DE19619050A1 - Abgabevorrichtung mit programmierter Wirkstofffreisetzung - Google Patents

Description

Diese Erfindung beschreibt eine Abgabevorrichtung mit kontrollierter Freigabe des Wirkstoffs. Der Wirkstoff wird dabei in pulsatiler Weise, d. h. nach einer Periode ohne oder mit nur geringer Wirkstofffreisetzung innerhalb eines kurzen Zeitraums freigesetzt.

Darreichungsformen mit kontrollierter Wirkstofffreigabe werden von verschiedenen Industriezweigen hergestellt. Dazu gehören vor allem die pharmazeutische und die chemische Industrie. Es ist z. B. für die Behandlung bestimmter Krankheiten oder bei bestimmten Arzneistoffen von Vorteil, den Arzneistoff in einer Depotform zu applizieren. Die Verwendung von Darreichungsformen mit kontrollierter Wirkstofffreigabe führt gewöhnlich zu einer besseren Kontrolle über die Wirkstofffreisetzung und damit des Blutspiegels, zu einer Verringerung der Anwendungsfrequenz und zu einer niedrigeren Gesamtwirkstoffdosis. Bei diesen Systemen wird der Arzneistoff entweder konstant oder in abnehmenden Konzentrationen über einen längeren Zeitraum freigesetzt.

Für bestimmte Verwendungszwecke sind Darreichungsformen mit pulsatiler Wirkstofffreisetzung von Vorteil. Dabei wird der Wirkstoff nicht konstant oder mit abnehmender Konzentration freigesetzt, sondern nach einer Verzögerungsphase mit keiner oder nur geringer Freisetzung rasch frei gesetzt. Im Idealfall erfordern viele Krankheiten keine konstanten Blutspiegel, sondern variable Blutspiegel, die den zeitlichen Verläufen der Krankheiten besser angepaßt sind. Beispiele derartiger Behandlungen richten sich auf Erkrankungen, deren biologische Prozesse Tagesrhythmen unterworfen sind, wie z.B die Regulierung des Blutdruckes und die Chronopharmakologie des Asthmas. Ein weiteres Beispiel wäre die Behandlung des Myokardinfarktes. Bei pulsatilen Arzneistoffsystemen wird der Arzneistoff eine bestimmte Zeit nach der Einnahme freigesetzt. Bei peroral applizierbaren Systemen kann z. B. bei Arzneistoffen, die höhere Blutspiegel während der Nacht oder kurz vor oder nach dem Aufwachen erfordern, eine Nachtdosierung vermieden werden. Ferner könnte durch die Auswahl eines bestimmten Zeitintervalls ohne Freisetzung sichergestellt werden, daß der Wirkstoff bevorzugt in einer bestimmten Region des Gastro- Intestinal-Traktes, z. B. des Kolons, freigesetzt wird. Bisher ist unseres Wissens noch keine Arzneiform mit pulsatiler Freisetzung auf dem Markt erhältlich.

In EP 0 384 646 B1 wird ein kapselartiges, pulsatiles Abgabesystem beschrieben, bei dem eine mit Arzneistoff gefüllte wasserunlösliche Kapselhälfte mit einem Stopfen, bestehend aus einem vernetzten Hydrogel, verschlossen ist. Dieser Stopfen quillt im Kontakt mit Wasser und schiebt sich aufgrund der Volumenveränderung nach einer bestimmten Zeit aus der Kapselöffnung. Der Arzneistoff wird dann freigesetzt. Probleme dieses Systems sind die Vorfertigung eines Hydrogelstopfens und dessen exakte Plazierung in der Kapselhälfte. Eine vorzeitige Abscherung oder Abstreifen eines bereits teilweise ausgeschobenen Stopfens, z. B. durch Vermischung mit Nahrungsbestandteilen, würde zu sehr variablen Verzögerungsphasen und damit Wirkstofffreisetzungen führen. Ferner muß eine gute Gleitfähigkeit des Stopfens aus der Kammer gegeben sein.

In einem anderen Freigabesystem (US 5,387,421) wird der Stopfen durch einen in der Kapsel oder Kammer entstehenden Druck nach einer bestimmten Zeit aus der Öffnung geschoben. Der in der Kammer vorliegende Arzneistoff wird dann freigesetzt. Neben den oben bereits aufgeführten Nachteilen, können bei diesem System die den Druck erzeugenden Substanzen die maximal mögliche Dosis des Systems verringern und, im Falle von z. B. druckausübenden Gelbildnern, auch die Freisetzung negativ beeinflussen.

