DE102013018193A1

DE102013018193A1 - Injizierbare Depotformulierungen zur kontrollierten Wirkstofffreisetzung

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Publication number: DE102013018193A1
Application number: DE201310018193
Authority: DE
Inventors: Karsten Mäder; Martin Windorf; Johannes Kutza
Original assignee: Martin Luther Universitaet Halle Wittenberg
Current assignee: Martin Luther Universitaet Halle Wittenberg
Priority date: 2013-10-30
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2015-05-13
Also published as: WO2015062571A1; DE112014004982A5

Abstract

Bioabbaubare Depotformulierungen, die Wirkstoffe im Körper von Tieren und Menschen kontrolliert freisetzen basieren bisher vorrangig auf Polymeren. Ein Nachteil dieser Polymere ist die Komplexität des Polymerabbaus. Die neuen Depotformulierungen sollen nicht auf Polymeren beruhen, injizierbar sein und Wirkstoffe kontrolliert über einen Zeitraum vom Tagen bis Monaten freisetzen. Die Wirkstoffformulierung soll aus chemisch stabilen, gut verträglichen und bioabbaubaren oder eliminierbaren Bestandteilen bestehen. Erfindungsgemäß wurden injizierbare lipophile Zubereitungen entwickelt. Diese basieren auf einer öligen Komponente und 12-Hydroxystearinsäure als Gelbildner und ermöglichen es, Wirkstoffe, die gelöst, emulgiert oder suspendiert vorliegen können, kontrolliert freizusetzen. Einsatz zur therapeutischen Behandlung in der Human- und Veterinärmedizin.

