DE1100881B

DE1100881B - Process for the production of a storage and administration form for microorganisms of the intestinal flora transferred by lyophilization in dry form while maintaining their viability in intestinal capsules

Info

Publication number: DE1100881B
Application number: DEM34776A
Authority: DE
Inventors: Dr Med Martin Kludas; Dr Phil Nat Wer Schieferdecker
Original assignee: MED FABRIK CHEMISCH PHARMAZEUT
Current assignee: MED FABRIK CHEMISCH PHARMAZEUT
Priority date: 1957-07-13
Filing date: 1957-07-13
Publication date: 1961-03-02

Description

Verfahren zur Herstellung einer Aufbewahrungs-und Verabreichungsform für durch Lyophilisation in Trockenform überführte Mikroorganismen der Darmflora unter Erhaltung ihrer Lebensfähigkeit in darmlöslichen Kapseln Bei der therapeutischen Anwendung der Antibiotika werden nicht nur pathogene Erreger abgetötet, sondern auch physiolog,isch notwendige Mikroorganismen, insbesondere wird die für den normalen Stoffwechsel im menschlichen Organismus notwendige Darmflora geschädigt. Um diese als Dyshakterie ,bezeichnete Schädigung auszugleichen, verabreicht man neue, physiologisch wichtige und notwendige Mikroorganismen, z. B. Coli- und andere Milchsäurebakterien, um die durch die Wirkung der Antibiotika degenerierte Flora wieder aufzuforsten. Method for producing a storage and administration form for microorganisms of the intestinal flora that have been converted into dry form by lyophilization while maintaining their viability in enteric capsules When therapeutic The use of antibiotics not only kills pathogens, but also kills them also physiologically necessary microorganisms, especially those for normal Metabolism in the human organism damaged intestinal flora. Around To compensate for damage referred to as dyshacteria, new, physiological ones are administered important and necessary microorganisms, e.g. B. Coli and other lactic acid bacteria, to reforest the flora degenerated by the action of antibiotics.

Es ist bekannt, Mikroorganismen, dile unter ihnen entsprechenden Wachstumsbedingungen gezüchtet, alsdann abzentrifugiert, abgeschwemmt oder abfiltriert und schließlich lyophilisiert wurden, als ein trockenes Pulver in evakuierten oder mit Schutzgas, z. B. Stichstoff, gefüllten zugeschmolzenen Glasampul-[en aufzubewahren. It is known microorganisms, dile corresponding among them Grown growth conditions, then centrifuged, washed off or filtered off and finally lyophilized when evacuated as a dry powder in or with protective gas, e.g. B. Stitch, filled, sealed glass ampoules to store.

Die Tatsache, daß bei dieser Aufblewahrungsform die Überlebensrate der Mikroorganismen mehr oder weniger schnell absinkt, konnte deshalb unbedenklich in Kauf genommen werden, weil es genügt, wenn überhaupt noch lebendgebliebene Mikroorganismen vorhanden sind, deren Weiterzüchtung in einer am Verwendungsor t neu anzusetzenden Frischkultur möglich ist. Die mit Lyophilisat gefüllte Glasampulle ist in diesem Falle nur die für den Versand und die Lagerung der Mikroonganismen-Stämme geeignete Aufbewahrungsform, mittels welcher erst am Verwendungsort die Verabreichungsform geschaffen wird. The fact that with this form of retention the survival rate the microorganisms sink more or less quickly, could therefore be harmless be accepted because it is sufficient, if at all, still living microorganisms are available, the further breeding of which is to be set up anew at the place of use Fresh culture is possible. The glass ampoule filled with lyophilisate is in this Trap only those suitable for shipping and storing the microonganism strains Storage form, by means of which the form of administration is only available at the place of use is created.

Das geschieht in der Weise, daß der Inhalt einer Ampulle einer Nähsrbouillon zugesetzt wird. Man erhält dann eine Frischkultur, die der Patient einzunehmen hat. Diese Verabreichungsrform ist jedoch von vornherein ästhetisch unwillkommen und erregt besondern Widerwillen dadurch, daß die Flüssigkeit schon nach kurzer Standzeit übel riecht. Außerdem ist es nachteilig, daß die Mikroorganismen bereits durch die Magensäure angegriffen werden und daß sie vom Magen aus auch an Stellen im Organismus gelangen können, wo sie gesundheitsschädlich wirken, z; B. wenn Colibakterien in die Gallenblase gelangen. This is done in such a way that the contents of one ampoule of a sewing bouillon is added. A fresh culture is then obtained which the patient has to ingest. However, this form of administration is inherently aesthetically unwelcome and arouses particular reluctance because the liquid has already stood for a short time smells bad. In addition, it is disadvantageous that the microorganisms are already through the Stomach acids are attacked and that they can also reach places in the organism from the stomach can get where they are harmful to health, e.g. B. when coli bacteria in the gallbladder.

