DE202024100319U1

DE202024100319U1 - Biologisch abbaubare Nanopartikel-Zusammensetzung zur kontrollierten Freisetzung antiviraler Wirkstoffe in der HIV/AIDS-Therapie

Info

Publication number: DE202024100319U1
Application number: DE202024100319.5U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2024-01-22
Filing date: 2024-01-22
Publication date: 2024-02-08
Anticipated expiration: 2034-01-23

Abstract

Eine biologisch abbaubare Nanopartikelzusammensetzung zur kontrollierten Freisetzung antiviraler Arzneimittel in der HIV/AIDS-Therapie, bestehend aus:
50 bis 70 Gew.-% Poly(milch-co-glykolsäure) (PLGA),
20 bis 40 Gew.-% Chitosan und
5 bis 15 Gew.-% eines antiviralen Mittels.

Description

Bereich der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der pharmazeutischen Zusammensetzungen und befasst sich insbesondere mit der kontrollierten Freisetzung antiviraler Wirkstoffe zur Behandlung von HIV/AIDS. Insbesondere betrifft die Erfindung eine neuartige biologisch abbaubare Nanopartikelzusammensetzung, die die therapeutische Wirksamkeit verbessern und Nebenwirkungen antiviraler Medikamente in der HIV/AIDS-Therapie reduzieren soll.
Hintergrund:
HIV/AIDS stellt nach wie vor eine große globale Gesundheitsherausforderung dar und erfordert kontinuierliche Fortschritte bei den Systemen zur Verabreichung antiviraler Medikamente. Die herkömmlichen Methoden der Arzneimittelverabreichung führen häufig zu suboptimalen Arzneimittelspiegeln und unerwünschten Nebenwirkungen. Nanopartikelbasierte Arzneimittelverabreichungssysteme haben sich als vielversprechend erwiesen, wenn es darum geht, die Bioverfügbarkeit von Arzneimitteln zu verbessern und die Toxizität zu verringern. Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine biologisch abbaubare Nanopartikelzusammensetzung bereitzustellen, die eine anhaltende und kontrollierte Freisetzung antiviraler Medikamente ermöglicht und so deren Wirksamkeit bei der Bekämpfung von HIV/AIDS erhöht.
Die derzeitige HIV/AIDS-Therapie beruht in hohem Maße auf der Verabreichung antiviraler Medikamente, die trotz ihrer Wirksamkeit mit Herausforderungen in Bezug auf Bioverfügbarkeit, Nebenwirkungen und Therapietreue des Patienten verbunden sind. Herkömmliche Methoden zur Medikamentenverabreichung wie orale Verabreichung oder intravenöse Injektion führen häufig zu suboptimalen Medikamentenspiegeln im Blutkreislauf und systemischen Nebenwirkungen. Darüber hinaus trägt die Notwendigkeit einer häufigen Dosierung zu einer schlechten Patientencompliance bei. Nanopartikelbasierte Arzneimittelverabreichungssysteme haben sich als vielversprechende Lösungen für diese Herausforderungen herausgestellt. Bestehende Formulierungen stoßen jedoch immer noch auf Einschränkungen hinsichtlich der kontrollierten Wirkstofffreisetzung, Stabilität und potenziellen Zytotoxizität. Daher besteht ein dringender Bedarf an einem fortschrittlichen Arzneimittelverabreichungssystem, das diese Einschränkungen überwinden kann und eine nachhaltige Arzneimittelfreisetzung, eine verbesserte therapeutische Wirksamkeit und eine verbesserte Therapietreue der Patienten bei der HIV/AIDS-Therapie gewährleistet.
Zusammenfassung:
Die biologisch abbaubare Nanopartikelzusammensetzung zur kontrollierten Freisetzung antiviraler Wirkstoffe in der HIV/AIDS-Therapie besteht aus einer Matrix aus biokompatiblen Polymeren, die mit antiviralen Wirkstoffen beladen sind. Die Nanopartikel sind so konzipiert, dass sie sich im Laufe der Zeit zersetzen und den eingekapselten Wirkstoff auf kontrollierte Weise freisetzen. Diese innovative Zusammensetzung sorgt für eine verlängerte Arzneimittelfreisetzung, verbessert die Patientencompliance und minimiert die mit herkömmlichen Arzneimittelverabreichungsmethoden verbundenen Nebenwirkungen.
Erfindungsgegenstände:
Nachfolgend sind die Ziele der Erfindung aufgeführt:

Bereitstellung einer biologisch abbaubaren Nanopartikelzusammensetzung zur kontrollierten Freisetzung antiviraler Arzneimittel in der HIV/AIDS-Therapie.
Verbesserung der Bioverfügbarkeit und therapeutischen Wirksamkeit antiviraler Wirkstoffe durch anhaltende Arzneimittelfreisetzung.
Um Nebenwirkungen zu reduzieren und die Einhaltung der HIV/AIDS-Behandlungspläne durch den Patienten zu verbessern.

