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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung für die perorale
Applikation mit gesteuerter Freisetzung von Wirkstoffen.
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Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung für die perorale
Applikation mit gesteuerter Freisetzung von Wirkstoffen aus der
Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen.
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Bei
vielen Wirkstoffen ist eine kontrollierte bzw. retardierte Freisetzung
nach ihrer peroralen Applikation gewünscht. Dies ist insbesondere
dann der Fall, wenn Kombinationen von Wirkstoffen appliziert werden, welche
sich in ihrer Wirkweise untereinander beeinflussen können.
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So
ist beispielsweise bekannt, daß verschiedene
Vitalstoffe – hierunter
werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Vitamine, Mineralstoffe
und Spurenelemente verstanden – sich
bei gleichzeitiger Applikation bezüglich ihrer Resorption negativ
beeinflussen können
(z. B. Kupfer und Zink oder aber Magnesium und Calcium etc.).
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Der
Bedarf an Vitalstoffen kann nicht immer mit der täglichen
Ernährung
gedeckt werden. Ursache dafür
ist unter anderem, daß ein
Großteil
der in Lebensmitteln enthaltenen Vitalstoffe (d. h. Vitamine, Mineralstoffe
und Spurenelemente) durch Überlagerung
oder aber durch falsche Zubereitung, wie zu langes Kochen, Aufwärmen etc.,
verlorengehen. Beispielsweise wird der Gehalt an Vitamin B6 in Milch durch Erhitzen oder durch längere Sonnenbestrahlung
um bis zu 50 % reduziert.
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Insbesondere ältere bzw. übergewichtige
Menschen sowie Personen, die durch körperliche Arbeit oder sportliche
Aktivitäten
stark beansprucht sind, können
einen erhöhten
Bedarf an Vitalstoffen haben. Aber auch bei Menschen, die sich einseitig
ernähren
oder aber die eine Diät
machen, kann es zu einer Unterversorgung an Vitalstoffen kommen.
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Der
menschliche Körper
kann die Vitalstoffe weitgehend nicht selbst herstellen und nur
begrenzt speichern. Deshalb müssen
dem Organismus diese Vitalstoffe regelmäßig und in ausreichenden Mengen
mit der Nahrung zugeführt
werden.
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Da
dies mit der üblichen
Nahrung nicht immer zu realisieren ist, werden Vitalstoffpräparate (z.
B. Arzneimittel, Nahrungsergänzungsmittel,
Medizinprodukte etc.) verabreicht, welche den Vitalstoffbedarf decken bzw.
ergänzen
sollen.
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Ein
Nachteil vieler handelsüblicher
Präparate
liegt aber darin, daß in
vielen Fällen
die Vitalstoffe nach peroraler Applikation unkontrolliert und in übermäßigen Mengen
freigesetzt werden, so daß durch
das schnelle Anfluten der Vitalstoffe die menschlichen Resorptionssysteme,
insbesondere der Magen-/Darmtrakt, überlastet ist, so daß zum einen
nur ein Teil der angebotenen Vitalstoffe aufgenommen werden kann
und dies zum anderen nur über
einen relativ kurzen Zeitraum erfolgt. Dies bedeutet, daß mit der
ersten Aufnahme dann bereits im Körper der Verbrauch und die
Ausscheidung der applizierten Vitalstoffe erfolgen.
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Um
diesem Problem zu begegnen, wurden bereits zahlreiche Versuche unternommen,
die zu applizierenden Vitalstoffe in ein System zu inkorporieren,
welches die Vitalstoffe nach peroraler Applikation kontrolliert freisetzt.
Beispielsweise beschreibt die WO 01/72286 A1 (PCT/EP 01/03192) eine
therapeutische Formulierung für
die perorale Applikation von Vitalstoffkombinationen aus Vitaminen,
Spurenelementen und Mineralstoffen, wobei die verzögerte bzw.
kontrollierte Freisetzung durch spezielle Beschichtungen geeigneter
Kapselsysteme erreicht werden soll, wobei derartige Beschichtungen
beispielsweise magensaftresistent ausgebildet sein können (z.
B. Beschichtungen auf Schellackbasis). Nachteil dieser Kapselsysteme
ist einerseits ihre relativ aufwendige Herstellung und andererseits
die geringe Variabilität
in bezug auf die Freisetzungskinetik. Auch kann mit derartigen Kapselsystemen
nicht immer der gewünschte
Freisetzungseffekt in ausreichendem Maße realisiert werden.
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Das
der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem besteht somit
darin, eine für
die perorale Applikation bestimmte Zusammensetzung bzw. ein für die perorale
Applikation bestimmtes System bereitzustellen, welche bzw. welches
die darin enthaltenen Wirkstoffe nach peroraler Applikation gezielt
bzw. in gesteuerter Weise freisetzt und insbesondere die vorgenannten
Nachteile des Standes der Technik zumindest weitgehend vermeidet
oder aber zumindest abschwächt.
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Die
Anmelderin hat nun überraschenderweise
herausgefunden, daß das
zuvor geschilderte, der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende
Problem dadurch gelöst
werden kann, daß die
Wirkstoffe zumindest teilweise in einer quellfähigen Matrix inkorporiert bzw.
hierin eingelagert werden.
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Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist somit eine Zusammensetzung für die perorale
Applikation mit gesteuerter Freisetzung von Wirkstoffen, wobei die
Zusammensetzung eine Vielzahl bzw. eine Kombination von Wirkstoffen
enthält,
welche insbesondere ausgewählt
sind aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen
sowie deren Mischungen, wobei die Wirkstoffe zumindest teilweise
in einer quellfähigen
Matrix inkorporiert bzw. hierin eingelagert sind, so daß die Wirkstoffe
nach peroraler Applikation kontrolliert und/oder zeitversetzt freigesetzt
werden.
