DE2719770C3 - Verwendung von Koüagenen zur Herstellung von ophthalmischen pharmazeutischen Zusammensetzungen mit langsamen Freigabeeigenschaften - Google Patents

Description

Anwendung der vorher erwähnten Enzym- oder Alkalimethode bildet Der isojontsche Punkte beträgt pH 7 bis 9 im Falle des nach der Enzymmethode löslich gemachten KoUagens oder 4,8 im Falle des nach der Alkalimethode löslich gemachten KoUagens. Das Arzneimittel kann in einer Konzentration von 5 bis 20% eingebracht werden und wird mit dem Kollagen gut verknetet und das erhaltene Produkt kann dann als Salbe verwendet werden. Weiterhin kann die Mischung aus Kollagen und einem Arzneimittel, beispielsweise mit

5 bis 20 Gew.-% Polyäthylenglykol, Propylenglykol oder Äthanol vermischt werden, um die Verformbarkeit zu verbessern und die erhaltene Mischung kann zu stabähnlichen Produkten extrudiert werden oder zu Tabletten durch lblettiermaschinen verformt werden und nötigenfalls vor der Weiteranwendung getrocknet werden. Beim erfindungsgemäßen Verfahren liegen viele vorteilhafte Eigenschaften vor, weil die Stufen, die anschließend an das Vermischen mit dem Arzneimittel durchgeführt werden, vereinfacht werden. Das Trocknen wird leicht bewirkt wegen des geringen Wassergehaltes und eine höhere Kollagenkonzentration und die Menge an Arzneimittel kann leicht konstant gehalten werden. Für die Anwendung kann man die Salbenform wählen, aber wäßrige Kollagenlösungen mit einer außerordentlich hohen Viskosität können gleichfalls verwendet werden und beim Einführen in die Augen zeigen diese eine längere Zurückhaltung des Medikamentes im Vergleich zu den üblicherweise angewendeten Augentropfen.

Beispiel 1

Telopeptidfreies Kollagen wurde hergestellt und gereinigt nach einem Verfahren zum Löslichmachen von unlöslichem Collagen gemäß dem in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 1 175/1969 beschriebenen Verfahren und wurde bei einem pH von 8 ausgefällt und durch Zentrifugieren konzentriert

Zu 100 ψ des Niederschlags mit einem Kollagengehalt von 30% wurde eine Lösung von 4 g Pilocarpinhydrochlorid in 25 ml Wasser gegeben und 3 g Polyäthylenglykol (400 Molgewicht), wodurch die Viskosität des Kollagenniederschlages vermindert wurde und man eine leichte Verformbarkeit und eine gute Flexibilität des Endproduktes erzielte.

Die Mischung wird gut verknetet und durch eine Düse mit einem inneren Durchmesser von 2 mm extrudiert und getrocknet Nach dem Trocknen hat der Stab einen Durchmesser von 1 mir'- Der Stab wird zu 6 mm langen Stücken zerkleinert wobei jedes Stück ein Gewicht von

6 mg und einen Pilocarpingehalt von 0.7 mg hat. Fünf dieser zerkleinerten Stäbe werden in 200 ml Ringers Lösung gegeben und die Menge des an die Lösung freigegebenen PHacarpins wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in F i g. 1 wiedergegeben.

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, bildet die Kurve, die durch Aufzeichnung der Pilocarpinfreigabe in Prozent gegen die Zeit erhalten wird, eine integrale Exponentialkurve. die durch die nachfolgende Gleichung (1) wiedergege hen werden kann, in welcher der Freigabeprozentsau und die Zeit als Vbzw. t definiert sind.

kalkuliert wird, 0,035 min'. Alternativ kann er auch nach der Gleichung

T₁.,,= 0,693/A-

V = HX)(I - Exp (

Hierin bedeutet k eine Freigabekonstante, einen konstanten Wert bei einer jeweiligen Zubereitung und. wenn er aus den Experimentalwerten der F i g. 1 errechnet werden. T\n bedeutet die benötigte Zeit, um die Hälfte eines Medikamentes in einer Zubereitung freizugeben und wird nachfolgend als »Halbwertszeit der Freigabe« bezeichnet Tm ist ein konstanter Wert

ίο für eine spezielle Zubereitung. Die Halbwertzeit der Freigabe in diesem Beispiel beträgt 19,8 Minuten.

