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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung eines oral einnehmbaren Mittels enthaltend
schwammartigen Materialien.
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Es sind zahlreiche Versuche unternommen worden,
auf medikamentösem
Weg überflüssige Fettanreicherungen
im menschlichen Körper
abzubauen beziehungsweise deren Entstehung zu verhindern. Es gibt
z.B. sogenannte Appetitzügler,
die den Körper
auf biochemischem Weg eine Abneigung zur Nahrungsaufnahme zu suggerieren
versuchen. Diese Mittel haben zum Teil erhebliche schädliche Nebenwirkungen.
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Neben den zahlreichen bekannten Diätvorschlägen gibt
es auch mechanische und elektromechanische Mittel, mit denen ein
gezielter Fettabbau beziehungsweise Muskelaufbau erfolgen soll.
Die Wirkung solcher Mittel ist jedoch sehr zweifelhaft.
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Aus der
DE 4025912 ist ein Mittel zur oralen Einnahme
bekannt, das aus einem im Magen lösbaren und den Inhalt freigebenden
Behälter
besteht. Dieser ist mit einem Stoff gefüllt, der nach seinem Freisetzen
im Magen sein Volumen vergrößert und dadurch
dem Körper
ein Sättigungsgefühl suggeriert. Nachteil
dieses Sättigungsmittels
ist, daß die
Gefahr von Darmverschlüssen
besteht.
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Ferner sind aus
DE 199 42 417 Schwamm-artige Zubereitungen
mit stabil vernetzten Querverbindungen bekannt, die im Magen ihr
Volumen vergrößern und
so ein Sättigungsgefühl hervorrufen.
Jedoch erfordert die Herstellung dieser Zubereitungen zusätzliche
Verfahrensschritte zur Einführung
stabiler Quervernetzungen.
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Nach dem bekannten Stand der Technik
werden insbesondere Celluloseschwämme als Mittel zur Sättigung
bzw. Als Trägerstoffe
für Nahrungs- und Arzneimittel
verwendet. Sie werden z.B. in komprimierter Form in Gelantinekapseln
eingebracht. Nach der Einnahme entfalten sich die Celluloseschwämme und üben einen
Sättigungseffekt
aus. Während
der Magen-Darm-Passage
sind die Cellulosestämme weitengehend
formstabil. Dies kann bei Obstruktionen des Magen-Darm-Traktes zu
Problemen mit dem Transport führen.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es nunmehr, schwammartige Materialien zur Verfügung zu
stellen, die diese Nachteile nicht mehr aufweisen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren
zur Herstellung eines oral einnehmbaren Mittels enthaltend schwammartige
Materialien, wobei Polymere in wässrigen
Lösungen
oxidiert werden, gelöst.
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Erfindungsgemäß können mit diesem Verfahren ursprünglich unlösliche Polymere
modifiziert werden.
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Mit dem erfindungsgemäßen Modifizierungsverfahren
werden die ursprünglich
reißfesten Schwämme papierartig
weich, so dass sie im Magen-Darm-Trakt in Bruchstücke zerfallen.
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Als schwammartige Materialien bzw.
Polymere kommen erfindungsgemäß natürliche,
halbsynthetische und synthetische Polymere in Betracht.
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Erfindungsgemäß bevorzugt ist ferner der Einsatz
von Cellulose oder Cellulosederivaten. Denkbar ist die Verwendung
von synthetischen oder halbsynthetischen Cellulosederivaten, wie
z.B. Carboxymethylcellulose oder von Polyacrylaten.
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Unter Cellulose sind wasserunlösliche Polysaccharide
der Bruttozusammensetzung (C6H10O5)n zu verstehen. Genauer gesagt
handelt es sich um ein isotaktisches (-1,4-Polyacetat von Cellobiose
(4-O-(-D-Glucopyranosyl-D-glucose).
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Als Cellulosederivate werden im allgemeinen durch
polymeranaloge Reaktionen chemisch modifizierte Cellulosen definiert.