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Die
erfindungsgemäße, für die perorale
Applikation vorgesehene Zusammensetzung – synonym auch gelegentlich
als erfindungsgemäßes System
bezeichnet – enthält somit
eine Vielzahl bzw. eine Kombination verschiedener Wirkstoffe, insbesondere
aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen und/oder Spurenelementen,
welche kontrolliert bzw. zeitlich versetzt zueinander, d. h. zu
unterschiedlichen Zeitpunkten und/oder an unterschiedlichen Resorptionsorten
(d. h. Magen, Duodenum bzw. oberer Dünndarm, restlicher Dünndarm, Darm
bzw. Colon etc.), oder aber retardiert über einen verlängerten
Zeitraum freigesetzt werden. Die Formulierung "kontrolliert und/oder zeitversetzt", wie sie im Rahmen
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann sowohl die Retardierung
der Freisetzung als auch die zeitliche Versetzung der Freisetzung
unterschiedlicher Wirkstoffe zueinander bezeichnen.
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Da
die erfindungsgemäße Zusammensetzung
bzw. das erfindungsgemäße System
eine kontrollierte und/oder zeitversetzte Freisetzung unterschiedlicher
Wirkstoffe, welche in einer einzigen Kombination bzw. in einer einzigen
Zusammensetzung vorliegen, ermöglicht,
eignet sich die erfindungsgemäße Zusammensetzung
bzw. das erfindungsgemäße System
für die
perorale Applikation insbesondere von Vitalstoffen (d. h. also Wirkstoffen,
welche aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen
sowie deren Mischungen ausgewählt
sind).
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Unter
dem Begriff der Vitamine werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung
insbesondere organische Substanzen verstanden, welche zur Aufrechterhaltung
von Gesundheit und Leistungsfähigkeit
des menschlichen Organismus notwendig sind und mit der Nahrung zugeführt werden
müssen.
Es genügen
täglich wenige
Milligramm, um die Verwertung der Nährstoffe (insbesondere Kohlenhydrate,
Fette, Eiweiße
und Mineralstoffe) zu regulieren. Jedes einzelne Vitamin erfüllt besondere
Aufgaben, die von einem anderen Vitamin nicht in gleicher Weise
ausgeübt
werden können.
Für vitaminähnliche
Verbindungen, die noch nicht nachgewiesenermaßen essentiell für den Menschen
sind, hat sich auch die Bezeichnung Vitaminoide eingebürgert. Von
ihrer Nomenklatur her werden die Vitamine in verschiedene Gruppen
eingeteilt, z. B. Vitamine der A-Gruppe (z. B. Vitamine A1 und A2), Vitamine
der B-Gruppe (z. B. Vitamine B1, B2, B6 und B12, Biotin, Folsäure, Nicotinsäure bzw.
Nicotinsäureamid,
Pantothensäure
etc.), Vitamine der D-Gruppe
(z. B. Vitamine D1, D2 und
D3), Vitamine der E-Gruppe, Vitamin F, Vitamin
G (frühere
Bezeichnung für
Riboflavin), Vitamin H (synonyme Bezeichnung für Biotin), Vitamin H', Vitamin I oder
J, Vitamine der K-Gruppe, Vitamine der L-Gruppe, Vitamin M, Vitamin
P, Vitamin Q, Vitamin T, Vitamin U etc. In bezug auf weitere Einzelhei ten
zu Vitaminen kann beispielsweise verwiesen werden auf Römpp Chemielexikon,
10. Auflage, Band 6, 1999, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York,
Seiten 4877 bis 4887, Stichwort: "Vitamine", sowie die dort referierte Literatur.
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Im
Unterschied zu den Vitaminen wird der Begriff der Mineralstoffe
als Sammelbezeichnung für
die mineralischen Bestandteile der pflanzlichen und tierischen Organismen
(beim Menschen ca. 3,5 kg) verwendet. Man unterscheidet sogenannten
Mikroelemente mit Spurenelementcharakter, die hauptsächlich katalytische Funktionen
ausüben
(F, Br, I, Fe, Cu, Mn, Co, Zn, Mo, V, Se), und die mengenmäßig weit überwiegenden
Makroelemente, die als Baustoffe (z. B. für das Skelett) unentbehrlich
sind (Ca, Na, K, P, S, Mg, Cl). Außerdem unterscheidet man essentielle
Mineralstoffe mit bekannter biologischer Funktion sowie akzidentelle
Mineralstoffe mit (vorläufig
noch) unbekannter Funktion. Bisher wurden vierundzwanzig chemische
Elemente als essentielle (lebensnotwendige) Wirkstoffe für den menschlichen
Organismus erkannt. Die Mineralstoffe werden mit den Nährstoffen
in den Organismus aufgenommen. Sie werden zu einem großen Teil
durch die natürlichen Ausscheidungen
(z. B. Kot, Harn, Schweiß)
wieder abgegeben und müssen
daher stetig ergänzt
werden. Auf diese Weise entsteht ein ausgeprägter Mineralstoffkreislauf
(Mineralstoffwechsel). In bezug auf weitere Einzelheiten zu dem
Begriff der Mineralstoffe kann beispielsweise verwiesen werden auf
Römpp Chemielexikon,
10. Auflage, Band 4, 1998, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New York,
Seiten 2700/2701, Stichwort: "Mineralstoffe", sowie die dort
referierte Literatur.
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Schließlich bezeichnet
der Begriff der Spurenelemente eine Reihe von chemischen Elementen,
welche der menschliche Organismus nur in Spuren enthält, die
aber oftmals lebenswichtige Aufgaben erfüllen. Die vorgeschlagene Größenordnung
für lebensnotwendige
Mineralstoffe hinsichtlich ihrer Zuordnung zur Gruppe der Spurenelemente
liegt bei Werten unter 50 mg/kg bezüglich der Konzentration im
Organismus und in der Nahrung. Demgegenüber liegt der Körperbestand
an den zu den Mengenelementen (Makroelementen) zu zählenden
Mineralstoffen Ca, P, K, Cl, Na und Mg mit teilweise über 1 g/kg
deutlich darüber.
