DE10007816A1 - Verfahren zur Herstellung von Nanosuspensionen - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von Nanosuspensionen, bei dem mindestens zwei dosierte Teilströme so zusammengebracht werden, dass sie einer durch Turbulenz bedingten Durchmischung unterliegen. Die Teilströme haben dabei eine Flussrate im Bereich von 0,1 bis 500 ml/h und der Mischstrom eine Gesamtflussrate im Bereich von 1 ml/h bis 500 ml/h. Bei der turbulenten Durchmischung entstehen Partikel mit einer Größe von 0,1 bis 5000 nm. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur insitu-Formulierung einer Arzneistoffsuspension, wobei die Arzneistoffsuspension in-line appliziert wird.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Nanosuspensionen ins
besondere für die Applikation von Arzneistoffen bei Mensch und Tier und ein
Verfahren zur in-situ Formulierung einer Arzneistoffsuspension.
Mit dem Begriff "Nanosuspension" wird im Sinne dieser Erfindung ein disperses
System mit einer festen Phase aus einer kristallinen, teilamorphen oder amorphen
Substanz, die organischen oder anorganischen Ursprungs sein kann, oder
Mischungen verschiedener solcher Substanzen in einem Dispersionsmittel, welches
aus einer oder mehreren Komponenten zusammengesetzt sein kann, in dem die feste
Phase schwerlöslich ist, beschrieben. Das Charakteristikum dieser Nanosuspension
ist, dass die Partikelgröße der dispersen Phase im Bereich von 1-5000 nm liegt,
wobei die Partikelgrößenverteilung so beschaffen ist, dass die Anzahl der Teilchen,
die größer als 1000 nm sind, im Vergleich zur Gesamtanzahl gering ist.
"in-situ Formulierung" bedeutet, dass die endgültige Formulierung des Arzneistoffs
unmittelbar vor der Applikation stattfindet.
Unter turbulenter Durchmischung soll im Folgenden verstanden werden, dass
mindestens zwei Teilströme sich so bewegen, dass ihre Strömungslinien chaotischen
Bahnen folgen, so dass davon ausgegangen werden kann, dass die Phasen, die von
den Teilströmen gebildet werden, sich statistisch gleichmäßig in dem zur Verfügung
stehenden Raum verteilen. Der Begriff wird losgelöst von der strömungs
mechanischen Definition der Turbulenz verwendet.
Unter einem Arzneistoff soll im folgenden ein Stoff verstanden werden, der zu einem
Arzneimittel gemäß dem deutschen Arzneimittelgesetz §2 Abs. 1 und Abs. 2 bei ent
sprechendem Gebrauch führt, beziehungsweise, der als Stoff im Sinne des deutschen
Arzneimittelgesetz §2 definiert ist.
Wird im folgenden von einem Stoff gesprochen, so sind chemische Substanzen
gemeint, bevorzugt jedoch Arzneistoffe.
Unter einer parenteralen Applikation soll im wesentlichen vor allem eine intravenöse,
intraarterielle, intramuskuläre, subcutane, intraperitoneale oder intracardiale Injektion
oder Infusion verstanden werden.
Für die Wirkung eines Arzneistoffes im Körper des Patienten ist in den allermeisten
Fällen eine molekulare Lösung des Arzneistoffes Bedingung. Eine Vielzahl von
modernen Arzneistoffen sind allerdings sehr schlecht in für den menschlichen Körper
verträglichen Medien löslich. Die pharmazeutische Technologie steht daher vor der
Herausforderung für diese ständig wachsende Gruppe der schwerlöslichen Arznei
stoffe, Formulierungslösungen zu finden.
Verschiedene Wege zur Herstellung von Formulierungen zur Applikation von
schwerlöslichen Arzneistoffen sind in zahlreichen Publikationen beschrieben
worden. In vielen Publikationen werden dabei Suspensionen dargestellt, in denen der
Wirkstoff als disperse Phase in einem applizierbaren Dispersionsmittel vorliegt. Die
suspendierten Partikel haben die Tendenz zu agglomerieren, durch Ostwald-Reifung
zu wachsen und zu sedimentieren. Diese Sedimente können zwar aufschüttelbar sein,
so dass durch den Eintrag von kinetischer Energie wieder eine Suspension erhalten
wird, sie sind aber oftmals nicht redispergierbar ("Caking"), so dass die Suspension
nicht mehr applizierbar ist. Eine Schwierigkeit bei der Formulierung besteht also in
der Verhinderung dieser unerwünschten Eigenschaften.
Die Sedimentationsgeschwindigkeit ist nach Stokes vom Partikelradius, dem Dichte
unterschied zwischen disperser Phase und Dispersionsmittel und der Viskosität des
Dispersionsmittels abhängig. Durch eine Erhöhung letzterer lässt sich die Stabilität
einer Suspension z. T. erheblich verlängern. Daher werden vielen Suspensionen
viskositätserhöhende Stoffe zugesetzt.
Weiterhin enthalten auch viele der vorgeschlagenen Formulierungen Stabilisatoren
und andere Hilfsstoffe, siehe z. B. Gaßmann, et al., Eur. J. Pharm. Biopharm., 40 (2)
64-72 (1994), DE 41 40 195 A1, US 5,716,642.
Oftmals wird die Oberfläche des Wirkstoffpartikels mit einem Polymer beladen, das
einer Agglomeration aufgrund von sterischer Hinderung entgegen wirkt (EP 0 499 299 A2).
Ein anderes Prinzip ist die Einbettung des Wirkstoffes in eine
Mizelle, wie sie zum Beispiel mit Tensiden erhalten werden (DE 044 40 337 A1).
Alternative Verfahren der Applikation von schwerlöslichen Arzneistoffen sind die
Liposomverkapselung des Arzneistoffs (DE 44 30 593 A1), die Einbettung des
Arzneistoffs in polymere Nanopartikel und Zerkleinerung durch Hochdruckhomo
genisation (DE 42 44 466 C2) oder Hochdruckhomogenisation des Arzneistoffs
zusammen mit Proteinen (WO 99/00113).
Eine Stabilisierung der Suspensionen ist aber nur notwendig, wenn die Formu
lierungen über einen längeren Zeitraum gelagert werden müssen, bevor und während
sie appliziert werden. Als ein "längerer Zeitraum" können dabei schon einige
Stunden angesehen werden. Aus WO 99/32175 ist die Erzeugung einer übersättigter
Lösung von schwerlöslichen Arzneimitteln für die in-line Applikation mit einem
Mikromischer bekannt, die nicht stabilisiert werden braucht, da die Applikation
unmittelbar nach der Herstellung der übersättigten Lösung erfolgt.
