DE10306724A1

DE10306724A1 - Vesikuläre Verkapselung von Bendamustin

Info

Publication number: DE10306724A1
Application number: DE10306724A
Authority: DE
Inventors: Regina Reszka; Peter Scherrer
Original assignee: G O T Therapeutics GmbH
Current assignee: G O T Therapeutics GmbH
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2003-09-18

Abstract

Die Erfindung betrifft vesikulär verkapseltes Bendamustin oder Derivate des Bendamustins, wobei die Vesikel einen hohen Wirkstoffanteil von >= 50% aufweisen. Sie werden u. a. durch remote loading von Lipid Vesikeln, durch Hochdruckhomogenisation, bevorzugt unter vorheriger Bildung eines Vesikelgels, in das der Wirkstoff in Lösung diffundiert, durch Ethanol-Injection Methode oder unter Aerosolbildung hergestellt. Alternativ kann auch ein Derivat von Bendamustin mit einem gekoppelten hydrophoben Anker (z. B. einem Fettsäurederivat) zur hohen Beladung von Vesikeln verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft vesikulär verkapseltes Bendamustin oder Derivate des Bendamustins, wobei die Vesikel einen hohen Wirkstoffanteil von ≥ 50% aufweisen. Sie werden u. a. durch remote loading von Lipid Vesikeln, durch Hochdruckhomogenisation, bevorzugt unter vorheriger Bildung eines Vesikelgels, in das der Wirkstoff in Lösung diffundiert, durch Ethanol- Injection Methode oder unter Aerosolbildung hergestellt. Alternativ kann auch ein Derivat von Bendamustin mit einem gekoppelten hydrophoben Anker (z. B. einem Fettsäurederivat) zur hohen Beladung von Vesikeln verwendet werden.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung pharmazeutische Zubereitungen, die vesikulär verkapseltes Bendamustin oder Derivate des Bendamustins, ggf. in Kombination mit weiteren zytostatischen Mitteln, umfassen und zur Behandlung maligner Erkrankungen geeignet sind.
Bendamustin ist ein seit langem bekanntes bifunktionelles Alkylans, das über eine breite zytostatische Aktivität bei einer Vielzahl maligner Erkrankungen verfügt. Es ein Stickstoff- Lost-Derivat aus der Gruppe der Alkylantien. Seine antineoplastische Wirkung beruht vor allem auf der Quervernetzung von DNA-Einzel- und Doppelsträngen durch Alkylierung, so dass die Erbinformation nicht mehr weitergegeben werden kann. Dann teilt sich die Zelle nicht mehr und stirbt ab. Bendamustin wird in der Leber zu der eigentlich aktiven Wirksubstanz abgebaut und über die Nieren ausgeschieden.
In der Regel erfolgt die Behandlung mit Bendamustin, indem wässrige Lösungen des Wirkstoffs in die Vene gespritzt bzw. infundiert werden. Je nach Krebsart und -größe erfolgt die Behandlung an 5 Tagen hintereinander, wobei zwischen jedem Therapiezyklus ein Abstand von 3-4 Wochen liegen sollte. Aufgrund von Diffusionsvorgängen in die Gewebestrukturen des Körpers und einer i. d. R. gleichmäßigen Bioverteilung, erreichen nur geringe Mengen den Wirkort und das Pharmakon ruft wegen der gleichmäßigen Verteilung auf das gesunde Gewebe zahlreiche Nebenwirkungen hervor. Die Halbwertszeit des Bendamustins ist sehr gering, sie beträgt nur ca. 6 bis 10 Minuten.
Eine Hochdosis-Therapie mit Bendamustin ist derzeit nicht möglich. Insbesondere anticholinerge Nebenwirkungen wie extreme Mundtrockenheit und Durstgefühl begrenzen die Dosis.
Deshalb wird nach neuen Formulierungen gesucht, die eine selektive Therapie ermöglichen. Es wird aus diesem Grund insbesondere nach Trägern für die tumoraktive Verbindung gesucht, die eine verlängerte Halbwertszeit im systemischen Kreislauf aufweisen.
Die Aufgabe der Erfindung bestand deshalb darin, den Wirkstoff Bendamustin oder seine Derivate in einer pharmazeutischen Darreichungsform bereitzustellen, die eine effektive wirksame Applikation ermöglicht.
Die Erfindung wird gemäß den Ansprüchen realisiert. Unter Anwendung an sich bekannter Techniken, wie z. B. "remote loading" über einen pH-Gradienten, Hochdruckhomogenisierung oder Ethanol-injection method" (Injektion einer Ethanol-Lipid Lösung in die wässrige Bendamustinlösung) ist es möglich, das Bendamustin oder seine Derivate in eine vesikuläre Schicht eindringen zu lassen und somit entsprechend zu verkapseln. Hydrophobe Derivate von Bendamustin lagern sich spontan in die Lipidschicht von Liposomen ein.
