podle vynálezu ve formě konvenčních kapslí nebo ve formě obdobného perorálního systému pro dodávku účinné látky, jakým je například sáček, jehož obsah může být například podán dispergováním obsahu sáčku ve vodě a vypitím získané disperze.By water-soluble active substance is meant herein an active substance having sufficient solubility (e.g. greater than 1 mg / ml, preferably greater than 10 mg / ml) in the external aqueous phase of a double emulsion (wow) to allow formation of microspheres which, after following spray drying, the active ingredient content is sufficiently high (e.g. greater than 10%) to administer the compositions of the invention thus obtained in the form of conventional capsules or a similar oral drug delivery system, such as a sachet which may contain for example, administered by dispersing the sachet content in water and drinking the dispersion obtained.
Při přípravě kompozic podle vynálezu obsahujících polární účinné látky emulgačním postupem může být ve vodě nerozpustný polymer, který je použit jako rychlost regulující vrstva, rozpuštěn v olejové fázi.In preparing compositions of the invention containing polar active ingredients by an emulsification process, the water-insoluble polymer that is used as the rate-controlling layer may be dissolved in the oil phase.
V případě nepolárních farmaceuticky účinných látek může být použit emulgační proces olej-ve-vodě. V každém případě může být emulze vysušena rozprašováním. Pod pojmem nepolární účinné látky se zde rozumí farmaceuticky účinné látky, které jsou dostatečně rozpustné (tj . více než 1 mg/ml, výhodně více než 10 mg/ml) v organickém rozpouštědle (tato rozpouštědla zahrnují dichlormethan, chloroform, ethylacetát a podobně) k tomu, aby byla účinná látka schopna rozpustit se ve zvolené organické fázi emulzního systému olej-ve-vodě v dostatečné míře k tomu, aby bylo možné získat po následném rozprašovacím sušení mikrosféry, mající dostatečně vysoký obsah účinné látky (například vyšší než 10 %) k tomu, aby bylo možné podání takto připravených kompozic podle vynálezu v konvenční jednotlivéFor non-polar pharmaceutically active substances, an oil-in-water emulsification process may be used. In either case, the emulsion may be spray dried. As used herein, non-polar active agents are meant to be pharmaceutically active agents that are sufficiently soluble (ie, greater than 1 mg / ml, preferably greater than 10 mg / ml) in an organic solvent (such solvents include dichloromethane, chloroform, ethyl acetate, and the like) to for the active ingredient to be able to dissolve in the selected organic phase of the oil-in-water emulsion system to a sufficient extent to obtain microspheres having a sufficiently high active ingredient content (e.g. greater than 10%) after subsequent spray drying; to allow the administration of the thus prepared compositions of the invention in a conventional individual
» · 0 · 0 · jednotkové tvrdé kapsli (například z želatiny nebo škrobu) nebo v jiném obdobném perorálním systému pro podání účinné látky, jakým je například sáček, jehož obsah může být podán například dispergováním obsahu sáčku ve vodě a vypitím získané disperze.Unit hard capsule (for example of gelatin or starch) or another similar oral delivery system, such as a sachet, the content of which may be administered, for example, by dispersing the sachet content in water and swallowing the obtained dispersion.
Při přípravě kompozic podle vynálezu obsahujících nepolární účinné látky může být terapeutické činidlo rozpuštěno ve stejném rozpouštědle (tj . v olejové fázi), jaké je použito pro rychlost regulující vrstvu.In preparing compositions of the invention containing non-polar active agents, the therapeutic agent may be dissolved in the same solvent (i.e., the oil phase) used for the rate-controlling layer.
Pro odborníka je zřejmé, že farmaceuticky účinná látka může být rozpuštěna v použité vnitřní fázi nebo může být v této fázi suspendována (což závisí na její rozpustnosti v této fázi).It will be appreciated by those skilled in the art that the pharmaceutically active agent may be dissolved in, or suspended in, the internal phase used (depending on its solubility in that phase).
V případě jak polárních, tak i nepolárních farmaceuticky účinných látek je bioadhezní kationtový polymer přítomen ve vodné fázi, kterou je buď vodná fáze emulze olej-ve-vodě nebo externí vodná fáze emulze voda-v-oleji-ve-vodě. Uvedené emulzní systémy mohou být připraveny postupy, které jsou v daném oboru velmi dobře známé a které budou popsány dále.In the case of both polar and non-polar pharmaceutically active substances, the bioadhesive cationic polymer is present in the aqueous phase, which is either the aqueous phase of the oil-in-water emulsion or the external aqueous phase of the water-in-oil-in-water emulsion. Said emulsion systems may be prepared by methods well known in the art and described below.
V případě, že jsou kompozice podle vynálezu připraveny výše popsanými emulgačními postupy, potom vhodné koncentrace pro použití v kompozicích podle vynálezu jsou takové, že koncentrace želatinizujícího hydrokoloidu (v případě, že je použit) pro přípravu vnitřní fáze dvojnásobné emulze činí 0,1 až 30 %, výhodně 0,5 až 20 %. Koncentrace rychlost regulující vrstvy ve vhodném organickém rozpouštědle činí 0,5 až 20 %, výhodně 1 až 10 %. Organickým rozpouštědlem je výhodně dichlormethan. Koncentrace bioadhezního kati ontového polymeru použitého pro přípravu vnější fáze dvojnásobné emulze činí 0,05 až 10 hmotn.%, avšak výhodně 0,1 až 5 hmotn.% a nejvýhodněji 0,2 až 2 hmotn.%. Koncentrace farmaceuticky účinné látky může činit 0,01 až 90 % v závislosti na konkrétně použité účinné látce. Výše uvedené procentické údaje jsou vyjádřeny jako • · 9 «, 9 · · 9 9 9 «999 · 9 9 9 9999When the compositions of the invention are prepared by the above-described emulsification procedures, suitable concentrations for use in the compositions of the invention are such that the concentration of the gelling hydrocolloid (if used) for preparing the internal phase of the double emulsion is 0.1 to 30. %, preferably 0.5 to 20%. The concentration of the rate-controlling layer in a suitable organic solvent is 0.5 to 20%, preferably 1 to 10%. The organic solvent is preferably dichloromethane. The concentration of the bioadhesive cationic polymer used to prepare the external phase of the double emulsion is 0.05 to 10% by weight, but preferably 0.1 to 5% by weight, and most preferably 0.2 to 2% by weight. The concentration of the pharmaceutically active agent may be 0.01 to 90% depending on the particular active agent used. The above percentages are expressed as • · 9 «, 9 · · 9 9 9« 999 · 9 9 9 9999
9999 9 * 9 9 999 999 · · · 9 99999 9 * 9 9,999,999 · · · 9 9
9999 9 999 999 «9 99 hmotnostní procentické údaje příslušné, složky v příslušné fázi emulze.% By weight of the respective component in the respective phase of the emulsion.
dobře známé chitosanovýchwell known chitosan
Po vytvoření příslušného emulzního systému mohou být kompozice podle vynálezu vhodně připraveny sušením rozprašováním za podmínek, které jsou v daném oboru velmi Tak například příprava jednoduchých mikrosfér rozprašovacím sušením ' chitosanu rozpuštěného ve zředěné kyselině octové bylo popsáno v rámci dosavadního stavu techniky Sugaya-ou (Jpn.Kokai Tokyo Koho, JP 6320302). Nyní bylo zjištěno, že rozprašovací sušení (sušení rozprašováním) je proces pro přípravu mikročástic obsahujících farmaceuticky účinné látky, který může být snadno realizován ve velkém měřítku.Once the appropriate emulsion system has been formed, the compositions of the invention can be conveniently prepared by spray drying under conditions that are very well known in the art. For example, the preparation of simple microspheres by spray drying chitosan dissolved in dilute acetic acid has been described in the prior art Sugaya. Kokai Tokyo Koho, JP 6320302). It has now been found that spray drying (spray drying) is a process for the preparation of microparticles containing pharmaceutically active substances which can be easily realized on a large scale.
Emulzní formulace může být takto převedena na mikrosféry za použití vhodných zařízení pro sušení rozprašováním. Vhodnými zařízeními pro sušení rozprašováním jsou zařízení uvedená v dále zařazených příkladech provedení vynálezu. Jinými vhodnými použitelnými zařízeními jsou zařízení komerčně dostupná u firem Buchi (Švýcarsko), Niro/Aeromatic-Fielder (Švýcarsko/USA), LabPlant (Velká británie) a Yamamoto (Japonsko). Provozní podmínky těchto zařízení, jakými jsou zejména přítok roztoku do rozprašovací sušárny, velikost rozprašovací trysky, vstupní a výstupní teplota vzduchu, rozprašovací tlak a průtok vzduchu rozprašovací sušárnou, mohou být nastaveny podle pokynu výrobce tak, aby se u produkovaných mikrosfér dosáhlo požadované velikosti částic a požadované schopnosti uvolňovat účinnou látku. Takové optimální provozní podmínky mohou být snadno stanoveny odborníkem v daném oboru.The emulsion formulation can thus be converted into microspheres using suitable spray drying devices. Suitable spray drying devices are those set forth in the examples which follow. Other suitable useful devices are those commercially available from Buchi (Switzerland), Niro / Aeromatic-Fielder (Switzerland / USA), LabPlant (United Kingdom) and Yamamoto (Japan). The operating conditions of such devices, such as spray solution inlet, spray nozzle size, air inlet and outlet temperature, spray pressure and air flow through the spray dryer, can be adjusted according to the manufacturer's instructions to achieve the desired particle size for the microspheres produced and desired release properties. Such optimal operating conditions can be readily determined by one skilled in the art.