Da Pilocarpinhydrochlorid sehr leicht in Wasser löslich ist, können alle iß mg des pulverförmigen Hydrochlorids sofort aufgelöst werden, wenn das in Fig. 1 angezeigte Experiment durchgeführt wird. Deshalb zeigt die F i g. 1 an, daß der Kollagenstab eine gute Kontrolle der Freigabi: von Pilocarpin bewirkt

Ein Stab von 6 mm Länge wurde in die Innenseite des unteren Augenlides eines Kaninchens eingesetzt nach 7 Minutetr begann eine Kontraktion der Pupillen und diese dauerte über 6 Stunden an. i*ie Pupillenkontraktion, die durch 0,6% Pilocarpintropfen, die in das Auge eines Kaninchens eingegeben wurden, erzielt wird, wird in F i g. 2 ebenfalls gezeigt Im Falle des Eintrcpfens in die Augen trat die maximale PupUlenkontraktion inneri.ulb von 20 Minuten ein und in weniger als 80 Minuten war das Auge wieder normal, während beim Einlegen des Kollagenstäbchens die maximale Kontraktion innerhalb von 2 Stunden eintrat und die Kontrak-

jo tion bis zu 6 Stunden anhielt Wird das Pilocarpin enthaltende Kollagenstäbc ien von 6 mm Länge einem Patienten verabreicht der ,m einem Glaucom leidet so genügt eine Einlage, um den intraokkularen Druck kontinuierlich für mehr al;, einen Tag zu erniedrigen.

Berücksichtigt man die Ergebnisse bei dem vorerwähnten Versuch der Pilocarpinlreigabe in einer Ringers-Lösung, wie er in F i g. 1 gezeigt wird, zusammen mit den Ergebnissen der vorher erwähnten verlängerten Freigabe bei Tieren und bei Menschen, dann wird verständlich, daß die Zubereitung eine befriedigende verlängerte Wirkung in einem lebenden Körper zeigt, und daß das Ziel der Erfindung in ausreichendem Maße erreicht wird, wenn die Halbwertszeit der Freigabe T\n auf ungefähr 20 Minuten eingestellt wird. Der Kollagenstab wird in einem Tag aufgelöst

Beispiel 2

-«ι Telopeptidfreies, lösliches Kollagen wurde nach der sogenannten AIMimethoc e. die in der japanischen Patentveröffentlichung Nt. 15 033/1971 beschrieben wird, ausgefällt, bei einem ρ H von 4,8 und mit 20 000 bis 30 OO Upm zentrifugiert. 100 g des Niederschlages mit

v, einer Kollagenkonzentration von 50% wurden gut mit einer Losung voi. 7 g Pilo-.-arpinhydrochio; id in 10 ml Wasser verknetet und anschießend mit 5 g Äthanol fur eine bessere Verformbarkeit. Der geknetete Ansät/ wurde druckvei formt in ei ier Form von 8 mm Länge.

„o 2 mm Breite und 1 mm Dicke und anschließend getrocknet. Die getrockneien Formstücke hatten eine Länge von 7 mm. eine Breiti: von 1.2 mm und eine Dicke von 0,5 mm und ein Gewiciit von 6 mg. Die Formlinge zeigten eine Pilocarpinlreigabekonstante k von

_h-, 0,028 min ' in 200 ml Ringers-Lösung und eine Halbwertszeit der Freigabe von 24,75 Minuten und zeigten nahezu das gleiche Niveaj der Freigabezeit wie es gemäß Beispiel I erzielt wurde. Gibt man diese

Formlinge einem an einem Glaucom leidenden Patienten, so findet eine verlängerte Erniedrigung des intraokkularen Druckes für mehr als einen Tag statt. Der Kollagenstab wurde innerhalb 6 Stunden aufgelöst.