Description

Depotformulierungen, welche Wirkstoffe im Körper von Tieren oder Menschen kontrolliert freisetzen, sind von großer Bedeutung. Viele hoch wirksame Wirkstoffe zeichnen sich durch eine geringe Bioverfügbarkeit nach oraler Gabe und eine kurze Halbwertszeit aus, welche durch eine schnelle Ausscheidung (Elimination) oder Umwandlung (Metabolismus) des Wirkstoffes bedingt sind. Eine therapeutische Nutzung solcher Wirkstoffe ist nur durch geeignete Wirkstoff-Depotformulierungen möglich, welche parenteral injiziert werden und die Wirkstoffe zeitlich kontrolliert freisetzen. Die Zeitspanne der Wirkstofffreisetzung ist von der Indikation abhängig. So kann eine Freisetzung von wenigen Stunden, Tagen, Wochen oder mehreren Monaten angestrebt werden. Typische Applikationsarten sind die subkutane, intraperitoneale oder intramuskuläre Applikation. Weiterhin werden solche Freigabesysteme zum Beispiel auch zur lokalen Therapie im Hirn, Auge, Ohr, Knochenmark und anderen Organen eingesetzt. Je nach Indikation können unterschiedliche Freisetzungsprofile, z. B. kontinuierlich oder pulsatil angestrebt werden. Dabei soll die Wirkstoff-Depotformulierung eine reproduzierbare, kontrollierte Freisetzung des Wirkstoffes gewährleisten und sich gegenüber dem Körper inert verhalten.
Gegenwärtig werden klinisch sowohl bioabbaubare als auch nicht bioabbaubare Trägermaterialien verwendet. Nichtbioabbaubare Materialien haben den Nachteil, dass sie aus dem Körper wieder entfernt werden müssen. Beispiele sind die Präparate Implanon^® (Firma Organon) und Vantas^® (Firma Orion Pharma), welche nach 3 Jahren bzw. 12 Monaten aus dem Körper entfernt werden müssen und somit einen chirurgischen Eingriff erfordern. Als bioabbaubare Materialien werden hauptsächlich Polymilchsäure und Kopolymere aus Milch- und Glykolsäure genutzt. Ein Nachteil dieser Polymere ist die Komplexität des Polymerabbaus. Dieser beruht auf einer autokatalytisch verlaufenden Hydrolyse, welche zu schwer steuerbaren Freisetzungskinetiken und sehr sauren pH-Werten (pH Wert 2) führen kann (Mäder et al., Biomaterials, 17(4), 457–461 (1996); Mäder et al. Journal of Pharmaceutical Sciences, 86(1), 126–134. (1997); Liu und Schwendeman, Molecular Pharmaceutics, 9(5), 1342–1350 (2012)). Nachteilig ist dabei, dass durch das saure Mikromilieu Wirkstoffe bereits vor ihrer Freisetzung zersetzt oder inaktiviert werden können (Lucke et al., Pharmaceutical Research, 19, 175–81 (2002); Lucke und Göpferich, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 55, 27–33 (2003)). Die meisten Marktpräparate sind entweder Mikropartikel oder vorgeformte Implantate (Rote Liste 2013, Rote Liste^® Service GmbH).
Mikropartikel, auch Mikrokapseln oder Mikrospherulen genannt, sind feste, meist sphärische Partikel mit einer typischen Größe im unteren Mikrometerbereich. Beispiele für bioabbaubare Mikropartikel sind Enantone^® (Firma Takeda), Sixantone^® (Firma Takeda), Decapeptyl^® (Firma Ferring), Sandostatin^® LAR^® (Firma Sandoz), Pamorelin^® LA 3,75 mg (Firma Ipsen Pharma), Uropeptyl^® Depot (Firma Uropharm), Risperdal^® Consta^® (Firma Janssen-Cilag). Die Herstellung von Mikropartikeln mit einer engen und reproduzierbaren Größenverteilung ist sehr anspruchsvoll und aufwendig. Hierbei werden hauptsächlich die Koazervation, Sprühtrocknung oder Emulsionsverfahren mit Lösungsmittelentfernung angewandt (Beck-Broichsitter et al., Parenterale Depotarzneiformen-Mikropartikel, in: Innovative Arzneiformen, herausgegeben von Mäder und Weidenauer, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart, S. 235–262, (2010)). Weiterhin müssen die Mikropartikel vor der Applikation mit dem Dispersionsmedium vermischt werden, was aufgrund der schlechten Benetzbarkeit der Partikel zeitaufwendig und oft problematisch ist. Unvollständiges Entleeren der Spritze und ein Verstopfen der Kanüle stellen weitere Probleme bei der Applikation von Mikropartikeln dar. Auch die Rückstandsproblematik organischer, zumeist chlorierter Lösungsmittel aus dem Herstellungsprozess, sowie die aufwendige Herstellung unter aseptischen Bedingungen und eine schwierige Herstellung im großtechnischen Maßstab setzen dieser Arzneiform Grenzen.
Beispiele für vorgeformte, feste Implantate sind die Marktprodukte Zoladex^® (Firma AstraZeneca), Profact^® Depot (Firma Sanofi), Leuprone^® HEXAL^® (Firma Hexal), Leupro-Sandoz^® (Firma Sandoz), Ozurdex^® (Firma Allergan Pharmaceuticals). Bei den vorgeformten, festen Implantaten besteht das Problem, dass eine relativ große Kanüle verwendet werden muss, um das Implantat, welches zudem oft als Fremdkörper empfunden wird und Schmerzen verursachen kann, in den Körper einzubringen.
Neuere Entwicklungen beschreiben sogenannte „in situ Implantate”. Hierbei wird eine niedrigviskose Flüssigkeit in den Körper gespritzt, welche sich im Körper durch einen Stimulus (Trigger) in ein Depot (zum Beispiel in ein Gel oder einen Festkörper) umwandelt. Als Stimulus kann zum Beispiel ein Lösungsmittelaustausch, eine Thermogelierung oder eine chemische Reaktion (Quervernetzung) dienen (Kempe and Mäder, Journal of Controlled Release, 161(2), (2012)). Eine Quervernetzungsreaktion ist in vivo schwer zu kontrollieren und es treten häufig Toxizitätsprobleme mit den quervernetzenden Substanzen auf. Als wichtigste Vertreter für thermogelierende Systeme sind poloxamerbasierende Systeme, chitosanhaltige Zubereitungen und niedermolekulare pegylierte Polylaktide bzw. pegylierte Poly(laktid-ko-glykolide) zu nennen. Nachteile der genannten thermogelierenden Systeme sind eine potentielle Gelierung vor der Applikation, Stabilitätsprobleme der Hilfsstoffe, eine zu schnelle Freisetzung und mangelnde Reproduzierbarkeit der Freisetzung. Im Fall der Systeme, welche auf Lösungsmittelaustausch basieren, gibt es im Gegensatz zu den anderen in situ Systemen kommerzielle Produkte. Ein typisches Beispiel ist Eligard^®, welches in Deutschland von der Firma Astellas vertrieben wird. Als Lösungsmittel wird N-Methylpyrrolidon (NMP) verwendet, in welchem das matrixbildende Polymer gelöst ist. Im Körper führt die gegenseitige Mischung von körpereigenem Wasser und NMP zur verminderten Löslichkeit und zum Präzipitieren des Polymers. Nachteile dieses Systems sind die den Polylaktiden und Poly(laktid-ko-glykoliden) inhärenten Probleme des autokatalytischen Polymerabbaus, welches oft schwer steuerbare und schwankende Freisetzungsraten bedingen.
Die Verwendung injizierbarer Polymere wird in WO 2007/012979 beschrieben. Nachteilig ist jedoch die aufwendige Polymersynthese und Aufreinigung sowie die Abhängigkeit der Freisetzung von Molmasse und Polymermolmassenverteilung.
In der Literatur sind auch lipidbasierte Ansätze als parenterale Depotformen beschrieben. Hierbei werden durch Verpressen oder Extrusion von festen Lipiden wirkstoffhaltige Formkörper hergestellt. Der Nachteil aller dieser Systeme ist die Implantation, welche große Kanülen oder einen chirurgischen Eingriff erfordert. Das Patent DE 00 0003 780 862 beschreibt feste Lipidkomprimate, die durch Implantation verabreicht werden. Das Patent WO 2009/080275 beschreibt feste Lipidimplantate, welche durch Extrusion hergestellt werden. Weiterhin wird die Herstellung von Lipidkomprimaten und Lipidextrudaten im Patent WO 2005/102284 beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine nicht auf Polymeren basierende Wirkstoff-Depotformulierung zu entwickeln, welche injizierbar ist und Wirkstoffe kontrolliert über Tage, Wochen und Monate freisetzen kann. Die Wirkstoff-Depotformulierung soll aus chemisch stabilen, gut verträglichen und bioabbaubaren oder eliminierbaren Bestandteilen bestehen.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass injizierbare lipophile Zubereitungen entwickelt wurden. Diese basieren auf einer öligen Komponente und 12-Hydroxystearinsäure als Gelbildner. Weitere übliche pharmazeutische Hilfsstoffe wie Tenside, Wasser, Lösungsmittel, Antioxidantien können enthalten sein. Es wurde gefunden, dass 12-Hydroxystearinsäure enthaltende lipophile Zubereitungen injizierbar sind und es ermöglichen, Stoffe kontrolliert freizusetzen. Der oder die Wirkstoffe können dabei gelöst, emulgiert oder suspendiert vorliegen. Weiterhin wurde gefunden, dass in diese Gele sehr hohe Anteile (bis 90% m/m) an wässrigen Lösungen eingearbeitet werden können. Damit wird es möglich, Proteine, Peptide oder andere hydrophile Wirkstoffe in die Gele einzuarbeiten, die zur parenteralen Applikation geeignet sind.
Es wurden erfindungsgemäß Systeme entwickelt, welche ohne Verwendung eines organischen Lösungsmittels hergestellt werden können. Diese Systeme sind spritzbar und trotzdem zur Steuerung der Freisetzung über einen längeren Zeitraum geeignet. Angaben der Bestandteile in m/m-Prozent