V rámci dalšího znaku vynálezu je poskytnut způsob přípravy kompozice podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se suší rozprašováním emulze olej-ve-vodě nebo emulze voda-v-oleji-ve-vodě obsahující složky kompozice podle vynálezu.According to a further feature of the invention there is provided a process for the preparation of a composition according to the invention which comprises spray-drying an oil-in-water emulsion or a water-in-oil-in-water emulsion containing the components of the composition according to the invention.
I · · > · · ·· · «I · · · · · · · ·
Zlepšené žaludeční retence může být dosaženo u kompozic podle vynálezu zvýšením pH žaludku nad normální půstové rozmezí (pH v tomto případě činí 1,5 až 2,5). Za těchto podmínek zbytky kyseliny sialové v mukusu se výraznou měrou nacházejí v ionizované formě a jsou schopné ve značné míře vstoupit v interakci s kationtovým polymerem. I některé potraviny vyvolávají zvýšení pH nad hodnotu 5, přičemž toto zvýšení trvá po dobu 30 minut nebo ještě déle. Pacienti, kterým jsou podávány H2 antagonizující činidla, inhibitory protonové pumpy nebo antacidy, představují speciální případ, kdy je výše uvedené výhodný dosaženo samo sebou na základě skutečnosti, že ke zvýšení pH žaludku na 4 dojde účinkem podávané farmaceuticky účinné látky. Zvýšení hodnoty pH tímto způsobem může být obzvláště užitečné při léčení bakteriální infekce H. pylori.Improved gastric retention can be achieved with the compositions of the invention by increasing the pH of the stomach above the normal fasting range (in this case the pH is 1.5 to 2.5). Under these conditions, the sialic acid residues in the mucus are largely in ionized form and are able to interact to a large extent with the cationic polymer. Even some foods cause a pH increase above 5, which lasts for 30 minutes or longer. Patients receiving H 2 antagonists, proton pump inhibitors or antacids are a special case in which the above is advantageous because of the fact that increasing the pH of the stomach to 4 is due to the effect of the pharmaceutically active agent being administered. Increasing the pH in this manner may be particularly useful in the treatment of a bacterial H. pylori infection.
Takto je v rámci dalšího znaku vynálezu poskytnuta souprava pro použití při léčení infekce H. pylori, která zahrnuje H2-antagonizující činidlo, inhibitor protonové pumpy nebo antacid a kompozici podle vynálezu obsahující účinnou látku vhodnou pro léčení infekce H. pylori.Thus, in a further aspect of the invention, a kit is provided for use in the treatment of H. pylori infection comprising a H 2 -antagonizing agent, a proton pump inhibitor or an antacid and a composition of the invention comprising an active agent useful for treating H. pylori infection.
Kompozice podle vynálezu mohou být případně povrchově vytvrzeny, například v případě, že je to vhodné, částečným zesíťěním za použití glutaraldehydu, formaldehydu, benzydianonu, benzochinonu, tripolyfosfátu nebo dalších o sobě známých zesíťujících činidel, aby se dosáhlo neporušené bioadhezivní povrchové vrstvy, která by se rychle nerozpouštěla v žaludku, což by v opačném případě znamenalo, že nebude dosaženo požadovaného bioadhezního účinku. Podmínky realizace zesítění, mezi které například patří požadované množství zesíťujícího činidla, se stanoví monitorováním potenciálu zeta mikročástic a nastavováním provozních podmínek až do okamžiku, kdy je dosaženo požadovaného potenciálu zeta (stanoveného například technikou mikroelektroforézy částic v pufru s nízkou iontovou silou (0,001M) při hodnotě pH 4,0). Kompozice • · · · · ·· · · ··· · · · · «···Optionally, the compositions of the invention may be surface cured, for example, if appropriate, by partial cross-linking using glutaraldehyde, formaldehyde, benzydianone, benzoquinone, tripolyphosphate, or other known cross-linking agents to provide an intact bioadhesive coating that would it did not dissolve rapidly in the stomach, which would mean that the desired bioadhesive effect would not be achieved. Cross-linking conditions, such as the required amount of cross-linking agent, are determined by monitoring the zeta microparticle potential and adjusting the operating conditions until the desired zeta potential (as determined, for example, by the low ionic strength (0.001M) microelectrophoresis technique in particles at 0.001M). pH 4.0). Composition · · · · ··· · · ···
0 0 0 · 0 0 0 9 • 9909 0 · 9 9 ··· 900 • · 9 0 9 00 0 0 · 0 0 0 9 • 9909 0 · 9 9 ··· 900 • · 9 0 9 0
0000 · 00· «00 00 00 17 podle vynálezu nese čistě kladný náboj, o kterém se předpokládá, že je původcem požadovaného bioadhezního účinku v důsledku interakce se záporným nábojem skupin kyseliny sialové mucinu.The present invention carries a purely positive charge, which is believed to be the causative agent of the desired bioadhesive effect due to the interaction with the negative charge of the sialic acid groups of the mucin.
Kompozice podle vynálezu mohou být podávány savci ve vhodných dávkových formách a prostřednictvím prostředků pro dodávku účinné látky, přičemž všechny tyto formy jsou o sobě známé a zahrnují například kapsli, prášek, nebo slisovanou tabletu, které se podávají ústy a které se rozpustí v žaludku za uvolnění bioadhezní částice. Uvedené kompozice mohou být podávány společně s vhodnou kapalinou (kterou je například voda).The compositions of the invention may be administered to a mammal in suitable dosage forms and by means of a drug delivery device, all of which are known per se and include, for example, a capsule, a powder, or a compressed tablet to be administered orally and dissolved in the stomach to release bioadhesive particles. Said compositions may be administered together with a suitable liquid (such as water).
Farmaceuticky účinnými látkami, které mohou být obsaženy v kompozicích podle vynálezu, jsou účinné látky, které jsou vhodné pro lokální léčení poruch žaludku, jakož i sloučeniny, které typicky vykazují omezenou absorpci v gastrointestinálním traktu v důsledku omezené absorpce v tenkém střevě. Účinnými látkami, které jsou užitečné pří léčení chorob zasahujících žaludek, jsou látky vhodné pro léčení infekce H. pylori, jakož i H2-antagonizující činidla a inhibitory protonové pumpy. Dále je uvedenen příkladný a neomezující seznam látek připadajících v tomto ohledu v úvahu: metronidazol, ampicilin, doxycyclin, tetracyklin, oxytzetracyklin,, intraconazol, ranitidin, cimetidin, famotidin, nizatidin· a omeprazol.Pharmaceutically active agents which may be included in the compositions of the invention are those suitable for the topical treatment of gastric disorders, as well as compounds that typically exhibit limited absorption in the gastrointestinal tract due to limited absorption in the small intestine. Active compounds which are useful in treating diseases intervening stomach are useful for the treatment of H. pylori infection, as well as H 2 -antagonizující agents and proton pump inhibitors. The following is an exemplary and non-limiting list of substances that may be considered in this regard: metronidazole, ampicillin, doxycycline, tetracycline, oxytzetracycline, intraconazole, ranitidine, cimetidine, famotidine, nizatidine and omeprazole.
Farmaceuticky účinné látky vykazující výhodnou absorpci v tenkém střevě a použitelné v kompozicích podle vynálezu mohou být nalezeny ve všech terapeutických kategoriích. Dále je uveden příkladný a neomezující seznam takových účinných látek: levodopa, methyldopa, furosemid, carvedilol, atenolol, topiramat, hydrochlorothiazid, captopril a orlistat (a další účinné látky pro léčení obezity).Pharmaceutically active substances having advantageous absorption in the small intestine and useful in the compositions of the invention can be found in all therapeutic categories. The following is an exemplary and non-limiting list of such active ingredients: levodopa, methyldopa, furosemide, carvedilol, atenolol, topiramate, hydrochlorothiazide, captopril and orlistat (and other active ingredients for the treatment of obesity).
Rovněž mohou být použity kombinace výše uvedených terapeutických činidel/účinných látek.Combinations of the above therapeutic agents / active agents can also be used.
• 4• 4
44
4 44 4
I 4 4 4 4I 4 4 4 4
4» 44 »4
44
Za účelem vyloučení jakékoliv pochybnosti je třeba uvést, že výraz terapeutické činidlo zde znamená činidlo, které je vhodné pro použití při léčení a prevenci nemocí.For the avoidance of doubt, the term therapeutic agent herein means an agent suitable for use in the treatment and prevention of diseases.
Kompozice podle vynálezu mohou být použity pro léčení nebo prevenci nemocí nebo chorobných stavů u savčích pacientů. Pro výše uvedený příkladný a neomezující seznam farmaceuticky účinných látek lze uvést ty nemoci nebo chorobné stavy, o kterých je známo, že jsou těmito účinnými látkami léčitelné, a zejména nemoci a chorobné stavy, které jsou specificky uvedeny v souvislosti s výše vyjmenovanými účinnými látkami v Martindale, The Extra Pharmacopoeia,31.vyd., Royal Pharmaceutical Society (1996).The compositions of the invention may be used to treat or prevent diseases or conditions in mammalian patients. For the exemplary and non-limiting list of pharmaceutically active substances mentioned above, mention may be made of those diseases or conditions known to be treatable by these active substances, and in particular those diseases and conditions specifically mentioned in connection with the aforementioned active substances in Martindale. , The Extra Pharmacopoeia, 31st Ed., Royal Pharmaceutical Society (1996).
Množství terapeutického činidla, které může být použito v kompozicích podle vynálezu, bude záviset na konkrétním použitém terapeutickém činidle a na konkrétní léčené nemoci, přičemž se toto množství však bude pohybovat v rozmezí od 0,1 do 10 g. Pro odporníka je zřejmé, že vhodné dávkování terapeutických činidel může být stanoveno rutinním způsobem. Tak například odhad dávkování může být odvozen od dávkování známých injikovatelných produktů za předpokladu, že se absorbuje 0,1 až 100 % podané dávky.The amount of therapeutic agent that can be used in the compositions of the invention will depend on the particular therapeutic agent used and the particular disease to be treated, but will be in the range of 0.1 to 10 g. the dosage of the therapeutic agents can be determined routinely. For example, the dosage estimate may be derived from the dosage of known injectable products, provided that 0.1 to 100% of the administered dose is absorbed.