Sie umfassen sowohl Produkte, bei denen ausschließlich, z.B. über Veresterungs-
und/oder Veretherungsreaktionen, Hydroxy-Wasserstoffatome der Anhydroglucose-Einheiten der
Cellulose durch organische oder anorganische Gruppen substituiert
sind, als auch solche, die unter formalem Austausch von Hydroxy-Gruppen
der natürlichen
Polymeren gegen funktionelle Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden
sind (z.B. Desoxyceltulosen) bzw. über intramolekulare Wasserabspaltung
(Anhydrocellulosen, Cellulosen) oder Oxidationsreaktionen (Aldehyd-,
Keto- und Carboxycellulosen) gebildet werden. Auch Produkte, die
unter Spaltung der C2,C3-Kohlenstoff-Bindung der Anhydroglucose-Einheiten
anfallen (Dialdehyd- u.
Dicarboxycellulosen), bei denen also die für die Cellulose charakteristischen
Monomereinheit nicht mehr in Takt ist, werden zu den Cellulosederivaten
gerechnet. Cellulosederivate sind auch über andere Reaktionen zugänglich,
z.B. über
Vernetzung- oder Pfropfcopolymerisations-Reaktionen.
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Die beschriebenen Polymere werden
erfindungsgemäß in Form
von schwammartigen Gebilden eingesetzt.
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Unter schwammartigen Gebilden sind
erfindungsgemäß Schäume zu verstehen,
die aus gasgefüllten,
kugel-polyederförmigen
Zellen oder unregelmäßig geformten
Hohlräumen
bestehen, welche durch hochviskose oder feste Zellstege begrenzt sind.
Zwischen den Hohlräumen
können
Verbindungen bestehen. Einsetzbar sind erfindungsgemäß sowohl
natürlich
vorkommende Schwämme
als auch synthetisch hergestellte schwammartige Gebilde.
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Die Herstellung der schwammartigen bzw.-förmigen Gebilde
erfolgt mit an sich bekannten Methoden nach dem Stand der Technik.
In Abhängigkeit
von dem eingesetzten Ausgangsmaterial kann im einfachsten Falle
ein Schaum durch Einblasen, durch Schlagen, Schütteln, Verspritzen oder Rühren in
der betreffenden Gasatmosphäre
erhalten werden. Bei den Polymeren entsteht die Schaumstruktur aufgrund
chemischer Reaktionen. So werden bei den Polyurethanen durch Zugabe
von Blähmitteln,
die sich bei bestimmter Temperatur während der Verarbeitung unter
Gasbildung zersetzen, oder durch Zusatz von flüssigen Lösemitteln während der Polymerisation geschäumt. Die
Verschäumung
erfolgt entweder beim Verlassen des Extrusionswerkzeuges, d.h. im
Anschluß an
das Extrudieren oder Spritzgießen
oder in offenen Formen. Die Härtung
erfolgt unter den für
die jeweilige chemische Verbindung des Materials charakteristischen
Bedingungen.
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Eine weitere Möglichkeit der Herstellung besteht
im Ausfrieren oder Ausfüllen
des Polymers aus Lösungsmitteln.
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Unabdingbare Voraussetzung für die Einsetzbarkeit
des Materials ist, dass es komprimierbar ist, ohne dass die Zellstege
brechen. Für
die Auswahl des Materials und die Art der Schaumbildung ist ferner
wesentlich, dass es quellfähig
bleibt, ohne dass die Zellstege zerstört werden.
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Das schwammartige Gebilde kann im
dekomprimierten Zustand jede beliebige Form und Größe haben.
Bevorzugt sind jedoch quaderförmige
oder rechtecksförmige
oder runde Ausgestaltungen.
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Vorzugsweise ist das Material so
ausgelegt, dass das schwammartige Gebilde auf 1/2 bis 1/100 vorzugsweise
1/4 bis 1/50, besonders bevorzugt 1/10 bis 1/20 seines Volumens
bzw. seiner Größe komprimierbar
ist. Unter physiologischen Bedingungen soll das komprimierte Material
sich nach der Passage durch Speiseröhre und Magen vorzugsweise
auf das Zwei- bis Hundertfache, besonders bevorzugt auf das Vier-
bis Fünfzigfache,
ganz besonders bevorzugt auf das Zehn- bis Zwanzigfache seines Volumens im
Darm ausdehnen können.
