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Schwerlösliche Salze von Aminoglykosiden sowie diese
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enthaltende Formulierungen mit verzögerter Wirkstoff-Freigabe Antibiotika
aus der Reihe der Aminoglykoside werden seit langem in der Human- und Veterinär-Medizin
zur Bekämpfung von bakteriellen Infektionen eingesetzt. Insbesondere in der Veterinär-Medizin
besteht bei derartigen Erkrankungen der Wunsch, schon nach nur einmaliger Injektion
des Wirkstoffes einen Heilungserfolg zu erreichen. Dies ist zum Beispiel bei Penicillinen
durchaus möglich, wenn den Tieren eine Suspension schwerlöslicher Penicillin-Salze
injiziert wird, deren Wirkstoff erst nach und nach freigegeben wird.
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Dadurch wird ein wirksamer Penicillin-Blutspiegel über einen längeren
Zeitraum erhalten und eine mehrfache Wiederholung der Injektion wird unnötig.
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Bei Aminoglykosiden, die üblicherweise als wäßrige Lösung injiziert
werden~ ist die biologische Halbwertzeit relativ kurz (ca 1 h), so daß bei einer
schwachen Infektion mehrmals am Tage eine Injektion vorgenommen werden muß.
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Es wäre also wünschenswert und für den Tierhalter und den Tierarzt
eine große Erleichterung, wenn die Anzahl der Injektionen während der Erkrankung
des Tieres reduziert werden könnte.
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Injektionsformulierungen von Aminoglykosiden mit diesen Eigenschaften
sind bisher nicht bekannt. Wohl sind in anderem Zusammenhang Arzneiformen beschrieben
worden, bei denen Aminoglykoside kontinuierlich über einen verlängerten Zeitraum
freigesetzt werden. So werden beispielsweise in den US-Patenten 4 188 373 und 4
115 544 Augentropfen geschützt, die Gentamicin verzögert freisetzen. Bekannt sind
auch Kunststoff- oder Keramik-Arzneiformen, die in infizierte Knochen implantiert
werden und dort das Aminoglykosid kontinuierlich freigeben (siehe z.B. DE-OS 2 815
934, DE-OS 3 005 350, DL 139 942 oder DE-OS 2 807 132).
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Auc die erstellng schwerlöslicher Salze wurde fir Aminoglykoside bereits
beschrieben. Diese sind jedoch ebenfalls nur für die äußerliche Anwendung gedacht,
nicht aber für Injektions formulierungen. So werden in der DE-OS 2 301 633 wasserunlösliche
Antibiotikasalzebeansprucht, bei denen aus Gentamicin bzw. Polymyxin als Basen und
penicillin bzw. Cephalosporinen als Säuren das Salz hergestellt wird. Diese Salze
haben den Nachteil, daß das Verhältnis Aminoglykosid/Penicillin-Derivat durch das
Mol-Verhältnis fixiert ist und nicht dem bakteriologisch sinnvollen Optimum angepaßt
werden kann.
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Mit einer langsam Wirkstoff freisetzenden Aminoglykosid-Formulierung
wäre auch ein Kombinationspräparat mit ß-Lactamantibiotika zu verwirklichen, welches
von den Nachteilen des oben beschriebenen Penicilin/Gentamicinsalzes frei ist: Aus
mikrobiologischer Sicht wäre win Kombinationsprodukt aus Penicillin-Derivat und
Aminogllykosid äußerst wünscht, da dann fast das gesamte grannegative sowie grampositive
Bakterien-Spektrum erfaßt würde. Leider können aber zur Zeit beide Wirkstoffe nur
getrennt an verschiedenen Körperstellen injiziert werden, um von beiden Wirkstoffen
optimale Wirksamkeit zu erhalten. Die beiden Injektionslösungen dürfen auch wegen
der Bildung des schwerlöslichen Salzes nicht vor Gebrauch in einer Spritze zusammen
appliziert werden: siehe die Anwendungsempfehlungen der Aminoglykosid-Lösung-Hersteller
oder z.B. I. Carrizosa und D. Rate, Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 13 (3),
S. 505 - 508 (1978) oder M. Scheer, Therapiewoche 27 5. 8904 - 8913 (1977) oder
G.I. van Wingerden et al, J. Bone Joint Surg. 56 S. 1452 - 1458 (1974).