Die Konzentration für
essentielle Spurenelemente im menschlichen Organismus liegt zwischen
0,02 bis 60 mg/kg, für
nichtessentielle Spurenelemente zwischen 0,0004 bis 4,6 mg/kg. Die
Tageszufuhr an Spurenelementen bewegt sich in Abhängigkeit
von der Nahrung etwa zwischen 0,002 bis 32 mg. Über die Verteilung im Körper liegen
ebenfalls Werte vor. Ihre Wirkung entfalten die Spurenelemente nur
in ionisch gelöster
oder komplexgebundener Form. Eine Einteilung der Spurenelemente
kann wie folgt geschehen: Erstens: Elemente, deren Notwendigkeit
für den
Menschen erwiesen ist und deren Mangel zur Manifestation klinischer
Symptome führt
(sogenannte essentielle Spurenelemente, z. B. Eisen, Kupfer, Zink,
Chrom, Selen, Lithium, Cobalt, Molybdän, Iod, Silicium, Fluor und
Mangan); zweitens: Elemente deren Funktion für den Menschen noch nicht genügend gesichert
ist (z. B. Zinn, Nickel, Vanadium und Arsen); drittens: Elemente,
die in größeren Mengen
beim Menschen toxisch wirken (z. B. Cadmium, Molybdän, Blei,
Quecksilber, Arsen, Bor und Zinn). Im Rahmen dieser Einteilung,
die wie das Beispiel Molybdän
oder Zinn zeigt, fließend
ist, ist zu bedenken, daß auch
essentielle Spurenelemente in höheren
Konzentrationen toxisch sein können
(z. B. Cobalt) und daß bisher
als toxisch eingestufte Spurenelemente später in geringerer Konzentration
als essentiell erkannt werden können
(z. B. Selen, das bis 1957 ausschließlich als toxisches Spurenelement
betrachtet wurde, aber von dem heute bekannt ist, daß es in
verschiedenen Enzymen, z. B. Glutathion-Peroxidase etc., vorkommt). Für weitere
Einzelheiten zu dem Begriff der Spurenelemente kann beispielsweise
verwiesen werden auf Römpp
Chemielexikon, 10. Auflage, Band 5, 1998, Georg Thieme Verlag Stuttgart/New
York, Seiten 4202 bis 4204, Stichwort: "Spurenelemente", sowie die dort referierte Literatur.
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Im
Rahmen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
sind die Wirkstoffe, insbesondere Vitamine, Mineralstoffe und/oder
Spurenelemente, zumindest teilweise in einer quellfähigen Matrix
inkorporiert bzw. eingelagert.
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Der
Begriff der Matrix bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung
ein in bezug auf die einzulagernden Wirkstoffe zumindest im wesentlichen
inertes Hüllmaterial,
welches die Wirkstoffe zunächst
eingeschlossen enthält.
Das Matrixmaterial ist derart ausgewählt, daß es quellfähig ist, d. h. insbesondere
bei Kontakt mit wäßrigen fluiden
Medien, insbesondere bei Kontakt mit Magen- und/oder Darmsaft, quellfähig ist
bzw. aufquillt. Auf diese Weise wird eine Diffusionsbarriere bzw.
eine mechanische Barriere für
die in die Matrix einzulagernden und nachfolgend kontrolliert bzw.
zeitversetzt freizusetzenden Wirkstoffe ausgebildet, so daß die Wirkstoffe
nach peroraler Applikation nicht spontan entweichen können, sondern
kontrolliert bzw. retardiert freigesetzt werden (z. B. durch Diffusionsprozesse
im Magen-/Darmtrakt).
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Die
Formulierung, daß die
Wirkstoffe "zumindest
teilweise" in die
quellfähige
Matrix inkorporiert bzw. eingelagert sind, meint, daß ein Teil
der Wirkstoffe sozusagen frei, d. h. nicht eingelagert in eine Matrix,
vorliegen kann, so daß dieser
Anteil an Wirkstoffen unmittelbar nach der peroralen Applikation
freigesetzt wird, während
der Anteil an Wirkstoffen, welcher in die Matrix eingelagert ist,
kontrolliert bzw. zeitversetzt hierzu freigesetzt wird. Auf diese
Weise können
Kombinationen unterschiedlicher Wirkstoffe zu unterschiedlichen
Zeitpunkten bzw. an unterschiedlichen Resorptionsorten freigesetzt
werden, wobei die nicht in eine Matrix eingelagerten Wirkstoffe
unmittelbar nach ihrer Applikation bereits im Magen freigesetzt
werden, während
die in die Matrix eingelagerten Wirkstoffe zeitlich später bzw.
versetzt hierzu (z. B. im Dünndarm)
freigesetzt werden.
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Als
Matrixmaterial kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein geeignetes
quellfähiges
Polymer verwendet werden. Besonders bewährt haben sich Cellulose und
ihre Derivate, vorzugsweise Celluloseether (z. B. Alkylcelluloseether)
und Mischungen von verschiedenen Celluloseethern, bevorzugt Hydroxyalkylcellulosen,
besonders bevorzugt Hydroxypropylmethylcellulose oder aber eine
Mischung von Methylcellulose und gemischten Celluloseethern (Hydroxypropyl-,
Hydroxybutylmethylcellulose) (z. B. Methocel®).
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Mit
derartigen Matrixmaterialien wird erreicht, daß die Wirkstoffe nach ihrer
peroralen Applikation derart freigesetzt werden, daß negative
Interaktionen zwischen den Wirkstoffen zumindest im wesentlichen
vermieden oder aber zumindest minimiert werden können, insbesondere eine negative
Beeinflussung der Wirkstoffe in bezug auf ihre Aktivität und/oder
ihre Resorption vermieden bzw. minimiert wird.