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Die so hergestellten schwammartigen
Gebilde werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren einer Modifikation
unterworfen, einer Hydrolyse oder Oxidation. Bei Einsatz von Celluloseschwämmen geschieht
dies vorzugsweise mittels Oxidation. Die Oxidation kann mittels
physikalischer oder chemischer Methoden durchgeführt werden.
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Vorzugsweise werden erfindungsgemäß chemische
Methoden eingesetzt. D.h. es werden geeignete Oxidationsmittel verwendet,
wie zum Beispiel Dichromat, Dithionit, Permanganat, Chlor, konzentrirte
Schwefelsäure,
Schwefeldioxid, Waserstoffperoxid, Natriumhypochlorit, organische
Persäuren
mit der allg. Formel R-C(O)-O-OH wie Perameisen-, Perbenzoe- oder
Peressigsäure
CH3CO3H, angesäuerte Permanganatlösung, Hypochlorit,
Chlordioxid, Peroxide, Natriumperoxid (Na2O2), Rongalit, Periodsäure, Calciumhyochlorit (Ca(OCl)2), Ozon (O3), Natriumchlorit
(NaClO2), Chlormonoxid (Cl2O),
Thioglykolsäure
(SHCH2COOH).
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Ein besonders geeignetes Oxidationsmittel ist
Wasserstoffperoxyd. Das Wasserstoffperoxyd wird vorzugsweise in
wässrigen
Lösungen
mit pH-Werten zwischen 1 und 12 verwendet. Der pH-Wert der Lösungen liegt
vorzugsweise im sauren Bereich. D.h., die pH-Werte liegen zwischen
1 und 7. Bevorzugt sind pH-Werte
von 4 bis 6.
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Die schwammartigen Gebilde werden
bei schwach saurem pH-Werten über
eine gewisse Zeitspanne mit dem Oxidationsmittel behandelt. Bevorzugt
sind Zeitspannen von 30–120
Minuten. Ganz besonders bevorzugt sind Zeitspannen von 45 bis 75 Minuten.
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Die Modifizierung der schwammartigen
Gebilde kann ferner oder zusätzlich
unter Einwirkung von Hitze erfolgen. Die Temperaturen liegen vorzugsweise
bei 60 bis 134°C
, besonders bevorzugt bei 90 bis 110 °C.
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Des weiteren kann die Modifizierung
der schwammartigen Gebilde durch Elektrolyse erfolgen. Dabei kann
die Oxidation durch Elektrolyse durchgeführt werden oder die erforderliche
Oxidationskraft wird durch Strom in einer Elektrolysezelle einem
Mediatormolekül,
sogenannte RedOx-Mediatoren, übertragen.
Dies sind kleine organische Moleküle, welche als oxidierbare
bzw. reduzierbare Stoffe sowohl mit dem Redoxzentrum als auch mit
der Elektrodenoberfläche
reagieren. Mediatoren können
zum Beispiel aus der Gruppe der Hydroxylamine, Hydroxylaminderivate,
Hydroxamsäuren,
Hydroxamsäurederivate, der
aliphatischen, cycloaliphatischen, heterocyclischen oder aromatischen
Verbindungen, die mindestens eine N-Hydroxy-, Oxim-, N-Oxi-, oder N,N'-Dioxi-Funktion enthalten
ausgewählt
werden.
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Ferner kann die Modifizierung unter
Druck erfolgen. Dieser beträgt
vorzugsweise 200–400
k Pa, besonders bevorzugt 300 k Pa.
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Erfindungsgemäß können chemische Behandlung,
Temperatureinwirkung und Druck beliebig miteinander kombiniert werden.
D.h., es kann eine chemische Behandlung mit einem Oxidationsmittel unter
Erhitzen und erhöhtem
Druck erfolgen.
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Die in dem beschriebenen Modifizierungsverfahren
hergestellten Schwämme
sind nicht mehr reißfest.
Vielmehr sind sie papierartig weich, so dass sie im Magen-Darm-Trakt in Bruchstücke zerfallen. Demgemäß können Obstruktionen
des Magen-Darm-Trakts vermieden werden.