Beispiel 3

Die Stirngegend von einer Ochsenhaut wurde enthaart und mit Wasser gewaschen. Die Granularschicht und die Fleischschicht wurden entfernt und die s6{erhaltene Lederhautschicht wurde zu 10 cm Quadraten geschnitten. Die Stücke wurden mit einer 10%igen wäßrigen Natriumchlorid-Lösung gespült und gut mit Wasser gewaschen. Sie enthielten unlösliches Kollagen in einer Menge von 25 Gew.-%. 400 g des Materials wurden in 600 ml einer wäßrigen Lösung, enthaltend 20 g kaustisches Soda, 160 g Natriumsulfat und 20,7 g einer 30%igen Monomethylaminlösung in Wasser 7 Tage bei 20⁰C eingeweicht, durch Waschen mit Wasser entsalzt und der pH wurde mit Salzsäure auf 6,0 eingestellt. Das so behandelte Material wurde fein zerteilt mittels eines Fleischwolfes, bei dem die Löcher einen Durchmesser von 7 mm hatten und dann vollständig mittels einer Dispergiermühle zerkleinert. Die erhaltene Dispersion wurde in 101 einer 15%igen Gewicht/Volumen wäBrigen Lösung von Natriumsulfat suspendiert und der pH wurde durch Zugabe von 2 n-Natriumcarbonat auf 8,5 eingestellt. Dann wurde eine Gerbung mit 200 ml einer 25%igen wäßrigen Glutaraldehyd-Lösung bei 25°C während 5 Stunden vorgenommen. Nach dem Waschen mit Wasser wurde die gesamte Dispersion auf 5 1 aufgefüllt, mit 2 n-Salzsäure auf einen pH von 3 eingestellt und nochmals in einer Dispergiermühle zerkleinert. Die »Faser«-Dispersion die man so erhielt, wurde auf pH 5 eingestellt und durch Zentrifugieren konzentriert, wobei man eine Dispersion erhielt mit einem Kollagengehalt von 50%. 100 g der erhaltenen Dispersionen und eine Lösung von 5 g Ribostamycinsuifat in 25 ml Wasser wurden gründlich vermischt und verknetet. Die erhaltene Mischung einer Kollagendispersion und von Ribostamycinsulfat wurde druckverformt in gleicher Weise wie in ociapici 2 ucai.ui icocii uitu gctiuCnnci. i-/ää ι fGCKCfigC-wicht betrug 6 mg und das Produkt enthielt 0,6 mg Ribostamycinsulfat 10 Stücke des verformten Produktes wurden in 200 ml einer Ringers-Lösung gegeben und die Menge an in die Lösung freigegebenen Ribostamycinsulfat wurde bei 37°C gemessen. Die Ergebnisse sind in F i g. 3 gezeigt, bei denen man eine ähnliche Kurve wie in F i g. 1 erhält und die durch die Gleichung 1 wie bei der F i g. 1 wiedergegeben werden kann. Die Freigabekonstante dieses verformten Produktes betrug 0,0166 min-', während die Halbwertszeit der Freigabe 41,7 Minuten betrug und etwas länger war im Vergleich zu der des Pilocarpins in Beispiel 1. Das verformte Produkt muß eine weit größere verlängerte Abgabezeit in einem lebenden Körper aufweisen als die Stäbchen gemäß Beispiel 1. Da Ribostamycinsulfat sehr leicht in Wasser löslich ist, können alle 6 mg des pulverförmiger! Sulfats sofort aufgelöst werden, wenn das in Fig.3 beschriebene Experiment durchgeführt wird. Daher wird durch das geformte Produkt aus der Kollagenfaser-Dispersion, wie dies aus der F i g. 3 hervorgeht, die Elluierung des Ribostamcycinsulfats so wirksam kontrolliert, daß seine Wirkung aufrechterhalten bleibt Das verformte Produkt wird nach dem Einsetzen in das untere Augenlid eines Kaninchens innerhalb eines Tages aufgelöst