Vhodné jednotlivé jednotkové dávky mohou takto činit 100 mikrogramů až 1000 miligramů a to v závislosti na konkrétních podaných terapeutických činidlech a na způsobu podání. Vhodné denní dávky jsou 100 mikrogramů až 5 gramů/den a to zase v závislosti na podaných terapeutických činidlech.Suitable single unit doses may thus be from 100 micrograms to 1000 milligrams, depending on the particular therapeutic agents administered and the mode of administration. Suitable daily dosages are 100 micrograms to 5 grams / day, depending on the therapeutic agents administered.
Kompozice podle vynálezu mohou být podány jednou nebo vícekrát (například třikrát) denně a to v závislosti na chorobném stavu, který je léčen.The compositions of the invention may be administered one or more times (e.g., three times) per day, depending on the condition being treated.
Kompozice podle vynálezu mohou rovněž obsahovat další přísady ve formě farmaceutických pomocných látek, jakými jsou konzervační prostředky (například nízké koncentrace látek, mezi které patří například pyrosíran sodný), • · Φ φ «φφφφ • φ · ·· · · · · · φThe compositions of the invention may also contain other ingredients in the form of pharmaceutical excipients such as preservatives (for example low concentrations of substances such as sodium pyrosulfate),
ΦΦΦ φ · φφφφ φ φφφφ φ φ φ φ ΦΦΦ ΦΦΦ φ φ · φ « φ φφφφ φ ΦΦΦ Φ·Φ φφ φφ stabilizátory, aromatizující látky, látky podporující absorpci, plniva (například laktóza, mikrokrystalická celulóza), maziva, soli kyseliny žlučové, fosfolipidy a enzymové inhibitory.Átory φ stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabiliz stabilizφ phospholipids and enzyme inhibitors.
Výhodou kompozic podle vynálezu je to, že mohou mít schopnost významné retence v prázdném žaludku savců (například lidí), mohou obsahovat vysoký obsah ve vodě rozpustných a v tucích rozpustných farmaceuticky účinných látek, přičemž zaručují regulované uvolňování uvedených farmaceuticky účinných látek po dobu, která je v souladu s klinickou potřebou.An advantage of the compositions of the invention is that they may have significant retention in the empty stomach of mammals (e.g., humans), may contain a high content of water-soluble and fat-soluble pharmaceutically active substances, while guaranteeing the controlled release of said pharmaceutically active substances over a period of time. in accordance with clinical need.
Kromě toho je výhodou kompozic podle vynálezu i to, že mohou být použity v případě, kdy asistují pří retenci farmaceutických činidel v žaludku savců v rámci lokálního léčení chorob žaludku nebo kdy zlepšují intestinální absorpci účinných látek, které mají omezenou schopnost absorpce v tenkém střevě savců.In addition, the compositions of the invention also have the advantage that they can be used when assisting the retention of pharmaceutical agents in the stomach of a mammal in the topical treatment of gastric diseases or improving the intestinal absorption of active substances having limited absorption capacity in the small intestine of mammals.
Další výhodou kompozic podle vynálezu je to, že mohou být připraveny za použití zaběhnutých farmaceutických postupů a materiálů, které jsou schváleny pro použití v potravinách nebo léčivech nebo mají jiný obdobný statut.A further advantage of the compositions of the invention is that they can be prepared using established pharmaceutical procedures and materials that are approved for use in food or pharmaceuticals or have other similar status.
V rámci dalšího znaku vynálezu je poskytnut způsob léčení nebo profylakce nemoci, jehož podstata spočívá v tom, že se kompozice podle vynálezu obsahující terapeutické činidlo, které je účinné proti uvedené nemoci, podá pacientovi, který takové léčení potřebuje.According to a further feature of the invention there is provided a method of treating or prophylaxis of a disease, comprising administering to a patient in need thereof a composition of the invention comprising a therapeutic agent effective against said disease.
V následující části popisu je vynález neomezujícím způsobem ilustrován pomocí příkladů jeho konkrétního provedení, přičemž příklady 1 až 4 mají za cíl demonstrovat skutečnost, že v případě, kdy se použijí určité postupy, z nichž některé jsou popsané v rámci dosavadního stavu techniky, není možné získat mikrosféry s požadovanými vlastnostmi. Následující příklady (5 až 7) ilustrují vynález, v rámci kterého se připraví gastroretenční • · · · · « mikrosféry s regulovaným uvolňováním účinné látky za použití nového kombinovaného způsobu zahrnujícího emulgaci a sušení rozprašováním [emulze voda-v-oleji-ve-vodě (w/o/w) a emulze olej-ve-vodě (o/w)] . Příklad 8 demonstruje skutečnost, že kompozice podle vynálezu vykazují zlepšenou retenci v žaludku lidských pacientů.In the following, the invention is illustrated in a non-limiting manner by way of examples of a specific embodiment thereof, examples 1 to 4 being intended to demonstrate that when certain procedures are used, some of which are described in the prior art, microspheres with the desired properties. The following examples (5-7) illustrate the invention in which gastroretentive controlled release microspheres are prepared using a novel combination process comprising emulsification and spray drying (water-in-oil-in-water emulsion ( w / o / w) and oil-in-water emulsions (o / w)]. Example 8 demonstrates that the compositions of the invention exhibit improved gastric retention in human patients.
Příklady se vztahují k výkresům, na kterých:The examples relate to the drawings in which:
obr.l znázorňuje profil uvolňování účinné látky z mikročástic obsahujících cimetidin, přičemž tyto mikročástice byly získány kombinovanou metodou emulgace w/o a rozprašovacího sušení;Fig. 1 shows the release profile of the active ingredient from cimetidine-containing microparticles, these microparticles being obtained by a combined w / o emulsion spray-drying method;
obr. 2 znázorňuje profil uvolňování účinné látky z mikročástic obsahujících nizatidin, přičemž tyto mikročástice byly získány kombinovanou metodou emulgace o/w a rozprašovacího sušení;Fig. 2 shows the release profile of the active ingredient from nizatidine-containing microparticles, these microparticles being obtained by a combined o / w emulsification and spray drying method;
obr.3 znázorňuje profil mikročástic obsahujících mikročástice byly získány uvolňování cimetidin, kombinovanou účinné látky z přičemž tyto metodou emulgace w/o/w a rozprašovacího sušení;Fig. 3 shows the profile of the microparticles containing the microparticles obtained by the release of cimetidine, the combined active ingredient from the method of emulsification w / o / w and spray drying;
obr.4 znázorňuje profil uvolňování účinné látky z mikročástic obsahujících famotidin, přičemž tyto mikročástice byly získány kombinovanou metodou emulgace w/o/w a rozprašovacího sušení; a obr.5 znázorňuje histogram ilustrující vyprazdňování z žaludku formulace tvořené mikrosférami obsahujícími dinatriumclondronát-tetrahydrát, přičemž tyto mikroféry byly získány kombinovanou metodou emulgace w/o/wa rozprašovacího sušení.Fig. 4 shows the release profile of the active ingredient from famotidine-containing microparticles, which microparticles were obtained by a combined w / o / w emulsion spray-drying method; and Fig. 5 is a histogram illustrating gastric emptying of microspheres containing disodium clondronate tetrahydrate containing microspheres obtained by a combined w / o / w emulsion spray drying method.
• 9 9 49 9 4
4 4 · • 444 4444 • 444 444
9 99 9
99999999
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Příklad 1Example 1
Příprava nezesítěných chitosanových mikrosférPreparation of non-cross-linked chitosan microspheres
0,3 až 0,4 gramu chitosanhydrochloridu (dostupného u norské firmy Pronova pod obchodním označením Seacure CL 210) se odváží do 50 ml kádinky, načež se do kádinky přilije 20 ml vody za účelem rozpuštění chitosanu. Objem získaného roztoku se doplní na 100 ml vodou a roztok se použije v procesu rozprašovacího sušení. Souproudé sušení rozprašováním bylo provedeno za použití rozprašovací sušičky typu SD-04 (Lab Plant, Velká Británie) se standardní tryskou 0,5 mm. Vstupní teplota byla udržována na hodnotě 160 °C. Průtok rozprašovaného roztoku byl nastaven na 6 ml/min. Průtok stlačeného vzduchu (meření podle objemu vstupujícího vzduchu) byl nastaven na hodnotu 10 1/min. Získané částice mají dobrou kulovitost, stanovenou fotomikroskopicky (Nikon Optiphot) při 20 nebo 40 násobném zvětšení, a mají střední velikost rovnou 6 mikrometrů [střední objemový průměr (MVD), změřeno laserovou difrakční metodou (Malvern Mastersizer Model MS 1002)] . Získané částice nesou kladný potenciál zeta (povrchový náboj) +27 mV, stanovený v 0,001M acetátovém pufru při pH 4,0 za použití zařízení Malvern Zetasizer mark IV. Za účelem tohoto měření se v uvedeném pufrovém systému disperguje 1 až 3 mg mikrosfér.0.3 to 0.4 grams of chitosan hydrochloride (available from Norwegian company under the tradename Seacure CL 210) is weighed into a 50 ml beaker and 20 ml of water is then added to the beaker to dissolve the chitosan. The volume of the solution obtained is made up to 100 ml with water and the solution is used in the spray-drying process. Co-current spray drying was performed using a SD-04 spray dryer (Lab Plant, UK) with a standard nozzle of 0.5 mm. The inlet temperature was maintained at 160 ° C. The spray solution flow rate was set to 6 ml / min. The compressed air flow (measured by the inlet air volume) was set to 10 l / min. The particles obtained have good sphericity, determined photomicroscopically (Nikon Optiphot) at 20 or 40 times magnification, and have a mean size equal to 6 microns [mean volume diameter (MVD) as measured by laser diffraction method (Malvern Mastersizer Model MS 1002)]. The obtained particles carry a positive zeta potential (surface charge) of +27 mV, as determined in 0.001 M acetate buffer at pH 4.0 using a Malvern Zetasizer mark IV. For this measurement, 1-3 mg of microspheres are dispersed in said buffer system.