12-Hydroxystearinsäure Lipophile Grundlage Wasser Wirkstoff

0,1–50 5–99 0–90 0–50

vorzugsweise 1–10 10–95 0–50

insbesondere 2–5 0–30
Des Weiteren wurde gefunden, dass durch einen Zusatz von organischen, bioverträglichen Lösungsmitteln die Injektionskraft unter Erhalt der 12-Hydroxystearinsäure-Konzentration deutlich gesenkt beziehungsweise der Anteil an 12-Hydroxystearinsäure in der Formulierung unter Erhalt der Injizierbarkeit erhöht werden kann. Angaben der Bestandteile in m/m-Prozent

12-Hydroxystearinsäure Lipophile Grundlage Wasser Organisches Lösungsmittel Wirkstoff

0,1–50 20–99,8 0–90 0,1–40 0–50

vorzugsweise 0,1–10 70–95 0–50 1–20 0,0001–20
Die Beispiele 9 bis 14 zeigen, dass durch Variation der Zusammensetzung der Bestandteile in situ-Implantate hergestellt werden können, welche flüssig injiziert werden können und sich erst nach der Verabreichung im Gewebe verfestigen.
Ausführungsbeispiele:
Beispiele 1a–aj – Herstellung von wasserfreien 12-Hydroxystearinsäure-Lipidsystemen mit verschiedenen Lipidgrundlagen und verschiedenen 12-Hydroxystearinsäure-Konzentrationen
12-Hydroxystearinsäure (99% Reinheit, Sigma-Aldrich) wird in den in Tabelle 1 genannten Konzentrationen zur lipophilen Grundlage gegeben. Als Lipidgrundlagen werden entweder Erdnussöl, mittelkettige Triglyceride (= MCT), Isopropylmyristat (= IPM) oder Jojobaöl verwendet.
Das Lipidgemisch wird auf 70°C erwärmt, mit einer geeigneten Apparatur homogenisiert und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Es bilden sich gelartige Lipidsysteme, welche eine Fließgrenze aufweisen (siehe ).
Beispiele 2a–e – 12-Hydroxystearinsäure-Lipidsysteme auf Basis von Erdnussöl mit eingearbeiteter wässriger Phase
12-Hydroxystearinsäure, PEG30-Dipolyhydroxystearate (Cithrol^TM DPHS) und Erdnussöl werden in den in Tabelle 2 genannten Verhältnissen eingewogen und mit einer geeigneten Apparatur vermischt. Das Gemisch wird auf 70°C erwärmt, homogen gemischt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Die wässrige Phase wird während des Abkühlens mittels eines Mischgerätes homogen eingearbeitet.
Es entstehen gelartige Lipidsysteme, welche eine Fließgrenze aufweisen.
Beispiele 3a–c – Herstellung von wasserfreien 12-Hydroxystearinsäure-Lipidsystemen mit verschiedenen Mischungen aus Lipidgrundlagen
12-Hydroxystearinsäure wird in den in Tabelle 3 genannten Konzentrationen zur Lipidgrundlage gegeben. Das Lipidgemisch wird auf 70°C erwärmt, mit einer geeigneten Apparatur homogen gemischt und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Es bilden sich gelartige Lipidsysteme, welche eine Fließgrenze aufweisen.
Beispiele 4a–f – Herstellung von wasserhaltigen 12-Hydroxystearinsäure-Lipidsystemen mit verschiedenen Lipidgrundlagen
12-Hydroxystearinsäure, der Emulgator und die lipophile Flüssigkeit werden gemäß der in Tabelle 4 genannten Konzentrationen eingewogen und mittels einer geeigneten Apparatur gemischt. Das Gemisch wird auf 70°C erwärmt, homogenisiert und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Die wässrige Phase wird während des Abkühlens mittels eines Mischgerätes homogen eingearbeitet.
Beispiele 5a–l – Herstellung von wasserhaltigen 12-Hydroxystearinsäure-Lipidsystemen mit unterschiedlichem Anteil an eingearbeiteter wässriger Phase
12-Hydroxystearinsäure, der Emulgator und die lipophile Flüssigkeit (Erdnussöl oder MCT) werden gemäß der in Tabelle 5 aufgezeigten Zusammensetzung eingewogen und mittels einer geeigneten Apparatur gemischt. Das Gemisch wird auf 70°C erwärmt, homogenisiert und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Die wässrige Phase wird mittels eines Mischgerätes homogen während des Abkühlens eingearbeitet. Überraschenderweise bleiben die Geleigenschaften selbst bei einer sehr hohen eingearbeiteten Menge an wässriger Phase erhalten ( – ).
Beispiele 6a–e – Herstellung von wasserhaltigen 12-Hydroxystearinsäure-Lipidsystemen bei verschiedenen Temperaturen
12-Hydroxystearinsäure, der Emulgator und die lipophile Flüssigkeit werden gemäß der in Tabelle 6 aufgezeigten Zusammensetzung eingewogen und mittels einer geeigneten Apparatur gemischt. Das Gemisch wird auf die in Tabelle 6 angegebene Temperatur (zwischen 80–200°C) erwärmt und homogenisiert. Dann wird die wässrige Phase mittels eines Mischgerätes homogen während des Abkühlens in einem Temperaturbereich zwischen 60°C und Raumtemperatur eingearbeitet.
Beispiel 7 – Messung der Injizierbarkeit (in vitro Injektionskraft) von 12-Hydroxystearinsäure-Lipidsystemen in vitro
Die Injektionskraft wurde mittels des CT3-4500 TextureAnalyzer von Brookfield-Rheotec, Ottendorf-Okrilla, Deutschland, bestimmt. Hierbei wurden die Lipidformulierungen bei Raumtemperatur durch eine 25G Kanüle (Sterican, B. Braun Melsungen AG) gespritzt. Die Messung erfolgte bei einer Geschwindigkeit von 0,2 mm/s (entspricht bei diesem Spritzentyp ca. 12 μl/s). Die Messwerte sind in dargestellt. Die experimentellen Daten belegen, dass überraschenderweise trotz der hohen Viskosität (siehe – ) der hergestellten Systeme eine gute Injizierbarkeit gegeben ist.
Beispiele 8a–d – Injizierbare 12-Hydroxystearinsäure-Lipidformulierungen mit innerer, proteinhaltiger, wässriger Phase
12-Hydroxystearinsäure, der Emulgator und die lipophile Flüssigkeit (Erdnussöl oder MCT) werden gemäß der in Tabelle 7 aufgezeigten Zusammensetzung eingewogen und mittels einer geeigneten Apparatur gemischt. Separat wird eine wässrige Proteinlösung (hier: ALEXA 680-Rinderserumalbumin 70 μg/ml in phosphatgepufferter Saline (PBS, pH 6,8)) hergestellt.
Das aus 12-Hydroxystearinsäure, dem Emulgator und der lipophilen Flüssigkeit bestehende Gemisch wird auf 70°C erwärmt, homogenisiert und anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt. Während des Abkühlens wird die proteinhaltige wässrige Phase eingearbeitet. Hierbei wird eine Temperatur gewählt, welche eine Aggregation und Denaturierung des Proteins vermeidet (< 50°C).