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Vorteilhafterweise
setzt die Matrix die Wirkstoffe nach ihrer peroralen Applikation über einen
definierten Zeitraum in kontinuierlicher Weise und/oder in jeweils
kontrollierten Mengen frei, wodurch die Resorption der Wirkstoffe
im Magen-/Darmtrakt optimiert wird, insbesondere eine kurzfristige Überdosierung
und/oder Überlastung
der Resorptionssysteme zumindest im wesentlichen vermieden wird.
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Üblicherweise
enthält
die erfindungsgemäße Zusammensetzung
neben den Wirkstoffen und dem Matrixmaterial außerdem mindestens einen pharmazeutisch
unbedenklichen Träger
oder Exzipienten.
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Neben
den vorgenannten Wirkstoffen aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen
und/oder Spurenelementen kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung darüber hinaus
auch noch weitere Wirk- und/oder Inhaltsstoffe enthalten. Solche
weiteren Wirk- und/oder Inhaltsstoffe können beispielsweise ausgewählt sein aus
der Gruppe von Proteinen und Proteinkonzentraten; Aminosäuren; Glucosaminsalzen
und Chondroitinsalzen, insbesondere Sulfaten; Pilzen und Pilzextrakten;
Hefen und Hefeextrakten; Algen und Algenextrakten; Kombucha und
Kombuchaextraken; Enzymen und Coenzymen; sekundären Pflanzeninhaltsstoffen
und den dazugehörigen
Pflanzen und Pflanzenextrakten; probiotischen und präbiotischen
Kulturen; Fruchtsäuren
und deren Salzen; sowie Mischungen der vorgenannten Stoffe und Verbindungen.
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Des
weiteren kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung
außerdem
mindestens einen weiteren Inhaltsstoff enthalten, beispielsweise
Zusatz- und/oder Hilfsstoffe, wie Füll-, Streck-, Binde-, Netz-,
Stabilisierungs-, Färbe-,
Puffer-, Riech-, Geschmacks-, Süßungs-,
Aroma-, Ve rarbeitungshilfs- und Konservierungsstoffe und -mittel
sowie deren Mischungen.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform
betrifft die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung für die perorale
Applikation mit gesteuerter Freisetzung von Wirkstoffen, welche
eine Vielzahl bzw. eine Kombination von Wirkstoffen enthält, welche
insbesondere ausgewählt
sind aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen und Spurenelementen
sowie deren Mischungen, wobei die Wirkstoffe in unterschiedlichen
Freisetzungssystemen enthalten sind, wobei die Zusammensetzung mindestens
zwei, vorzugsweise mindestens drei verschiedene Freisetzungssysteme
aufweist, umfassend:
- (A) ein erstes Freisetzungssystem
mit einem ersten Anteil von Wirkstoffen, insbesondere aus der Gruppe von
Vitaminen, Mineralstoffen und/oder Spurenelementen, welches die
Wirkstoffe ohne ein Matrixmaterial umfaßt;
- (B) ein zweites Freisetzungssystem mit einem zweiten Anteil
von Wirkstoffen, insbesondere aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen
und/oder Spurenelementen, welches die Wirkstoffe inkorporiert in
einer quellfähigen
Matrix umfaßt;
und
- (C) gegebenenfalls ein drittes Freisetzungssystem mit einem
dritten Anteil von Wirkstoffen, insbesondere aus der Gruppe von
Vitaminen, Mineralstoffen und/oder Spurenelementen, welches die
Wirkstoffe inkorporiert in einer quellfähigen Matrix umfaßt;
wobei
die Freisetzungssysteme (A), (B) und gegebenenfalls (C) die Wirkstoffe
nach peroraler Applikation jeweils kontrolliert und/oder zeitversetzt
zueinander freisetzen.
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Mit
anderen Worten werden gemäß dieser
besonderen Ausführungsform
die unterschiedlichen Wirkstoffe auf die vorhandenen zwei bzw. drei
Freisetzungssysteme (A), (B) und gegebenenfalls (C) verteilt, so
daß sie
unterschiedlichen Freisetzungsmechanismen unterliegen. Das Freisetzungssystem
(A), welches kein Matrixmaterial umfaßt, setzt die Wirkstoffe sehr
schnell, insbesondere unmittelbar nach peroraler Ap plikation, im allgemeinen
noch im Magen frei, während
die Freisetzungssysteme (B) und (C) aufgrund des Vorhandenseins einer
Matrix die Wirkstoffe zu einem späteren Zeitpunkt als das Freisetzungssystem
(A) freisetzen und sozusagen eine Semidepot- bzw. Depotwirkung entfalten.
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Die
verschiedenen Freisetzungssysteme (A), (B) und (C) liegen dabei
insbesondere als jeweils diskrete Partikel, insbesondere Formkörper, vorzugsweise
Pellets, Agglomerate, Granulate oder dergleichen, vor. Dabei können die
diskreten Partikel Teilchendurchmesser im Bereich von 10 bis 1.000 μm, insbesondere
200 bis 750 μm,
vorzugsweise 250 bis 600 μm,
besonders bevorzugt 300 bis 550 μm,
ganz besonders bevorzugt von etwa 500 μm, aufweisen.
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Vorteilhafterweise
sind die verschiedenen Freisetzungssysteme (A), (B) und (C) zu einer
Einheit bzw. Entität
zusammengeführt.
Hierbei kann es sich insbesondere um eine Tablette, eine Kapsel,
eine Pille, ein Dragee oder dergleichen handeln. Beispielsweise
können
die einzelnen Partikel der Freisetzungssysteme (A), (B) und (C)
zu Tabletten verpreßt
werden, wobei die diskrete Partikelgestalt der einzelnen Freisetzungssysteme und
somit ihre Freisetzungscharakteristik in der resultierenden verpreßten Tablette
zumindest im wesentlichen erhalten bleibt.