Bylo však zjištěno, že mikrosféry připravené tímto způsobem ve vodě bobtnají a rychle se rozpouštějí v pufru při pH 2,0 (podmínky panující v žaludku). Takové částice by proto měli v žaludku krátký poločas existence a nevykazovaly by tedy schopnost regulovaného uvolňování účinné látky ani požadovanou gastroretenci.However, it has been found that the microspheres prepared in this manner swell in water and dissolve rapidly in buffer at pH 2.0 (stomach conditions). Such particles would therefore have a short half-life in the stomach and would therefore not exhibit a controlled release capability or gastroretention.
• 9 9 999 9 99
999 99 9989 99 9
Příklad 2Example 2
Příprava zesítěných chitosanových mikrosfér bez rychlost regulující vrstvy za použití rozprašovacího sušeníPreparation of cross-linked chitosan microspheres without a rate-controlling layer using spray drying
Za účelem získání stabilních chitosanových mikrosfér, které by nebobtnaly a které by se rychle nerozpouštěly, byly připraveny mikrosféry bez farmaceuticky účinné látky a to rozprašovacím sušením za použití formaldehydu a glutaraldehydu ve funkci zesíťujících činidel.In order to obtain stable, non-swellable and non-swellable chitosan microspheres, microspheres without a pharmaceutically active agent were prepared by spray drying using formaldehyde and glutaraldehyde as crosslinking agents.
V tomto případě se opakuje postup podle příkladu 1 s výjimkou spočívající v tom, že se k chitosanovému roztoku před rozprašováním přidá definované množství vodného roztoku formaldehydu nebo glutaraldehydu. Koncentrace chitosanu je rovna 0,1 %. Definovaná množství zesíťujícího činidla činila 0,5, 1,0, 2,0, 4,0 a 8,8 ml 1% formaldehydového roztoku a 0,5, 1,0, 1,5 , 2,0, 4,0, 8,0 a 16,0 ml 1% glutaraldehydového roztoku.In this case, the procedure of Example 1 is repeated except that a defined amount of aqueous formaldehyde or glutaraldehyde solution is added to the chitosan solution prior to spraying. The chitosan concentration is 0.1%. Defined amounts of crosslinking agent were 0.5, 1.0, 2.0, 4.0 and 8.8 ml of 1% formaldehyde solution and 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 4.0, 8.0 and 16.0 ml of 1% glutaraldehyde solution.
Takto připravené mikrosféry mají dobrou kulovitost. Velikost mikrosfér připravených za použití zesíťujícího činidla tvořeného formaldehydem se pohybuje v rozmezí od 1,75 do 3,2 mikrometru (MDV), jejich potenciál zeta měřený v 0,001M acetátovém pufru při pH 4 se pohybuje v rozmezí od +16 do +20 mV. Čím větší množství zesíťujícího činidla se použije, tímž nižší potenciál zeta mikrosféry mají. Za použití glutaraldehydových zesíťujících systémů mají mikrosféry hodnotu MVD pohybující se od 1,5 do 3,7 mikrometru a potenciál zeta pohybující se od +21 do +14,5 mV; stejně jako v předešlém případě platí, že čím větší množství zesíťujícího činidla se použije, tím nižší potenciál zeta mikrosféry mají. V případě, že se použije 0,2% chitosanový roztok a stejné množství glutaraldehydu, potom mají mikrosféry ještě dobrou kulovitost, avšak mají poněkud větší velikost [ tato velikost se pohybuje od 8,8 do 2,3 mikrometru (MDV)] . Potenciál zeta těchto mikrosfér je • · • · · » φ··· φφ φ φ φ« stejný jako u mikrosfér získaných za použití 0,1% chítosanového roztoku. Tyto mikrosféry neobsahují farmaceuticky účinnou látku. Dále budou připraveny stejné mikrosféry, které však farmaceuticky účinnou látku obsahuj í.The microspheres thus prepared have good sphericity. The size of the microspheres prepared using the formaldehyde crosslinking agent ranges from 1.75 to 3.2 microns (MDV), with a zeta potential measured in 0.001M acetate buffer at pH 4 ranging from +16 to +20 mV. The greater the amount of crosslinking agent used, the lower the potential of zeta microspheres. Using glutaraldehyde crosslinking systems, the microspheres have an MVD ranging from 1.5 to 3.7 microns and a zeta potential ranging from +21 to +14.5 mV; as in the previous case, the greater the amount of crosslinking agent used, the lower the zeta microspheres potential. When a 0.2% chitosan solution and the same amount of glutaraldehyde are used, the microspheres still have good spheres but are somewhat larger in size (this size ranges from 8.8 to 2.3 microns (MDV)). The zeta potential of these microspheres is the same as the microspheres obtained using a 0.1% chitosan solution. These microspheres do not contain a pharmaceutically active agent. Next, the same microspheres will be prepared but containing the pharmaceutically active agent.
Příklad 3Example 3
Příprava mikrosfér obsahujících farmaceuticky účinnou látku za použití rozprašovacího sušeníPreparation of microspheres containing a pharmaceutically active agent using spray drying
Tyto mikrosféry se připraví postupem, který je obdobný s postupem popsaným v příkladu 2.These microspheres were prepared by a procedure similar to that described in Example 2.
K 500 ml 0,1% vodného roztoku chitosanu nebo k 250 ml 0,2% vodného roztoku chitosanu se přidá 10 mg cimetidinu. Za míchání magnetickým míchadlem se potom přidá specifické množství 2% glutaraldehydového vodného roztoku nebo 1% formaldehydového vodného roztoku. Sušení rozprašováním bylo provedeno za podmínek popsaných v příkladu 1.To 500 ml of a 0.1% aqueous chitosan solution or to 250 ml of a 0.2% aqueous chitosan solution is added 10 mg of cimetidine. A specific amount of 2% glutaraldehyde aqueous solution or 1% formaldehyde aqueous solution is then added under magnetic stirring. Spray drying was performed under the conditions described in Example 1.
Získané mikrosféry mají následující vlastnosti. Všechny mikrosféry jsou kulovité. Obsah účinné látky v mikrosférách činí přibližně 17 hmotn.%. Velikost mikročástic (MVD) se pohybuje od 2,0 do 7,9 mikrometru a to v závislosti na použité výchozí koncentraci chitosanu (0,1% nebo 0,2%) a na množství přidaného zesíťujícího činidla (1 až 4 ml 4% glutaraldehydu). Potenciál zeta při pH 4,0 v 0,001M acetátovém pufru se pohybuje v úzkém rozmezí od +15 do +17 mV. Obdobné výsledky se získají za použití formaldehydu ve funkci zesíťujícího činidla.The microspheres obtained have the following properties. All microspheres are spherical. The active ingredient content of the microspheres is approximately 17% by weight. The microparticle size (MVD) ranges from 2.0 to 7.9 microns, depending on the initial chitosan concentration used (0.1% or 0.2%) and the amount of crosslinking agent added (1 to 4 mL of 4% glutaraldehyde) ). The zeta potential at pH 4.0 in 0.001M acetate buffer ranges from +15 to +17 mV. Similar results are obtained using formaldehyde as a crosslinking agent.
Obsah farmaceuticky účinné látky v mikrosférách se měří následujícím způsobem. Přesné zvážené definované množství chitosanových mikrosfér s obsahem účinné látky se předloží do 50 ml odměrné baňky. Pevný podíl se disperguje a zředí na daný objem 0,lN kyselinou sírovou. Získaná suspenze se potom podrobí účinku ultrazvuku v ultrazvukové komůrceThe content of the pharmaceutically active agent in the microspheres is measured as follows. An accurately weighed defined quantity of chitosan microspheres containing the active substance is placed in a 50 ml volumetric flask. The solid is dispersed and diluted to volume with 0.1N sulfuric acid. The resulting suspension is then sonicated in an ultrasonic chamber
9999
9 99 9
9 99 9
999 999999 999
99
9 9 99 9 9
9 • · · • 9 99 9
9999 • 9 (Decon FS 100) po dobu 10 minut a přechovává se přes noc při pokojopvé teplotě, aby se umožnilo účinné látce zcela se uvolnit z mikrosfér. Za použití 0,2 mikrometrické injekční stříkačky se 5 ml suspenze zfiltruje za účelem oddělení pevného částicového podílu, načež se ve filtrátu stanoví absorbance. Obsah účinné látky se měří spektrofotometričky.9999 • 9 (Decon FS 100) for 10 minutes and stored overnight at room temperature to allow the active substance to completely release from the microspheres. Using a 0.2 micron syringe, 5 ml of the suspension is filtered to separate the solids and absorbance is determined in the filtrate. The active substance content is measured by spectrophotometry.