Durch die Fluoreszenzmarkierung kann die Freisetzung des Proteins nichtinvasiv mittels optischem Imaging verfolgt werden. Die so hergestellten Formulierungen wurden in vitro und in vivo hinsichtlich ihres Freisetzungsverhaltens untersucht. Dabei wurden 200 μl der Formulierung entweder 1,5 l Phosphatpuffer ausgesetzt (in vitro) oder subkutan in weibliche SKH1 Nacktmäuse gespritzt.
Das Freisetzungsverhalten wurde mittels Optical Imaging (Maestro, Perkin-Elmer) verfolgt. zeigt die erhaltenen Bilder nach in vivo Injektion. Eine quantitative Auswertung der Fluoreszenzintensität zeigt, dass das Protein nicht in vitro, aber in vivo freigesetzt wird ( ). Weiterhin wurde visuell festgestellt, dass die Dimensionen der Lipidformulierung in vitro konstant blieben, in vivo sich jedoch verringerten. Die Daten beweisen eine kontrollierte in vivo Freisetzung eines Modellproteins.
Beispiel 9 – Herstellung von N-Methyl-2-Pyrrolidon-haltigen in situ-Implantaten
Eine Probe mit 7% (m/m, bezogen auf die Ölkomponente) 12-Hydroxystearinsäure wurde wie folgt hergestellt: 37,6 mg (7 m/m-%) 12-Hydroxystearinsäure wurden in 90 mg (14,3 m/m-%, bezogen auf Gesamtformulierung) N-Methyl-2-Pyrrolidon in einem Glasgefäß bei Raumtemperatur unter Schütteln gelöst. Diese Lösung wurde mit 500 mg Raffiniertem Erdnussöl 60 Sekunden homogenisiert (IKA Minishaker MS 2, 2000 UpM). Eventuell entstandene Luftblasen verschwanden nach kurzer Wartezeit. Die hergestellte Lösung ist flüssig, weist eine gelbliche Färbung auf, ist frei von sichtbaren Teilchen und riecht schwach nach den Bestandteilen Erdnussöl und N-Methyl-2-Pyrrolidon. Zudem zeigt die Formulierung eine mittlere Viskosität, vergleichbar mit der von Olivenöl bei Raumtemperatur.
Beispiel 10: Applizierbarkeit der erfindungsgemäß hergestellten Depotformulierungen dargestellt am Beispiel 9
Die Bestimmung der Applizierbarkeit wurde folgendermaßen durchgeführt: Eine 1 ml-Spritze (Injekt-F, B. Braun Melsungen AG,) wurde mit 700 μl der Probe aus Beispiel 9 befüllt und mit einer 25G-Kanüle (Sterican, B. Braun Melsungen AG) versehen. Die Spritze wurde nun mit der Kanüle nach unten zeigend in der Weise fixiert, dass die Flügel oberhalb des Zylinders auf einer feststehenden Konstruktion auflagen, während die Kanüle keinen Kontakt zu einem anderen Gegenstand hatte. Folglich wurde durch einen Stempel, der die Kolbenstange der Spritze nach unten drückte (Brookefield, Texture-Analyzer CT3), die mittlere Kraft bei Raumtemperatur gemessen, die zur Entleerung der Spritze notwendig war. Die in Tabelle 8 dargestellten Ergebnisse zeigen die notwendige Kraft zum Entleeren der Spritze bei verschiedenen Applikationsgeschwindigkeiten nach 3-fach-Bestimmung.
Beispiel 11: Herstellung von Somatropin-haltigen in situ-Implantaten
Eine Probe mit 5% (m/m, bezogen auf die Ölkomponente) 12-Hydroxystearinsäure wurde wie folgt hergestellt: 26,3 mg (5 m/m-%) 12-Hydroxystearinsäure wurden in 100 mg (16,0 m/m-%, bezogen auf Gesamtformulierung) N-Methyl-2-Pyrrolidon in einem Glasgefäß bei Raumtemperatur unter Schütteln gelöst. Diese Lösung wurde mit 500 mg Sesamöl 60 Sekunden bei Raumtemperatur und 2000 UpM homogenisiert (IKA, Minishaker MS 2). Eventuell entstandene Luftblasen verschwanden nach kurzer Wartezeit. Die entstandene, klare Lösung von mittlerer Konsistenz wurde mit 50 μg Somatropin (Lyophilisat aus 0,05 M Phosphatpuffer) versetzt und 120 s bei Raumtemperatur und 3500 UpM homogenisiert (Hauschild, SpeedMixer DAC 150 SP). Die hergestellte Suspension ist gelblich gefärbt und enthält sichtbare Partikel. Zudem zeigt die Formulierung eine mittlere Viskosität, vergleichbar mit der von Olivenöl bei Raumtemperatur.
Beispiel 12: Herstellung von Nimodipin-haltigen in situ-Implantaten
Eine Probe mit 5% (m/m, bezogen auf die Ölkomponente) 12-Hydroxystearinsäure wurde wie folgt hergestellt: 26,3 mg (5 m/m-%) 12-Hydroxystearinsäure wurden in 100 mg (16,0 m/m-%, bezogen auf Gesamtformulierung) N-Methyl-2-Pyrrolidon in einem Braunglasgefäß bei Raumtemperatur unter Schütteln gelöst. Diese Lösung wurde mit 500 mg Sesamöl 60 Sekunden bei Raumtemperatur und 2000 UpM homogenisiert (IKA, Minishaker MS 2). Eventuell entstandene Luftblasen verschwanden nach kurzer Wartezeit. Die entstandene Lösung von mittlerer Konsistenz wurde mit 0,8 mg Nimodipin versetzt und 5 Minuten bei Raumtemperatur und 2000 UpM homogenisiert (IKA, Minishaker MS 2). Eventuell entstandene Luftblasen verschwanden nach kurzer Wartezeit. Die hergestellte Lösung ist frei von sichtbaren Partikeln und besitzt eine vergleichbare Konsistenz mit der von Olivenöl bei Raumtemperatur.
Beispiel 13: Herstellung von Fluphenazin-haltigen in situ-Implantaten
Eine Probe mit 3% (m/m, bezogen auf die Ölkomponente) 12-Hydroxystearinsäure wurde wie folgt hergestellt: 15,5 mg (3 m/m-%) 12-Hydroxystearinsäure wurden in 50 mg (8,8 m/m-%, bezogen auf Gesamtformulierung) N-Methyl-2-Pyrrolidon in einem Glasgefäß bei Raumtemperatur unter Schütteln gelöst. Diese Lösung wurde mit 500 mg Raffiniertem Erdnussöl 60 Sekunden bei Raumtemperatur und 2000 UpM homogenisiert (IKA, Minishaker MS 2). Eventuell entstandene Luftblasen verschwanden nach kurzer Wartezeit. Die entstandene Lösung von mittlerer Konsistenz wurde mit 12,5 mg Fluphenazindecanoat versetzt und 5 Minuten bei Raumtemperatur und 2000 UpM homogenisiert (IKA, Minishaker MS 2). Eventuell entstandene Luftblasen verschwanden nach kurzer Wartezeit. Die hergestellte Lösung weist eine gelbliche Färbung auf und enthält keine sichtbaren Partikel. Zudem zeigt die Formulierung eine mittlere Viskosität, vergleichbar mit der von Olivenöl bei Raumtemperatur, und riecht schwach nach den Bestandteilen N-Methyl-2-Pyrrolidon und Erdnussöl.
Beispiel 14: Herstellung von Testosteron-haltigen in situ-Implantaten