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Bei Einsatz der erfindungsgemäßen schwammartigen
Materialien können
diese nach dem Durchtritt durch die Speiseröhre im Magen dekomprimieren
und in diesem Zustand auch in den Darm gelangen und diesen passieren.
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Die erfindungsgemäßen Mittel können aufgrund
ihres Ausdehnungsverhaltens als Sättigungsmittel eingesetzt werden.
Ebenso können
sie aber mit Nährstoffen
oder Wirkstoffen beaufschlagt werden. Mit dem Ausdehnen des schwammartigen
Gebildes werden die betreffenden Stoffe im Magen oder Darm allmählich freigesetzt.
Darüber
hinaus können
auch weitere Hilfsstoffe in Abhängigkeit
vom Einsatzzweck in den schwammartigen Gebilden oder auf diesen vorhanden
sein.
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Unter Wirkstoffen im Sinne der Erfindung sind
alle Stoffe mit einer pharmazeutischen oder biologischen Wirkung.
Beispiele sind Betamethason, Thioetsäure, Sotalol, Salbutamol, Norfenefrin,
Solymarin, Dihydroergotamin, Buflumedil, Etofibrat, Indometacin,
Oxazepam, beta-Acetyldigoxim, Piroxicam, Haloperidol, ISMN, Amitirptylin,
Diclofenac, Nifedipin, Verapamil, Pyritinol, Nitrendipin, Doxycyclin,
Bromhexin, Methylprednisolon, Clonidin, Fenofibrat, Allopurinol,
Pirenzepin, Levothyroxin, Tamoxifen, Metildigoxin, o-(beta-Hydroxyethyl)rutosid,
Propicillin, Aciclovir-mononitrat, Paracetamol, Naftidrofuryl, Pentoxyfyllin,
Propafenon, Acebutolol, L-Thyroxin, Tramadol. Bromocriptin, Loperamid,
Ketotifen, Fenoterol, Ca-Dobelisat, Propranolol, Minocyclin, Nicergolin, Ambroxol,
Metoprolol, beta-Sitosterin, Enalaprilhydrogenmaleat, Benzafibrat,
ISDN, Gallopamil, Xantinolnicotinat, Digitoxin, Flunitrazepan, Bencyclan, Dexapanthenol,
Pindolol, Lorazepam, Diltiazem, Piracetam, Phenoxymethylpenicillin,
Furosemid, Bromazepam, Flunarizin, Erythromycin, Metoclopramid, Acemetacin,
Ranitidin, Biperiden, Metamizol, Doxepin, Dikalium-Chlorazepat,
Tetrazepam, Estramustinphosphat, Terbutalin, Captopril, Maprotilin,
Prazosin, Atenolol, Glibenclamid, Cefaclor, Etilefrin, Cimetidin, Theophyllin,
Hydromirphon, Ibuprofen, Primidon, Clobazam, Oxaceprol, Medroxyprogresteron,
Flecainid, Mg-Pridoxal-5- phosphatglutaminat,
Hymechromon, Etofyllinclofibrat, Vincamin, Cinarizin, Diazepam,
Ketoprofen, Flupentixol, Molsidomin, Glibornuid, Dimetinden, Melperon,
Soquinolol, Dibydrocodein, Clomethiazol, Clemastin, Glisoxepid,
Kallidinogenase, Oxyfedrin, Baclofen, Carboxymethylcystein, Thiorodacin,
Betathistin, L-Tryptophan, Myrtol, Bromalaine, Prenylamin, Salazosulfapyridin,
Astemizol, Sulpirid, Benzerazid, Dibenzepin, Acetylsalicylsäure, Miconazol,
Nystatin, Ketonconazol, Na-Picosulfat, Colestyramin, Gemifibrocil,
Rifampicin, Fluorocortolon, Mexiletin, Amoxicillin, Terfenadrin,
Mucopolysaccharidpolyschwefelsäureester,
Triazolam, Mianserin, Tiaprofensäure,
Ameziniummetilsulfat, Mefloquin, Probucol, Chinidin, Carbamepin,
Mg-L-aspartat, Penbutolol, Piretanid, Amitriptylin, Cyproteron, Na-Valpropinat,
Mebeverin, Bisacodyl, 5-Amino-Salicylsäure, Dihydralazin,
Magaldrat, Phenprocoumon, Amantadin, Naproxen, Cartelol, Famotidin,
Methyldopa, Auranofin, Estriol, Nadolol, Levomepromazin, Doxorubicin,
Medofenoxat, Azathioprin, Flutamid, Norfloxacin, Fendilin, Prajmaliumbitartrat,
Aescin.