Uvolňování účinné látky in vitro se stanoví následujícím způsobem. Test in vitro se provádí za použití rozpouštěcí aparatury Copley-Erweka DT-6 s lopatkovou míchací sestavou USP Apparatus 2 nebo BP Apparatus 11. Vzorky se suspendují ve 300 ml fyziologického roztoku pufrovaného fosfátovým pufrem (pH 7,4) a majícího teplotu 37 °C při rychlosti otáčení míchacího systému 50 otáček za minutu. Do každé nádobky se předloží specifické, přesně zvážené množství mikrosfér obsahujících účinnou látku. V předem stanovených intervalech se potom odtahují injekční stříkačkou 3 ml vzorky. Do systému se přitom vždy přidá stejné množství čerstvého rozpouštěcího prostředí. Vzorky se zfiltrují a obsah účinné látky se v nich stanoví spektrofotometricky. Jako kontrolní vzorek se použije čistá, neinkorporovaná volná účinná látka. Měření rozpouštění ukazuje, že uvolňování H2~antagonizujícího činidla z chitosanových mikrosfér připravených rozprašovacím sušením bylo extrémně rychlé. Většina farmaceuticky účinné látky se uvolnila v průběhu méně než 15 minut a rozpouštěcí profil byl v tomto případě v podstatě stejný jako rozpouštěcí profil volné účinné látky neinkorporované v mikrosférách.The in vitro release of the active ingredient is determined as follows. The in vitro test is performed using a Copley-Erweka DT-6 dissolution apparatus with a USP Apparatus 2 or BP Apparatus 11 vane agitator. The samples are suspended in 300 mL phosphate buffered saline (pH 7.4) at 37 ° C. at a rotation speed of the stirring system of 50 rpm. A specific, accurately weighed amount of microspheres containing the active ingredient is placed in each vial. 3 ml samples are then withdrawn by syringe at predetermined intervals. The same amount of fresh dissolution medium is always added to the system. The samples are filtered and the active substance content is determined spectrophotometrically. The pure, unincorporated free drug was used as a control. Dissolution measurement shows that the release of the H 2 -antagonist from chitosan microspheres prepared by spray drying was extremely rapid. Most of the pharmaceutically active agent was released in less than 15 minutes and the dissolution profile in this case was essentially the same as the dissolution profile of the free active agent not incorporated in the microspheres.
I když tedy mohou být připraveny zesítěné chitosanové mikrosféry mající malou velikost částic a kladný náboj a obsahující přijatelné množství farmaceuticky účinné látky, je uvolňování účinné látky zabudované v těchto mikrosférách velmi rychlé a takto připravené mikrosféry nemají pro klinickou aplikaci žádnou cenu.Thus, although cross-linked chitosan microspheres having a small particle size and positive charge and containing an acceptable amount of a pharmaceutically active agent can be prepared, the release of the active agent incorporated in these microspheres is very rapid and the microspheres thus prepared are of no value for clinical application.
AAA AA · A AAA*AAA AA · AAA *
AA* A · AAA*AA * A
A AAAA · A * * ··· AAAA AAAA * A * * ··· AAA
A A · · A A •AAA · AAA **A AA *AAAA AAA AAA ** A AA * A
Příklad 4Example 4
Příprava mikrosfér s regulovaným uvolňováním účinné látky za použití emulzního procesu voda-v-oleji následovaného rozprašovacím sušenímPreparation of controlled release microspheres using a water-in-oil emulsion process followed by spray drying
Z uvedených příkladů je jednoznačně zřejmé, že pouze stabilizované chitosanové mikrosféry popsané v rámci dosavadního stavu techniky nejsou vhodné pro gastroretenční systémy zajišťující regulované uvolňování účinné látky. Za účelem dosažení odkladu uvolňování účinné látky byl zkoumán alternativní způsob využívající emulzní proces, při kterém se jako retenční činidlo používá ethylcelulóza. Ve vodě rozpustná farmaceuticky účinná látka se nejdříve rozpustí v želatině k poskytnutí zesíťujícího činidla a fyzikální struktury uvnitř mikrosfér získaných rozprašovacím sušením.It is clearly apparent from the examples that only the stabilized chitosan microspheres described in the prior art are not suitable for gastroretentive systems providing controlled release of the active ingredient. In order to delay the release of the active ingredient, an alternative emulsion process using ethylcellulose as a retention agent has been investigated. The water-soluble pharmaceutically active substance is first dissolved in gelatin to provide a cross-linking agent and a physical structure within the microspheres obtained by spray drying.
Do 16 ml zkumavky se odváží 0,1 g želatiny A a 0,1 g farmaceuticky účinné látky (cimetidin nebo famotidin). Do zkumavky se potom přidá 5 ml destilované vody. Po zahřátí směsi na teplotu 60 °C se získá čirý roztok.Weigh 0.1 g of gelatin A and 0.1 g of the pharmaceutical active substance (cimetidine or famotidine) into a 16 ml tube. 5 ml of distilled water are then added to the tube. After heating the mixture to 60 ° C, a clear solution was obtained.
Ve 100 ml kádince se v 50 ml dichlormethanu rozpustí 0,4 g ve vodě nerozpustné polymerní ethylcelulózy (EC-Dow). Vodný roztok obsahující farmaceuticky účinnou látku a želatinu se po kapkách přidá za míchání do uvedené olejové fáze. Takto získaný systém se potom homogenizuje po dobu 2 minut při 11 000 otáčkách za minutu. Takto vytvořená emulze voda-v-oleji (W/o) se přímo suší rozprašováním za následujících podmínek: souproudé sušení rozprašováním se provádí za použití rozprašovací sušičky SD-04 (Lab Plant, Velká Británie) se standardní 0,5 mm tryskou. Vstupní teplota byla udržována na hodnotě 50 °C. Průtok rozprašované tekutiny byl nastaven na 8 ml/minutu.In a 100 ml beaker, 0.4 g of water-insoluble polymeric ethylcellulose (EC-Dow) is dissolved in 50 ml of dichloromethane. The aqueous solution containing the pharmaceutically active ingredient and gelatin is added dropwise to the oily phase with stirring. The system is then homogenized for 2 minutes at 11,000 rpm. The water-in-oil emulsion (W / o) thus formed is spray dried directly under the following conditions: co-spray spray drying is performed using an SD-04 spray dryer (Lab Plant, UK) with a standard 0.5 mm nozzle. The inlet temperature was maintained at 50 ° C. The spray fluid flow was set at 8 ml / minute.
9 • 9 9 • 9 · · • · · • ···· · • · ·«·· 9 «9 9 9 9 9 9 9 9 9
Tabulka 1Table 1
Charakteristiky mikročástic připravených kombinovanou metodou emulgace w/o a rozprašovacího sušeníCharacteristics of microparticles prepared by the combined w / o emulsification and spray drying method
+) Ο,ΟΟΟΙΜ fosfátový pufr+) Ο, ΟΟΟΙΜ phosphate buffer
Ve výše uvedené tabulce 1 jsou uvedeny fyzikálně-chemické charakteristiky částic připravených kombinovanou metodou emulgace w/o a rozprašovacího sušení. Tyto částice mají chabou kulovitost. Velikost částic činí 10 mikrometrů. Vzhledem k tomu, že v rámci tohoto příkladu nebyl použit kladně nabitý materiál,jsou takto připravé částice záporně nabité.Table 1 above shows the physicochemical characteristics of the particles prepared by the combined w / o emulsion and spray drying method. These particles have poor sphericity. The particle size is 10 microns. Since no positively charged material was used in this example, the thus prepared particles are negatively charged.
Stanovení rozpouštěcího profilu uvolňování účinné látky z mikročástic připravených kombinovanou metodou emulgace w/o a rozprašovacího sušení bylo provedeno v rozpouštěcí aparatuře, která již byla popsána výše. Profil uvolňování cimetidinu obsaženého v mikročásticích připravených uvedenou kombinovanou metodou emulgace w/o a rozprašovacím sušením je znázorněn na obr.l. Uvolňování cimetidinu z částic je výrazně zbržděno ve srovnání s uvolňováním účinné látky z mikrosfér připravených konvenčním sušením rozprašováním, které bylo popsáno v příkladu 1. Účinná látka byla postupně uvolňována v průběhu několika hodin.Determination of the dissolution profile of the release of the active ingredient from the microparticles prepared by the combined w / o emulsification and spray drying method was performed in the dissolution apparatus described above. The release profile of the cimetidine contained in the microparticles prepared by said combined w / o emulsification and spray drying method is shown in Fig. 1. The release of cimetidine from the particles is greatly delayed compared to the release of the active ingredient from the microspheres prepared by conventional spray drying as described in Example 1. The active ingredient was gradually released over several hours.
Bylo pozorováno, že mikročástice plavou na hladině rozpouštěcího prostředí. Přídavek smáčecího činidla k «4 4The microparticles were observed to float at the dissolution medium level. Addition of a wetting agent to
9 9 · 99 9 · 9
9999 ·9999 ·
9999 99999 9
99
9 9 99 9 9
99
9 99 9
99
999 999999 999
99 • 9 9 · * 9 · 999 • 9 9
999 999 • · 99 9 9 rozpouštěcímu prostředí ve formě 0,05% produktu Tween 80 inicioval zvýšení rychlosti uvolňování účinné látky.The dissolution medium in the form of 0.05% Tween 80 initiated an increase in the release rate of the active ingredient.
Příklad 5Example 5
Příprava mikrosfér s regulovaným uvolňováním účinné látky emulzní metodou olej-ve-vodě (o/w) a . následným rozprašovacím sušenímPreparation of controlled release microspheres by the oil-in-water (o / w) emulsion method a. followed by spray drying
V případech, kdy je účinná látka dostatečně rozpustná v organickém rozpouštědle, je možné připravit mikrosféry obsahující účinnou látku za použití emulze olej-ve-vodě. V tomto případě se olejová fáze, která obsahuje účinnou látku a ethylcelulózu (nebo jiný vhodný polymer regulující uvolňování účinné látky), disperguje ve vodném roztoku chitosanu a získaná disperze se suší rozprašováním. Tato metoda může být demonstrována za použití H2-antagonizujícího činidla tvořeného nizatidinem.In cases where the active ingredient is sufficiently soluble in an organic solvent, it is possible to prepare microspheres containing the active ingredient using an oil-in-water emulsion. In this case, the oil phase containing the active ingredient and ethylcellulose (or other suitable release controlling polymer) is dispersed in an aqueous chitosan solution and the resulting dispersion is spray dried. This method can be demonstrated using the H 2 -antagonizing agent formed by nizatidine.