Es ist zwar bekannt, Stoffe, die erst im Darm wirksam werden sollen und daher vor der Einwirkung der Magensäfie zu schützen sind, in magenresistenten und darmlöslichen Kapseln zu verabreichen. Die Erfinfldung beruht nun auf der Überlegung, daß die darmlöslichen Kapseln, welche bisher schon eine erwünschte Verabreichungsfo.rm ermöglichen, auch zugleich eine geeignete Autbewahrungsform bilden und somit das vorstehend geschilderte Izweistufige Verfahren mit der physiologisch bedenklichen Verabreichung entbehrlich machen könnten, wenn es gelingt, die Mikroorganismen lebensfähig zu erhalten, so daß der Kapselinhalt nicht während der zwischen Herstellung und Anwendung liegenden Zeitspanne seine Wtirksamkeit verliert. It is known that substances are only supposed to take effect in the intestine and therefore must be protected from the action of the gastric acid in gastro-resistant and enteric capsules. The invention is now based on the consideration, that the enteric capsules, which have hitherto already been a desirable form of administration enable, at the same time, form a suitable form of storage and thus the The two-stage process described above with the physiologically questionable one Administration could make dispensable if that succeeds Viable microorganisms to get so that the capsule contents not during between manufacture and Application loses its effectiveness.

Es genügt nicht, lyophilisierte Mikroorganismen einfach in darmlös-liohe=Kapseln einzufüllen. So kann man nur arbeiten, wenn die gefüllten Kapseln auch alsbald den Patienten verabreicht werden. Da ist aber nur möglich an Ort und Stelle, also beispielsweise in einer Klinik mit daran angeschlossenem bakteriologischem Laboratorium. It is not enough to simply put lyophilized microorganisms in intestinal-liohe = capsules to fill in. You can only work like this if the filled capsules also immediately Administered to patients. But this is only possible on the spot, for example in a clinic with an attached bacteriological laboratory.

Es wurde nun erkannt, daß eine wesentliche Ursache für das Absterben der in darmlöslichen Kapseln abgefüllten lyophillisierten Mikroorganismen das zwischen Kapsel und Inhalt bestehende Feuchtigkeitsgefälle ist. Ordnungsgemäß hergestellte Lyophilisate haben in der Regel eine Restfeuchtigkeit von weniger als l,0°lo. Dagegen haben die üblichen iLatinekalzsein, auch wenn sie äußerlich vollkommen trocken erscheinen und sich sogar beim Zerdrücken zwischen den Fingern als knisternd-spröde erweisen, doch noch eine ganz beträchtliche Feuchtigkeit von mindestens 10 %. Gegenüber hochgetrockneten Mikroorganismen wirkt daher eine »lufttrockene« Gelatine geradezu als »feuchter« Kulturboden. Die unmittellbar mit der Innenseite der Kapseln in Berührung kommenden Mikroorganismen beginnen zwar wieder eine gewisse Lebenstätigkeit, sterben dann aber nach einiger Zeit wieder ab. Wenn -die Kapseln der freien Raumlu;F-t ausgesetzt bleiben, ziehen sie von der Außenseite.-so viel an Feuchtigkeit nach, wie ihnen durch das hochgetrocknete Lyophilisat entzogen wird. Das Feuchtigkeitsgefälle veranlaßt also einen gewissen Wassertransport durch die Kapseiwandung hindurch. It has now been recognized that it is a major cause of death of the lyophillized microorganisms filled in enteric capsules the between Capsule and contents are existing moisture gradients. Properly made Lyophilisates usually have a residual moisture content of less than 1.0 ° lo. Against it have the usual iLatine calculi, even if they appear completely dry on the outside and turn out to be crackling and brittle even when squeezed between the fingers, but still a very considerable moisture of at least 10%. Compared to highly dried ones Microorganisms, therefore, an "air-dry" gelatin almost acts as a "moist" one Culture soil. Those that come into direct contact with the inside of the capsules Microorganisms start a certain again Life activity, but then die off again after a while. If -the capsules of free space air; F-t remain exposed, they pull in from the outside - so much moisture, as is withdrawn from them by the highly dried lyophilisate. The moisture gradient thus causes a certain amount of water to be transported through the capsule wall.