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Weitere Beispiele sind folgende Wirkstoffe: Acetaminophen
(= Paracetamol), Acetohexamid, Acetyldigoxim, Acetylsalicylsäure, Acromycin,
Anipamil, Benzocain, beta-Carotin, Choramphenicol, Chlordiazepoxid,
Chlormadinoacetat, Chlorthiazid, Cinnarizin, Clonazepam, Codein,
Decamethason, Diazepam, Dicumarol, Digitoxin, Digoxin, Dihydroergotamin,
Drotaverin, Flunitrazepam, Furosemid, Gramicidin, Griseofluvin,
Hexobarbital, Hydrochlorothiazid, Hydrocortison, Hydroflumethazig,
Indimethazin, Ketoprofen, Lonetil„ Medazepam, Mefrusid, Methandrostenolon,
Methylprednisolon, Methylsulfadiazin (= Sulfaperin), Nalidixinsäure, Nifedipin,
Nitrazepam, Nitrofurantoin, Nystatin, Ostradiol, Papaverin, Phenacetin,
Phenobarbital, Phenylbutazon, Phenytoin, Prednison, Reserpin, Spironolacton,
Streptomycin, Sulfadimidin (= Sulfamethazin), Sulfamethizol, Sulfamethoxazol
(= Sulfameter), Sulfaperin, Sulfathiazol, Sulfisoxazol, Testosteron,
Tolazamid, Tolbutamid, Trimethoprim, Tyrothricin, Vitamine, Mineralien.
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Neben den genannten Wirkstoffen können dem
Schwammaterial auch weitere Hilfsstoffe beigefügt werden. Unter anderem können noch
zusätzlich retardierende
Stoffe in Frage kommen.
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Als retardierende Hilfsstoffe können im
wesentlichen wasserunlösliche
Hilfsstoffe oder Gemische davon, wie Lipide, u.a. Fettalkohole,
z.B. Cetylalkohol, Stearylalkohol und Cetostearylalkohol; Glyceride,
z.B. Glycerinmonostearat oder Gemische von Mono-, Di- und Triglyceriden
pflanzlicher Öle;
hydrierte Öle,
wie hydriertes Rizinusöl
oder hydriertes Baumwollsamenöl;
Wachse, z.B. Bienenwachs oder Carnaubawachs; feste Kohlenwasserstoffe,
Z.B. Paraffin oder Erdwachs; Fettsäuren, z.B. Stearinsäure; gewisse
Cellulosederivate, z.B. Ethylcellulose oder Acetylcellulose; Polymere
oder Copolymere, wie Polyalkylene, z.B. Polyäthylen, Polyvinylverbindungen, z.B.
Polyvinylchlorid oder Polyvinylacetat, sowie Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymere
und Copolymere mit Crotonsäure,
oder Polymere und Copolymere von Acrylaten und Methacrylaten, z.B.
Copolymerisate von Acrylsäureester
und Methacrylsäuremethylester,
verwendet werden.
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Die Abgabe von Wirkstoffen, die im
neutralen Darmmilieu nicht besonders gut, im saueren Magenbereich
jedoch besser löslich
sind, kann auch zusätzlich
mittels Stoffen retardiert werden, die funktionelle Carboxylgruppen
aufweisen und sich im neutralen Bereich lösen, z.B. Schellack, Celluloseester,
z.B. Celluloseacetatphthalat oder Hydroxypropylmethylcellulosephthalat,
oder Halbester von Maleinsäureanhydrid-Copolymeren.
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Außer den genannten Hilfsstoffen
können die
Mittel gemäß der vorliegenden
Erfindung zusätzlich
Füll-Spreng-,
Binde- und Gleitmittel sowie Trägerstoffe
enthalten, die auf die Wirkstoffabgabe keinen entscheidenden Einfluß haben.