Mit dieser Erfindung wurde nun eine Abgabevorrichtung entwickelt, bei dem eine pulsatile Freisetzung durch eine zeitlich kontrollierte Erosion und/oder Auflösung eines Verschlusses (also nicht durch Herausdrücken eines Stopfens) in einem flüssigen Milieu mit nachfolgender Freisetzung erreicht wird. Das Abgabesystem besteht aus einem unlöslichen Gehäuse mit mindestens einer Öffnung und einer Substanz oder einem Substanzgemisch, die diese Öffnung/Öffnungen verschließt, wobei diese Substanz/dieses Substanzgemisch (Verschluß) im Kontakt mit einem flüssigen Medium erodiert und/oder sich auflöst. Der Inhalt des Gehäuses (Wirkstoff) wird dann rasch in die umgebende Flüssigkeit freigesetzt. Die Freisetzung wird also nicht durch das Ausdrücken eines Stopfens, sondern durch die Erosion/Auflösung eines Verschlusses erreicht.

Neben dem Vorteil einer pulsatilen Freisetzung umgeht dieses System auch die Probleme der oben genannten Freigabesysteme. Als Verschluß kann eine Vielzahl zugelassener Substanzen verwendet werden, die sowohl in flüssiger, fester oder vorgeformter Form eingebracht werden können und dadurch zu einer hohen Flexibilität bei der Gestaltung der pulsatilen Abgabevorrichtung führen. Eine vorzeitige, unerwünschte Abscherung des Verschlusses und damit eine vorzeitige Freisetzung ist bei diesem System nicht möglich. Ferner ist die Dosierung und Freigabe des Wirkstoffs nicht durch druckerzeugende Substanzen limitiert.

Das Gehäuse sollte wasserunlöslich sein oder durch einen Überzug wasserunlöslich gemacht werden. Es kann wasserundurchlässig oder durchlässig sein. Die Hülle kann in verschiedenen Formen verwendet werden, z. B. kugelförmig, zylindrisch, kapselförmig oder elliptisch. Zum Beispiel könnte ein hohler Zylinder (Rohr), der an einem oder beiden Enden offen ist, verwendet werden. Das könnte z. B. ein extrudierter Plastikschlauch, zugeschnitten auf eine bestimmte Länge, sein; die entsprechende Form könnte auch durch Schmelzverpressen, Schmelzextrusion oder Injektionsverschmelzung mit geeigneten thermoplastischen Polymeren hergestellt werden.

Wasserunlösliche, das Gehäuse bildende Materialien beinhalten z. B. Poly(methyl-methacrylate), weitere Polyacrylatderivate, Siliconderivate, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyurethane, Polytetrafluorethylen, Nylons, Polyester, Celluloseester (z. B. Celluloseacetat) und Celluloseether (z. B. Ethylcellulose). Das Polymer kann auch aus der Gruppe der bioabbaubaren Polymeren ausgewählt werden (z. B. Polylactid und Polylactid-glycolid).

Ferner könnte ein wasserlösliches Gehäuse mit einer wasserunlöslichen Beschichtung überzogen werden, z. B. könnte eine Gelatine- oder Stärkekapsel mit einem unlöslichen Material überzogen werden. Der Überzug könnte durch verschiedene Auftragsverfahren, z. B. durch Eintauchen in die entsprechende Hüllsubstanz, durch Aufsprühen, durch Aufpinseln usw. aufgetragen werden.

Verschiedene Materialien können zum Verschließen der Öffnung/Öffnungen des Gehäuses verwendet werden. Der Verschluß erodiert und/oder löst sich in flüssigem Medium mit daran anschließender Wirkstofffreisetzung. Die den Verschluß bildende Substanz/Substanzgemisch kann in die Öffnung/Öffnungen in flüssiger, geschmolzener oder fester Form oder in bereits vorgeformter Form eingebracht werden. Ein enger Kontakt zwischen Gehäuse und Hülle vermeidet das vorzeitige Eindringen des Freisetzungsmediums. Ein bereits vorgefertigter Verschluß könnte verschiedene, auch nichtzylindrische Formen haben.

Für den Verschluß kommen unter anderem Lipide in Frage. Der Sammelbegriff "Lipid" umfaßt in diesem Zusammenhang unter anderem Öle, Fette, Fettsäuren oder Wachse. Die Erosionseigenschaften lassen sich z. B. bei halbsynthetischen Substanzen (z. B. Gelucires) durch den HLB-Wert und den Schmelzpunkt beeinflussen. Diese Substanzen/Substanzgemische lassen sich u. a. in Form einer Schmelze in die Öffnung des Gehäuses eingießen; die Lipide erhärten dann innerhalb der Öffnung.