Beispiel 4

Löslichgemachtes Kollagen wurde nach der sogenannten Alkalimethode, die in der veröffentlichten ■-, japanischen Patentanmeldung 15 033/1971 beschrieben wird, hergestellt. Ein Niederschlag mit einem Kollagengehalt von 30% wurde bei einem pH von 4,8 hergestellt. 100 g des Niederschlages und eine Suspension von 0,6 g pulverförmigem Dexamethasonsulfat (Natriumsalz) in

in 200 ml Wasser wurden gut miteinander vermischt und verknetet. Die verknetete Mischung wurde dann durch eine Düse mit einem inneren Durchmesser von 2 mm extrudiert und in gleicher Weise wie in Beispiel 1 getrocknet. Die getrockneten Stäbchen hatten einen

ι ■-, Durchmesser von 1 mm. Ein Stübchen mit einer Länge von 6 mm wog 5,5 mg und enthielt 0,1 mg Dexamethasonsulfat-Natriumsalz. Die Freigab«: von Dexamethasonsulfat-Natriumsalz aus den Stäbchen wurde unter Verwendung von 200 ml Ringers-Lösung, wie in den

JH vorhergehenden Beispielen, gemessen. Das brgebnis war eine Freigabekonstante Ar von 0,021 min-' und eine Halbwertszeit der Freigabe von 33 Minuten, wodurch gezeigt wird, daß eine befriedigende verlängerte Wirkungsweise in einem lebenden Körper erzielt wird.

Beispiel 5

Löslichgemachtes Kollagen wurde nach der sogenannten Alkalimethode gemäß der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung 15 033/1971 hergestellt.

μ Man stellte einen Niederschlag mit einem Kollagengehalt von 30% bei einem pH von 43 her. 100 g des Niederschlages und eine Suspension von 1 g Idoxuridin in 20 ml Wasser wurden gut miteinander vermischt und verknetet. Die verknetete Mischung wurde dann durch

r> eine Düse mit einem inneren Durchmesser von 2 mm extrudiert und in gleicher Weise wie in Beispiel 1 getrocknet. Das getrocknete Stäbchen hatte einen Durchmesser von 1 mm. Ein Stäbchen mit einer Länge von 6 mm wog 5,5 mg und enthielt 0,17 mg Idoxuridin.

Die Freigabe an Idoxuridin aus dem Stäbchen wurde unter Verwendung von 200 ml Ringers-Lösung gemessen. Als Ergebnis wurde festgestellt, daß die Freigabezeit der Freigabe 86,6 Minuten betrug, was einem befriedigenden Ergebnis hinsichtlich der Beibehaltung der Wirkungsdauer in einem lebenden Körper anzeigt

Beispiel 6 In den Blindsack eines Auges, das statistisch unter 7

so Patienten, die unter einem primären, offenwinkligen Glaucom litten, ausgewählt war, wurde ein Pilocarpin enthaltendes Kollagenstäbchen von 10 mm Länge, das nach Beispiel 1 hergestellt worden war, eingelegt und die Veränderungen des intraokkularen Druckes und die Pupillengröße wurden im Laufe der Zeit beobachtet Nach 2 Wochen wurden 100 ui einer 4%igen Pilocarpin-Lösung in das Auge eingegeben und der intraokkuiare Druck und die PupillengröBe wurden wiederum beobachtet

Die Veränderungen des intraokkularen Druckes und der Pupillengröße der behandelten Augen zu einer gegebenen Zeit werden in Fig.4 und 5 und zwar zusammen mit den nicht behandelten Augen als Kontrolle gezeigt