Eine Probe mit 3% (m/m, bezogen auf die Ölkomponente) 12-Hydroxystearinsäure wurde wie folgt hergestellt: 31 mg (3 m/m-%) 12-Hydroxystearinsäure wurden in 100 mg (8,8 m/m-%, bezogen auf Gesamtformulierung) N-Methyl-2-Pyrrolidon in einem Glasgefäß bei Raumtemperatur unter Schütteln gelöst. Diese Lösung wurde mit 1000 mg Raffiniertem Erdnussöl 60 Sekunden bei Raumtemperatur und 2000 UpM homogenisiert (IKA, Minishaker MS 2). Eventuell entstandene Luftblasen verschwanden nach kurzer Wartezeit. Die entstandene Lösung von mittlerer Konsistenz wurde mit 250 mg Testosteronenantat versetzt und 5 Minuten bei Raumtemperatur und 2000 UpM homogenisiert (IKA, Minishaker MS 2). Eventuell entstandene Luftblasen verschwanden nach kurzer Wartezeit. Die hergestellte Lösung weist eine gelbliche Färbung auf und enthält keine sichtbaren Partikel. Zudem zeigt die Formulierung eine mittlere Viskosität, vergleichbar mit der von Olivenöl bei Raumtemperatur, und riecht schwach nach den Bestandteilen N-Methyl-2-Pyrrolidon und Erdnussöl. Tabelle 1: Zusammensetzung der wasserfreien 12-Hydroxystearinsäure-Lipidsysteme mit den Lipidgrundlagen Erdnussöl (Beispiele 1a bis 1i), mittelkettige Triglyceride (Beispiele 1j–1r), Isopropylmystistat (Beispiele 1s–1aa) sowie Jojobaöl (Beispiele 1ab–1aj).