Weiter können hydrophile Polymere wie Proteine, Polysaccharide, Celluloseether (z. B. Hydroxypropylmethylcellulose), Polyethylenoxid, Polyvinylpyrrolidon, Polyacrylsäuren, Polyvinylalkohol oder Zucker/Zuckeralkohole (die z. B. in geschmolzenem Zustand zum Verschließen der Öffnung/Öffnungen) verwendet werden. Die Erosion/Auflösung könnte auch durch die Molmasse des Polymers beeinflußt werden.

Ferner kann der Verschluß Substanzen enthalten, die in einer pH-, temperatur-, oder enzym-abhängigen Erosion und/oder Löslichkeit des Verschlusses resultieren. In den Verschluß können auch feste oder flüssige Hilfsstoffe (Freigabemodulatoren), die die Erosion/Auflösung verlangsamen oder beschleunigen, eingearbeitet werden. Dazu gehören z. B. oberflächenaktive Substanzen (Sammelbegriff "Tenside"), hydrophile anorganische (Natriumchlorid) oder organische (z. B. Lactose, Mannit, Citronensäure, Glycerol, Propylenglycol) Substanzen, Brausemischungen, Zerfallsmittel oder Füllstoffe usw.

Es können selbstverständlich auch Kombinationen der oben aufgeführten Substanzen verwendet werden.

Neben der Zusammensetzung des Verschlusses kann die Freisetzung des Wirkstoffs und damit die Verzögerungsphase unter anderem auch durch die Größe des Verschlusses gesteuert werden. Insbesondere die Länge des erodierbaren Verschlusses kann die Freisetzung beeinflussen. Die Position des Verschlusses in der Öffnung spielt ebenfalls eine wichtige Rolle. Dabei spielt vor allem der Abstand des Verschlusses vom Rand des Gehäuses eine Rolle.

Durch entsprechende Auswahl der die Freisetzung/Verzögerungsphase beeinflussenden Parameter kann die Verzögerungsphase über ein breites Zeitintervall variiert werden.

Die aktive Substanz oder der Wirkstoff kann in verschiedenen Formen in der Darreichungsform vorliegen. Er kann als Pulver allein oder mit Hilfsstoffen (z. B. Brausegemisch, Tenside etc.) gemischt eingefüllt werden oder als Lösung oder Dispersion oder in Form einer bereits vorgeformten (z. B. Tabletten, Granulate, Pellets) oder modifizierten Darreichungsform eingefüllt werden. Es können selbstverständlich auch Wirkstoffkombinationen verwendet werden. Ein Teil des Wirkstoffs kann auch in den Verschluß oder in das Gehäuse eingearbeitet werden.

Die gefüllte und verschlossene Abgabevorrichtung könnte weiter mit Hilfsstoffen wie z. B. Polymeren oder Wachsen überzogen werden. Diese Hilfsstoffe könnten sich dann z. B. als Funktion des pH-Wertes, der Ionenstärke, der enzymatischen Aktivität oder der Temperatur der umgebenden Flüssigkeit auflösen und dann eine pulsatile Freisetzung nach der Verzögerungsphase einleiten. Zum Beispiel könnten die Darreichungsformen mit magensaftresistenten Polymeren überzogen werden. Die Erosion des erodierbaren Materials würde dann erst nach Auflösung des Überzugs eingeleitet werden. Die Abgabevorrichtung könnte in eine Kapsel gefüllt werden oder zur Herstellung weiterer Abgabevorrichtungen dienen. Dabei könnte auch eine Initialdosis des Wirkstoffs beigegeben werden. Die Abgabevorrichtung könnte auch mit anderen Freigabesystemen kombiniert werden. Die Abgabevorrichtung kann neben pharmazeutischen, inkl. veterinärmedizinischen Anwendungen auch in anderen Bereichen, in denen eine programmierte Wirkstofffreisetzung gewünscht wird, eingesetzt werden.

Beispiel 1

Das Gehäuse besteht aus einem zylinderförmigen, auf einer Seite geschlossenen, Polypropylenkörper, in den die Arzneistoffmischung (Ibuprofen, 100 mg; Lactose, 350 mg; NaHCO₃, 85 mg; Citronensäure 65 mg) eingefüllt wird. Der Verschluß, bestehend aus einer verpreßten Mischung aus 75 mg Lactose und 75 mg Hydroxypropylmethylcellulose (Methocel ES), wurde in die Öffnung eingesetzt. Der gesamte Arzneistoff wurde in pH 7.4 Phosphatpuffer zwischen 4½ und 5 Stunden freigesetzt.