Dieses Verfahren lässt sich jedoch nicht ohne weiteres auf die in-situ Herstellung
einer Nanosuspension übertragen, da kein Verfahren zur Herstellung von Nano
suspensionen bekannt ist, das die zusätzlich für die in-line Applikation notwendigen
Randbedingungen erfüllt.
Die in-Situ-Herstellung bedingt, dass jeweils genau die zu applizierende Menge an
Nanosuspension hergestellt wird. Hierdurch entfällt der Schritt der Lagerung und die
dafür erforderliche Stabilisierung.
Darüber hinaus muss für die parenterale Applikation sichergestellt sein, dass keine
nicht kapillargängigen Partikel hergestellt werden.
In WO 92/18105 ist zum Beispiel die Herstellung von kolloiden Partikeln mit
Teilchengrößen im Bereich von 0,1 bis 10 µm offenbart. Die Partikel werden durch
Mischung von zwei Teilströmen erhalten. Die Mischung findet in einem statischen
Mischer statt. Dabei enthalten die beiden zu mischenden Teilströme a. eine
organische Lösung mit Arzneistoff und einen elektrostatischen Stabilisator und b.
eine Lösung mit oberflächenaktiver Substanz. Die Teilströme werden in einem
statischen Mischer (Sulzer oder Kenics) gemischt. Der erste Teilstrom, eine wässrige
Komponente wird mit einer Rate von 9,4 ml/min und der zweite Teilstrom, eine
organische Lösung wird mit einer Rate von 0,6 ml/min durch den Mischer gepumpt,
die Gesamtflussrate beträgt damit 600 ml/h. Die hergestellte Mischung wird einer
Sprühtrocknung unterzogen zur Stabilisierung der kolloiden Partikel über längeren
Zeitraum.
Bei der Applikation von Arzneistoffen werden normalerweise deutlich geringere
Gesamtflussraten als 600 ml/h benötigt, z. B. ist bei der parenteralen Applikation ein
typischer Wert 100 ml/h. Mit dem statischen Mischer aus WO 92/18105 lassen sich
bei zu geringen Volumenströmen hingegen keinen guten Mischergebnisse erzielen,
die Voraussetzung für die Herstellung von Suspensionen mit enger Partikel
größenverteilung sind.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Herstellung von Nano
suspensionen zu finden, das für die in-situ Formulierung mit unmittelbar folgender
Applikation geeignet ist. Die Applikationsform kann dabei parenteral, oral oder
topisch sein.
Eine Möglichkeit zur Überwindung dieser Schwierigkeiten stellt die Applikation des
Arzneistoffs in Form von ungelösten, feinteiligen Partikeln in einem Dispersions
mittel, zum Beispiel in Form einer Nanosuspension, dar. Bei der Resorption eines
Arzneistoffes ist der geschwindigkeitsbestimmende Schritt oftmals die Diffusion des
Wirkstoffmoleküls aus dem äußeren in das innere Kompartiment. Die Geschwindig
keit dieser Diffusion ist nach dem ersten Fick'schen Gesetz abhängig von dem
Konzentrationsgradienten zwischen den beiden Kompartimenten. Nanosuspensionen
besitzen aufgrund der geringen Partikelgröße nach der Beziehung von Noyes-
Whitney eine hohe Lösungsgeschwindigkeit. Durch diese herrscht am Ort der
Lösung der Partikel, also im äußeren Kompartiment, eine große lokale Stoff
konzentration, die wiederum den oben geforderten hohen Konzentrationsgradient
bedingt. Die Resorptionsgeschwindigkeit für Wirkstoffe einer Nanosuspension ist
daher erwartungsgemäß höher, als bei einer grobdispersen Suspension. (Für eine
detaillierte Darstellung dieser Zusammenhänge sei auf die einschlägige Fachliteratur
verwiesen, z. B. Bauer, Frömming, Führer, Pharm. Technologie, 4. Auflage, 1997,
Fischer Verlag, Stuttgart, S. 55 ff.)
Aufgrund der geringen Partikelgröße in Nanosuspensionen eröffnen sich diesen
zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten. So ist die parenterale Verabreichung möglich,
wenn bestimmte Obergrenzen der Partikelgröße nicht überschritten werden. Je nach
Eigenschaft des Arzneistoffes oder der gebildeten Partikel selbst kann damit ein
Verhalten wie bei einer echten Lösung des Wirkstoffes oder eine gezielte An
reicherung der Wirksubstanz in bestimmten Körperbereichen erzielt werden ("Drug
Targeting"). M. List berichtet in seiner Dissertationsschrift (M. List, Hydrosole, eine
intravenöse Arzneiform zur Herstellung von Injektionen und Infusionen in Wasser
schwer löslicher Wirkstoffe, Dissertation, Basel, 1987), dass die als Nanosuspension
vorliegenden Wirkstoffe sich nicht von den entsprechenden Lösungen hinsichtlich
der Resorption und Verteilung im Versuchstier unterschieden.
Eine orale Verabreichung von Wirkstoffen in Nanosuspensionen kann eine deutlich
gesteigerte Bioverfügbarkeit des Wirkstoffes zur Folge haben und dadurch zum
Beispiel eine Dosisreduktion ermöglichen oder vorher nicht realisierbare Wirkungen
erzielen lassen.
Bei topischer Applikation auf die Haut oder Schleimhäute (nasal, buccal, vaginal,
urethral oder rektal) kann durch eine Nanosuspension durch die große Oberfläche der
Partikel eine verbesserte Wirkstoffresorption bei gleichzeitig gleichmäßiger und
großflächiger Verteilung am Applikationsort erreicht werden.
Die geringe Partikelgröße in Nanosuspensionen erlaubt weiterhin eine reizlose Appli
kation am Auge bzw. im Bindehautsack und eröffnet hiermit weitere Therapie
möglichkeiten. Dabei ist zu berücksichtigen, dass solche Präparate weitgehend
reizlos vertragen werden, deren Partikelgrößen unterhalb von 25 µm liegen, weshalb
das europäische Arzneibuch Ausg. 1999 die Anzahl der Partikel über 25 µm streng
limitiert.