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Im
allgemeinen sind die Freisetzungssysteme (A), (B) und (C) derart
ausgestaltet, daß sie
zumindest teilweise voneinander verschiedene Wirkstoffe enthalten,
welche zeitlich versetzt zueinander, insbesondere an unterschiedlichen
Resorptionsorten (Magen, Duodenum, Ileum etc.), freigesetzt werden.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform
können
die Freisetzungssysteme (B) und (C) unterschiedliche Mengen an Matrixmaterial
enthalten, so daß die
in den Freisetzungssystemen (B) und (C) enthaltenen Wirkstoffe zeitversetzt
zueinander freigesetzt werden. Die Steuerung der Freisetzung bzw.
des Zeitpunkts der Freisetzung erfolgt somit bei dieser Ausführungsform über die
Menge desselben Matrixmaterials. Als Matrixmaterialien können die
vorgenannten Matrixmaterialien zum Einsatz kommen, d. h. quellfähige Polymere,
insbesondere Cellulose oder Cellulosederivate, vorzugsweise Celluloseether
und Mischungen von verschiedenen Celluloseethern, bevorzugt Hydroxyalkylcellulosen,
besonders bevorzugt Hydroxypropylmethylcellulose oder eine Mischung
von Methylcellulose und gemischten Celluloseethern (Hydroxypropyl-,
Hydroxybutylmethylcellulose) (z. B. Methocel®).
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Bei
dieser Ausführungsform,
gemäß welcher
die Freisetzungssysteme (B) und (C) unterschiedliche Mengen desselben
Matrixmaterials enthalten, beträgt
die Menge an Matrixmaterial im Freisetzungssystem (B), bezogen auf
das Freisetzungssystem (B), im allgemeinen 1 bis 5 Gew:-%, insbesondere
3 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise etwa 4 Gew.-%, und beträgt die Menge
an Matrixmaterial im Freisetzungssystem (C), bezogen auf das Freisetzungssystem
(C), 4 bis 10 Gew.-%, insbesondere 6 bis 8 Gew.-%, vorzugsweise
etwa 7 Gew.-%. Die vorgenannten Mengenangaben beziehen sich jeweils
auf das Trockengewicht.
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Das
Verhältnis
der Menge an Matrixmaterial im Freisetzungssystem (C) zu der Menge
an Matrixmaterial im Freisetzungssystem (B) kann dabei im Bereich
von 10 : 1 bis 1,2 : 1, insbesondere 5 : 1 bis 1,5 : 1, vorzugsweise
3 : 1 bis 1,5 : 1, variieren. Vorteilhafterweise ist dabei das Verhältnis der
Menge an Matrixmaterial im Freisetzungssystem (C) zu der Menge an
Matrixmaterial im Freisetzungssystem (B) größer als 1,2 : 1, insbesondere
größer als
1,5 : 1.
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Gemäß einer
alternativen, erfindungsgemäß aber weniger
bevorzugten Ausführungsform
können
die Freisetzungssysteme (B) und (C) aber auch unterschiedliche Matrixmaterialien
erhalten, d. h. die zeitversetzte Freisetzung in den Freisetzungssystemen
(B) und (C) kann alternativ auch dadurch erreicht werden, daß unterschiedliche
Matrixmaterialien in den Freisetzungssystemen (B) und (C) zum Einsatz
kommen, welche nach peroraler Applikation eine unterschiedliche
Freisetzungskinetik bewirken und die Wirkstoffe kontrolliert und zeitversetzt
zueinander freisetzen.
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Gemäß einer
besonderen Ausgestaltung kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung derart ausgestaltet
sein,
- • daß das erste
Freisetzungssystem (A) als Wirkstoffe Fluoride, insbesondere Natriumfluorid;
Kupfersalze, insbesondere Kupfer(II)sulfat; Zinksalze, insbesondere
Zinkoxid; Biotin; Vitamine der D-Gruppe, insbesondere Vitamin D3; Vitamin K1, Vitamin
E oder dessen Derivate, insbesondere Tocopherolacetat; Q 10; Vitamin A;
Luteinester; Zeaxanthin; Nicotinamid; Cyanocobalamin umfaßt; und/oder
- • daß das zweite
Freisetzungssystem (B) als Wirkstoffe Ascorbinsäure; Riboflavin; Folsäure; Thiaminnitrat; Pyridoxinhydrochlorid;
Kaliumiodat; Natriummolybdat; Eisensalze, insbesondere Eisen(II)fumarat;
Mangansalze, insbesondere Mangan(II)sulfat; Kaliumchlorid; Magnesiumsalze,
insbesondere Magnesiumoxid umfaßt;
und/oder
- • daß das dritte
Freisetzungssystem (C) als Wirkstoffe Selensalze, insbesondere Natriumselenit;
Calciumpantothenat; Chromsalze, insbesondere Chromchlorid; Calciumhydrogenphosphat
umfaßt.
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Neben
den vorgenannten Wirkstoffen aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen
und Spurenelementen können
die Freisetzungssysteme (A), (B) und/oder (C) außerdem mindestens einen pharmazeutisch unbedenklichen
Träger
oder Exzipienten enthalten.
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Darüber hinaus
können
die Freisetzungssysteme (A), (B) und/oder (C) außerdem mindestens einen weiteren
Wirk- und/oder Inhaltsstoff enthalten. Ein solcher Wirk- und/oder
Inhaltsstoff kann insbesondere ausgewählt sein aus der Gruppe von
Proteinen und Proteinkonzentraten; Aminosäuren; Glucosaminsalzen und Chondroitinsalzen,
insbesondere Sulfaten; Pilzen und Pilzextrakten; Hefen und Hefeextrakten;
Algen und Algenextrakten; Kombucha und Kombuchaextrakten; Enzymen
und Coenzymen; sekundären
Pflanzeninhaltsstoffen und den dazugehörigen Pflanzen und Pflanzenextrakten;
probiotischen und präbiotischen
Kulturen; Fruchtsäuren
und deren Salzen; sowie deren Mischungen.