Bei der Verabreichung in der verformten Form von Kollagen wurde ein merklicher Verzögerungseffekt beobachtet im Vergleich zu der Eintropfung in die Augen und die statistische Bedeutung (P) betrug 0,05

7 8

zwischen zwei Fällen jeweiis 8 bzw. 24 Stunden nach der Pupillenkontraktion und einen erniedrigten intraokkula-

Anwendting. Insbesondere verbrauchte sich die Wir- ren Druck auch noch nach 24 Stunden nach der

kung des Pilocarpine auf die Pupille und den Verabreichung beobachtete, wenn die Verabreichung in

intraokkularen Druck nach 24 Stunden nach der Form des geformten Collagens erfolgte.

Eingabe in das Auge, während man eine erhebliche >

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Ve^endung von mittels Protease löslich geroachten, vorher unlöslichen Koll&genen, wobei die inhärente Struktur des Kollagenmoleküls intakt geblieben ist von in Gegenwart von Aminen, kaustischem Soda und Natriumsulfat behandelten unlöslichen Kollagenen, die dann durch Waschen mit Wasser entsalzt, auf einen pH-Wert von 3,5 bis 9,5 ι ο eingestellt, mechanisch zermahlen, mit Glutaraldehyd behandelt und wiederum bei einem pH-Wert von 2,0 bis 4,0 oder 9,0 bis 11,0 mechanisch zermahlen wurden oder von vorher unlöslichen Kollagenen aus Tierhäuten oder Sehnen, die unter ι? sauren Bedingungen bei pH 1 bis 3 angeschwollen und mechanisch vermählen wurden, zusammen mit einem oder mehreren ophthalmischen Arzneimitteln zur Herstellung ophthalmischer pharmazeutischer Zusammensetzungen mit langsamen Freigabeeigenschäften.

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   Die Erfindung betrifft die Verwendung von in bestimmter Weise behandelten Kollagenen zur Herstellung von ophthalmischen pharmazeutischen Zusammensetzungen mit langsamen Freigabeeigenschaften gemäß dem einzigen Anspruch.

   Viele ophthalmische Arzneir ittel werden in Form von Lösungen oder Salben verabreicht Eine solche Behandlung kann ausreichend s< « für solche Augen- j-, krankheiten, bei denen die Anwendung des Arzneimittels nur einmal oder zweimal nötig ist. Eine solche Behandlung ist aber bei solchen Patienten unbequem, die wegen ihrer Augenkrankheiten häufiger das Arzneimittel erhalten müssen. Auch wird im Falle von ophthalmischen Tropfen, wie diese aus dem Stand der Technik bekannt sind, ein größerer Anteil davon mit den Tränen herausgespült und nur ein kleinerer Anteil der gegebenen Menge kann dann gegebenenfalls als Medikament wirken. Kontrollierte pharmakologische 4; Zubereitungen unter Verwendung von Kollagenen werden in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 42 025/1975 beschrieben, welche die Herstellung von gel- oder filmähnlichen Pilocarpin enthaltenden pharmazeutischen Zubereitungen betrifft, bei denen telopep- v> ltdfreie Kollagene mit den den Augendruck erniedrigenden Mittel Pilocarpin in Berührung gebracht und gemischt wird. Das Kollagen kann in Wasser gelöst werden, wobei die beschränkte maximale Konzentralion etwa 20% beträgt, aber die Viskosität der -,-, Kollagenlosung ist außerordentlich hoch. Infolgedessen beträgt die praktische kritische Konzentration 5% im höchsten Falle bei der Zubereitung von film- oder gelähnlichen Zusammensetzungen, die nach der vorer wähnten japanischen Palentbeschreibung erhalten mi werden können. Wird eine Gelform nach dem Verfahren der japanischen Offenlegungsschrift 42 025/ 1975 hergestellt, ist weiterhin die Stufe einer Vernetzung mil Gammastrahlen oder Ultraviolettstrahlen und ein anschließendes Waschen mil Wasser erforderlich, t; während man im !"alle einer Filmform, die durch eine sogenannte Lufttrockiuingsmcthodc erhalten wird, das wirtschaftlich schwierige Problem der Massenproduktion auftaucht, weil längere Zeiten für das Trocknen usw. erforderlich sind.