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Es ist zwar bereits aus DE-OS 2 756 079 bekannt, ein Kombinationspräparat
aus Aminoglykosid und Penicillin-Derivaten herzustellen, indem das Penicillin mit
Polyvinylpyrrolidon und Lecithin beschichtet wird. Das getrocknete Pulver wird in
sterile Glas flaschen abgefüllt und kann vor Gebrauch durch Zugabe einer wäßrigen
Aminoglykosid-Lösung zm Kombinationspräparat angeschüttelt werden. nie Herstellung
dieses Präparats istjedoch aufwendig und teuer und eine "ready to use" Suspension
kann so nicht hergestellt werden.
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Es wurde nenmehr gefunden, daß Aminoglykosid-Formulierungen mit den
gewünschten Eingeschaften (verzögerte, gleichmäßige Wirkstoff-Freigabe ,ïber einen
längeren Zeitraum; Kombinationsmöglilchkeit mit ß-Lactam-Antibiotika). hergestellt
werden können, wenn man von neuartigen, in Wasser schwerlöslichen Salzen der Aminoglykosid-Antibiotika
ausgeht und diese vorzugsweise in einer öligen Trägerflüssigkeit suspendiert.
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Gegenstand der Erfindung sind in Wasser schwer lösliche Salze von
Aminoglykosidantibiotika und nicht antibiotisch wirkenden organischen Carbon- oder
Sulfonsäuren oder Halbestern von mehrbasischen anorganischen Säuren init aliphatischen
Alkohole. Gegenstand der Erfindung sind darüber hinaus auch injizierbare Antibiotikaformulierungen
mit verzögerter Wirkstofffreisetzung, welche dadadurch gekennzeichnet; sind, daß
sie die erfindungsgemäßen Salze, vorzugsweise- in Form einer Suspension in einer
öligen Trägerflüssigkeit, enthalten.
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hunter "schwer löslich" im Sinne der'vorliegenden Erfindung ist zu
verstehen, daß sich bei 200C 1 bis 1000 mg des Salzes -in 1000 ml Wasser lösen,
vorzugsweise 1 bis 500, besonders bevorzugt 5 bis 200 mg.
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Als Aminoglykosiddantibiotika sind erfindungsgemäß vorzugsweise die
folgenden geeignet: Gentamicin, Sisomicin, Etomicin, Amikacin, Streptomycin, Bluensomycin,
Neomycin, $Paromomycin, Lividomycin, Kanamycin, Dibekacin, Nebramycin, Ribostamycin,
Butirosin,
Kasugamycin, Sagamycin, Apramycin, Verdamicin, Xylostasin,
Destomycin, Hygromycin, Seldomycin, Umtarnicin, Tobramycin, Sepctinomycin und Fortimicin.
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Besonders bevorzugt aus dieser Gruppe sind vor allem Gentamicin, Sisomicin,
Etomicin, Amikacin, Streptomycin, Neomycin, Kanamycin, Tobramycin und Fortimicin.
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In Frage kommen erfindungsgemäß auch Aminoglykoside, die an ihren
Hydroxyl- und/oder Aminogruppen derivatisiert sind. Es sind dies beispielsweise,
Derivate gemäß DE-OS 2 712 160 (Aminoglykoside, die an mindestens einem N-Atom einen
eine Ether- oder Thioethergruppe aufweisenden Alkyl- oder Acylrest tragen), DE-OS
2 924 659 (Aminoglykoside, die an mindestens einem N-Atom einen Aminohydroxyalkylrest
tragen), DE-OS 2 753 769 (1-N-Carbamoyl- und 1-N-Alkoxycarbonyl-Aminoglykoside),
DE-OS 2 832 268 (Aminoglykoside, die an mindestens einen N-Rtom einen Polyhydroxyalkylrest
tragen), DE-OS 2 921 973 (1-N-Hydroxyalkylaminoalkyloxycarbonyl-Sisomicin), DE-OS
2 928 183 (Sisomicin, am l-N-Atom mit sekundärem Alkyl substituiert), DE-OS 3 100
739 (am 5-0-Atom durch eine Carbamoylgruppe substituiertes Sisomicin) und DE-OS
3 101 376 (1-Hydroxyalkylurethan-Sisomicin) sowie die Pseudodisaccharide gemäß DE-OS
2 730 372.