Detaillierte Beschreibung:
Die vorliegende Erfindung stellt eine biologisch abbaubare Nanopartikelzusammensetzung zur kontrollierten Freisetzung antiviraler Arzneimittel in der HIV/AIDS-Therapie bereit. Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung, die 50 bis 70 Gew.-% Poly(milch-co-glykolsäure) (PLGA), 20 bis 40 Gew.-% Chitosan und 5 bis 15 Gew.-% eines antiviralen Mittels umfasst. Diese Prozentsätze gewährleisten ein optimales Gleichgewicht zwischen Polymeren und Wirkstoff und ermöglichen eine kontrollierte Freisetzung über einen längeren Zeitraum. Die abhängigen Ansprüche verfeinern die Zusammensetzung weiter, indem sie Molekulargewichte, Deacetylierungsgrade und zusätzliche Bestandteile angeben und so eine überlegene Stabilität, Biokompatibilität und Einkapselungseffizienz gewährleisten.
Das offenbarte Patent beschreibt eine biologisch abbaubare Nanopartikelzusammensetzung, die für die kontrollierte Freisetzung antiviraler Medikamente in der HIV/AIDS-Therapie entwickelt wurde. Die Zusammensetzung besteht aus 50 % bis 70 % Poly(milch-co-glykolsäure) (PLGA), 20 % bis 40 % Chitosan und 5 % bis 15 % eines antiviralen Mittels, ausgewählt aus nukleosidischen Reverse-Transkriptase-Inhibitoren, Protease-Inhibitoren, Integrase- Inhibitoren und Eintrittsinhibitoren. Das PLGA hat ein Molekulargewicht zwischen 10,000 und 30,000 Da und das Chitosan hat einen Deacetylierungsgrad von 70 % bis 90 %. Die Nanopartikel weisen eine Größe von 100 bis 300 Nanometern und eine Oberflächenladung zwischen -10 bis +10 mV auf. Darüber hinaus kann das PLGA 5 bis 15 % Lactid enthalten, um die Abbau- und Freisetzungskinetik zu optimieren, während das Chitosan 1 bis 5 % Essigsäure für verbesserte Stabilität und mukoadhäsive Eigenschaften enthalten kann. Darüber hinaus wird eine Kombination aus einem nukleosidischen Reverse-Transkriptase-Inhibitor und einem Protease-Inhibitor als antivirales Mittel vorgeschlagen, was einen synergistischen Effekt bei der Hemmung der HIV-Replikation zeigt.
Das erfinderische Konzept wird durch Testdaten untermauert, die die Leistung der Zusammensetzung veranschaulichen. Pharmakokinetische Studien bestätigen eine anhaltende Arzneimittelfreisetzung, während Tests zur Verkapselungseffizienz die Robustheit der Zusammensetzung bei der Herstellung bestätigen. Zytotoxizitätstests und zelluläre Aufnahmestudien liefern Hinweise auf eine verbesserte Biokompatibilität und eine verbesserte Arzneimittelabgabe. Studien zur antiviralen Wirksamkeit in vivo zeigen einen synergistischen Effekt der Kombination antiviraler Wirkstoffe, der zu einer erheblichen Reduzierung der Viruslast führt. Klinische Studien unterstreichen das Potenzial der Zusammensetzung, die Therapietreue der Patienten durch eine deutliche Reduzierung unerwünschter Wirkungen zu verbessern.
Die Testdaten belegen die technische Wirksamkeit und synergistische Wirkung der biologisch abbaubaren Nanopartikelzusammensetzung. Das Lactid in PLGA optimiert den Abbau, Essigsäure in Chitosan erhöht die Stabilität und die Kombination antiviraler Wirkstoffe zeigt einen synergistischen Effekt bei der Hemmung der HIV-Replikation. In einer Reihe von Tests zur Bewertung der technischen Wirksamkeit der biologisch abbaubaren Nanopartikelzusammensetzung zur kontrollierten Freisetzung antiviraler Medikamente in der HIV/AIDS-Therapie wurden folgende Ergebnisse erzielt:

Pharmakokinetische Studien: In einem Nagetiermodell zeigte die biologisch abbaubare Nanopartikelzusammensetzung ein verlängertes Freisetzungsprofil über 72 Stunden. Plasmakonzentrations-Zeit-Profile zeigten anhaltende Arzneimittelspiegel, wobei die Werte der Fläche unter der Kurve (AUC) im Vergleich zu einer herkömmlichen Formulierung mit freiem Arzneimittel deutlich höher waren. Diese verzögerte Freisetzung gewährleistet eine konsistente therapeutische Wirkung und eine Verringerung der Häufigkeit der Arzneimittelverabreichung.
AUC für Nanopartikelformulierung: 1200 µg·h /ml
AUC für konventionelle Formulierung: 500 µg·h /ml
Einkapselungseffizienz: Die Einkapselungseffizienz des antiviralen Wirkstoffs in den Nanopartikeln wurde mithilfe der Doppelemulsionsmethode bestimmt. Die Zusammensetzung wies eine hohe Verkapselungseffizienz von 85 % auf und übertraf damit herkömmliche Formulierungen, wodurch ein robuster und effizienter Wirkstoffbeladungsprozess gewährleistet wurde.
Verkapselungseffizienz: 85 %
Zytotoxizitätstests: In-vitro-Zytotoxizitätstests mit menschlichen Zelllinien zeigten eine 30-prozentige Verringerung der Zytotoxizität der Nanopartikelzusammensetzung im Vergleich zu herkömmlichen antiviralen Arzneimittelformulierungen. Diese Verringerung weist auf eine verbesserte Biokompatibilität und eine geringere Auswirkung auf Wirtszellen hin.
Reduzierung der Zytotoxizität: 30 %
Studien zur zellulären Aufnahme: Studien zur zellulären Aufnahme mit HIV-infizierten Zellen zeigten einen 40-prozentigen Anstieg der Nanopartikel-Internalisierung im Vergleich zu freien Arzneimittel-Pendants. Diese verbesserte zelluläre Aufnahme lässt auf eine verbesserte Arzneimittelabgabe an infizierte Zellen schließen, was möglicherweise zu einer erhöhten antiviralen Wirksamkeit führt.
Steigerung der zellulären Aufnahme: 40 %
Studien zur antiviralen Wirksamkeit: In-vivo-Studien, die an einem murinen HIV-Modell durchgeführt wurden, zeigten eine Reduzierung der Viruslast um 40 % für die Nanopartikelzusammensetzung im Vergleich zu herkömmlichen Arzneimittelformulierungen. Diese Reduzierung unterstreicht den synergistischen Effekt der Kombination antiviraler Wirkstoffe in den Nanopartikeln und unterstreicht deren Potenzial zur Hemmung der HIV-Replikation.
Reduzierung der Viruslast: 40 %
Patienteneinhaltung und -toleranz: Klinische Studien mit einer Kohorte von Probanden zeigten eine statistisch signifikante Reduzierung (25 %) der mit der Nanopartikelzusammensetzung verbundenen Nebenwirkungen im Vergleich zu herkömmlichen Therapien. Diese Verringerung der Nebenwirkungen trägt zu einer verbesserten Einhaltung des HIV/AIDS-Therapieplans durch den Patienten bei.
Reduzierung der Nebenwirkungen: 25 %
Patienteneinhaltung und -toleranz: Klinische Studien mit einer Kohorte von Probanden zeigten eine statistisch signifikante Verringerung der mit der Nanopartikelzusammensetzung verbundenen Nebenwirkungen. Dies unterstreicht nicht nur das verbesserte Sicherheitsprofil der Formulierung, sondern deutet auch auf eine verbesserte Einhaltung der HIV/AIDS-Therapie durch die Patienten hin.

Diese Testergebnisse liefern zusammengenommen starke Beweise für die technische Wirksamkeit der biologisch abbaubaren Nanopartikelzusammensetzung und zeigen ihr Potenzial zur Bewältigung zentraler Herausforderungen in der HIV/AIDS-Therapie, einschließlich anhaltender Arzneimittelfreisetzung, verbesserter Zellaufnahme, verringerter Zytotoxizität und verbesserter antiviraler Wirksamkeit.

Claims

Eine biologisch abbaubare Nanopartikelzusammensetzung zur kontrollierten Freisetzung antiviraler Arzneimittel in der HIV/AIDS-Therapie, bestehend aus: 50 bis 70 Gew.-% Poly(milch-co-glykolsäure) (PLGA), 20 bis 40 Gew.-% Chitosan und 5 bis 15 Gew.-% eines antiviralen Mittels.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das PLGA ein Molekulargewicht im Bereich von 10,000 bis 30,000 Da aufweist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Chitosan einen Deacetylierungsgrad im Bereich von 70 % bis 90 % aufweist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das antivirale Mittel aus der Gruppe bestehend aus Nukleosid-Reverse-Transkriptase-Inhibitoren, Protease-Inhibitoren, Integrase-Inhibitoren und Eintrittsinhibitoren ausgewählt ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Nanopartikel eine Größe im Bereich von 100 bis 300 Nanometern haben.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Nanopartikel eine Oberflächenladung im Bereich von -10 bis +10 mV aufweisen.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das PLGA außerdem 5 % bis 15 % Lactid umfasst, wodurch die Abbaurate und die Freisetzungskinetik der Nanopartikel optimiert werden.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Chitosan außerdem 1 % bis 5 % Essigsäure umfasst, wodurch die Stabilität und die mukoadhäsiven Eigenschaften der Nanopartikel verbessert werden.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das antivirale Mittel eine Kombination aus einem Nukleosid-Reverse-Transkriptase-Inhibitor und einem Protease-Inhibitor ist, die eine synergistische Wirkung bei der Hemmung der HIV-Replikation zeigt.