V 16 ml zkumavce se v 5 ml dichlormethanu rozpustí 0,1 g nizatidinu a 0,2 g ethylcelulózy. Získaný roztok se po kapkách přidá do 100 ml 0,4% vodného roztoku chitosanu za míchání magnetickým míchadlem. Homogenizace se provádí po dobu 1 minuty při 12 500 otáčkách za minutu, načež se smě potom ještě v případě potřeby vystaví účinku ultrazvuku. Po přidání 2 ml 4% vodného roztoku glutaraldehydu se získaná emulze vysuší rozprašováním. Souproudé rozprašovací sušení se provede v rozprašovací sušičce SD-04 (Lab Plant, Velká Británie) se standardní 0,5 mm tryskou. Vstupní teplota se nastaví na teplotu 13 °C, průtok rozprašované tekutiny se nastaví na 6 ml/min a průtok vzduchu se nastaví na 10 1/min. Kulovitost mikročástic s obsahem farmaceuticky účinné látky je dobrá. Velikost částic mikrosfér s obsahem účinné látky (MVD) činí 7,7 mikrometru. Potenciál zeta při pH 4,0 a iontové síle 0, 0002 M činí +9,0 mV. Obsah účinné látky v mikrosférách činí 8,4 hmotn.%.0.1 g of nizatidine and 0.2 g of ethylcellulose are dissolved in 5 ml of dichloromethane in a 16 ml tube. The solution obtained is added dropwise to 100 ml of a 0.4% aqueous chitosan solution under magnetic stirring. The homogenization is carried out for 1 minute at 12,500 rpm and then subjected to ultrasound if necessary. After addition of 2 ml of a 4% aqueous glutaraldehyde solution, the emulsion obtained is spray dried. Co-current spray drying is performed in a SD-04 spray dryer (Lab Plant, UK) with a standard 0.5 mm nozzle. The inlet temperature is set at 13 ° C, the spray fluid flow is set to 6 ml / min and the air flow is set to 10 1 / min. The sphericity of the microparticles containing the pharmaceutically active agent is good. The particle size of the MVDs is 7.7 microns. The zeta potential at pH 4.0 and the ionic strength of 0.0002 M is + 9.0 mV. The active substance content in the microspheres is 8.4% by weight.
• · · · · · • · ···· · €• · · · · · · ···· €
Uvolňování účinné látky se měří za použití rozpouštěcí metody USP popsané v příkladu 3. Koncentrace nizatidinu se měří ultrafialovou spektroskopickou metodou při 313 nm postupem popsaným Wozniak-em v Analytical Profiles of Drug Substances, 19, nakl. K.Florenz, Academie Press, San Diego, str.379,1990. Bylo dosaženo regulovaného profilu uvolňování účinné látky (obr.2).The release of the drug was measured using the USP dissolution method described in Example 3. The concentration of nizatidine was measured by the ultraviolet spectroscopic method at 313 nm as described by Wozniak in Analytical Profiles of Drug Substances, 19, ed. K. Florenz, Academic Press, San Diego, pp. 379-990. A controlled drug release profile was achieved (Fig. 2).
Příklad 6Example 6
Formulace plovoucích mikrosfér připravená novou kombinovanou metodou emulgace w/o/w a rozprašovacím sušenímFloating microsphere formulation prepared by new combined emulsion w / o / w method and spray drying
Chitosanové mikrosféry připravené konvenčním procesem rozprašovacího sušení popsaným1, v příkladu 3 mají dobrou kulovítost a jsou kladně nabité. Rychlost uvolňování H2-antagonizujícího činidla z mikrosfér je však rychlá je doprovázena erupčním efektem. Uvolňování účinné látky z mikročástic připravených metodou emulgace w/o a rozprašovacího sušení popsanou v příkladu 4 se zpomalí, avšak částice nemají schopnost gastroretence. V rámci následujícího postupu se připraví kladně nabité mikrosféry.The chitosan microspheres prepared by the conventional spray drying process described in Example 1 , in Example 3, have good sphericity and are positively charged. However, the rate of release of the H 2 -antagonizing agent from the microspheres is rapid, accompanied by an eruptive effect. The release of the active ingredient from the microparticles prepared by the w / o emulsification and spray drying method described in Example 4 is retarded, but the particles do not have the ability to gastroretence. Positively charged microspheres are prepared as follows.
Do 16 ml zkumavky se odváží 0,1 g gelatiny typu A a 0,1 g ve vodě rozpustné farmaceuticky účinné látky (cimetidin nebo famotidin) . Do zkumavky se potom přidá 5 ml destilované vody. Po zahřátí obsahu zkumavky na teplotu 60 °C se získá vodná fáze tvořená čirým roztokem. Tato fáze zde bude dále uváděna jako vnitřní fáze. Olejová fáze je tvořena 0,2 g ethylcelulózy (Dow) rozpuštěné ve 25 ml dichlormethanu v 50 ml kádince. Vnější fáze je tvořena 150 ml 0,3% vodného roztoku chitosanu (molekulová hmotnost 140 000 až 160 000) ve 200 ml kádince.Weigh 0.1 g of gelatin type A and 0.1 g of water-soluble pharmaceutically active substance (cimetidine or famotidine) into a 16 ml tube. 5 ml of distilled water are then added to the tube. After heating the contents of the tube to 60 ° C, an aqueous phase is obtained consisting of a clear solution. This phase will hereinafter be referred to as the internal phase. The oily phase consists of 0.2 g of ethylcellulose (Dow) dissolved in 25 ml of dichloromethane in a 50 ml beaker. The outer phase consists of 150 ml of a 0.3% aqueous solution of chitosan (molecular weight 140,000 to 160,000) in a 200 ml beaker.
Uvedená vnitřní fáze se po kapkách přidá do olejové fáze za míchání magnetickým míchadlem. Systém se potom homogenizuje za použití Silversonova homogenizéru • · ·Said inner phase is added dropwise to the oil phase under magnetic stirring. The system is then homogenized using a Silverson homogenizer.
A · · · • · · · · · · · · · • · « · · · (Silverson, Chesham, Bucks, Velká Británie) při 11 000 otáčkách za minutu po dobu 2 minut. V případě potřeby se směs vystaví účinku ultrazvuku. Tato primární emulze se potom po kapkách přidá do vnější vodné fáze za magnetického míchání. Provede se další homogenizace při 10 000 otáčkách za minutu po dobu dvou minut. Před rozprašovacím sušením se použijí 2ml 4% glutaraldehydu ve funkci zesíťujícího činidla. Souproudé rozprašovací sušení se provede za použití rozprašovací sušičky SD-04 (Lab Plant, Velká Británie) se standardní 0,5 mm tryskou. Vstupní teplota je nastavena na 150 °C a průtok rozprašované tekutiny je nastaven na 6 ml/min. Stejným postupem se připraví mikrosféry prosté účinné látky tím, že se v rámci výše popsaného postupu nepoužije farmaceuticky účinná látka.A (Silverson, Chesham, Bucks, UK) at 11,000 rpm for 2 minutes. If necessary, the mixture is sonicated. This primary emulsion is then added dropwise to the external aqueous phase under magnetic stirring. Further homogenization is performed at 10,000 rpm for two minutes. Before spray drying, 2 ml of 4% glutaraldehyde is used as a crosslinking agent. Co-current spray drying is performed using a SD-04 spray dryer (Lab Plant, UK) with a standard 0.5 mm nozzle. The inlet temperature is set at 150 ° C and the spray fluid flow is set at 6 ml / min. The active compound-free microspheres are prepared in the same manner by avoiding the use of a pharmaceutically active agent in the above process.
Charakteristiky mikrosfér prostých účinné látky, připravených metodou emulgace w/o/w a rozprašovacím sušením, jsou uvedeny v dále zařazené tabulce 2. Vytvoření dvojnásobné emulze w/o/w bylo potvrzeno fotomikroskopií (před rozprašovacím sušením) a flotační charakteristiky vytvořených mikrosfér byly vyhodnoceny za použití vhodného rozpouštěcího prostředí (USP-simulovaná žaludeční skanovacím mikroskopu lze pozorovat, že částice jsou po rozlomení duté, což demonstruje nízkou hustotu a schopnost částic plavat. Byla vytvořena velmi tekutina). Ve mikrosférické fotomikroskopieké dobrá emulze w/o/w, o čemž svědčí pozorování, při kterém je patrné, že olejové částice obsahují kapičky vody. Velikost kapiček emulze w/o/w a izolovaných mikrosfér je závislá na rychlosti míchání a poloze uspořádání trysky v rozprašovací sušárně. Rychlé míchání (nebo působení ultrazvuku) vede k menší velikosti částic. Větší mikrosféry se produkují protiproudým rozprašovacím sušením. Vytvořené částice mají průměr asi 20 až 40 mikromterů.The characteristics of the drug-free microspheres prepared by the w / o / w and emulsion spray-drying method are shown in Table 2 below. a suitable dissolution medium (USP-simulated gastric scanning microscope can be observed that the particles are hollow after breakage, demonstrating the low density and the ability of the particles to float. A very fluid has been formed). In microspheric photomicroscopy, a good w / o / w emulsion, as evidenced by observations showing that the oil particles contain water droplets. The droplet size of the w / o / w emulsion and the isolated microspheres depends on the speed of mixing and the position of the nozzle arrangement in the spray drier. Rapid agitation (or ultrasound) results in smaller particle size. Larger microspheres are produced by countercurrent spray drying. The particles formed have a diameter of about 20 to 40 microns.