Die größten Schwierigkeiten in der Formulierungsfindung treten bei der parenteralen
Applikation auf, da hierbei die Wahl der Hilfsstoffe und Methoden sehr stark einge
schränkt ist. Hinzu kommt, dass die zulässige Partikelgröße von den Arzneibüchern
reglementiert ist. So schreibt z. B. die US-amerikanische Pharmakopöe vor, dass in
großvolumigen Infusionslösungen nicht mehr als 25 Partikel größer als 10 µm pro
mL enthalten sein dürfen. Dabei orientiert man sich an der Größe der Erythrocyten,
die mit einem Durchmesser von ca. 5-7 µm gerade sämtliche Kapillaren des Körpers
passieren können. Sind Partikel größer, so besteht die Gefahr, dass sie in den
Kapillaren des Körpers festgehalten werden, diese blockieren und damit zu Schädi
gungen des Körpers führen.
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe besteht in einem Verfahren zur
Herstellung von Nanosuspensionen, bei dem mindestens zwei dosierte Teilströme so
zusammen gebracht werden, dass sie einer durch Turbulenz bedingten Durch
mischung unterliegen, wobei die Teilströme eine Flussrate im Bereich von 0,1 bis
500 ml/h haben und der Mischstrom eine Gesamtflussrate im Bereich von 1 ml/h bis
500 ml/h, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 200 ml/h aufweist und bei der
turbulenten Durchmischung Partikel mit einer Größe im Bereich von 0,1 bis
5000 nm, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 1000 nm, besonders bevorzugt im
Bereich von 10 bis 200 nm erzeugt werden.
Die Größenangabe der Partikel bezieht sich dabei auf die mittels Photonen
korrelationsspektroskopie unmittelbar nach der Bildung der Partikel messbare
mittlere Größe.
Eine turbulente Durchmischung der zwei oder mehr Teilströme wird bei geeigneten
geometrischen Verhältnissen der Mischeinrichtung und Parametern der Teilströme
dadurch erreicht, dass die Teilströme durch eine Düse in einen Auslaufkanal strömen,
wobei die Düse einen geringeren Durchmesser hat als der Auslaufkanal. Durch
Zusammenführung der beiden Teilströme entsteht der Mischstrom. Die Summe der
Flussraten der Teilströme ergibt die Gesamtflussrate.
Um abzuschätzen, wie die geometrischen Verhältnisse und die Parameter der Teil
ströme zu wählen sind, damit es zu einer turbulenten Durchmischung der Teilströme
kommt, kann folgendes Verfahren verwendet werden:
Nach Gl. 1 kann eine Kennzahl K berechnet werden. (Dabei bedeuten rKanal den
Radius des Auslaufkanals, ρ die Dichte der Mischung, die Gesamtflussrate, η die
Viskosität der Mischung, rDüse den Radius der Düse und π die Kreiszahl. Zur
Berechnung sind alle Werte in den entsprechenden SI-Einheiten zu verwenden.)
Überschreitet diese Kennzahl einen kritischen Wert, so liegt eine turbulente Durch
mischung vor. Der kritische Wert liegt im Bereich von 250 bis 450. Er ist neben den
oben genannten Parametern in untergeordneter Weise von der exakten Düsengeo
metrie, der Temperatur und der Grenzflächenspannung zwischen den verwendeten
Teilströmen abhängig. Der Bereich dient der ersten Orientierung zur Auslegung von
Formulierungen und Mischergeometrien. Er ist in der Folge durch eine visuelle Eva
luierung zu verifizieren und für das individuelle System zu determinieren.
Verwendet man bei gegebenen geometrischen Verhältnissen eine Gesamtflussrate,
die zu einer Kennzahl K führt, die unterhalb des kritischen Bereiches liegt, so kommt
es zu einer laminaren Strömung durch den Mischer. Die Teilströme treten nebenein
ander in die Düse ein. Dort werden sie beschleunigt und treten mit einer entspre
chenden Geschwindigkeit in den Auslaufkanal ein. Hier sinkt der Druck schlagartig
durch die Erweiterung des Kanaldurchmessers. Die Geschwindigkeit der Teilströme
ist noch so gering, dass es ihnen möglich ist, dem Druckgefälle folgend, die ur
sprüngliche Richtung zu verlassen und sich im gesamten Auslaufkanal auszubreiten.
Die laminare Strömung bleibt erhalten, es kommt zu keiner Mischung.
Bei einer höheren Gesamtflussrate ist die Energie der Teilströme beim Austritt aus
der Düse in den Auslaufkanal so hoch, dass sie ihre Bewegungsrichtung nicht mehr
an den vergrößerten Platz anpassen können. Es bildet sich ein scharfer Strahl (Jet-
Stream) aus, der mittig durch den Auslaufkanal geht. An der Oberfläche dieses
Strahls haften nun Moleküle aus der unmittelbaren Umgebung und werden mit
gerissen. Es entsteht direkt hinter der Düse um den Strahl ein Bereich mit geringem
Druck. Dieser gleicht sich aus der Umgebung aus, so dass eine Zone des Unterdrucks
gebildet wird, welche sich wiederum ausgleichen kann, indem in einigem Abstand
zur Düse Material den Strahl verlässt und den Unterdruckbereich auffüllt. Das
Material, dass den Strahl verlässt, ist durch den Abstand von der Düse in seiner
Geschwindigkeit soweit reduziert, dass die Kraft des Soges größer ist als die
Bewegungsenergie der Teilchen. Es bildet sich also ein Wirbel aus, der konzentrisch
um die Düse angeordnet ist und den Jet-Stream wie eine Halskrause umgibt. In ihm
wird Material aus entfernteren Bereichen wieder an die Düse zurückgeführt und unter
einem Winkel von etwa 90° auf den Jet-Stream gedrückt. Die Umdrehungs
geschwindigkeit des Wirbels ist abhängig von der Geschwindigkeit des Jet-Streams.
Ab einer bestimmten Geschwindigkeit wird die Energie im Wirbel so stark, dass er
den Jet-Stream stört. Dann geht das System in einen turbulenten Zustand über. Dieser
turbulente Zustand herrscht kurz hinter der Düse. Seine Ausdehnung in den Aus
laufkanal ist von der Geschwindigkeit des Mischstromes abhängig. Jenseits dieses
turbulenten Bereiches fließt der Strom wieder laminar.