Überraschend weisen diese Vesikel einen hohen Wirkstoffgehalt mit einer Einschlussrate von ≥ 50%, bevorzugt ≥ 70% oder insbesondere sogar ≥ 80%, auf und verlängern die Halbwertszeit von Bendamustin im Blut um mehr als das Zehnfache.
Die bevorzugte Beladung der Vesikel erfolgt durch das remote loading. Es werden Vesikel unter Verwendung hoher Pufferkonzentrationen und tiefem pH (stark sauer) hergestellt. Anschließend wird der Puffer im Außenmedium geändert, was zu einem pH-Gradienten zwischen dem Vesikelinneren und dem Außenmedium führt. Bendamustin oder ein Derivat davon wird außen zugegeben, diffundiert durch die Membran und wird im Inneren in eine Membran undurchlässige Form überführt und entsprechend konzentriert. Diese Methode erlaubt die Aufnahme von hohen Konzentrationen an Bendamustin bzw. Derivaten, nämlich > 90% des außen zugegebenen Derivats.
Alternativ erfolgt die Herstellung bevorzugt mittels Hochdruckhomogenisation, wobei zuerst Vesikelgele hergestellt werden. Anschließend lässt man die Wirkstoffe in wässriger oder alkoholischer Lösung in die Gele diffundieren.
Es wurde eine hohe Effizienz bei der Ladung von Vesikelgelen erreicht, wobei die Einschlussrate > 90% beträgt. Die Ladung der Gele kann durch Temperatursteigerung noch erhöht werden.
In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung enthält das gebildete Vesikelgel in oder an der Membran der Vesikel ein Polymer, vorzugsweise Polyethylenglycol (MG 2000 - 10 000), das den Wirkstoff an der Vesikeloberfläche vor Inaktionen mit Blutkomponenten schützt.
Die vorherige Bildung eines Vesikelgels hat verschiedene Vorteile:
Das Vesikelgel kann (z. B. im Autoklaven) in Abwesenheit des Wirkstoffs sterilisiert werden, wodurch der Wirkstoff geschützt ist und auch eine Wirkstoff/Lipid-Degradation vermieden wird. Der Wirkstoff wird keinen extremen Belastungen (physikalischen oder hohen Temperaturen) während der Hochdruckhomogenisierung ausgesetzt.
Kein Verlust von möglicherweise teuren Substanzen während der Herstellung (bei Zugabe während Hochdruckhomogenisierung ca. 10-20% Verlust).
Eine Depot-Anwendung mit langsamer Freisetzung an Vesikel ist möglich. Die Wirkstoffdosierung kann variiert bei konstanter Lipiddosis werden. Die Bioverfügbarkeit sollte deshalb unabhängig von der Wirkstoffdosierung sein. Das Geldepot ermöglicht eine langsame Freisetzung des Wirkstoffs (hohe Durchlässigkeit).
Kontrollierte Freisetzung wird möglich
Die Wirkstofffreisetzungsrate kann durch Anpassung der Lipidzusammensetzung in den Vesikel reguliert werden.
Weiterhin betrifft die Erfindung pharmazeutische Zusammensetzungen zur Therapie zahlreicher maligner Erkrankungen, insbesondere solider Tumore, die erfindungsgemäß verkapseltes Bendamustin und seine Derivate umfassen. Sie werden bevorzugt bei Melanomen, Non Hodgkin, small, cell & non-small cell Lungenkrebs, kleinzelliges Bronchialkarzinom, Glioblastom, chronischer lymphatischer Leukämie, Brustkrebs, aber auch anderen appliziert. Insbesondere sind sie für die Behandlung von Non-Hodgkin-Lymphomen und chronischer lymphatischer Leukämie geeignet.
Die Herstellung von pharmazeutischen Formulierungen, die die Vesikel mit dem Wirkstoff enthalten, erfolgt nach an sich bekannten Verfahren zur Herstellung pharmazeutischer Formulierungen, die für eine orale, paranterale (i.v., s.c., i.m.), rektale, nasale und inhalatorische Applikation geeignet sind.
Mit der vorliegenden Erfindung werden hoch stabile, pharmazeutisch aktive Präparate von Bendamustin und seinen Derivaten bereitgestellt, die nach ihrer vesikulären Verkapselung eine verlängerte Verweilzeit im Körper des Patienten aufweisen und die für die Behandlung unterschiedlichster Formen von Krebserkrankungen geeignet sind.
Bevorzugt liegen die Pufferlösungen (pH, Salze, Ionen, Ionenlänge), die eine optimale Stabilität von Bendamustin gewährleisten, im Inneren der Vesikel im stark sauren Bereich (bevorzugter pH 3,15). Nach bevorzugter Verabreichung der Bendamustin enthaltenden Vesikeln ins Blut wird der Innen-pH langsam angehoben und Bendamustin oder seine Derivate werden über einen längeren Zeitraum freigesetzt.