Beispiel	1a	1b	1c	1d	1e	1f	1g	1h	1i
12-Hydroxystearinsäure (% m/m)	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	5	6
Erdnussöl (% m/m)	99	98,5	98	97,5	97	96,5	96	95	94

Beispiel	1j	1k	1l	1m	1n	1o	1p	1q	1r
12-Hydroxystearinsäure (% m/m)	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	5	6
Mittelkettige Triglyceride (MCT) (% m/m)	99	98,5	98	97,5	97	96,5	96	95	94

Beispiel	1s	1t	1u	1y	1w	1x	1y	1z	1aa
12-Hydroxy-stearinsäure (% m/m)	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	5	6
Isopropylmyristat (IPM) (% m/m)	99	98,5	98	97,5	97	96,5	96	95	94

Beispiel	1ab	1ac	1ad	1ae	1af	1ag	1ah	1ai	1aj
12-Hydroxystearinsäure (% m/m)	1	1,5	2	2,5	3	3,5	4	5	6
Jojobaöl (% m/m)	99	98,5	98	97,5	97	96,5	96	95	94

Tabelle 2: Zusammensetzung von 12-Hydroxystearinsäure-Lipidsystemen auf Basis von Erdnussöl mit eingearbeiteter wässriger Phase

Beispiel	2a	2b	2c	2d	2e
12-Hydroxystearinsäure (% m/m)	0,9	1,8	2,7	3,6	4,5
Emulgator (% m/m)	2 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS
Lipophile Flüssigkeit (% m/m)	87,1 Erdnussöl	86,2 Erdnussöl	85,3 Erdnussöl	84,4 Erdnussöl	83,5 Erdnussöl
Wässrige Phase (% m/m)	10	10	10	10	10

Tabelle 3: Zusammensetzung wasserfreier 12-Hydroxystearinsäure-haltiger Formulierungen mit verschiedenen Lipidgrundlagen.

Beispiel	3a	3b	3c
12-Hydroxystearinsäure (% m/m)	3	3	3
Lipophile Flüssigkeit (% m/m)	48,5% Erdnussöl und 48,5% Sesamöl	48,5% Erdnussöl und 48,5% MCT	67,9% Erdnussöl und 29,1% MCT

Tabelle 4: Zusammensetzung wasserhaltiger 12-Hydroxystearinsäure-haltiger Formulierungen mit verschiedenen Lipidgrundlagen.

Beispiel	4a	4b	4c	4d	4f
12-Hydroxystearinsäure (% m/m)	2,7	2,7	2,7	2,7	3,6
Emulgator (% m/m)	2 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS	2 Sorbitanmonostearat (Span 60)	2 Cithrol DPHS
Lipophile Grundlage (% m/m)	85,3 MCT	85,3 Isopropylmyristat	85,3 Jojobaöl	85,3 Erdnussöl	84,4 MCT
Wässrige Phase (% m/m)	10	10	10	10	10

Tabelle 5: Zusammensetzung wasserhaltiger 12-Hydroxystearinsäure-Lipidformulierungen mit verschiedenen Anteilen eingearbeiteter wässriger Phase.

Beispiele	5a	5b	5c	5d	5e	5f
12-Hydroxystearinsäure (% m/m)	2,7	2,1	1,5	0,9	0,3	2,1
Emulgator (% m/m)	3,6 Cithrol DPHS	2,8 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS	1,2 Cithrol DPHS	0,4 Cithrol DPHS	2,8 Sorbitanmonostearat
Lipophile Flüssigkeit (% m/m)	83,7 MCT	65,1 MCT	46,5 MCT	27,9 MCT	9,3 MCT	65,1 MCT
Wässrige Phase (% m/m)	10	30	50	70	90	30
Beispiele	5g	5h	5i	5j	5k	5l
12-Hydroxystearinsäure (% m/m)	2,7	2,1	1,5	0,9	0,3	2,1
Emulgator (% m/m)	3,6 Cithrol DPHS	2,8 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS	1,2 Cithrol DPHS	0,4 Cithrol DPHS	2,8 Sorbitanmonostearat
Lipophile Flüssigkeit (% m/m)	83,7 Erdnussöl	65,1 Erdnussöl	46,5 Erdnussöl	27,9 Erdnussöl	9,3 Erdnussöl	65,1 Erdnussöl
Wässrige Phase (% m/m)	10	30	50	70	90	30

Tabelle 6: Zusammensetzung von wasserhaltigen 12-Hydroxystearinsäure-Lipidformulierungen, welche bei verschiedenen Temperaturen hergestellt wurden.

Beispiel	6a	6b	6c	6d	6e
12-Hydroxystearinsäure (% m/m)	2,7	2,7	2,7	2,7	2,7
Emulgator (% m/m)	2 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS
Lipophile Flüssigkeit (% m/m)	85,3 MCT	85,3 MCT	85,3 MCT	85,3 MCT	85,3 MCT
Temperatur (°C) der homogenen Vermischung von 12-Hydroxystearinsäure, Emulgator und lipophiler Flüssigkeit	80	100	130	180	200
Wässrige Phase (% m/m)	10	10	10	10	10

Tabelle 7: Beispiele für injizierbare 12-Hydroxystearinsäure-Lipidfomulierungen mit innerer proteinhaltiger wässriger Phase

Beispiele	8a	8b	8c	8d
12-Hydroxystearinsäure (% m/m)	2,7	2,7	1,5	1,5
Emulgator (% m/m)	2 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS	2 Cithrol DPHS
Lipophile Grundlage (% m/m)	85,3 Erdnussöl	85,3 MCT	46,5 MCT	46,5 Erdnussöl
ALEXA 680-BSA-Lösung in PBS pH 6,8 (70 μg/ml) (% m/m)	10	10	50	50