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Als Säurekomponente der erfindungsgemäßen Salze kommen alle selbst
nicht antibiotiscn wirkenden organischen Carbonsäuren oder Sulfonsäuren sowie auch
Halbester von anorganischen Säuren mit aliphatischen Alkoholen in Frage, die mit
dem jeweiligen Aminoglykosid(derivat) ein in wasser schwer lösliches Salz bilden.
Beispielhaft seien genannt:
Embonsäure oder Pamoa-Säure (= 4,4'-Methylen-bis-[3-hydroxy-2-naphtalincarbonsäure]),
1,5-Naphtalin-disulfonat oder höhere Fettsäuren, z.B. Dodecansäure, Tetradecansäure,
Hexadecansäure, Octadecansäure, Cerotinsaure, Ölsäure, Elaidinsäure, linolsäure
oder ß-Hydroxymyristinsäure.
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Bevorzugt sind unter diesen Säuren Embonsäure und gegebenenfalls ungesättigte
Fettsäuren mit s - 25 -Atomen, insbesondere 12 - 18 C-Atomen. In Betracht kommen
auch Halbester aus zwei- oder mehrbasigen anorganischen oder organischen Säuren
nit aliphatischen Alkoholen wie Monocetylsulfat oder Monocetylmalonat oder auch
Fthylsuccinat. Bevorzugt sind Halbester von langkettigen (S - 25, vorzugsweise 12
- 18 C-Atome) Alkoholen.
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Als Trägerflüssigkeit kommen alle zur Injektion geeigneten Öle in
Frage, z.B. natürliche wie Sesamöl, Erdnußöl, rlandelöl, Maiskeimöl oder Olivenöl
oder syntiletische Triglyceride wie z.B. ein Triglyceridgemisch gesättiger Pflanzenfettsäuren
mittlerer Kettenlänge (C8-C12) oder Capryl/Caprinsäure-Triglycerid. Auch Fettsäureester
wie Ethyloleat'werden zu Injektions-rormulierungen benutzt.
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Der Suspensionsformulierung können selbsverständlich auch weitere
an sich bekannte Hilfsstoffe zugegeben werden, z.B. Netzmittel wie Lecithin oder
Polyoxyethylen-Sorbitanmonooleat, Verdickungsmittel wie Aluminium-monostearat, Konservierungsmittel
wie Phenole, Benzylalkohol oder p-Hydroxybenzoesäureester.
Bevorzugt
werden die erfindungsgemäßen Salze in Kombination mit ß-Lactamantibiotika eingesetzt,
obi letztere sowohl in Form der freien Säure als auch in Salzform vorliegen können.
Erfindungsgemäß kommen i diesem Zusammenhang alle an sich bekannten ß-Lactamantibiotika
in Betracht, z.B. Penicilline, Cephalosporine und Oxacepheme. Beispielhaft genannt
seien Ampicillin, Propicilin, Oxacil lin, Dicloxacil lin, Carbenicillin, Azidocillin,
Mezlocillin, Azlocillin, Penicillin G, Procain-Penicillin G, Pivampicillin, Amoxicillin,
Flucloxacillin, Ticarcillin, Carindacillin, Cielacillin, Epicillin, Cefaloridin,
Cefalothin, Cefazolin, Cefamandol, Gefoxitin, Cefuroxim, Cephalexin, Cefradin, Cefaclor,
Cefadroxil, Thienamycin und Cefotaxim.
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Herstellung der erfindungsgemäßen Salze: Die schwer löslichen Salze
der Aminoglykosidantibiotika können hergestellt werden, indem man wäßrige Lösungen
von freien basischen Aminoglykosiden oder von deren- neutralen Salzen mit anorganischen
oder organischen Säuren zur Reaktion bringt mit wäßrigen Lösungen von Salzen z.B.
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der höheren Fettsäuren oder der Fmbonsäure. Die Reaktionstemperatur
liegt in der Regel im Bereich zwischen 5° und 95°C, bevorzugt zwischen 50° und 8000.
Der gebildete schwer lösliche Niederschlag wird anschließend ahgesaugt, mit Wasser
gut nachgewaschen und nach den üblichen Methoden getrocknet.
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Herstellung der Formulierung: Die erfindungsgemäßen Aminoglykosid-salze
können z.B.