Claims

1. Vesikulär verkapseltes Bendamustin oder Derivate des Bendamustins, wobei die Vesikel einen hohen Wirkstoffgehalt von ≥ 50%, bevorzugt ≥ 70 oder ≥ 80%, aufweisen.

2. Vesikel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich weitere Zytostatika beinhalten.

3. Verfahren zur Herstellung von Bendamustin oder Derivaten des Bendamustins enthaltenden Vesikeln mit einem Anteil ≥ 50%, bevorzugt ≥ 70 oder ≥ 80% in den Vesikeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkapselung durch Remote loading erfolgt, indem Vesikel unter Verwendung hoher Pufferkonzentrationen und tiefem pH hergestellt werden, anschließend der Puffer im Außenmedium geändert, und Bendamustin oder ein Derivat davon außen zugegeben wird, durch die Membran diffundiert, im Inneren in eine Membran undurchlässige Form überführt und konzentriert wird.

4. Verfahren zur Herstellung von Bendamustin oder Derivaten des Bendamustins enthaltenden Vesikeln mit einem Anteil ≥ 50%, bevorzugt ≥ 70 oder ≥ 80% in den Vesikeln, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verkapselung ein Gemisch von membranbildenden Amphiphilen und eine wässrige Phase ein- bis fünfzigmal einer Hochdruckhomogenisation mit Drucken von 50 bis 1600 bar (5-160 Mpa) unterzogen wird und der Wirkstoff nach Vesikelgelbildung in wässriger oder alkoholischer Lösung zugegeben wird und in das Vesikelgel diffundiert.

5. Verfahren zur Herstellung von Bendamustin oder Derivaten des Bendamustins enthaltenden Vesikeln mit einem Anteil ≥ 50%, bevorzugt ≥ 70 oder ≥ 80% in den Vesikeln, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verkapselung ein Gemisch von membranbildenden Amphiphilen, in welchem der Wirkstoff gelöst vorliegt, und eine wässrige Phase ein- bis fünfzigmal, einer Hochdruckhomogenisation mit Drucken von 50 bis 1600 bar (5-160 Mpa) unterzogen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Hochdruckhomogenisation ein dünner, trockener Lipidfilm unter Entfernung der Lösungsmittel durch Evaporation oder durch Sprühtrocknung hergestellt und der Lipidfilm in Wasser dispergiert wird.