Tabelle 8:
Erläuterungen zu den Abbildungen
Abb. 1
Injizierbare Lipidformulierungen mit verschiedenen Ölen und 12-Hydroxystearinsäurekonzentrationen bei Raumtemperatur nach 180 Grad Drehung. Von oben nach unten: Mittelkettige Triglyceride, Erdnussöl, Isopropylmyristat, Jojobaöl. Von links nach rechts: 1%/1,5%/2%/2,5%/3%/3,5%/4%/5% und 6% (m/m).
Abb. 2
12-Hydroxystearinsäure-haltige Lipidzubereitungen mit verschiedenen Anteilen an eingearbeiteter wässriger Phase (10–90% m/m). Dargestellt sind die Beispiele 5a bis 5e (von links nach rechts). Es ist deutlich zu sehen, dass mindestens 90% m/m innere wässrige Phase eingearbeitet werden können.
Abb. 3
12-Hydroxystearinsäure-haltige Lipidzubereitungen mit verschiedenen Anteilen an eingearbeiteter wässriger Phase (10–90% m/m). Dargestellt sind die Beispiele 5g bis 5k (von links nach rechts). Es ist deutlich zu sehen, dass mindestens 70% m/m innere wässrige Phase eingearbeitet werden können.
Abb. 4
In vitro Injektionskräfte verschiedener Beispielformulierungen. Dargestellt ist jeweils der Mittelwert der gemessenen Injektionskräfte bei einer Injektion durch eine 25G Kanüle. Der Fehlerbalken ist die Standardabweichung der gemessenen Kräfte während der Injektion.
Abb. 5
In vivo Freisetzung von ALEXA Fluor 680-BSA aus ausgewählten Beispielen. Dargestellt sind die Fluoreszenzintensitäten als intensitätsbezogene Graustufenskala im zeitlichen Verlauf. Es sind deutlich die unterschiedlichen Freisetzungskinetiken zu erkennen. Das oberste Bild (Tag 0) ist eine Überlagerung von Autofluoreszenz und des Signals von ALEXA Fluor 680 als intensitätsbezogene Graustufenskala zur Lokalisation der Systeme.
Abb. 6
Zeitlicher Verlauf der Fluoreszenzintensitäten von ALEXA Fluor 680-markierten Rinderserumalbumin nach in vitro Exposition von 200 μl von Formulierung 8a in 1,5 l Phosphatpuffer (in vitro, links) und nach in vivo Injektion von ca. 200 μl jeweils an die Innenseiten der beiden Hinterbeine von SKH1 Nacktmäusen (in vivo, rechts). In vitro erfolgt keine Freisetzung, da die albuminhaltigen Wassertröpfchen nicht durch die Lipidphase in das wässrige Freisetzungsmedium diffundieren können. In vivo erfolgt die Freisetzung wahrscheinlich durch den Abbau der Lipidmatrix durch Enzyme. Der zeitliche Verlauf der Verminderung der Implantatgröße korrespondiert mit dem Abfall der Fluoreszenzintensität als Freisetzungsparameter.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2007/012979 [0006]
DE 000003780862 [0007]
WO 2009/080275 [0007]
WO 2005/102284 [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Mäder et al., Biomaterials, 17(4), 457–461 (1996) [0002]
Mäder et al. Journal of Pharmaceutical Sciences, 86(1), 126–134. (1997) [0002]
Liu und Schwendeman, Molecular Pharmaceutics, 9(5), 1342–1350 (2012) [0002]
Lucke et al., Pharmaceutical Research, 19, 175–81 (2002) [0002]
Lucke und Göpferich, European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 55, 27–33 (2003) [0002]
Beck-Broichsitter et al., Parenterale Depotarzneiformen-Mikropartikel, in: Innovative Arzneiformen, herausgegeben von Mäder und Weidenauer, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart, S. 235–262, (2010) [0003]
Kempe and Mäder, Journal of Controlled Release, 161(2), (2012) [0005]