Durch den turbulenten Zustand ist eine optimale Mischung der beiden Teilströme
erreicht. Eine weitere Steigerung der Flussraten erhöht zwar den Durchsatz,
verbessert aber das Mischergebnis nicht. Eine turbulente Durchmischung wird bei
einer Gesamtflussrate erreicht, die oberhalb der kritischen Gesamtflussrate liegt, für
die die Turbulenz einsetzt. Diese kritische Gesamtflussrate hängt einerseits vom
Verhältnis der Durchmesser von Düse und Auslaufkanal und andererseits von den
Stoffeigenschaften Viskosität und Dichte der Teilströme bzw. des Mischstroms ab.
Vorzugsweise weist der Auslaufkanal einen Durchmesser zwischen 0,2 und 2 mm
auf und die Düse einen Durchmesser im Bereich von 10 bis 500 µm. Der Mischstrom
hat vorzugsweise eine Viskosität im Bereich 0,7 mPas bis 150 mPas und die Dichte
liegt zwischen 700 kg/m3 bis 1500 kg/m3. Die Parameter Gesamtflussrate, Durch
messer der Düse und des Auslaufkanals, Viskosität und Dichte stehen dabei in einem
solchen Verhältnis, dass sich gemäß Gl. 1 eine Kennzahl K ergibt, die mindestens im
Bereich von 250 bis 450 liegt.
Es wurde gefunden, dass bei gleichen Mischungsverhältnissen und gegebenen
geometrischen Verhältnissen die Verteilungsbreite des Partikelkollektivs von der
eingestellten Gesamtflussrate abhängt. Bei geringer Gesamtflussrate erhält man
zunächst ein inhomogenes Kollektiv, welches durch eine hohe Wachstumsgeschwin
digkeit der Partikel gekennzeichnet ist. Bei Steigerung der Gesamtflussrate wird das
Kollektiv homogener, die Partikelwachstumsgeschwindigkeit nimmt ab, bis sie einen
Minimalwert erreicht, der auch durch weitere Steigerung der Gesamtflussrate nicht
weiter gesenkt werden kann.
Eine geringe Partikelwachstumsgeschwindigkeit bedeutet insgesamt eine geringe
Größe der erzeugten Nanopartikel.
Es wurde außerdem festgestellt, dass sich der Bereich der Gesamtflussrate, der zu
einer geringen Partikelwachstumsgeschwindigkeit führt, sich mit demjenigen Bereich
der Gesamtflussrate deckt, bei dem sich die turbulente Durchmischung hinter der
Düse ausbildet.
Es wurde weiter festgestellt, dass diese turbulente Durchmischung der Teilströme
eine wesentliche Voraussetzung für die Herstellung von Nanosuspensionen mit enger
Partikelgrößenverteilung und damit geringer Partikelwachstumsgeschwindigkeit ist.
Um Partikel mit einer engen Größenverteilung zu erhalten, muss die Nukleation der
Partikel aus der übersättigten Lösung möglichst schlagartig erfolgen. Dieses kann nur
bei einer vollständigen Vermischung der Komponenten geschehen, wie sie bei einer
turbulenten Durchmischung erreicht wird. Bei unvollständiger Durchmischung
entstehen Partikel von inhomogener Größe, die zu einem stärkeren weiteren Partikel
wachstum neigen.
Die Inhomogenität der Partikelgröße ist eng mit einer erhöhten Wachstums
geschwindigkeit der Partikel verknüpft. Nach der Gleichung von Kelvin steigt der
Dampfdruck über einem Partikel mit fallendem Durchmesser. Das bewirkt nach
Ostwald und Freundlich eine erhöhte Löslichkeit für kleinere Partikel. (Siehe hierzu
auch: R. H. Müller, "Nanosuspensionen - eine neue Formulierung für schwerlösliche
Arzneistoffe" S. 393-400 in R. H. Müller, G. E. Hildebrandt, "Pharmazeutische
Technologie: Moderne Arzneiformen", 2. Auflage, Wissenschaftliche Verlagsge
sellschaft Stuttgart 1998.) Über deren Oberfläche kommt es zu einer lokal erhöhten
Konzentration, die sich durch Diffusion ausbreitet. Da der Dampfdruck in der
übrigen Lösung jedoch geringer ist, kommt es zur Übersättigung. Die überschüssigen
Moleküle rekristallisieren in der thermodynamisch günstigsten Form, also in sekun
därer Nukleation, an der Oberfläche von größeren Partikeln. Es wird also ein Wach
stum der großen Partikel auf Kosten der kleinen beobachtet (Ostwald-Reifung).
Dieses Phänomen ist um so ausgeprägter, je größer die Größenunterschiede und je
kleiner die kleinen Teilchen. Zur genaueren Darstellung sei wiederum auf die Fach
literatur verwiesen.
Mindestens einer der Teilströme enthält einen Stoff oder ein Gemisch von Stoffen,
die in dem Teilstrom gelöst sind. Bei der turbulenten Durchmischung der Teilströme
kann es aus unterschiedlichen Gründen zur Partikelbildung kommen. Solche Gründe
sind Ausfällung wegen Überschreiten der Sättigungslöslichkeit der Lösung, Neutra
lisationsreaktion, Wechselwirkung zwischen verschieden geladenen Molekülen, Um
komplexierungen oder chemische Reaktion. Welche der Ursachen zutrifft hängt von
der Wahl der Stoffe oder Stoffgemische in den Teilströmen ab.
Durch eine Neutralisationsreaktion können Nanosuspensionen zum Beispiel dadurch
erzeugt werden, dass der Arzneistoff in einem wässrigen Lösungsmittel bei einem
unphysiologischen pH-Wert gelöst und in dem Mischer mit einem neutralisierenden
Verdünnungsmittel vermischt wird. Bei dem sich ergebenden pH-Wert ist der Stoff
schwer löslich und fällt in dem Dispersionsmittel partikulär aus.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält der erste Teilstrom
einen Arzneistoff oder ein Arzneistoffgemisch in gelöster Form, der in einem Disper
sionsmittel schwerlöslich ist und ein anderer Teilstrom enthält das Dispersionsmittel
oder Teile davon.
Der Arzneistoff ist bevorzugt ein Arzneistoff aus der Gruppe der Herz-Kreislauf-
Medikamente, Onkologika, Virustatika, Analgetika, Chemotherapeutika, Hepatitika,
Antibiotika oder Immunmodulatoren.
Das Dispersionsmittel kann Wasser oder destilliertes Wasser oder ein wässriges
Medium oder ein wässriges Medium mit Zusätzen von Elektrolyten, Mono- oder
Disacchariden, Alkoholen, Polyolen oder deren Mischungen sein.