Claims (45)

1. Wirkstoffhaltige Abgabevorrichtung mit programmierter Wirkstofffreisetzung bestehend im wesentlichen aus einem unlöslichen Gehäuse mit einer oder mehreren Öffnungen und einer Substanz/einem Substanzgemisch, die diese Öffnung/Öffnungen verschließt, gekennzeichnet dadurch, daß die Substanz/dieses Substanzgemisch im Kontakt mit einem flüssigen Medium erodiert und/oder sich auflöst und der Wirkstoff/das Wirkstoffgemisch durch die Öffnung/Öffnungen freigegeben wird.

2. Abgabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse die Form einer Kapselhälfte hat.

3. Abgabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse die Form eines an einer Seite offenen Zylinders (Rohr) hat.

4. Abgabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse die Form eines an beiden Seiten offenen Zylinders (Rohr) hat.

5. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse für Wasser undurchlässig ist.

7. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse Poly(methylmethacrylate), Polyacrylatderivate, Siliconderivate, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyurethanen, Polytetrafluorethylen, Nylons, Polyester, Polylactide und Polylactidderivate, Celluloseester und Celluloseether oder Mischungen enthält.

8. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem wasserlöslichem Material aufgebaut ist, das mit einer wasserunlöslichen Beschichtung überzogen ist.

9. Abgabevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Material Gelatine oder Stärke enthält.

10. Abgabevorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserunlösliche Beschichtung Poly(methylmethacrylat), Polyacrylatderivate, Siliconderivate, Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyurethanen, Polytetrafluorethylen, Nylons, Polyester, Polylactide und Polylactidderivate, Celluloseester und Celluloseether oder Mischungen enthält.

11. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung/die Öffnungen durch Einbringen der erodierbaren oder/und löslichen Substanz/Substanzgemisch in flüssiger oder geschmolzener Form verschlossen wird/werden.

12. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung/die Öffnungen durch Einbringen der erodierbaren oder/und löslichen Substanz/Substanzgemisch in fester Form verschlossen wird/werden.

13. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung/die Öffnungen durch Einbringen einer vorgeformten Form, die die erodierbare oder/und lösliche Substanz/Substanzgemisch enthält, verschlossen wird/werden.

14. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkstofffreisetzung durch die Größe des Verschlusses beeinflußt wird.

15. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkstofffreisetzung durch die Position des Verschlusses innerhalb der Öffnung/der Öffnungen beeinflußt wird.

16. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß ein Lipid enthält.

17. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß ein hydrophiles Polymer enthält.

18. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß einen Celluloseether enthält.

19. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß Hydroxypropylmethylcellulose enthält.

20. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß Polyethylenoxid enthält.

21. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon und Polyacrylsäuren enthält.

22. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß ein Polysaccharid oder Protein enthält.

23. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Freisetzung durch die Molmasse des wasserlöslichen Polymers mitbestimmt wird.

24. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß einen Zucker oder Zuckeralkohol enthält.

25. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß eine pH-abhängige Erosion und/oder Löslichkeit besitzt.

26. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß eine enzymabhängige Erosion und/oder Löslichkeit besitzt.

27. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß eine temperaturabhängige Erosion und/oder Löslichkeit besitzt.

28. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verschluß eine die Erosion/Auflösung beeinflussende Substanz beigegeben ist.

29. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verschluß ein Brausegemisch beigegeben ist.

30. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verschluß ein Sprengmittel beigegeben ist.

31. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verschluß eine oberflächenaktive Substanz beigegeben ist.

32. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verschluß eine wasserlösliche Substanz mit niedriger Molmasse beigegeben ist.

33. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff in fester oder flüssiger Form in das Gehäuse eingefüllt wird.

34. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoffüllung Hilfsstoffe beigegeben werden, die die Freigabe beeinflussen.

35. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoffüllung ein Brausegemisch beigegeben ist.

36. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoffüllung eine oberflächenaktive Substanz beigegeben ist.

37. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß einen Wirkstoff enthält.

38. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in das Gehäusematerial ein Wirkstoff eingearbeitet ist.

39. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabevorrichtung mit einer die Wirkstofffreigabe zusätzlich modifizierenden Substanz/Substanzgemisch überzogen wird.

40. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabevorrichtung in eine Kapsel gefüllt wird.

41. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf die mit Wirkstoff gefüllte und verschlossene Kapselhälfte eine wasserlösliche Kapselhälfte aufgesteckt wird.

42. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Initialdosis eingearbeitet wird.

43. Verfahren zur Herstellung einer Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, daß der Wirkstoff in das unlösliche Gehäuse eingefüllt wird und anschließend die Öffnung/Öffnungen verschlossen werden.

44. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine pharmazeutische Abgabevorrichtung handelt.

45. Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabevorrichtung oral angewendet wird.

46. Verwendung der Abgabevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüchen zur Herstellung anderer Abgabevorrichtungen.