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Weiterhin
können
die Freisetzungssysteme (A), (B) und/oder (C) außerdem mindestens einen weiteren
Inhaltsstoff enthalten, welcher aus der Gruppe von Zusatz- und/oder
Hilfsstoffen ausgewählt
ist, wie Füll-, Streck-,
Binde-, Netz-, Stabilisierungs-, Färbe-, Puffer-, Riech-, Geschmacks-,
Süßungs-,
Aroma-, Verarbeitungshilfs- und Konservierungsstoffen und -mitteln
sowie deren Mischungen.
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Im
allgemeinen liegt die erfindungsgemäße Zusammensetzung in fester
Form vor, insbesondere als Pulver oder Granulat und besonders bevorzugt
als Tablette, Kapsel, Pille, Dragee oder dergleichen.
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Bei
der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
kann es sich insbesondere um ein Arzneimittel oder eine pharmazeutische
Zubereitung, ein Medizinprodukt, ein Nahrungsergänzungsmittel oder ein diätetisches Lebensmittel
handeln.
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Die
erfindungsgemäße Zusammensetzung
findet, wie zuvor beschrieben, insbesondere Verwendung zur Erhöhung der
Bioverfügbarkeit
von Wirkstoffen aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen und/oder Spurenelementen.
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Weiterhin
findet die erfindungsgemäße Zusammensetzung,
wie zuvor beschrieben, insbesondere auch Verwendung zur Vermeidung
oder Minimierung von negativen Interaktionen zwischen Wirkstoffen
aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen und/oder Spurenelementen
nach deren peroraler Applikation.
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schließlich findet
die erfindungsgemäße Zusammensetzung,
wie zuvor beschrieben, auch Verwendung zur Optimierung der Resorption
von Wirkstoffen aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen und/oder Spurenelementen
im Magen-/Darmtrakt, insbesondere zur Vermeidung von deren Überdosierung
und/oder zur Vermeidung einer Überlastung
der Resorptionssysteme (Magen, Dünndarm,
Dickdarm etc.).
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In
Bezug auf die Verwendung gelten die obigen Ausführungen zu der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
entsprechend.
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Die
erfindungsgemäße Zusammensetzung
läßt sich
insbesondere in einem Verfahren zur gesteuerten Freisetzung von
Wirkstoffen aus der Zusammensetzung nach peroraler Applikation einsetzen,
wobei die Zusammensetzung eine Vielzahl bzw. eine Kombination von
Wirkstoffen enthält,
welche insbesondere ausgewählt
sind aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen und/oder Spurenelementen,
wobei die Wirkstoffe zumindest teilweise in einer quellfähigen Matrix
inkorporiert oder eingelagert werden, so daß die Wirkstoffe nach peroraler
Applikation kontrolliert und/oder zeitversetzt freigesetzt werden.
In bezug auf das Verfahren gelten die obigen Ausführungen
zu der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
entsprechend.
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Gemäß einer
besonderen Ausführungsform
läßt sich
die Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung in einem Verfahren
zur gesteuerten Freisetzung von Wirkstoffen einsetzen, welche insbesondere ausgewählt sind
aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen und/oder Spurenelementen,
nach peroraler Applikation, wobei die verschiedenen Wirkstoffe in
unterschiedlichen Freisetzungssystemen inkorporiert werden, wobei
mindestens zwei, vorzugsweise mindestens drei verschiedene Freisetzungssysteme
vorgesehen sind, wobei
- (A) ein erster Anteil
von Wirkstoffen, insbesondere aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen
und/oder Spurenelementen, in ein erstes Freisetzungssystem ohne
ein Matrixmaterial inkorporiert werden;
- (B) ein zweiter Anteil von Wirkstoffen, insbesondere aus der
Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen und/oder Spurenelementen, in
ein zweites Freisetzungssystem inkorporiert werden, welches die
Wirkstoffe eingelagert in eine quellfähige Matrix umfaßt; und
- (C) gegebenenfalls ein dritter Anteil von Wirkstoffen, insbesondere
aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen und/oder Spurenelementen,
in ein drittes Freisetzungssystem inkorporiert werden, welches die Wirkstoffe
eingelagert in eine quellfähige
Matrix umfaßt;
derart,
daß die
Freisetzungssysteme (A), (B) und gegebenenfalls (C) die Wirkstoffe
nach peroraler Applikation jeweils kontrolliert und/oder zeitversetzt
zueinander freisetzen.
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Mit
der vorliegenden Erfindung – d.
h. mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
und ihrer Verwendung – sind
eine Reihe von Vorteilen verbunden, wie sie nachfolgend skizziert
sind:
Die vorliegende Erfindung gewährleistet eine kontrollierte
und/oder zeitversetzte Freisetzung von Wirkstoffen, insbesondere
von Vitalstoffen (d. h. Vitamine, Mineralstoffe und/oder Spurenelemente).
Auf diese Weise ist eine optimale Versorgung mit den Wirkstoffen
möglich.
Insbesondere kann durch die kontrollierte bzw. zeitversetzte Freisetzung
eine negative Interaktion zwischen unterschiedlichen Wirkstoffen
zumindest im wesentlichen vermieden oder aber zumindest minimiert
werden. Nach peroraler Applikation werden die Wirkstoffe über einen
definierten Zeitraum in kontinuierlicher Weise und/oder in jeweils
kontrollierten Mengen freigesetzt. Hierdurch wird die Resorption
der Wirkstoffe im Magen-/Darmtrakt optimiert. Insbesondere wird
eine kurzfristige Überdosierung
oder eine Überlastung
der Resorptionssysteme zumindest im wesentlichen vermieden.