Das Dispersionsmittel kann einen oder mehrere viskositätserhöhende Stoffe
enthalten.
Das Dispersionsmittel kann Stabilisatoren und/oder oberflächenaktive Substanzen
enthalten. Die disperse Phase kann ein Feststoff oder ein Gemisch mehrerer Fest
stoffe sein.
Der erste Teilstrom enthält bevorzugt einen Stoff, der in einem organischen Lösungs
mittel gelöst ist. Das organische Lösungsmittel umfasst Polyethylenglycol (PEG),
Propylenglycol (PG), Ethanol, Glycofurol und Glycerol und andere, für die Anwen
dung an Mensch oder Tier geeignete, organische Lösungsmittel. Besonders bevor
zugt ist der Stoff ein Arzneistoff.
Zur Erhöhung des Gesamtdurchsatzes können auch mehrere Mischer parallel ge
schaltet werden. Weiterhin können zur Herstellung von Vormischungen verschie
dener Komponenten auch mehrere Mischer hintereinander geschaltet werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur in-situ-Formulierung
einer Arzneistoffsuspension, wobei die Arzneistoffsuspension mit derselben Rate er
zeugt wird, mit der die Applikation stattfindet und somit die gesamte erzeugte Menge
sofort appliziert werden kann (in-line Applikation). Die Erzeugung der Arzneistoff
suspension geschieht dabei durch ein Verfahren, bei dem mindestens zwei dosierte
Teilströme so zusammen gebracht werden, dass sie einer durch Turbulenz bedingten
Durchmischung unterliegen, wobei mindestens ein Teilstrom einen Arzneistoff ent
hält und wobei die Teilströme eine Flussrate im Bereich von 0,1 bis 500 ml/h haben
und der Mischstrom eine Gesamtflussrate im Bereich von 1 ml/h bis 500 ml/h, vor
zugsweise im Bereich von 10 bis 200 ml/h aufweist und bei der turbulenten Durch
mischung Partikel mit einer Größe im Bereich von 0,1 bis 5000 nm, vorzugsweise im
Bereich von 10 bis 1000 nm, besonders bevorzugt im Bereich von 10 bis 200 nm er
zeugt werden.
Vorzugsweise wird die Arzneistoffsuspension parenteral appliziert. Dieses Verfahren
enthaltend die parenterale in-line Applikation der Arzneistoffsuspension kann ohne
Gefahr für den Patienten durchgeführt werden, da auf Grund der turbulenten Durch
mischung die erzeugten Partikel unterhalb der kritischen Größe von Partikeln für die
parenterale Applikation liegen und gleichzeitig die Gesamtflussrate in einem Bereich
von bis zu 500 ml/h liegt.
Die Hauptanwendung des Verfahrens zur Herstellung von Nanosuspensionen ist die
in-situ Formulierung von Arzneistoffsuspensionen für die parenterale Applikation bei
Mensch und Tier. Weitere mögliche Anwendungen sind die orale, ophtalmologische,
otologisch, topische, nasale, vaginale, urethrale und rektale Applikation bei Mensch
und Tier. Die Herstellung der Arzneistoff-Formulierungen mit dem erfindungs
gemäßen Verfahren kann natürlich auch so erfolgen, dass die hergestellte Suspension
nicht unmittelbar appliziert wird. In diesem Fall ist es möglich der Suspension zur
Stabilisierung eventuell noch Hilfsmittel zuzugeben.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind, dass es erstmals möglich ist
Formulierungen, die Partikel enthalten in-situ herzustellen und zu applizieren,
wodurch auf einen Zusatz von Suspensionsstabilisatoren weitestgehend verzichtet
werden kann.
Bei der parenteralen Applikation ist es vorteilhaft, dass hohe Arzneistoffdosen bei
geringen Volumina appliziert werden können. Insbesondere bei einer subkutanen
oder intramuskulären Applikation kann durch die geringe Partikelgröße ein gut
verträgliches Reservoir geschaffen werden.
Eine orale Applikation zeichnet sich durch eine rasche Bioverfügbarkeit durch die
hohe Lösungsgeschwindigkeit der kleinen Partikel und eine verbesserte Absorption
im Gastro-Intestinal-Trakt aus.
Nasal kann eine rasche Absorption einer hohen Wirkstoffkonzentration erreicht
werden.
Bei einer topischen Applikation kann die vergrößerte Partikeloberfläche eine
verbesserte Bioverfügbarkeit bedingen.
Der Vorteil in der ophtalmologischen Anwendung ist, dass sehr hohe Arzneistoff
konzentrationen bei reizloser Applikation am Auge erreicht werden können.
Bevorzugt wird auf die Zugabe von Stabilisatoren und Hilfsstoffen zur Formulierung
verzichtet. Das Applikationsvolumen, insbesondere das Infusionsvolumen, kann im
Verhältnis zu herkömmlichen Formulierungen reduziert werden. Die Menge an orga
nischem Lösungsmittel kann reduziert werden.
Es wird immer nur soviel von der Formulierung hergestellt wie tatsächlich benötigt
wird, d. h. nach Beendigung der Applikation in den einzelnen Vorratsbehältern vor
handene Ausgangsstoffe können weiter verwendet werden. Auch eine Unterbrechung
der Applikation ist möglich.
Fig. 1 Versuchsaufbau
Fig. 2 Mischer
Fig. 3 Strömungsverhältnisse bei laminarer Strömung
Fig. 4 Strömungsverhältnisse bei beginnender Wirbelbildung
Fig. 5 Viskositätskurve von PEG 400-Wasser-Mischungen
Fig. 6 Abnahme der Nimodipin-Partikelgröße bei steigender Flussrate
Fig. 7 Abnahme der Ibuprofen-Partikelgröße bei steigender Flussrate
Fig. 8 Strömungsverhältnisse bei verschiedenen Gesamtflussraten
Zur Untersuchung der Strömungsverhältnisse wird die in Fig. 1 im Schema darge
stellte Versuchsapparatur verwendet.
Ein Teilstrom A 1a wird mit Hilfe einer Spritzenpumpe 4a mit einer 50 ml Infusions
spritze über die Schlauchleitung 2a mit einem inneren Durchmesser von 1,0 mm dem
Mischer 3 zugeführt. Die Dosierung eines Teilstroms B 1b erfolgt mittels einer
Spritzenpumpe 4b mit einer Infusionsspritze, die an die Schlauchleitung 2b mit
einem inneren Durchmesser von 1,5 mm angeschlossen ist. Um Gesamtflussraten
von über 100 ml/h zu erreichen, können jeweils zwei Infusionsspritzen mit einem Y-
Stück zusammengeschaltet und parallel betrieben werden wie in Fig. 1 dargestellt.