7. Verfahren nach nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen oder nach der Hochdruckhomogenisation eine Gefrier/Tau-Behandlung oder eine Gefriertrocknung/Redispersions-Behandlung erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überführung in eine freifließende Dispersion erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dispersion durch Filter mit einer Porenweite von 0,1 bis 1 µm filtriert wird.

10. Verfahren zur Herstellung von Bendamustin oder Derivaten des Bendamustins enthaltenden Vesikeln mit einem Anteil ≥ 50%, bevorzugt ≥ 70 oder ≥ 80% in den Vesikeln, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verkapselung des Wirkstoffs eine vorgefertigte Vesikel-Mischung aus Verkapselungsmitteln in fester oder flüssiger Form mit dem Wirkstoff vereinigt und nachfolgend in Aerosol-bildende Vorrichtungen überführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkstoff und Verkapselungsmittel in einem druckverflüssigten Treibgas gelöst vorliegen und nach Verdampfen des Treibgases in verkapselte Wirkstoff-Vesikel überführt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Verkapselungsmittel

a) ein natürliches, halbsynthetisches oder vollsynthetisches Amphiphil

b) eine geladene Lipidkomponente und/oder eine gesättigte Lipidkomponente und/oder eine Etherlipidkomponente,

c) ein Polymer

d) eine Trägerflüssigkeit eingesetzt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Amphiphil ein Lipid, ein Tensid oder ein Emulgator ist.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein natürliches, halbsynthetisches oder vollsynthetisches Amphiphil der allgemeinen Formel I,

worin R₁ und R₂ C₁₀-C₂₀-Alkanoyl, -Alkenoyl, -Alkyl, -Alkenyl bedeuten, eingesetzt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als geladene Lipidkomponente das Anion des Dicethylphosphats, der Palmitinsäure, der Stearinsäure, das Anion eines Phospholipids, das Anion eines Sphingolipids, eingesetzt wird oder dass ein chemisch modifiziertes Phosphatidylethanolamin, über das Proteine angekoppelt werden können, oder Etherlipide, eingesetzt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass, Phosphatidylserin, Phosphatidsäure, Phosphatidylglycerol oder Sulfatid eingesetzt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als neutrale Lipidkomponente Phosphatidylcholin eingesetzt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als gesättigte Lipidkomponenten Dipalmitoylphosphatidylcholin oder Dimyrestoylphosphatidylcholin eingesetzt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18 dadurch gekennzeichnet, dass Nanopartikel als zusätzliche Hilfsstoffe eingesetzt werden.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in oder an der Membran der Vesikel als Polymer Polyethylenglycol (MG 2000-10 000) enthalten ist.

21. Pharmazeutische Zubereitungen zur Therapie maligner Erkrankungen, insbesondere solider Tumore, dadurch gekennzeichnet, dass sie vesikulär verkapseltes Bendamustin oder Derivate des Bendamustins umfassen.

22. Zubereitung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich weitere zytostatische Mittel, ggf. mindestens einen Immunmodulator, vorzugsweise Cyclosporine, und/oder mindestens ein Cytokin, vorzugsweise PEG-Cytokine, umfassen.

23. Pharmazeutische Zubereitung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass sie zusätzlich an sich übliche pharmazeutische Hilfs- und Zusatzstoffe umfassen und zur oralen, parenteralen, rektalen, nasalen oder inhalatorischen Applikation geeignet sind.

24. Verwendung einer Zubereitung nach einem der Ansprüche 21 bis 23 zur Behandlung von Non-Hodgkin-Lymphomen und chronischer lymphatischer Leukämie.