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Bei
der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
kann eine Freisetzung der wirksamen Bestandteile, insbesondere Vitamine,
Mineralstoffe und/oder Spurenelemente, in drei Gruppen bzw. über drei
unterschiedliche Freisetzungssysteme erzielt werden: Eine Gruppe
mit schneller Freisetzung, eine Gruppe mit Semidepot-Freisetzung
(z. B. über
ca. zwei Stunden) und eine Depot-Freisetzung (später einsetzend als die Semidepot-Freisetzung
und dann über
ca. fünf
Stunden anhaltend). Diese im Fall der Semidepot- und Depot-Freisetzung
gewollte, verzögerte
Freisetzung erstreckt sich trotz unterschiedlicher Stoffeigenschaften
durch die gewählte
Verzögerungstechnik
auf alle in den jeweiligen Gruppen enthaltenen Wirkstoffe (d. h.
Vitamine, Mineralstoffe und/oder Spurenelemente). Dagegen wird für ein orales
Arznei- oder Lebensmittel ohne verzögerte Freisetzung erwartet,
daß bereits
nach etwa zwanzig Minuten in künstlichem
Magensaft mindestens 70 % der Wirkstoffe in das umgebende Medium
freigesetzt sind.
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Die
Retardierungen werden durch unterschiedlichen Zusatz bzw. unterschiedliche
Mengen von Matrixmaterial, beispielsweise Cellulose oder Cellulosederivate,
wie z. B. Hydroxypropylmethylcellulose oder eine Mischung von Methylcellulose
und gemischten Celluloseethern (Hydroxypropyl-, Hydroxybutylmethylcellulose) (z.
B. Methocel®),
erreicht. Das Matrixmaterial quillt im Magen- und Darmsaft und stellt
für die
enthaltenen Wirksubstanzen eine mechanische und/oder physikochemische
Barriere für
die Diffusion in die umgebende Magenflüssigkeit oder Darmflüssigkeit
dar. Die Semidepot-Freisetzungsgruppe von Wirksubstanzen enthält dabei vorzugsweise
weniger Matrixmaterial im Vergleich zur Depot-Freisetzungsgruppe;
die erste Freisetzungsgruppe enthält vorzugsweise kein Matrixmaterial.
Die drei Freisetzungsgruppen – Freisetzungssysteme
(A), (B) und (C) bzw. Freisetzungsgruppen "schnell", "Semidepot" und "Depot" – können dazu jeweils für sich mit
allen Wirk- und Inhaltsstoffen granuliert werden und anschließend die
einzelnen Granulate homogen gemischt und zu Tabletten verpreßt werden.
Jedes Granulat behält
in dem entstandenen Tablettenpreßling seine ursprünglichen
Eigenschaften hinsichtlich der Retardierung bei. Alternativ ist
es gleichermaßen
möglich,
die verschiedenen Freisetzungsgranulate z. B. in ein Kapselsystem
einzubringen.
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Die
vorliegende Erfindung ermöglicht
somit die gezielte bzw. kontrollierte und/oder zeitversetzte Freisetzung
von Wirkstoffen aus der Gruppe von Vitaminen, Mineralstoffen und/oder
Spurenelemente nach peroraler Applikation, wobei die Vitamine, Mineralstoffe
und/oder Spurenelemente gegebenenfalls in Kombination mit weiteren
Wirk- bzw. Inhaltsstoffen (z. B. Eiweiße bzw. Eiweißkonzentrate,
Aminosäuren,
Glucosaminsalze und Chondroitinsalze, insbesondere Sulfate, Pilze
und Pilzextrakte, Hefen und Hefeextrakte, Algen und Algenextrakte
sowie Kombucha, sekundäre
Pflanzeninhaltsstoffe sowie die entsprechenden Pflanzen und Pflanzenextrakte,
Coenzyme und Enzyme, probiotische und präbiotische Kulturen, Fruchtsäuren und
deren Salze etc.) vorliegen können.
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Die
erfindungsgemäße Zusammensetzung
findet Verwendung insbesondere für
Lebensmittel, (ergänzende)
bilanzierte Diäten,
diätetische
Lebensmittel, Medizinprodukte, insbesondere in fester Form (vorzugsweise
in Form von Tabletten, Kapseln, Dragees, Pillen, Pulvern und Granulaten
und dergleichen).
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Die
vorliegende Erfindung führt
also zu einer insgesamt deutlich vermehrten bzw. verbesserten Aufnahme
der angebotenen Wirkstoffe (z. B. Vitamine etc.), und dies über einen
gleichermaßen
deutlich verlängerten
Zeitraum.
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Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzung liegt in
ihrer relativ einfachen Herstellung. Die Einlagerung der Wirkstoffe
in die Matrix erfolgt in an sich bekannter Weise, insbesondere durch
Granulierung der in die Matrix einzulagernden Wirkstoffe in Gegenwart
der matrixbildenden Materialien.
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Außerdem ermöglicht die
vorliegende Erfindung ohne weiteres eine große Variabilität in bezug
auf die Freisetzungskinetik: Durch Änderung bzw. Variation der
Menge und/oder Art des Matrixmaterials läßt sich die Freisetzungskinetik
ohne weiteres einstellen bzw. variieren und auf diese Weise sozusagen
maßschneidern.
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Der
Effekt und Nutzen für
den Anwender, der mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung bzw. ihrer
Verwendung erzielt wird, ergibt sich wie folgt:
Die Resorption
von Wirkstoffen, insbesondere von Vitaminen, Mineralstoffen und/oder
Spurenelementen, erfolgt zu einem großen Teil im Darm. Bei den Resorptionsmechanismen
handelt es sich häufig
um aktive, d. h. sättigbare
Transportsysteme. Zum Teil sind diese Systeme auf wenige Zentimeter
Darm beschränkt.