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in einer Menge von 0,5 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise von 1 - 15 Gew.-%
(berechnet jeweils als Aminoglykosidbase), bezogen auf die gesamte Formulierung,
in den Träger eingebracht werden. Der Anteil der Hilfsstoffe kann zwischen 0,05
und 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 - 5 Gew.-%, sclwanken. Der Anteil der ß-Lactam-Antibiotika
in der Kombinationsformulierung kann z.B. zwischen 1 und 40 Gew.-%, vorzugsweise
10 - 30 Gew.-% betragen (jeweils bezogen auf gesamte Formulierung).
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Die Herstellung der spritzfertigen Suspensionen geschieht in an sich
bekannter Weise unter aseptischen Bedingungen.
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A) Das gewünschte Salz wird steril auf eine bestimmte Korngröße hin
gefällt oder es wird das sterile Salz unter aseptischen Bedingungen gemahlen. Die
Korngröße sollte vorzugsweise zwischen 2 und 60 pm liegen, besonders bevorzugt zwischen
5 und 30 pm.
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B) Die gemahlene Sub-stanz wird in das. vorher sterilisierte Suspensionsmittel
eingebracht und homogenisiert. Die homogene Suspension wird unter sterilen Bedingungen
abgefällt.
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Die iim folgenden aufgeführten Formulierungsbeispiele wurden nach
obiger Vorschrift unter einem Laminar Flow Zelt hergestellt.
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Beispiel
| Einsatzstoffe A B C D E F G H |
| Etomicinsulfat 1,6 g 1,6 g |
| (# 1 % Base) |
| Natriumsulfit 0,2 g |
| Wasser pro ad |
| injection 100 ml |
| 2 %iges Aluminium ad ad |
| monostearat Gel 100 ml 100 ml |
| mit Sesamöl |
| Etomicin-Embonat 3,46 g 3,46 g |
| (# 1,0 g Base) |
| Ethyloleat ad |
| 100 ml |
| Etomicin-Hexa- 4,15 g |
| decanat |
| (# 1,0 g Base) |
| Etomicin-Dodecanat 3,49 g |
| (# 1,0 g Base) |
| Sesamöl ad ad ad ad |
| 100 ml 100 ml 100 ml 100 ml |
| Penicillin G 6,30 g |
| Kalium |
Beispiels (Fortsetzung)
| Einsatzstoffe A B C D E F G H |
| Gentamicin- 3,48 g |
| Embonat |
| (# 1,0 g Base) |
| Sisomicin-penta- 3,69 g |
| embonat |
| (# 1,0 g Base) |
Von diese Formulierungen wurden in folgender Weise die Blutspiegel
des Aminoglykosids bestimmt: Die Formulierungen wurden in entsprechenden Dosierungen
bei Beagle-Hunden intramuskulär appliziert. Zu verschiedenen Zeiten nach Behandlung
wurden Blutproben entnommen und durch ZentriEugation das Serum genommen. Die Bestimmung
des Wirkstoffgehaltes im Serum erfolgte ,nikrobiologisch mit Hilfe des Agardiffusionstestes
(Lochtest).
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Als Tachweiskeim wurde der Stamm Bacillus subtilis ATCr 6633, als
Testmedium DST-Agar verwendet. Anhand eines Standards in Puffer wurde der Wirkstoffgehalt
in den verschiedenen Serumproben bestimmt. Die Ergebnisse (siehe Tabelle) zeigen,
daß nach Applikation der schwerlöslichen Salze therapeutisch relevante Blutspiegel
über wesentliche längere Zeit erreicht wurdenr als z B. mit den entsprechenden wasserlöslichen
Sulfaten. Infolge der deutlichen Verlänyerung der Halbwertszeit bieten diese Formulierungen
entscheidende Vorteile für die Therapie.
Tabelle 1 Serumspiegel
Hund/intramuskulär
| Formulierung Etomicinsalz Dosis Halbwertszeit Serumkonzentration
(J/ml) |
| beispiele mg/kg (h) 1h 8h 12h |
| B Sulfat 4 1 9,5 0,2 - |
| C Embonat 4 1,8 5 0,7 - |
| Sulfat + 4 2 7,5 0,46 - |
| Embonat |
| E Dodecanat 4 2,5 8,8 1,3 0,36 |
| 4 2,3 7,8 0,7 0,1 |
| 1 2 1,4 0,15 - |
| D Hexadecanat 4 3,9 4,4 1,3 0,36 |
| 4 3,9 3,1 0,84 0,45 |
| 1 2,4 2 0,3 - |