Po odstranění rozpouštědla z emulze odpařením se velikost částic zmenší na asi 10 až 15 mikrometrů. Za • 0 4 · * ···«>After removal of the solvent from the emulsion by evaporation, the particle size is reduced to about 10-15 microns. For • 0 4 · * ··· «>
0 0 00 00 00000 0 00 00 0000
000 0 0 0000000 0 0 0000
4444 44 44 944 4444444 44 44 944 444
0 0 · · ♦0 0 · · ♦
0000 0 000 000 0« 0· účelem přípravy mikrosfér s velikostí 10 mikrometrů a schopností plavat se použije postup, při kterém se rychlost míchání jak primární, tak i sekundární emulze nastaví na 12 600 otáček za minut a míchání se provádí po dobu 1 minuty, načež následuje konvenční souproudé rozprašovací sušení.0000 0 000 000 0 · 0 · To prepare microspheres with a size of 10 microns and the ability to swim, a process is used wherein the mixing speed of both the primary and secondary emulsions is set to 12,600 rpm and stirring is performed for 1 minute, followed by conventional co-current spray drying.
Charakteristiky takto připravených mikrosfér obsahujících farmaceuticky účinnou látku jsou’ uvedeny v tabulce 3. Velikost částic je obdobná s velikostí mikročástic prostých účinné látky. Částice jsou kladně nabity a mají vysoký obsah účinné látky. Kulovitost částic je přijatelná.The characteristics of the thus prepared microspheres containing the pharmaceutically active agent are given in Table 3. The particle size is similar to that of the active agent-free microparticles. The particles are positively charged and have a high active substance content. The sphericity of the particles is acceptable.
In vitro test určující profil uvolňování účinné látky byl proveden za použití rozpouštěcího zařízení, které již bylo popsáno výše. V rámci tohoto testu byla použita rozpouštěcí lopatková soustava (USP Apparatus 1 nebo BP apparatus 1) . Mikrosféry byly naplněny do tvrdých želatínových kapslí. Vzorky byly do kapslí odváženy individuálně a takto byly zavedeny do 300 až 500 ml fyziologického roztoku pufrovaného fosfátovým pufrem při pH 7,4 a obsahujícího různá množství povrchově aktivního činidla, kterým je Tween 80 (toto činidlo bylo použito za účelem vyhodnocení vlivu množství smáčecího činidla na rychlost uvolňování účinné látky). Teplota byla nastavena na 37 °C a rychlost otáčení byla nastavena na 50 otáček za minutu. V předem stanovených intervalech bylý vždy odtaženy 3 ml vzorky pomocí injekční stříkačky. Do systému bylo vždy dodáno stejné množství čerstvého rozpouštěcího prostředí. Odebrané vzorky byly zfiltrovány za použití 0,2 pm filtrů. Obsahy farmaceuticky účinné látky byly stanoveny spektrofotometričky.An in vitro assay determining the release profile of the drug was performed using a dissolution device as described above. A dissolution paddle system (USP Apparatus 1 or BP apparatus 1) was used in this test. The microspheres were filled into hard gelatin capsules. The samples were weighed individually into capsules and thus introduced into 300-500 ml phosphate buffered saline at pH 7.4 containing different amounts of Tween 80 surfactant (which was used to evaluate the effect of the amount of wetting agent on the release rate). The temperature was set at 37 ° C and the rotation speed was set at 50 rpm. At predetermined intervals, 3 ml samples were withdrawn by syringe. An equal amount of fresh dissolution medium was always supplied to the system. Samples were filtered using 0.2 µm filters. The contents of the pharmaceutically active substance were determined by spectrophotometry.
Tabulka 2Table 2
Charakteristiky mikrosfér neobsahujících farmaceuticky účinnou látku a připravené metodou emulgace w/o/w a rozprašovacím sušenímCharacteristics of microspheres not containing a pharmaceutically active substance and prepared by the w / o / w emulsification method and spray drying
PrimárníSekundárníPrimarySecondary
+) působení ultrazvuku v případě primární emulze; ++) protiproudé rozprašovací sušení; x dobré flotační vlastnosti; χχ znamenité flotační vlastností.+) ultrasonication in the case of a primary emulsion; ++) countercurrent spray drying; x good flotation properties; χχ excellent flotation property.
Tabulka 3Table 3
Charakteristiky mikrosfér obsahujících farmaceuticky účinnou látku a připravených metodou emulgace w/o/w a rozprašovacím sušením • · ♦ • · · • · « » ···· * • · • · · · ·Characteristics of the microspheres containing the pharmaceutically active substance prepared by the w / o / w emulsification method and spray drying.
roztokem (PBS) a tekutinou simulující žaludeční prostředí (SGF), v přítomnosti různých množství smáčecího činidla tvořeného produktem Tween 80. Získané výsledky jsou uvedeny na obr.3 a obr.4. Všechny mikrosféry uvolňují účinnou látku pozvolna a to i v případě smáčecího činidla.solution (PBS) and gastric fluid simulating fluid (SGF), in the presence of varying amounts of a wetting agent consisting of Tween 80. The results are shown in Figures 3 and 4. All microspheres release the active ingredient slowly, even in the case of a wetting agent.
Příklad 7Example 7
Příprava plovoucích mikrosfér připravených novou metodou emulgace w/o/w a rozprašovacím sušením bez přidání zesíťujícího činidlaPreparation of floating microspheres prepared by new emulsion w / o / w method and spray drying without addition of crosslinking agent
Do 1 1 odměrné baňky se odváží 4 g chitosanglutamátu (SeaCure G210, Pronova) a obsah baňky se rozpustí v přibližně 600 ml deionizované vody. Objem obsahu baňky se doplní na 1 litr vodou. 2,4 g ethylcelulózy (45 cps, Dow) se rozpustí ve 120 ml dichlormethanu. 0,6 g želatiny A (175 bloom, Croda) se odváží do 20 ml odměrné baňky a obsah baňky se rozpustí přibližně v 15 ml deionizované vody a ··· · * ···· f « · ·· ·· · · · · • •4 · · φ··· * ····# · · 9 999 999Weigh 4 g of chitosanglutamate (SeaCure G210, Pronova) into a 1 liter graduated flask and dissolve the contents of the flask in approximately 600 ml of deionized water. Make up the volume of the flask to 1 liter with water. 2.4 g of ethylcellulose (45 cps, Dow) were dissolved in 120 ml of dichloromethane. Weigh 0,6 g of gelatine A (175 bloom, Croda) into a 20 ml graduated flask and dissolve the contents of the flask in approximately 15 ml of deionised water and f. · • • 4 · φ ··· * ···· # · · 9 999 999
9 · 9 9 9 9999 9 999 9 99 99 99 zahřeje na přibližně 50 °C. Obsah baňky se potom doplní na 600 ml vodou. 12,6 g dinatriumclodronát-tetrahydrátu se odváží do kádinky a obsah kádinky se rozpustí přidáním 20 ml želatinového roztoku. 600 ml chitosanového roztoku se převede do 1 1 kádinky a chladí na ledové lázni po dobu alespoň 5 minut.9 · 9 9 9 9999 9 999 9 99 99 99 heats to approximately 50 ° C. The contents of the flask are then made up to 600 ml with water. 12.6 g of disodium clodronate tetrahydrate are weighed into a beaker and the contents of the beaker are dissolved by adding 20 ml of gelatin solution. 600 ml of chitosan solution is transferred to a 1 liter beaker and cooled in an ice bath for at least 5 minutes.
Želatino-clodronátový roztok a 120 ml ethylcélulózového roztoku se převede do 250 ml kádinky. Směs se emulguje po dobu 1 minuty za použití Silversonova homogenizéru (model L4R) nastaveného na rychlost 10 000 otáček za minutu, přičemž se získá emulze voda-v-oleji. Kádinka je v průběhu emulgace uložena v ledové lázni, aby se zabránilo přehřátí emulze.The gelatin-clodronate solution and 120 ml of ethylcellulose solution are transferred to a 250 ml beaker. The mixture was emulsified for 1 minute using a Silverson homogenizer (model L4R) set at 10,000 rpm to give a water-in-oil emulsion. The beaker is stored in an ice bath during emulsification to prevent the emulsion from overheating.
Získaná emulze voda-v-oleji (želatina/clodronát-vethylcelulóze) se přidá k 600 ml chitosanového roztoku a emulguje po dobu 1 minuty při 10 000 otáčkách za minutu za použití Silversonova homogenizéru, přičemž se získá emulze voda-v-olej i-ve-vodě.The obtained water-in-oil emulsion (gelatin / clodronate-ethylcellulose) is added to 600 ml of chitosan solution and emulsified for 1 minute at 10,000 rpm using a Silverson homogenizer to give a water-in-oil emulsion i-ve -Water.
Získaná emulze voda-v-oleji-ve-vodě se bezprostředně suší rozprašováním za použití zařízení Lab Plant SD-05 nastaveného následujícím způsobem: vstupní teplota 169 °C, výstupní teplota 79 °C, tlak vzduchu 0,19 MPa a průtok vzduchu 22 jednotek. Emulze se do zařízení čerpá peristaltickým čerpadlem Cole-Parmer nastaveným na výkon 11 ml/minutu. Celková doba sušení činí asi 70 minut.The obtained water-in-oil-in-water emulsion is immediately spray dried using a Lab Plant SD-05 set as follows: inlet temperature 169 ° C, outlet temperature 79 ° C, air pressure 0.19 MPa and air flow 22 units . The emulsion is pumped into the apparatus by a Cole-Parmer peristaltic pump set at 11 ml / minute. The total drying time is about 70 minutes.