Der Mischstrom 5 wird nach Durchlaufen des Verbindungsstücks 6 in einem Auf
fanggefäß 8 gesammelt.
Der Mischer 3 selbst ist in Fig. 2 dargestellt. Er ist aus WO 99/32175 bekannt. Er
besteht aus den beiden Zuführungen 31 für den Teilstrom A und 32 für den Teilstrom
B, der Mischkammer 20, der Düse 21 und dem Auslaufkanal 22. Der Durchmesser
der Düse 21 beträgt 150 µm und der Durchmesser des Auslaufkanals 22 beträgt
1000 µm.
Als Teilstrom A wird eine Mischung von PEG 400 mit Wasser verwendet. Die PEG
400 Konzentration beträgt 70% (m/m). Das PEG 400 wird mit dem Farbstoff Sudan
III angefärbt. Während unverdünntes PEG 400 mit dem Farbstoff einen roten Farbton
ergibt, sorgt schon ein geringer Wasserzusatz für eine blaue Farbe der Mischung. Als
Teilstrom B wird Wasser benutzt, das mit dem Lebensmittelfarbstoff "Purpurrot"
(E 124) eingefärbt wurde.
Es wird untersucht, wie sich der Mischstrom bei verschiedenen Flussgeschwin
digkeiten und Mischungsverhältnissen der Teilströme verhält. Der Mischer wird
dabei unter einem Mikroskop betrachtet und das Mischergebnis mittels Betrachtung
des Auslaufkanals bewertet.
Während des Versuches wird das Mischungsverhältnis von 10 : 1 der Teilströme A : B
beibehalten. Die Gesamtflussrate wird von 11 ml/h bis 165 ml/h gesteigert.
Es kann festgestellt werden, dass sich bei einer Steigerung der Gesamtflussrate das
Verhalten der Strömung im Mischer ändert (siehe Tab. 1 und Fig. 3 und 4). Der
beobachtete Übergang der Strömung vom laminaren Bereich in den turbulenten
Bereich mit steigender Gesamtflussrate ist in Fig. 8 dargestellt.
Bei geringen Gesamtflussraten fließen beide Teilströme A und B 25, 26 nebenein
ander her und werden nicht vermischt. Dies ist schematisch in Fig. 3 dargestellt. Man
erkennt, dass keine Mischung der Teilströme A und B 25, 26 in der Mischkammer 20
auftritt. Auch in der Düse 21 laufen die beiden Teilströme A und B 25, 26 laminar
nebeneinander her. Ebenso tritt keine turbulente Mischung im Auslaufkanal 22 auf.
Wird nun die Gesamtflussrate gesteigert, so bilden sich hinter der Düse 21 Wirbel 23
aus (Fig. 4). Zwischen diesen Wirbeln 23 tritt aus der Düse ein starker schneller
Flüssigkeitsstrom (Jet-Stream) 24 aus, in dem die Teilströme A und B 25, 26 nicht
vermischt sind. Dies ist schematisch in Fig. 4 dargestellt.
In der Mischkammer 20 wird die Wasserphase (Teilstrom A) 25 vom höher viskosen
Teilstrom B 26 an den Rand der Mischkammer 20 gepresst. Zu einer Durchmischung
kommt es nicht.
Wird die Gesamtflussrate weiter gesteigert, tritt ab einer kritischen Gesamtflussrate
eine bedeutende Änderung des Strömungsverlaufes ein. Die Wirbel 23 hinter der
Düse werden so groß, dass sie den Jet-Stream 24 stören; die Strömungsverhältnisse
werden turbulent. Hinter der Düse liegen nicht mehr getrennte Teilströme A und B
25, 26 vor, sondern eine Mischung. In der Düse 21 selbst sind die Teilströme A und
B 25, 26 allerdings noch nicht gemischt. In die Mischkammer 20 treten die Teil
ströme A und B 25, 26 mit so hoher Geschwindigkeit ein, dass der Teilstrom mit der
niedrigeren Viskosität an die Wand gedrängt wird und sich an dieser entlang um den
höher viskosen Teilstrom windet. Dabei kommt es zu keiner Vermischung.
Es zeigt sich, dass die Mischung der Teilströme A und B 25, 26 nach der Düse 21 im
Auslaufkanal 22 erfolgt. Die Qualität der Mischung ist dabei von den Strömungs
verhältnissen hinter der Düse 21 abhängig. Erst wenn die Strömung turbulent verläuft
ist die Mischung optimal.
Teilstrom A besteht aus einer Mischung von Wasser und PEG 400 in wechselnden
Anteilen. Für den Versuch werden Mischungen mit 50, 60, 70, 80, 90 und 100%
(m/m) PEG 400 mit H2O verwendet. Der Zusammenhang zwischen der Konzen
tration von PEG 400 in Wasser und der Viskosität dieser Mischung ist in Fig. 5 dar
gestellt.
Der Teilstrom A wird wiederum mit Sudan III angefärbt. Teilstrom B besteht aus
Wasser, angefärbt mit dem Lebensmittelfarbstoff "Purpur" (E124).
Die Bewertung des Mischergebnisses erfolgt analog zu Beispiel 1 mit dem
Mikroskop.
In dem Versuch werden die verschiedenen Mischungen des Teilstroms A in unter
schiedlichen Mengenanteilen mit Teilstrom B gemischt. Folgende Mischungs
verhältnisse werden realisiert: A : B = 1 : 20, 1 : 15, 1 : 10, 1 : 5, 1 : 3, 1 : 2 und 1 : 1.
Ein Versuch besteht aus der schrittweisen Erhöhung der Gesamtflussrate von 10 bis
200 ml/h bei gegebener Mischung des Teilstromes A und festgelegtem Mischungs
verhältnis bis die turbulente Mischung einsetzt. Diese Gesamtflussrate wird als
Messwert festgehalten.
Aus der Tab. 2 wird ersichtlich, dass mit höherer Viskosität eine höhere Flussrate
nötig ist, um eine turbulente Durchmischung zu erhalten. Aus diesen Daten kann die
Kennzahl K abgeschätzt werden. Sie ergibt sich zu K = 400.