   Gemäß der Erfindung wurden Untersuchungen angestellt, diese Nachteile zu vermeiden. Es wurde gefunden, daß man ein Arzneimittel zu einer ophthalmischen Zubereitung unter Verwendung von Kollagenen als Trägermaterial für das Arzneimittel formulieren kann und daß man eine solche Formulierung in den Blindsack der Augen einführen kann und daß Jann eine langsame Freigabe des Arzneimittels möglich ist, und daß man das Arzneimittel wirksam über die ganze Wirkungszeit anwenden kann und nur ein minimaler Abfluß durch die nasalen Tränengänge erfolgt Ein anderer Effekt gemäß der Erfindung besteht darin, daß die Kollagene vollständig in den Tränen gelöst werden und mit den Tränen ausfließen und nicht notwendigerweise von den Augen zurückgezogen werden.

   Kollagen ist hauptsächlich Protein, das sich aus zusammenhängendem Gewebe von Tieren zusammensetzt und die Hauptsache dabei ist das Protein, das als unlösliches Kollagen bezeichnet wird.

   Die vorerwähnten unlöslichen Kollagene können im Wasser löslich gemacht werden durch ein Verfahren zum Löslichmachen in Wasser, bei dem eine Protease verwendet wird, wobei aber die inhärente Struktur des Kollagenmoleküls intakt bleibt (japanische Patentveröffentlichungen 13 871/1962, 14 426/1962 und 1 175/1969) oder nach einem Verfahren, bei dem das unlösliche Kollagen löslich gemacht wird in Gegenwart eines Amins von Alkali und Natriumsulfat in gleicher Weise wie auch bei der vorgenannten Enzymmethode (japanische Patentveröffentlichung 15 033/1971). Bei diesen Verfahren behalten die in Wasser löslich gemachten Kollagenmoleküle ihre inhärente Molekularstruktur bei, während die endständigen Telopeptidketten des Moleküls gespalten werden. Diese Arten von Kollagenen haben die Eigenschaft daß sie eine niedrige Immunität haben, und daß sie mit dem Gewebe im lebenden Körper sehr gut verträglich sind, daß sie keine Entzündungen hervorrufen, und daß sie langsam im Gewebe resorbiert werden. Andererseits ist Kollagen ein Protein, das in ausreichendem Maße die Eigenschaft aufweist, verschiedene Arten von Arzneimitteln zurückzuhalten und welches darüber hinaus eine niedrige Immunität aufweist, wenn es als Trägermaterial für Arzneimittel verwendet wird, die unter kontrollierten Bedingungen einer langsamen Freigabe verabreicht werden.

   Schließlich können auch Kollagene verwendet werden aus Tierhäuten oder Sehnen, die unter sauren Bedingungen bei pH I bis 3 angeschwollen und mechanisch vermählen wurden und dann faserige Dispersionen ergeben. Diese Dispersionen lassen sich insofern schwierig verwenden, als die Telopeptide an den Kndstellen des Moleküls verbleiben, wobei aber die natürliche Molekularanordnung des Kollagenmoleküis so bleiben kann wie sie ist.

   Die ophthdlmischen Arzneimittel, bei denen die vorliegende Krfmdung anwendbar ist. können wasser loshih oder wasserunlöslich sein C)phthalmische Ar/ neimittel können beispielsweise pupillenerweiternde oder pupillenverengende Arzneimittel sein oder Antibiotika.

   Man kann Kollagenkon/.entratc von 30 bis 70 Gew.-% verwenden, die man erhält, indem man durch Zentrifugieren oder Druckfiltration den Kollagenniederschlag konzentriert, der sich beim isojonischen Punkt des löslich gemachten Kollagens bei der