Wesentlich für die Erfindung ist also in erster Linie die Ausschaltung des iEieuchtigkeitsgefä11es, was durch Zusatz von wasserbindenden Substanzen (Lactoseanhydrid, Kieselsäuregel usw.), Verwendung vorgetrockneter Kapseln, Nachtrocknen der gefüllten Kapseln und deren Überführung in evakuierte Sammellbehälter erfolgt Die Lebenderhaltung der Mikroorganismen und ihre Wirksamkeit im Anwenrdungsfalle wird dadurch unterstützt, daß die Lyophilisabion in Gegenwart von solchen Substanzen erfolgt, die außerdem noch den Stoffwechsel und die Vermehrung der Mikroorgani-smen begünstigen, z. B. Lactose, Magermilchpulver, Tylose, Ascorbinsäure, Placentapulver, Leberextrakt, Hefeextrakt. The elimination is therefore primarily essential for the invention the moisture container, which can be achieved by adding water-binding substances (lactose anhydride, Silica gel, etc.), use of pre-dried capsules, post-drying of the filled Capsules and their transfer into evacuated collecting containers is carried out. The preservation of life the microorganisms and their effectiveness in the case of application is supported by that the Lyophilisabion takes place in the presence of such substances, which also nor favor the metabolism and the reproduction of microorganisms, z. B. Lactose, skimmed milk powder, tylose, ascorbic acid, placenta powder, liver extract, Yeast extract.

Die Erfindung ermöglicht es, gleichzeitig mehrere Arten von Mikroorganismen in ein und - derselben Dosis zu verabreichen. Nach dem eingangs geschilderen zweistufigen Verfahren mußte man aus mehreren verschiedenen Lyophilisaten je eine Frischkultur ansetzen, denn eine Kultivierung in ein und derselben Nährflüssigkeit war in der Regel nicht möglich, weil manche Mikroo'rgani-smenarten sich in ihrer Entwicklung gegenseitig stören oder ein - spezifisches Nährsubstrat verlangen. Nach dem Verfahren der Erfindung ist es jedoch ohne weiteres möglich, die Kapseln mit Gemischen von getrennt gewonnenen Lyophilisaten zu füllen, die im Trockenzustande einander nicht stören. The invention makes it possible to simultaneously detect several types of microorganisms to be administered in one and - the same dose. After the two-stage described at the beginning In the process, a fresh culture had to be made from several different lyophilisates start, because a cultivation in one and the same nutrient liquid was in the Usually not possible because some types of microorganisms are slow in their development interfere with each other or require a specific nutrient substrate. After the procedure the invention, however, it is readily possible to use the capsules with mixtures of to fill separately obtained lyophilisates, which in the dry state do not correspond to each other disturb.

Die Erfindung betrifft demnach ein Verfahren zur Herstellung einer Aufbewahrungs- und Verabreichungsform für durch Lyophilisation in Trockenform überführte Mikroorganismen der Darmflora, das durch die Folge nachstehender Maßnahmen gekennzeichnet ist: 1. Die Lyophilisation erfolgt in Gegenwart von solchen Schutzstoffen, die außerdem noch den Stoffwechsel und die Vermehrung der Mikroorganismen begünstigen; 2. die Lyophilisate einer oder mehrerer verschiedener Mikroorganismenarten werden unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit mit wasserbindenden Substanzen innig vermischt; 3. Abfüllen des Pulvergemisches in darmlösliche, weitgehend vorgetrocknete Kapseln; 4. Überführen der gefüllten Kapseln nach erneuter Trocknung in zwecksmäßig evakuierte- Sammelbehälter. The invention accordingly relates to a method for producing a Storage and administration form for converted into dry form by lyophilization Microorganisms of the intestinal flora, which are characterized by the following measures is: 1. The lyophilization takes place in the presence of such protective substances, which also nor favor the metabolism and the multiplication of microorganisms; 2. the Lyophilisates of one or more different types of microorganisms are under Exclusion of air and moisture intimately mixed with water-binding substances; 3. Filling the powder mixture into enteric, largely pre-dried capsules; 4. Transfer of the filled capsules after renewed drying in a suitably evacuated- Collection container.