In einem weiteren Versuch werden analog zu Versuch 1 zwei Teilströme miteinander
gemischt. Dabei entsteht eine Nanosuspension. Die Größe der Partikel in dieser
Nanosuspension wird mittels Photonenkorrelationsspektroskopie (PCS) untersucht.
Teilstrom A besteht bei diesem Versuch aus einer Mischung von 80% (m/m) PEG
400 mit 20% (m/m) H2O. Dieser werden 0,1% (m/m) Nimodipin zugesetzt.
Nimodipin ist vollständig in diesem Medium löslich.
Teilstrom B besteht aus einer Mischung von 0,9% (m/m) Natriumchlorid in H2O.
Beide Teilströme werden vor der Verwendung mit einem 100 nm Filter filtriert.
Die beiden Teilströme werden mit dem Mischer in einem Volumenverhältnis von
10% Teilstrom A und 90% Teilstrom B gemischt. Dabei ergibt sich die Gesamt
flussrate als Summe der Einzelflussraten. In dem durchgeführten Versuch wird die
Gesamtflussrate schrittweise von 10 auf 110 ml/h gesteigert. Im Teilstrom A mit
einer PEG Konzentration von 80% (m/m) besitzt der Wirkstoff eine Konzentration
von 0,1%, das sind 7,5% der Sättigungslöslichkeit. Durch die Vermischung liegt die
PEG-Konzentration in der Mischung bei 8%. Der Wirkstoff ist in diesem Gemisch
zu 2,3 ppm löslich, das heißt, dass er in einer etwa 400fachen Übersättigung vorliegt.
Um die Größe der Partikel im Gesamtstrom mittels PCS vermessen zu können ist es
notwendig, die Suspension online zu vermessen. Dazu wird eine Durchfluss-Mikro-
Quarzglasküvette mit 3 Sichtfenstern (Hellma 176.051-QS, Hellma GmbH,
Mühlheim/Baden, Deutschland) verwendet. Der Auslauf des Mischers wird direkt
mit dem Einlauf der Küvette verbunden. Diese wird dann in das PCS-Gerät ein
gesetzt. Während der Messung wird der Gesamtstrom vor der Küvette durch ein
Ventilsystem abgeleitet, so dass die Suspension in der Küvette für die Dauer der
Messung ruht.
Mit Untersuchungen an Standardsuspensionen kann gezeigt werden, dass das Gerät
auch mit der Durchflussküvette korrekte Ergebnisse anzeigt.
Für die Untersuchung in diesem Beispiel wird ein Mischer verwendet, dessen Düse
sich aus herstellungstechnischen Gründen in ihrem Querschnitt etwas von der Düse
des Mischers, der in den Beispielen 1 und 2 verwendet wurde, unterscheidet. Die
Düse in dem hier verwendeten Mischer hat keinen kreisförmigen, sondern einen D-
förmigen Querschnitt. Die Größe dieses Durchmessers wurde mit Hilfe eines Druck
abfalltests bestimmt und kann eindeutig durch einen hydrodynamischen Durchmesser
angegeben werden. Der hydrodynamische Durchmesser ist der Durchmesser desjenigen
Kreises, dessen Fläche der des D-förmigen Querschnitts entspricht. Der
hydrodynamische Durchmesser der in Beispiel 3 verwendeten Düse beträgt 114 µm.
Tab. 3 und Fig. 6 geben das Ergebnis der Messung wieder. In Fig. 6 ist zu erkennen,
dass ab einer Gesamtflussrate von ca. 50 ml/h die Partikelgröße nicht mehr
signifikant sinkt. Dieses ist auf die nunmehr vorhandene turbulente Durchmischung
zurückzuführen.
Für diese Flussrate berechnet sich eine Kennzahl K nach Gl. 1 von 411. Da diese am
oberen Rand des kritische Kennzahlbereiches für die turbulente Durchmischung von
250 bis 450 liegt, kann davon ausgegangen werden, dass bei einem Fluss von 50 ml/h
eine turbulente Durchmischung vorliegt. Dieses wurde durch mikroskopische Be
trachtungen bestätigt.
Es ist zu erkennen, dass mit dem Erreichen der turbulenten Durchmischung die
Partikelgröße einen im Rahmen der Messtoleranz minimalen Wert erreicht. Außerdem
sinkt die Standardabweichung der PCS-Messung (ermittelt aus 8 Einzel
messungen) mit steigender Gesamtflussrate (Tab. 3). Dies ist ein Indiz dafür, dass
das Partikelkollektiv mit steigender Gesamtflussrate homogener wird.
Mit einem analogen Versuch wie in Beispiel 3 wird der Modellwirkstoff Ibuprofen
untersucht. Dazu wird als Teilstrom A eine 2% (m/m) Lösung von Ibuprofen in einer
Mischung von 80% (m/m) PEG 400 und Wasser (Teilstrom B) verwendet.
Die beiden Teilströme A und B werden mit dem Mischer in einem Volumenver
hältnis von 10% Teilstrom A und 90% Teilstrom B gemischt. Dabei ergibt sich die
Gesamtflussrate als Summe der Einzelflussraten. In dem durchgeführten Versuch
wird die Gesamtflussrate schrittweise von 10 auf 100 ml/h gesteigert. Im Teilstrom A
mit einer PEG Konzentration von 80% (m/m) besitzt der Wirkstoff eine
Konzentration von 2%, das sind 10% der Sättigungslöslichkeit. Durch die
Vermischung liegt die PEG-Konzentration in der Mischung bei 8%. Der Wirkstoff ist
in diesem Gemisch zu etwa 40 ppm löslich, das heißt, dass er in einer etwa
500fachen Übersättigung vorliegt.
Die Vermessung der Partikel erfolgt analog zu Beispiel 3 mittels PCS.
Tab. 4 und Fig. 7 zeigen die Ergebnisse des Versuches. Es ist zu erkennen, dass ab
einer Gesamtflussrate von ca. 40 ml/h die Partikelgröße nicht mehr weiter abnimmt.
Mit dem verwendeten Mischer (hydrodynamischer Durchmesser 114 µm wie in
Beispiel 3) ergibt sich ein Wert für die Kennzahl K von 350. Dieser Wert liegt im
kritischen Bereich. Die Strömung im Mischer ist turbulent, wie die mikroskopische
Prüfung zeigt.