Ein schnelles Anfluten der Vitamine bei "normalfreisetzenden" Zubereitungen überlastet schnell die Resorptionssysteme,
so daß zum
einen nur ein Teil des Vitalstoffangebots aufgenommen werden kann
und dies zum anderen nur über
einen relativ kurzen Zeitraum erfolgt. Mit der ersten Aufnahme beginnen
dann im Körper
bereits der Verbrauch und die Ausscheidung. Mit der vorliegenden
Erfindung erfolgt – wie
zuvor beschrieben – dagegen
die Freisetzung gesteuert bzw. kontrolliert. Die freigesetzten Vitalstoffe
werden über
den ständigen
Strom von Mageninhalt in den Darm in relativ geringen, optimalen
Konzentrationen zu ihren Resorptionsorten (z. B. Magen, Dünndarm,
Dickdarm etc.) transportiert.
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Wegen
der jeweils relativ geringen Konzentrationen von Vitalstoffen an
den einzelnen Wirkorten werden die Resorptionssysteme nicht überlastet,
so daß insgesamt über einen
längeren
Zeitraum (z. B. über
einen Zeitraum von fünf
Stunden) ein wesentlich größerer Anteil
der angebotenen Vitalstoffe resorbiert werden kann. Damit werden
auch die Blutspiegel über
diesen verlängerten
Zeitraum durch ständigen
Nachschub aufrechterhalten.
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Durch
die Eingruppierung der Wirkstoffe bzw. Vitalstoffe in die vorgenannten
drei Gruppen – schnelle Freisetzung,
Semidepot-Freisetzung und Depot-Freisetzung – werden negative Interaktionen
zwischen den Vitaminen, Mineralien und/oder Spurenelementen gemindert
bzw. vermieden und damit ebenfalls das Angebot für den Körper erhöht.
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Die
vorliegende Erfindung führt
also zu einer insgesamt deutlich vermehrten und verbesserten Aufnahme
der angebotenen Wirkstoffe bzw. Vitalstoffe, und dies über einen
ebenfalls deutlich verlängerten
Zeitraum.
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Auf
diese Weise wird die Bioverfügbarkeit
der Wirkstoffe bzw. Vitalstoffe signifikant erhöht. Beispielsweise können sich
negativ beeinflussende Vitalstoffe (z. B. Kupfer und Zink oder aber
Magnesium und Calcium) in unterschiedlichen Phasen freigesetzt werden.
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Die
Freigabe der Vitalstoffe erfolgt in Abhängigkeit davon, wann mit einer
guten Resorption des jeweiligen Vitalstoffs gerechnet werden kann
(z. B. im Magen, im Duodenum, im Jejunum, im gesamten Dünndarm, im
Dickdarm etc.). So können
beispielsweise Glucosamin, Chondroitin, Kupfer und Selen sofort
freigesetzt werden, um eine schnelle Verfügbarkeit zu ermöglichen,
während
andere Vitalstoffe in einer Semidepot- oder Depotphase über Stunden
freigesetzt werden können,
um eine bedarfsgerechte Langzeitversorgung sicherzustellen.
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Weitere
Ausgestaltungen, Abwandlungen und Variationen sowie weitere Vorteile
der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann beim Lesen der
Beschreibung ohne weiteres erkennbar und realisierbar, ohne daß er dabei
den Rahmen der vorliegenden Erfindung verläßt.
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Das
folgende Ausführungsbeispiel
dient lediglich der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung, ohne
sie jedoch hierauf zu beschränken.
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Ausführungsbeispiel:
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Eine
erfindungsgemäße Zusammensetzung
für die
perorale Applikation mit gesteuerter Freisetzung von Wirkstoffen,
welche aus drei Freisetzungssystemen besteht, wurde wie nachfolgend
beschrieben hergestellt. Während
das erste Freisetzungssystem die Wirkstoffe aus der Gruppe von Vitaminen,
Mineralstoffen und/oder Spurenelementen ohne ein Matrixmaterial
enthält
("schnelle Freisetzungsgruppe"), enthalten die
beiden übrigen
Freisetzungssysteme die Wirkstoffe aus der Gruppe von Vitaminen,
Mineralstoffen und/oder Spurenelementen in ein Matrixmaterial auf
der Basis von Hydroxypropylmethylcellulose oder auf der Basis einer Mischung
von Methylcellulose und gemischten Celluloseethern (Hydroxypropyl-,
Hydroxybutylmethylcellulose) (z. B. Methocel®) inkorporiert,
wobei das zweite Freisetzungssystem im Verhältnis zum dritten Freisetzungssystem
weniger Matrixmaterial enthält,
so daß das
zweite Freisetzungssystem als Semidepot-Freisetzungssystem und das
dritte Freisetzungssystem als Depot-Freisetzungssystem ausgestaltet
ist. Während
im zweiten Freisetzungssystem die Menge an Matrixmaterial, bezogen
auf das zweite Freisetzungssystem, etwa 4 Gew.-% beträgt, beträgt die Matrixmaterialmenge
im dritten Freisetzungssystem, bezogen auf das dritte Freisetzungssystem,
etwa 7 Gew.-%.
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Zur
Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
werden die drei Freisetzungssysteme, jeweils für sich, mit allen Wirk- und
Inhaltsstoffen in an sich bekannter Weise granuliert. Die resultierenden
Granulate der drei Freisetzungssysteme werden anschließend homogen
miteinander vermischt und zu Tabletten verpreßt, wobei jedes Freisetzungsgranulat
in dem entstandenen Tablettenpreßling seine ursprünglichen
Eigenschaften hinsichtlich der kontrollierten Freisetzung bzw. Retardierung
beibehält.
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In
der nachstehenden Tabelle 1 sind die in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
enthaltenen Vitalstoffe (d. h. Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente)
mit ihrem jeweiligen Resorptionsort, der jeweiligen Resorptionsart
und ihrer jeweils vorhandenen Menge wiedergegeben, während in
der nachfolgenden Tabelle 2 die Zuordnung bzw. Inkorporierung der
einzelnen Bestandteile in die einzelnen Freisetzungsgruppen wiedergegeben
ist.
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