Eine Erleichterung des Abfüliens und eine schnellere Verteilung der Präparate im Darm kann dadurch erreicht werden, daß man die pulverförmigen Lyophilisate mit wasserfreien flüssigen Stoffen, beispielsweise Pariffinöl, anteigt und diesen Teit in -die Kapseln einfüllt. A simplification of the filling and a faster distribution of the Preparations in the intestine can be obtained by using the powdery lyophilisates with anhydrous liquid substances, for example paraffin oil, pastes and these Teit into the capsules.

Eine besonders zweckmäßige Form der Aufbewahrung Ider gefüllten Kapseln besteht darin, Idaß mehrere gefüllte Kapseln zwischen zwei an den überstehenden Rändern miteinander - zu verschweißende, für Luft und Feuchtiglçeit- undurchlässige Folien eingesiegelt werden, zweckmäßig im Vakuum. A particularly useful form of storing the filled capsules consists in having several filled capsules between two of the protruding Edges to one another - to be welded, impermeable to air and moisture Foils are sealed, expediently in a vacuum.

Beis-piel 1 24 Liter Maische-Bonillon werden mit Lactobazillus aci!dophilus beimpft, 24 Stunden lang zwei 37° C bebrütet und dann zentrifugiert. Man erhält etwa 30 g feuchte Bakterienmasse; dieselbe enthält etwa 5 g trockene Bakterien und etwa 25 g Wasser. Zu dieser feuchten Bakterienmasse werden 10 g Magermilchpulver, 5 g Lactose und 0,3 g Tylose hinzugefügt und gut vermis-cht. Dieses Gemisch wird in an sich bekannter Weise lyophillisiert (Gefritertrocknung im Vakuum), und man erhält dann etwa 20g eines Lyophilisats, dessen Restfeuchtigkeit weniger als 0,5 % beträgt. Dieses Lyophilisat wird dann unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit (arbeiten in trockener Stickstoff- oder Kohlensäureatmosphäre) mit 10 g lÇieselsäur,egel vermischt, welches die erwähnte Restfeuchtigkeit bindet. Die Abfüllung dieses Gemisches in Gelatinekapseln erfolgt gleichfalls unter Ausschluß von Luft und Feuchtigkeit. Es werden an sich bekannte, der Normgröße Nr. 4 entsprechende Gelatine-Steckkapseln verwendet, deren Innendurchmesser 4,6 mm, deren Außendurchmesser 5,0 mm und deren Länge 14,5 mm beträgt. Da derartige Gelatinekapseln, wenn sie mit der Raumluft in Berührung stehen, einen -Wassergehalt von 12 bis 16 % haben, -sind sie nicht ohne weiteres als Umhüllung des zuletzt genannten Gemisches geeignet. Die Gelatinekapseln werd:en daher zuvor'in einem Vakuum-Exsiccator über Phosphorpentoxyd so weit getrocknet, daß sie nur noch eine Restfeuchtigkeit von etwa 1 °/o aufweisen. Example 1 24 liter mash bonillon are made with Lactobacillus aci! Dophilus inoculated, two 37 ° C for 24 hours incubated and then centrifuged. You get about 30 g of moist bacterial mass; it contains about 5 g of dry bacteria and about 25 g of water. To this moist bacterial mass 10 g of skimmed milk powder, 5 g Lactose and 0.3 g Tylose added and missed well. This mixture is in lyophilized in a manner known per se (freezer drying in vacuo), and one obtains then about 20g of a lyophilizate, the residual moisture of which is less than 0.5%. This lyophilizate will then work in the absence of air and moisture in a dry nitrogen or carbonic acid atmosphere) mixed with 10 g of silicic acid, gel, which binds the mentioned residual moisture. The filling of this mixture in Gelatin capsules are also made with the exclusion of air and moisture. It are known per se, the standard size No. 4 corresponding gelatin push-fit capsules used, whose inner diameter is 4.6 mm, whose outer diameter is 5.0 mm and whose Length is 14.5 mm. Since such gelatin capsules, when they enter the room with the air Standing in contact, have a -water content of 12 to 16%, -are not without it further suitable as a coating for the mixture mentioned last. The gelatin capsules are therefore previously dried in a vacuum desiccator over phosphorus pentoxide that they only have a residual moisture of about 1%.