Claims

Injizierbare Depotformulierungen zur kontrollierten Freisetzung einer bioaktiven Substanz enthaltend mindestens eine flüssige lipophile Grundlage und Hydroxystearinsäure.
Injizierbare Depotformulierungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass sie eine oder mehrere bioaktive Substanzen enthalten können.
Injizierbare Depotformulierungen nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass die verwendeten bioaktiven Substanzen ein niederes, mittleres oder hohes Molekulargewicht besitzen und hydrophiler, amphiphiler oder hydrophober Natur sein können.
Injizierbare Depotformulierungen nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass die verwendeten bioaktiven Substanzen gelöst, emulgiert oder suspendiert vorliegen.
Injizierbare Depotformulierungen nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dass die verwendeten bioaktiven Substanzen Stoffe aus der Gruppe der Antibiotika, Antiinfektiva, Zytostatika oder andere antineoplastische Mittel und Protektiva, Lokalanästhetika, Analgetika, Neuropharmaka, Hormone, Immunmodulatoren, Immunsuppressiva, Antimykotika, Antiinflammatoria, Analgetika, Antihämorrhagika, Antifibrinolytika, Vitamine, Hämostatika, Antiphlogistika, Betarezeptoren- und Calciumkanalblocker, Corticoide, Entwöhnungsmittel/Mittel zur Behandlung von Suchterkrankungen, Fibrinolytika, Antihypoxämika, Herz-Kreislauf-Mittel, Antikoagulantia, Antiparasitäre Mittel, Antikariesmittel, Antiparodontosemittel, Ophthalmika, Otologika, Sexualhormone und ihre Hemmstoffe, Parkinsonmittel und andere Mittel gegen extrapyramidale Störungen, Psychopharmaka, Sera, Immunglobuline, Impfstoffe, Mineralstoffe, Thrombozytenaggregationshemmer, Tuberkulosemittel, Diuretika, Magen-Darm-Mittel, Antiadiposita, Analeptika, Antirheumatika, Antiallergika, Antianämika, Antiarrhythmika, Antidementiva, Antidiabetika, Antidota, Antiemetika, Antivertiginosa, Antiepileptika, Antihypertonika, Antihypoglykämika, Antihypotonika, Antitussiva, Expektorantia, Arteriosklerosemittel, Hemmstoffe des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems, Broncholytika, Antiasthmatika und andere Mittel für den Respirationstrakt, Cholinergika, Antiseptika, Diagnostika und Mittel zur Diagnosevorbereitung, Diuretika, Enzyminhibitoren, Präparate bei Enzymmangel und Transportproteine, Geriatrika, Gichtmittel, Gynäkologika, Hepatika, Hypnotika, Sedativa, Hypophysen-, Hypothalamushormone, regulatorische Peptide und Analoga sowie ihre Hemmstoffe, Immunmodulatoren, Kardiaka, Koronarmittel, Lipidsenker, Lokalanästhetika, Magen-Darm-Mittel, Migränemittel, Muskelrelaxanzien und -Reversoren, Narkosemittel, Neuropathiepräparate und andere neurotrope Mittel, Osteoporosemittel/Calcium-/Knochenstoffwechselregulatoren, Schilddrüsentherapeutika, Spasmolytika und Anticholinergika, Umstimmungsmittel, Urologika und Mittel zur Behandlung der Hyperkalämie und Hyperphosphatämie, Venentherapeutika, Wund- und Narbenbehandlungsmittel sein können.
Injizierbare Depotformulierungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass Hydroxystearinsäure entweder 6-Hydroxystearinsäure, 8-Hydroxystearinsäure, 10-Hydroxystearinsäure, 12-Hydroxystearinsäure, 14-Hydroxystearinsäure ist.
Injizierbare Depotformulierungen nach Anspruch 1 und 6, gekennzeichnet dadurch, dass Hydroxystearinsäure insbesondere 12-Hydroxystearinsäure ist.
Injizierbare Depotformulierungen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass als lipophile Grundlage pharmazeutisch genutzte Substanzen und/oder Substanzgemische eingesetzt werden.
Injizierbare Depotformulierungen nach Anspruch 1 und 8, gekennzeichnet dadurch, dass als lipophile Grundlage flüssige Tri-, Di- oder Monoglyceride oder Gemische derselben eingesetzt werden können.
Injizierbare Depotformulierungen nach Anspruch 1 und 8, gekennzeichnet dadurch, dass als lipophile Grundlage Wachse eingesetzt werden können.
Injizierbare Depotformulierungen nach Anspruch 1 und 8, gekennzeichnet dadurch, dass als lipophile Grundlage chemische Strukturen, wie Phytantriol, Vitamin E und Vitamin E-Ester verwendet werden können.
Injizierbare Depotformulierungen nach Anspruch 1 und 8 bis 11, gekennzeichnet dadurch, dass als lipophile Grundlage natürliche, semisynthetische und vollsynthetische als auch hydrierte und aufgereinigte Lipidvarianten sowie Mischungen mehrerer dieser Lipide eingesetzt werden können.
Injizierbare Depotformulierungen nach Anspruch 12, gekennzeichnet dadurch, dass als lipophile Grundlage insbesondere Avocadoöl, Bittermandelöl, Rizinusöl, Färberdistelöl, Jojobaöl, Kürbiskernöl, Maisöl, Nachtkerzenöl, Mandelöl, Erdnussöl, Sonnenblumenöl, Leinöl, Olivenöl, Rapsöl, Sesamöl, Sojaöl, Isopropylpalmitat, Isopropylmyristat, Mittelkettige Triglyceride (MCT), langkettige Triglyceride verwendet werden.
Injizierbare Depotformulierungen nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Formulierung weitere Hilfsstoffe enthalten kann.
Injizierbare Depotformulierungen nach Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, dass als Hilfsstoffe a. Wasser (im Konzentrationsbereich von 0 bis 90 Prozent (m/m), b. Hilfsstoffe zur Stabilisierung von Wirkstoffsuspensionen oder Emulsionen (zum Beispiel Polyoxyethylenglycol-polyhydroxystearat, Sorbitanfettsäureester, Polyoxyethylensorbitanfettsäureester, Polyoxyethylenfettsäureester, Zuckerester, Pluronic, Lecithin, Fettsäuren, Fettalkohole, Sterole, Polyglycerylfettsäureester, Triglyceride, Partialglyceride), c. Antioxidantien (BHT, Vitamin E, VIT E-acetat), d. Viskositätsbeeinflussende Stoffe, e. Bioverträgliche, organische Lösungsmittel wie Ethanol, Dimethylsulfoxid, Benzylalkohol, Benzylbenzoat, Triacetin, N-Methyl-2-Pyrrolidon, Polyethylenglycol, Ethylacetat, Glycofurol, 2-Pyrrolidon, Glycerol, n-Propanol, Triethylcitrat, Propylenglycol, Dimethylacetatamid, Aceton, Butanol, Ethylformat, Essigsäure, Pentanol, Isopropanol, Tetrahydrofuran, Methylacetat, Ethyllactat, Propylencarbonat, Ölsäure oder Mischungen aus diesen verwendet werden können.
Injizierbare Depotformulierungen nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Konzentration von Hydroxystearinsäure 0,1% bis 50% (m/m) beträgt.
Injizierbare Depotformulierungen nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Konzentration von Hydroxystearinsäure 1% bis 10% (m/m) beträgt.
Injizierbare Depotformulierungen nach einem der obigen Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass die Konzentration von Hydroxystearinsäure 2% bis 5% (m/m) beträgt.
Applikation der gemäß einem der obigen Ansprüche hergestellten Depotformulierungen gekennzeichnet dadurch, dass diese mittels subkutaner, intraperitonealer, intramuskulärer und intravenöser Injektion erfolgt.
Applikation der gemäß einem der obigen Ansprüche hergestellten Depotformulierungen gekennzeichnet dadurch, dass diese im oder am Auge, subarachinoidal, spinal, intracochlear, intravestibular (Ohr), intratympanisch (extracochlear) erfolgen kann.
Injizierbare Depotformulierungen nach einem der obigen Ansprüche zur Verwendung als in situ-Implantat.
Injizierbare Depotformulierungen nach einem der obigen Ansprüche zur Verwendung als Therapeutikum und/oder Diagnostikum.