Beispiele sind u.a. Bentonit (Aluminiumoxid-Siliciumoxid-hydrat), Kieselsäure, Cellulose
(üblicherweise
mikrokristalline Cellulose) oder Cellulosederivate, z.B. Methylcellulose,
Natriumcarboxymethylcellulose, Zucker, wie Lactose, Stärken, z.B.
Maisstärke
oder Derivate davon, z.B. Natriumcarboxymethylstärke, Stärkeleister, Phosphorsäuresalze,
z.B. Di- oder Tricalcioumphosphat, Gelatine, Stearinsäure oder
geeignete Salze davon, z.B. Magnesiumstearat oder Calciumstearat, Talk,
kollodiales Siliciumoxid und ähnliche
Hilfsstoffe.
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Das mit den Wirkstoffen und Hilfsstoffen
beaufschlagte und komprimierte Schwammaterial wird zweckmäßigerweise
mit einem Überzug
versehen. Im einfachsten Falle handelt es sich um Kapseln, in die
das den Wirkstoff enthaltende Trägermaterial
eingebracht ist.
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Ebenso kann nach üblichen Methoden die Überziehung
mit einem Lack erfolgen. Die Lackschicht oder Schutzschicht kann
z.B. in einem rotierenden Kessel oder einem Wirbelschichtreaktor
aufgesprüht
werden. Nach erfolgter Trocknung sind die erfindungsgemäßen Mittel
verpackungs- und versandfähig.
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Die erfindungsgemäßen Mittel sind in erster Linie
für die
Zufuhr in Kapsel-, Tabletten-, Dragee-, Zäpfchen- oder anderen herkömmlichen
festen Formen in den Körper
konzipiert. Die spezielle Art des eingesetzten schwammartigen Materials
bewirkt, daß dieser
sich bei Berührung
mit der Magen- bzw. Darmflüssigkeit
oder anderen Körperflüssigkeiten ausbreitet
und hierbei die in dem aufquellenden schaumförmigen Gebilde vorhandenen
Wirkstoffe zeitverzögert
und infolge des großen
Volumens vorhandenen Flächen
entsprechend schonend freigegeben werden. Dadurch, dass das Schwammaterial großvolumig
aufquillt, ist gewährleistet,
daß sich
das erfindungsgemäße Mittel
nicht in Falten der Magen- oder Darmwand ablagert. Zu den örtlichen
Irritationen infolge von stellenweise auftretenden Überkonzentrationen
des Wirkstoffes kann es somit nicht mehr kommen. Die entstehende
Größe des Schwammaterials gewährleistet
vielmehr eine großflächige und
somit schonende Verteilung des Wirkstoffs in dem Magen- und Darmtrakt
oder anderen Körperhohlräumen.
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Die vorliegende Erfindung umfaßt schließlich die
Verwendung des beschriebenen Mittels zur Herstellung von oral, enteral
oder vaginal verabreichbaren Arzneimitteln, Nahrungsergänzungsmitteln
oder Nahrungsmitteln mit zeitverzögerter, schonender und langanhaltender
Wirkstofffreisetzung.
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Im folgenden wird die Erfindung unter
Bezugnahme auf ein Beispiel näher
beschrieben:
Schwämme
aus Cellulose (regenerierte Cellulose, Viskose) werden in sauren,
wässrigen
Lösungen
unter Zusatz von Wasserstoffperoxyd erhitzt. Durch das Erhitzen
unter oxidativen Bedingungen werden ähnlich wie nach einem Alterungsprozess
die Celluloseschwämme
brüchig
und zerreißbar.
Die Celluloseschwämme
werden nach der Behandlung (ca. 45–75 Minuten) neutralisiert,
gewaschen, zentrifugiert und getrocknet. Die so erhaltenen modifizierten
Schwämme
werden komprimiert, in kleine Würfel
geschnitten und in Kapseln als Sättigungspräparate oder
als Arzneiträger
verabreicht.
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Die Lösung zur Behandlung der Celluloseschwämme bzw.
zu deren Modifizierung setzt sich wie folgt zusammen:
Phosphorsäure (1M) 0,91
Wasserstoffperoxyd (36 %) 7,5
1
Wasser 4501
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Der pH-Wert der Behandlungslösung wird auf
4 eingestellt.