Wenn man gewisse unvermeidliche Substanzverluste beim Abfüllen des zuletzt genannten Gemisches in Betracht zieht, dann kann man etwa 500 Kapseln mit je 0,06 g - füllen. Die gefüllten Kapseln werden nochmals einer Nachtrocknung unterworfen (Vakuumexsiccator über -P2O5). Die Aufbewahrung dieser Kapseln erfolgt dann entweder in gutschließenden Gläsern (mit Kunststoff- oder Kautschuk-Stopfen), die evakuiert oder mit trockenem Stickstoff gefüllt werden, oder es werden mehrere Kapseln zwischen zwei für Luft und Feuchtigkeit undurchlässigen Kunststoffolien eingesiegelt, deren hervorstehende Ränder in an sich bekannter Weise miteinander verschweißt werden.If you have certain inevitable losses of substance when filling the If you consider the latter mixture, then you can use about 500 capsules 0.06 g each - fill. The filled capsules are subjected to drying again (Vacuum desiccator via -P2O5). These capsules are then either stored in tightly fitting jars (with plastic or rubber stoppers) that evacuate or filled with dry nitrogen, or there will be several capsules in between two plastic films impermeable to air and moisture are sealed protruding edges are welded together in a manner known per se.

Beispiel 2 10 Liter Fleischbouillon- werden mit Escherichia coli beimpft, 24 Stunden lang- bei 370 C bebrütet und dann zentrifugiert. Die etwa 30 g betragende feuchte Bakterienmasse wird mit 20 g Dextrose, 20 g Magermilchpulver, 4,5 -g Leberextrakt und 0,4 -g AscorEnsäure-- vermischt, und dieses Gemisch wird dann lyophilisiert. Das erhaltene Lyophilisat wird mit 40g I:actose=Anhydrid vermischt, und dieses Gemisch wird abgefüllt und aufbewahrt, wie in Beispiel i angegeben. Example 2 10 liters of meat bouillon are made with Escherichia coli inoculated, incubated for 24 hours at 370 C and then centrifuged. The 30 or so g amount of moist bacterial mass is mixed with 20 g dextrose, 20 g skimmed milk powder, 4.5 g of liver extract and 0.4 g of ascorenic acid are mixed, and this mixture is made then lyophilized. The lyophilizate obtained is mixed with 40g I: actose = anhydride, and this mixture is bottled and stored as indicated in example i.

Beispi-el 3 Gleiche-oder ungefähr gleiche Gewichtsmengen der nach Beispiel 1 und 2 erhaltenen Trockenpräparate werden vermischt unter Hinzufügung eines dritten Trockenpräparates, das in analoger- Weise unter Verwendung von Lactobazillus gbif,idus hergestellt wurde. For example 3 equal or approximately equal weight amounts of the after Examples 1 and 2 obtained dry preparations are mixed with addition a third dry preparation, which in an analogous manner using Lactobacillus gbif, idus.

Dieses Gesamt-Gemisch wird abgefüllt und aufbewahrt, wie in Beispiel 1 angegeben.This total mixture is bottled and stored as in example 1 specified.

Claims

PATENT CLAIM: 1 method - for producing a storage -; and for and administration form for by lyophilization in dry form transferred microorganisms of the intestinal flora while maintaining their viability in enteric capsules, characterized by the following measures: 1. The lyophilization takes place in the presence of such protective substances, which also nor favor the metabolism and the multiplication of microorganisms; 2. The Lyophilisates of one or more different types of microorganisms are under Exclusion of air and moisture intimately mixed with water-binding substances; 3. Filling the powder mixture into enteric, largely pre-dried capsules; 4. Transfer of the filled capsules to expediently evacuated ones after renewed drying Collection container.

2. The method according to claim 1, characterized in that the to be filled dry powdery mixtures can be made into a paste with an anhydrous liquid.

3. The method according to claim 1, characterized in that several filled capsules between two to be welded together at the protruding edges, Foils impermeable to air and moisture are expediently sealed in a vacuum will.

Considered publications: German Patent Specifications No. 699 328, 706 631 919 841, 283 882, 288 375; French Patent No. 851 827; U.S. Patent No. 2,846,353; Pharmacist. Industrie, 1954, p. 424.