Claims (24)
1. Verfahren zur Herstellung von Nanosuspensionen, dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens zwei dosierte Teilströme so zusammen gebracht werden,
dass sie einer durch Turbulenz bedingten Durchmischung unterliegen, wobei
die Teilströme eine Flussrate im Bereich von 0,1 bis 500 ml/h haben und der
Mischstrom eine Gesamtflussrate im Bereich von 1 ml/h bis 500 ml/h,
vorzugsweise im Bereich von 10 bis 200 ml/h aufweist und bei der turbu
lenten Durchmischung Partikel mit einer Größe im Bereich von 0,1 bis
5000 nm, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 1000 nm, besonders bevorzugt
im Bereich von 10 bis 200 nm erzeugt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die turbulente
Durchmischung dadurch erzeugt wird, dass die Teilströme durch eine Düse in
einen Auslaufkanal strömen, wobei die Düse einen geringeren Durchmesser
hat als der Auslaufkanal.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die geo
metrischen Verhältnisse der Düse so gewählt werden, dass sich nach der
Formel
wobei rKanal den Radius des Auslaufkanals, ρ die Dichte der Mischung, die Gesamtflussrate, η die Viskosität der Mischung, rDüse den Radius der Düse und π die Kreiszahl bezeichnet, eine Kennzahl K im Bereich von mindestens 250 bis 450 ergibt.
wobei rKanal den Radius des Auslaufkanals, ρ die Dichte der Mischung, die Gesamtflussrate, η die Viskosität der Mischung, rDüse den Radius der Düse und π die Kreiszahl bezeichnet, eine Kennzahl K im Bereich von mindestens 250 bis 450 ergibt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aus
laufkanal einen Durchmesser zwischen 0,2 und 2 mm aufweist und die Düse
einen Durchmesser im Bereich von 10 bis 500 µm aufweist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
der Mischstrom eine Viskosität im Bereich von 0,7 bis 150 mPa.s aufweist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass
der Mischstrom eine Dichte im Bereich von 700 kg/m3 bis 1500 kg/m3 auf
weist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
bei gleichem Mischungsverhältnis der Teilströme und bei gegebenen geo
metrischen Verhältnissen mit zunehmender Gesamtflussrate die Größe der
erzeugten Nanopartikel solange abnimmt bis ein Minimum erreicht ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die turbulente Durchmischung durch einen Mischer erzeugt wird, der aus
zwei Zuleitungen (31, 32) besteht, die in eine Mischkammer (20) münden, die
mit einer Düse (21) und einem nachfolgenden Auslaufkanal (22) in Verbin
dung steht.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Mischer parallel oder hintereinander geschaltet werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens einer der Teilströme einen Stoff oder ein Gemisch von Stoffen
enthält, die in dem Teilstrom gelöst sind.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass
es zwischen den im ersten und in dem anderen Teilstrom enthaltenen Stoffen
bei Mischung entweder zu einer Ausfällung wegen Sättigung der Lösung, zur
Neutralisationsreaktion, zu einer Wechselwirkung zwischen verschieden
geladenen Molekülen, zu Umkomplexierungen oder zu einer chemischen
Reaktion, die zur Partikelbildung führt, kommt.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste
Teilstrom einen Stoff oder ein Stoffgemisch enthält, der in einem Dis
persionsmittel schwerlöslich ist und ein anderer Teilstrom das Dispersions
mittel oder Teile davon enthält.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
der Stoff ein Arzneistoff aus der Gruppe der Herz-Kreislauf-Medikamente,
Onkologika, Virustatika, Chemotherapeutika, Hepatitika, Analgetika, Anti
biotika oder Immunmodulatoren ist.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das
Dispersionsmittel Wasser oder destilliertes Wasser oder ein wässriges
Medium oder ein wässriges Medium mit Zusätzen von Elektrolyten, Mono-
oder Disacchariden, Alkoholen, Polyolen oder deren Mischungen ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
das Dispersionsmittel einen oder mehrere viskositätserhöhende Stoffe enthält.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass
das Dispersionsmittel Stabilisatoren und/oder oberflächenaktive Substanzen
enthält.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass
die disperse Phase ein Feststoff oder ein Gemisch mehrerer Feststoffe ist.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Teilstrom einen Stoff enthält, der in einem organischen Lösungs
mittel gelöst ist.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das organische
Lösungsmittel Polyethylenglycol, Propylenglycol, Ethanol, Glycofurol,
Glycerol und andere zur Anwendung an Mensch oder Tier geeignete orga
nische Lösungsmittel umfasst.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff
im ersten Teilstrom ein Arzneistoff ist.
21. Verfahren zur in-situ-Formulierung einer Arzneistoffsuspension, dadurch
gekennzeichnet, dass eine Arzneistoffsuspension dadurch hergestellt wird,
dass mindestens zwei dosierte Teilströme so zusammen gebracht werden,
dass sie einer durch Turbulenz bedingten Durchmischung unterliegen, wobei
mindestens einer der Teilströme einen Arzneistoff enthält und wobei die Teil
ströme eine Flussrate im Bereich von 0,1 bis 500 ml/h haben und der Misch
strom eine Gesamtflussrate im Bereich von 1 ml/h bis 500 ml/h,
vorzugsweise im Bereich von 10 bis 200 ml/h aufweist und bei der
turbulenten Durchmischung Partikel mit einer Größe im Bereich von 0,1 bis
5000 nm, vorzugsweise im Bereich von 10 bis 1000 nm, besonders bevorzugt
im Bereich von 10 bis 200 nm erzeugt werden und diese pro Zeiteinheit
hergestellte Menge an Arzneistoffsuspension der zu applizierenden Menge
entspricht.
22. Verfahren zur in-situ-Formulierung einer Arzneistoffsuspension nach An
spruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Arzneistoffsuspension parenteral
an Mensch oder Tier appliziert wird.
23. Verfahren zur in-situ-Formulierung einer Arzneistoffsuspension nach An
spruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Arzneistoffsuspension
oral, ophtalmologisch, otologisch, topisch, nasal, vaginal, urethral oder rektal
an Mensch oder Tier appliziert wird.
24. Verwendung eines an sich bekannten Mikromischers, bestehend aus zwei Zu
leitungen (31, 32), die in eine Mischkammer (20) münden, die mit einer Düse
(21) und einem nachfolgenden Auslaufkanal (22) in Verbindung steht, zur
Herstellung von Nanosuspensionen nach einem in den vorhergehenden
Ansprüchen beschriebenen Verfahren.
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2001
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