Po vysušení se získá jemný bílý prášek mající střední velikost částic v rozmezí od 5 do 10 pm (stanoveno fotomikroskopickým měřením). Výtěžek celého procesu činí asi 20 až 40 %.After drying, a fine white powder having a mean particle size in the range of 5 to 10 µm (determined by photomicroscopic measurement) is obtained. The yield of the whole process is about 20 to 40%.
Obsah clodronátu ve vysušeném prášku byl stanoven za použití plynové chromatografie (GC-MS). Formulace obsahuje 60 hmotn.% bezvodého dinatriumclodronátu.The clodronate content of the dried powder was determined using gas chromatography (GC-MS). The formulation contains 60% by weight of anhydrous disodium clodronate.
• 0 «0 » 0 0 0 » 0 0 0• 0 «0» 0 0 0
000 000 • 0 0 0 0 0000 000 • 0 0 0 0 0
0 0 · · · · • · ♦ · 00 0 · · · · · · ·
0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0
0 ♦ ·0 ♦ ·
0000 « 000 0000000 «000 000
Získaný prášek vysušený rozprašováním byl naplněn do tvrdých želatinových kapslí velikosti 0 v množství 238 mg/kapsle za účelem podání lidskému pacientovi.The obtained spray dried powder was filled into size 0 hard gelatin capsules at 238 mg / capsule for administration to a human patient.
Uvolňování účinné látky z naplněných kapslí bylo měřeno za použití EP/USP-metody 2. Do každé rozpouštěcí nádoby obsahující 900 ml testovacího prostředí tvořeného 0,01M kyselinou chlorovodíkovou se zavede vždy jedna kapsle. Všechny nádoby se míchají lopatkovým míchadlem nastaveným na rychlost 100 otáček za minutu. V pravidelných intervalech se v průběhu 4 hodin odtahují vzorky rozpouštěcího prostředí a v těchto vzorcích se stanoví obsah clodronátu plynovou chromatografií (GS-MS). Po ukončení testu jsou pláště kapslí rozpuštěny a uvolněný prášek plave na hladině rozpouštěcího prostředí. Bylo zjištěno, že 25 % účinné látky se uvolní v průběhu 150 minut.The release of the active ingredient from the filled capsules was measured using EP / USP method 2. One capsule was introduced into each dissolution vessel containing 900 ml of a 0.01 M hydrochloric acid test medium. All vessels are agitated with a paddle stirrer set at 100 rpm. The dissolution medium samples are withdrawn at regular intervals over 4 hours and the clodronate content is determined by gas chromatography (GS-MS). Upon completion of the test, the capsule shells are dissolved and the released powder floats at the dissolution medium level. It was found that 25% of the active ingredient was released within 150 minutes.
Příklad 8Example 8
Měření gastroretence u lidského pacientaGastroretence measurement in human patient
Formulace gastroretenčních mikrosfér popsaná v příkladu 7 byla vyhodnocena ve skupině 9 zdravých 50- až 70-letých osob v režimu půstu (na lačno). Podávaná formulace byla radiačně označena radionuklidem emitujícím záření gama (indium111) přidáním malého množství iontoměničové pryskyřice k formulaci. Jako kontrolní vzorek byl použit indikátor vyprazdňování jednoduché kapalné formulace z žaludku tvořený roztokem kyseliny diethylentriaminpentaoctové (DTPA) značeným techneciem-99m. Osobám byly současně podány míkrosféry (0,5 MBq) a uvedený kontrolní roztok. Pelety (obsažené ve tvrdé želatinové kapsli) byly podány s roztokem DTPA ve 200 ml' vody.The formulation of gastroretentive microspheres described in Example 7 was evaluated in a group of 9 healthy 50-70 year olds fasted (fasted). The administered formulation was radiation-labeled with a gamma (indium 111 ) emitting radionuclide by adding a small amount of ion exchange resin to the formulation. As a control, a gastric emptying simple liquid formulation indicator consisting of a technetium-99m labeled solution of diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) was used. Subjects were co-administered with microspheres (0.5 MBq) and said control solution. The pellets (contained in a hard gelatin capsule) were administered with a solution of DTPA in 200 ml of water.
Testující osoby byly potom umístěny před kameru garrana (kamera GE-Maxi), přičemž byly zaznamenány počáteční a «· 4 · 4 44 44 ·» 44 44 4 4 · 4 • 44 4 4 »444The test subjects were then placed in front of the Garrana camera (GE-Maxi camera), recording the initial and "44" 4 "44 44 4 4 · 4 • 44 4 4" 444
444444 4 4 4 444444444444 4 4 4 444444
4 4 4 · 4 ···« 4 444 444 4« 44 následné smímky ve dvou energetických hladinách za účelem monitorování obou radionuklidů. Snímky byly pořizovány každých 15 minut a to v průběhu 6 hodin od podání obou formulací. 2 hodiny po podání těchto formulací osoby požily nápoj tvořený 200 ml vody. Získaní snímky byly potom analyzovány standardní metodou (výpočet geometrického středu) za účelem získání profilu vyprazdňování gastroretenčního systému a kontrolního systému z žaludku. Získané výsledky jsou uvedeny ve formě sloupkového diagramu na obr.5.4 4 4 · 4 ··· «4 444 444 4« 44 subsequent images at two energy levels to monitor both radionuclides. Images were taken every 15 minutes within 6 hours of both formulations. 2 hours after the administration of these formulations, the subjects ingested a drink consisting of 200 ml of water. The obtained images were then analyzed by a standard method (geometric center calculation) to obtain a gastroretentive and gastric emptying profile. The results obtained are presented in the form of a bar chart in FIG.
Uvedený sloupkový diagram velmi dobře demonstruje dramatický rozdíl mezi gastroretencí gastroretenčních mikrosfér a gastroretencí kontrolního roztoku. Ve všech zvolených časových okamžicích je kontrolní roztok z žaludku vyprázdněn podstatně větší měrou než je tomu u gastroretenčních mikrosfér.This bar chart very well demonstrates the dramatic difference between gastroretence of gastroretentive microspheres and gastroretence of control solution. At all selected times, the control solution is emptied from the stomach to a much greater extent than that of gastroretentive microspheres.
Claims (25)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ19994203A CZ420399A3 (en) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | Gastroretentive micro-spheres with controlled release and enhanced delivery of active substance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ19994203A CZ420399A3 (en) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | Gastroretentive micro-spheres with controlled release and enhanced delivery of active substance |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ420399A3 true CZ420399A3 (en) | 2000-04-12 |
Family
ID=5467812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ19994203A CZ420399A3 (en) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | Gastroretentive micro-spheres with controlled release and enhanced delivery of active substance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ420399A3 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ303992B6 (en) * | 2010-11-04 | 2013-08-07 | Student Science, S.R.O. | Nanofibrous carriers with photoaffinity-bound microspheres and process for preparing thereof |
-
1998
- 1998-05-22 CZ CZ19994203A patent/CZ420399A3/en unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ303992B6 (en) * | 2010-11-04 | 2013-08-07 | Student Science, S.R.O. | Nanofibrous carriers with photoaffinity-bound microspheres and process for preparing thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU737818B2 (en) | Gastroretentive controlled release microspheres for improved drug delivery | |
Hari et al. | Chitosan/calcium alginate microcapsules for intestinal delivery of nitrofurantoin | |
US8709996B2 (en) | Pharmaceutical treatment process using chitosan or derivative thereof | |
US6277412B1 (en) | Pellet-type formulation intended for treating the intestinal tract | |
JP5134961B2 (en) | Taste masking pharmaceutical composition | |
JPS63227518A (en) | Spheroid | |
CZ284924B6 (en) | Oral pharmaceutical preparation containing therapeutically active amount of morphine salt, process of its preparation and use | |
WO2011077451A2 (en) | Controlled release pharmaceutical composition | |
WO2001058424A1 (en) | Floating drug delivery composition | |
JP2009543791A (en) | Multiparticulate formulations having immediate release and sustained release forms of tramadol | |
JP4714836B2 (en) | 5-ASA-modified modified oral pharmaceutical composition and method for treating intestinal diseases | |
JP4558207B2 (en) | Chromon intestinal free preparation | |
BR112014023278B1 (en) | METHOD FOR THE PRODUCTION OF ENTERIC CALCIUM ALGINATE MICROCAPSULAS AND PHARMACEUTICAL COMPOSITION IN ORAL MULTIPARTICULA | |
ES2883352T3 (en) | Oral dosage form | |
CZ420399A3 (en) | Gastroretentive micro-spheres with controlled release and enhanced delivery of active substance | |
CN1232386A (en) | Colonic delivery of weak acid drugs | |
WO2006061846A1 (en) | Pharmaceutical composition for improving palatability of drugs and process for preparation thereof | |
Tripathi et al. | Formulation and In Vitro Evaluation of pH-sensitive oil-entrapped buoyant beads of Clarithromycin | |
MXPA99010836A (en) | Gastroretentive controlled release microspheres for improved drug delivery | |
Chavan et al. | The Latest Advancements: A Comprehensive Review of Microballoons for Enhanced Gastroretention | |
KR101812520B1 (en) | Improved pharmaceutical starter pellets | |
Singhavi et al. | Shape, optimization and in vitro evaluation of colon-specific multi-particulate system based on low-methoxy amidated pectin and polycarbophil | |
Nilkumhang | Preparation and evaluation of microparticles to target drugs to different regions of the gastrointestinal tract | |
Samad et al. | 20 Microsphere | |
Akash et al. | PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF INTRAGASTRIC GASTRORETENTIVE DRUG DELIVERY SYSTEM OF DILTIAZEM HYDROCHLORIDE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |