DE3790487C2 - Mikroverkapselung für pharmakologische Mittel - Google Patents

Mikroverkapselung für pharmakologische Mittel

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Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft pharmakologisch aktive Mittel, die im Innern von schützenden Proteinoid-Mikrokugeln eingekapselt sind. Die Erfindung betrifft insbe­ sondere oral verabreichte Mikrokugeln, welche pharmakologische Mittel enthalten, die anderenfalls im Magendarmkanal deaktiviert würden.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Die verfügbaren Arten der Zuführung von pharmazeutischen und therapeu­ tischen Mitteln sind oftmals durch chemische oder physikalische Schran­ ken oder durch beide, die durch den Körper auferlegt sind, stark be­ grenzt. Beispielsweise würde die orale Zuführung von vielen derartigen Mitteln die übliche Methode der Wahl sein, wenn nicht diesen Mit­ teln auf diesem Weg zahlreiche Barrieren gegenüberstünden. Gastrointe­ stinale Bedingungen von ungeeignetem pH, die Anwesenheit von wirksamen Verdauungsenzymen, die Permeabilitätseigenschaften von gastrointesti­ nalen Membranen und Geweben und andere Faktoren spielen alle wichtige Rollen bei der Bestimmung der Durchführbarkeit der oralen Zuführung von aktiven Mitteln zu ihren vorgesehenen Zielen. Unter den zahlreichen pharmakologischen Mitteln, von denen bekannt ist, daß sie bei der ora­ len Verabreichung nachteilig beeinflußt oder unwirksam gemacht werden, sind die biologisch aktiven Polypeptide und Proteine, wie beispielswei­ se Insulin. Diese Mittel werden im Magen durch Säurehydrolyse und in dem Magen und dem unteren Magendarmkanal durch Enzyme rasch zerstört, die fähig sind, Peptidbindungen zu spalten, und außerdem bewegen sie sich unzureichend, falls überhaupt, durch die Gastrointestinalwand.
Erhebliche Anstrengungen haben sich auf die Modifizierung oder Isola­ tion der schädlichen Bedingungen innerhalb des Magendarmkanals konzen­ triert, derart, daß ein pharmakologisches Mittel, welches sonst labil sein würde, durch die Magen- oder die Darmwand intakt und in pharmako­ logisch aktiver Form absorbiert werden könnte. Die Forschung auf diesem Gebiet hat sich hauptsächlich in drei Richtungen erstreckt. Die gemein­ same Verabreichung von Adjuvantien, wie beispielsweise die Resorcinole und die nichtionischen Surfactants Polyoxyethylenoleylether und n-Hexa­ decylpolyethylenether; die gemeinsame Verabreichung von enzymatischen Inhibitoren, wie pankreatischer Trypsin-Inhibitor, Diisopropylfluoro­ phosphat (DFP) und Trasylol; und die Verwendung von Liposomen, wie bei­ spielsweise Wasser-in-Öl-in-Wasser-Emulsionen, welche eine Schutzschicht von Lipid um das inkorporierte pharmakologische Mittel schaffen und bis auf den heutigen Tag die erfolgreichste Lösung darstellen. Beispiels­ weise ist die Verwendung von Heparin enthaltenden Liposomen in dem US Patent 4 239 754 beschrieben, und mehrere Studien sind auf die Verwen­ dung von Insulin enthaltenden Liposomen gerichtet; z. B. Patel et al., FEBS Letters. 62, 60 (1976) und Hashimoto et al., Endocrinol. Japan 26, 337 (1979). Trotz dieser Darlegungen von beschränkter Durchführbarkeit ist die Verwendung von Liposomen noch in der Entwicklungsstufe, und es gibt fortbestehende Probleme, zu denen schlechte Stabilität und unzulängliche Lagerzeit gehören.
Demzufolge bleibt ein Bedarf an verbesserten Mitteln für das Ziel der Freisetzung von aktiven pharmakologischen Mitteln in dem Körper, und insbesondere für zufriedenstellendere Mittel für orale Verabreichung von pharmakologischen Mitteln, die gegenüber den Bedingungen im Magen­ darmkanal labil sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, verbesserte Mittel zur Freiset­ zung eines pharmakologischen Mittels in physiologisch aktiver Form bei einem ins Auge gefaßten Körperorgan oder -fluid zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein verbessertes Zufüh­ rungssystem für die enterische Verabreichung von pharmakologischen Mit­ teln zu schaffen, welche, selbst langsam oder überhaupt nicht durch die Gastrointestinalwand hindurchgehen und/oder empfindlich gegenüber chemischer Spaltung durch Säure und Enzyme in dem Magendarmkanal sind.
Es ist eine spezifische Aufgabe, derartige Zuführungssysteme zu schaf­ fen, in welchen das aktive pharmakologische Mittel innerhalb eines schützenden Materials eingekapselt ist, welches selbst pharmakologisch unbedenklich ist, welches die physiologischen und biologischen Eigen­ schaften des aktiven Mittels nicht ändert, welches das aktive Mittel vor den schädlichen Bedingungen innerhalb des Magendarmkanals schützt und welches verschwindet oder das aktive Mittel in dem Blutstrom oder in ei­ nem anderen Ziel freisetzt. Es ist eine weitere spezifische Aufgabe die­ ser Erfindung, eine solche Kombination von aktivem Mittel und Schutz­ material zu schaffen, welche ausreichend lipophil und von kleiner Teil­ chengröße ist, um rasch durch die gastrointestinale Mukosa hindurchzu­ gehen, und die einfach in großen Mengen herzustellen ist.
Weitere Aufgaben dieser Erfindung bestehen darin, Verfahren zur Herstel­ lung derartiger Zuführungssysteme und der Verabreichung derselben an Tiere zu schaffen. Es ist eine spezifische Aufgabe, wirksame Mittel für die orale Zuführung von Insulin an diabetische Säugetiere zu schaffen.
Es wurde gefunden, daß diese Aufgaben und andere Vorteile, die sich aus dieser Beschreibung ergeben, durch die nachfolgend beschriebene Erfin­ dung gelöst und erhalten werden.
Ganz allgemein gesagt ist ein Gegenstand dieser Erfindung ein Zuführungs­ system für ein aktives pharmakologisches Mittel, bei dem das Mittel in Proteinoid-Mikrokugeln eingeschlossen oder verkapselt ist.
Ein zweiter allgemeiner Gegenstand dieser Erfindung ist ein Verfahren zum Verkapseln eines aktiven pharmakologischen Mittels, welches das Mi­ schen des aktiven Mittels mit einer pharmazeutisch verträglichen Flüs­ sigkeit und das In-Kontakt-bringen der Mischung mit einem Proteinoid, das mit der Mischung unter Bildung von hohlen Mikrokugeln in Wechselwir­ kung tritt, umfaßt.
Ein dritter allgemeiner Gegenstand dieser Erfindung ist ein Verfahren mit dem Ziel, ein pharmakologisch aktives Mittel in einem Tier freizu­ setzen, welches das Verabreichen einer wirksamen Menge des in Proteinoid-Mikrokugeln eingekapselten aktiven Mittels an das Tier umfaßt, wobei die Mikrokugeln gegenüber den während der Wanderung vom Punkt der Einführung in das Tier bis zu einer ins Auge gefaßten Freiset­ zungszone angetroffenen Bedingungen stabil und in dieser Zone unstabil sind.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Proteinoide, welche die schützenden Kapseln dieser Erfindung bilden, wurden als künstliche Polypeptide beschrieben, da sie künstliche Konden­ sationspolymere sind, hergestellt durch willkürlichen oder gerichteten Aufbau von natürlichen oder synthetischen Aminosäuren und/oder kleinen Peptidketten. Im Anschluß an die Entdeckung in den späten Fünfzigerjah­ ren, daß lineare Kondensationspolymere von gemischten natürlichen Ami­ nosäuren in Wechselwirkung mit Wasser unter Bildung von hohlen Mikroku­ geln treten können, waren Proteinoide der Gegenstand von ausgedehnten Forschungen über die Entstehung des Lebens. Ein ausgezeichneter Über­ blick über diese Forschungen, zusammen mit ausführlichen Bibliographien, ist bei Fox, S. W. und Dose, K., Molecular Evolution and the Origin of Life, Marcel Dekker, Inc., New York (1977) zu finden, welche Offenba­ rung ausdrücklich als Referenz in die vorliegende Patentschrift aufge­ nommen ist.
Als Ergebnis dieser und anderer Untersuchungen haben sich sehr viele Er­ kenntnisse betreffend die Herstellung und Eigenschaften von Proteino­ iden und Proteinoid-Mikrokugeln angesammelt. Beispielsweise ist es be­ kannt, daß Proteinoide, die sich von natürlichen α-Aminosäuren (denjeni­ gen, die in Tieren oder pflanzlichem Protein gefunden werden) ableiten, und auch diejenigen, die andere natürlich vorkommende Materialien inkor­ poriert enthalten (wie beispielsweise Polynucleotide, Phosphorsäure, Eisen und Calcium), nichttoxisch sind. Es wurde auch gefunden, daß der Einschluß eines stöchiometrischen Überschusses von saurer di- oder po­ lycarboxylischer Aminosäure in das Polymere zu einem sauren Proteinoid führt, welches in einer sauren Umgebung unlöslich und in einer basischen Umgebung löslich ist, während der Einschluß eines Überschusses von ba­ sischem Diamino- oder Polyaminomonomeren zu einem basischen Proteinoid führt, das in einem sauren Medium löslich und bei hohem pH unlöslich ist. Diese Löslichkeitseigenschaften können sehr fein abgestimmt sein. In ähnlicher Weise kann die Größe der Mikrokugeln, die durch In-Kon­ takt-bringen von Proteinoiden mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit gebildet werden, innerhalb eines Bereiches von weniger als etwa einem halben Mikrometer bis etwa zehn Mikrometer oder darüber durch Manipulieren ei­ ner Vielzahl von physikalischen oder chemischen Parametern, wie bei­ spielsweise des pH-Wertes, der Osmolarität oder des Salzgehaltes der Flüssigkeit, gesteuert werden. Es wurde auch beobachtet, daß die Protei­ noide gegenüber einer Spaltung durch Verdauungsenzyme weit mehr bestän­ dig sind als Proteine.
Die vorliegende Erfindung baut auf der Entdeckung auf, daß ein pharma­ kologisch aktives Mittel innerhalb von Proteinoid-Mikrokugeln verkap­ selt werden kann, indem man einfach ein derartiges Mittel in einer phar­ mazeutisch verträglichen Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder Dimethylsulfoxid, das mit dem Proteinoid unter Bildung von Mikrokugeln reagiert, auflöst oder suspendiert.
Es wurde auch festgestellt, daß eine derartige Verkapselung die pharma­ kologischen Eigenschaften des aktiven Mittels nicht ändert und daß ak­ tives Mittel enthaltende Mikrokugeln mit Durchmessern von weniger als etwa 10 µm ausreichend klein sind, um leicht durch die gastrointe­ stinale Mukosa hindurchzugehen und in den Blutstrom einzutreten. Der be­ vorzugte Bereich für rasche Diffusion liegt von etwa 0,5 bis etwa 5,0 µm, da kleinere Größen eine etwas geringere Stabilität aufweisen und relativ wenig aktives Mittel inkorporieren und größere Größen weni­ ger leicht diffundieren. Teilchen von etwa 5,0 bis etwa 10 µm sind jedoch in Mischung mit denjenigen des bevorzugten Bereichs brauchbar, da ihre langsamere Diffusion zu einer verlängerten Freisetzung des aktiven Mittels führt.
Durch Maßschneidern der Löslichkeitseigenschaften eines sauren Proteinoids und der Teilchengröße der Mikrokugeln durch bekann­ te Maßnahmen wurde gefunden, daß es möglich ist, aktives Mittel enthal­ tende Mikrokugeln herzustellen, die im Mund (normaler pH-Wert von etwa 4 bis etwa 6,8) stabil sind, die rasch durch die Mukosa des Munds in den Blutstrom übergehen, und die das aktive Mittel im Blut (normaler pH von etwa 7,35 bis etwa 7,45) freisetzen. Derartige Systeme sind für sublinguale Verabreichung von pharmakologischen Mitteln, wie beispielsweise menschliches oder Rinderwachstumshormon, Interferon oder Interleukin-II, geeignet.
In ähnlicher Weise ist es möglich, leicht diffundierfähige Mikrokugeln aus sauren Proteinoiden herzustellen, die in dem stark sauren Magen (normaler pH von etwa 2 bis etwa 6) stabil sind, die sich jedoch in dem nahezu neutralen Blut auflösen. Derartige Systeme sind für orale Verab­ reichung von Peptidhormonen, wie beispielsweise Insulin oder Heparin, geeignet, die sonst rasch in dem Magen zerstört würden. Sie sind auch für den Schutz des Magens vor gastrischen Irritantia, wie beispielswei­ se Aspirin, geeignet. Wenn derartige Aspirin enthaltende Mikrokugeln oral verabreicht werden, gehen sie durch die Magenwand hindurch und set­ zen das Aspirin im Blutstrom frei, weit rascher als herkömmlich ente­ risch überzogenes Aspirin, welches zuerst den Magen durchwandern und erst dann in den Blutstrom durch die Darmwand eintreten muß, nachdem sich die enterische Beschichtung aufgelöst hat.
Es ist auch möglich, Systeme aus basischen Proteinioden herzustellen, die in dem schwach basischen unterem Verdauungstrakt (normaler pH von etwa 8) stabil sind, welche jedoch aktives Mittel in das Blut freiset­ zen. Derartige Systeme sind für die Verabreichung von pharmakologischen Mitteln, wie beispielsweise Calciumregulatoren und Redox-Carrier-Syste­ me für Dopanin oder γ-Aminobuttersäure, geeignet.
Außer diesen enterisch verabreichten Zuführungssystemen ist es auch mög­ lich, ein nahezu neutrales Proteinoid-Mikrokugel-System herzustellen, welches in dem Blutstrom stabil ist, welches jedoch seinen Gehalt an pharmakologischem Mittel als Antwort auf die Zielorgan-Umgebung, wie beispielsweise einen höheren oder niedrigeren pH oder die Anwesenheit eines spezifischen Enzyms, freisetzt. Derartige nahezu neutrale Systeme müssen intravenös eingeführt werden, es sei denn, daß die Mikrokugeln ausreichend klein sind, um innerhalb von größeren Proteinoid-Mikroku­ geln eingekapselt zu werden, die fähig sind, durch die gastrointestina­ le Mukosa zu diffundieren, und stabil sind, bis sie den Blut­ strom erreichen.
Obwohl ein beliebiges pharmakologisches Mittel innerhalb der Proteinoid- Mikrokugeln eingekapselt sein kann, ist es offensichtlich von besonde­ rem Wert für den Schutz von derartigen Mitteln, die sonst durch die in dem Tierkörper angetroffenen Bedingungen vor dem Erreichen ihrer Ziel­ zone zerstört oder weniger wirksam gemacht würden.
Das nachfolgende Beispiel 1 erläutert die Herstellung eines sauren ther­ mischen Proteinoids, das mit einer wässerigen Lösung eines pharmakolo­ gisch aktiven Mittels zur Einkapselung und zum Schutz des Mittels inner­ halb von hohlen Mikrokugeln in Wechselwirkung tritt. Diese Mikrokugeln weisen in Gegenwart der Verdauungsenzyme und der Magensäure Stabilität auf und gehen, da sie einen Durchmesser von überwiegend weniger als 5,0 µm haben, leicht durch die Magenwand in den schwach basischen Blutstrom über, wo sie sich auflösen und das pharmakologische Mittel freisetzen.
Beispiel 1a
Eine gerührte Mischung von 52,3 g Asparaginsäure (0,4 mol), 42 g Argi­ nin-Hydrochlorid (0,2 mol), 26 g Isoleucin (0,2 mol) und 50 ml Glycerin wird unter Stickstoff unter Gasentwicklung auf 160°C erhitzt. Die Tempe­ ratur wird dann 23 h lang bei 155°C gehalten, wonach die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 200 ml 10gewichtsprozentigem wässeri­ gen Natriumbicarbonat extrahiert und der Extrakt durch eine Kollodium­ membran gegen destilliertes Wasser 26 h lang dialysiert wird, wo­ bei man das Wasser alle sechs Stunden wechselt. Der Inhalt der Dialyse­ röhren wird dann bei 50°C unter Vakuum bis zur Trockene eingedampft und lie­ fert ein glasartiges, festes, saures Proteinoid-Material, das zu einem fei­ nen Pulver gemahlen wird.
Beispiel 1b
35 mg dieses gepulverten Proteinoids werden zu einer Mischung von 50 mg Schweineinsulin-Kristallen in 2 ml destilliertem Wasser zugegeben und die Mischung wird bei Raumtemperatur stehengelassen, bis sich Mikrokugeln gebildet haben. Die Insulin enthaltenden Mikrokugeln werden durch Fil­ tration abgetrennt, mit wässeriger Essigsäure mit einem pH von 5,4 ge­ waschen und anschließend in 2 ml wässeriger Essigsäure vom pH 5,4 er­ neut suspendiert. Die mikroskopische Prüfung dieser Suspension zeigte stabile Mikrokugeln an, deren Durchmesser überwiegend zwischen 0,1 und 5,0 µm lag. Wenn man einen Teil der Suspension mit konzentriertem Ammoniumhydroxid auf einen pH-Wert von 7,4 neutralisiert, ist die Auf­ lösung der Mikrokapseln sogleich ersichtlich.
Beispiel 1c
An jede von drei erwachsenen weißen Ratten mit normalen Blutglucose- Spiegeln wurde eine Dosis von 0,35 ml der Insulin enthaltenden Mikroku­ gel-Suspension von Beispiel 2b durch eine Injektionsspritze, eingeführt durch den Mund in den Magen, verabreicht. Nach der Dosierung zeigte jedes dieser Tiere eine signifikante Verringerung der Blutglucose, ge­ messen in Blutproben, die aus dem Schwanz entnommen wurden.
Obwohl für eine Verkapselung pharmakologischer Mittel geeignete hohle Mikrokugeln aus Proteinoiden hergestellt sein können, die sich von ei­ ner einzigen sauren oder basischen Aminosäure und von nur einer einzi­ gen anderen Aminosäure ableiten, liefert eine größere Mannigfaltigkeit von Aminosäure-Komponenten oftmals höhere Ausbeuten an Mikrokugeln von gleichmäßiger Größe innerhalb des gewünschten Durchmesserbereichs von 0,5 bis 5,0 µm. Beispiel 2 erläutert die Wirksamkeit der oralen Ver­ abreichung von Insulin, das innerhalb eines Proteinoids eingekapselt ist, das sich von 18 verschiedenen Aminosäuren ableitet, bei der Aus­ bildung eines hypoglykämischen Effekts bei Säugetieren.
Beispiel 2a
Eine 250 ml-Saugflasche enthaltend 10 g wasserfreie dl-Glutaminsäure und 10 g wasserfreie dl-Asparaginsäure unter Stickstoff, wird in einem Ölbad auf angenähert 200°C erhitzt, bis der Inhalt geschmolzen ist. Zu diesem werden 5 g einer wasserfreien äquimolaren Mischung der sechzehn neutralen und basischen Aminosäuren, die in tierischem Protein gefunden werden, zugegeben; d. h., Alanin, Arginin, Asparagin, Cystein, Glycin, Histadin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threo­ nin, Tyrosin, Tryptophan und Valin. Die erhaltene Mischung wird mit ei­ nem Glasstab gerührt und unter Stickstoff drei Stunden lang bei 200°C gehalten. Nach dem Abkühlen wird das bernsteinfarbene Produkt mit einer gesättigten wässerigen Lösung von Natriumbicarbonat extrahiert und die erhaltene Lösung durch eine Kollodiummembran gegen destilliertes Wasser bei Raumtemperatur 24 h lang dialysiert, wobei das Wasser alle 6 h gewechselt wird. Der Inhalt der Dialyseröhren wird dann auf ei­ nen pH-Wert von 5,4 mit konzentrierter Essigsäure angesäuert und zentri­ fugiert. Nach dem Weggießen der obenstehenden Flüssigkeit werden die un­ löslichen Feststoffe mit wässeriger Essigsäure vom pH 5,4 gewaschen und erneut zentrifugiert. Dieses Waschwasser wird ebenfalls weggegossen und das feste Proteinoid-Produkt über Nacht über Silicagel getrocknet und anschließend mit Reibschale und Pistill zu einem feinen Pulver gemahlen.
Beispiel 2b
Eine Mischung von 50 mg Schweineinsulin-Kristallen in 2 ml destillier­ tem Wasser wird zu 35 mg des trockenen pulverisierten Proteinoids von Beispiel 2a gegeben und die Mischung bei Raumtemperatur stehengelassen, bis sich Mikrokugeln gebildet haben. Die Mischung wird dann 15 min lang zentrifugiert. Nach dem Weggießen der obenstehenden Flüssigkeit wurden die zurückbleibenden Mikrokugeln einmal mit wässeriger Essig­ säure vom pH 5,4 bei Raumtemperatur gewaschen und weitere 15 min lang zentrifugiert. Die obenstehende Flüssigkeit wurde wiederum weggegos­ sen und die Insulin enthaltenden Proteinoid-Mikrokapseln in 2 ml wässeri­ ger Essigsäure vom pH 5,4 resuspendiert. Die mikroskopische Prüfung der Suspension zeigte, daß die Mikrokugeln einen Durchmesser von überwie­ gend zwischen 0,5 und 5,0 µm hatten.
Beispiel 2c
Zwölf männliche weiße Ratten, von denen jede angenähert 500 g wog und ei­ nen normalen Blutglucose-Spiegel aufwies, wurden aufs Geratewohl in vier Gruppen zu drei Individuen zum Beweis der physiologischen Wirksamkeit der oralen Verabreichung einer wässerigen Suspension von Insulin enthal­ tenden Proteinoid-Mikrokugeln hergestellt gemäß dem Verfahren des obi­ gen Beispiels 2b, eingeteilt. Jeder Ratte in der Gruppe Eins wurden zwi­ schen 0,35 und 0,5 ml dieser wässerigen Suspension von Mikrokugeln durch Sonde in den Magen verabreicht. Den Ratten der Gruppe Zwei wurden in ähnlicher Weise zwischen 1,5 und 1,7 ml der Suspension verabreicht. Die Ratten der Gruppe Drei erhielten 1,0 ml destilliertes Wasser in ähn­ licher Weise verabreicht. Die Ratten der Gruppe Vier erhielten in ähn­ licher Weise 25,0 mg Schweineinsulin in 1,0 ml destilliertem Wasser. Sowohl vor als auch während des Versuchs hatten alle Tiere freien Zugang zu Wasser und ihrem normalen Futter. Die Blutglucose-Spiegel wurden an Pro­ ben gemessen, die in einzeln angegebenen Intervallen nach der Behandlung aus dem Schwanz entnommen wurden, und die Gruppendurchschnitte sind in der Tabelle 1 als Milligramm Glucose pro Deziliter Blut (mg/dl) ange­ geben.
Tabelle 1
Durchschnittliche Blut-Glucose (mg/dl)
Es ist aus den Ergebnissen in der Tabelle 1 klar, daß Insulin in einer physiologisch bedeutungsvollen und aktiven Weise über den oralen Weg mit sauren Proteinoid-Mikrokugeln zugeführt wird. Bei allen Tieren, die Insulin enthaltende Mikrokapseln erhalten, kehrt der Blutglucose-Spie­ gel auf den Spiegel vor der Verabreichung zurück, ohne irgendeinen be­ obachteten nachteiligen Effekt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Ver­ abreichung von größeren Dosen von Insulin enthaltenden Mikrokugeln an die Tiere von Gruppe Zwei eher die Dauer der Einwirkung als die Größe des Effekts zu erhöhen scheint. Es sei auch vermerkt, daß die orale Verab­ reichung von weit größeren Dosierungen pro Körpergewichtseinheit von un­ geschütztem Schweine- oder Rinderinsulin an Laboratoriumstiere und Men­ schen keine nachweisbare Reduktion der Blutglucose-Spiegel bewirkt.
Ähnlich wirksame Insulin enthaltende Proteinoid-Mikrokugeln können durch In-Kontakt-bringen eines trockenen pulverisierten sauren Proteino­ ids, wie beispielsweise diejenigen der Beispiele 1a oder 2a, mit in ei­ ner großen Vielzahl von pharmazeutisch verträglichen Flüssigkeiten, ein­ schließend wässerige Lösungen von Ethanol, Isopropanol, Terpenol, Dime­ thylsulfoxid, Stärke, Tweens 80 und Cyclodextran, suspendiertem oder ge­ löstem Insulin, hergestellt werden.
Das Beispiel 3 erläutert eine speziell bevorzugte Methode der Herstel­ lung von Insulin enthaltenden Proteinoid-Mikrokugeln, welche in zuver­ lässiger Weise hohe Ausbeuten an Mikrokugeln liefert, die innerhalb des gewünschten Durchmesserbereichs von 0,5 bis 5,0 µm liegen und die bei dem pH-Wert des als Ziel ins Auge gefaßten Bluts leicht löslich sind.
Beispiel 3a
Ein 2 Gewichtsteile wasserfreie l-Glutaminsäure enthaltender Kolben wur­ de in einem Ölbad unter einem Stickstoffstrom bei angenähert 175°C er­ hitzt, bis der Inhalt geschmolzen war. Dazu wurden 2 Gewichtsteile was­ serfreie l-Asparaginsäure und 1 Gewichtsteil einer wasserfreien äquimo­ laren Mischung der sechzehn neutralen und basischen Aminosäuren, die in tierischem Protein gefunden werden, zugegeben. Die erhaltene Mischung wird mit einem Glasstab gerührt und 3 h lang bei 175°C unter Stickstoff gehalten. Nach dem Abkühlen wurde das dunkelbernsteinfarbene Produkt mit gesättigtem wässerigen Natriumbicarbonat extrahiert und der Extrakt durch eine Kollodiummembran gegen destilliertes Wasser bei Raum­ temperatur 24 h lang dialysiert, wobei das Wasser alle vier Stun­ den gewechselt wurde. Der gesamte Inhalt der Dialyseröhren wurde dann unter Vakuum bei 65° getrocknet und die zurückbleibenden Feststoffe zu einem feinen Pulver gemahlen.
Beispiel 3b
Eine wässerige Lösung von Proteinoid wird durch Mischen von 35 mg des Pulvers von Beispiel 3a pro ml Wasser, Einstellen des pH-Wertes auf 7,4 mit konzentriertem wässerigen Natriumbicarbonat und Entfernen irgend­ welcher unlöslicher Materialien durch Filtration hergestellt. Ein Vo­ lumteil dieser von Feststoffen freien Lösung von Proteinoid wird dann rasch in ein gleiches Volumen einer frisch hergestellten 25 mg/ml-Lösung von Schweineinsulin in wässeriger Essigsäure vom pH 2,25 injiziert. Die Mischung, welche einen pH von angenähert 3,5 hat, wird in einem Eisbad 15 min lang gerührt und zur Abtrennung der Insulin enthaltenden Mi­ krokugeln von dem Filtrat abfiltriert, welches weggegossen wird. Nach zweimaligem Waschen mit wässeriger Essigsäure vom pH 3,5 werden die Mikrokugeln in 10 Volumenteilen wässeriger Essigsäure vom pH 3,5 resus­ pendiert. Die mikroskopische Prüfung eines Teils dieser Suspension zeig­ te eine hohe Ausbeute an Mikrokugeln an, die einen Durchmesser von überwiegend zwischen 0,5 und 5,0 µm aufwiesen und sich rasch auflö­ sten, als die Suspension durch Zugabe von konzentriertem wässerigen Natriumbicarbonat auf einen pH-Wert von 7,4 neutralisiert wurde.
In dem folgenden Beispiel 4 werden die Dosierungen der Insulin enthal­ tenden Mikrokugel-Suspension von Beispiel 3b als "mit Insulin gefüll­ te Mikrokugeln" bezeichnet. Mikrokugeln, welche kein eingekapseltes Insulin enthalten, werden durch Wiederholen des Verfahrens von Beispiel 3b hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Insulin während der Bildung der Mikrokugeln weggelassen wird und die Mikrokugeln in einer 2,5 mg/ml- Lösung von Schweineinsulin in destilliertem Wasser statt in verdünn­ ter Essigsäure suspendiert werden. Dosen der sich ergebenden Suspen­ sion, welche innerhalb der Mikrokugeln kein Insulin enthalten, werden als "Mikrokugeln mit außerhalb befindlichem Insulin" bezeichnet. Dosie­ rungen der 2,5 mg/ml-Lösung von Schweineinsulin allein werden als "Roh­ insulin" bezeichnet.
Beispiel 4
Zwölf männliche weiße Ratten, von denen jede angenähert 500 g wog und ei­ nen normalen Blutglucose-Spiegel aufwies, wurden willkürlich auf zwei Gruppen von drei Tieren und eine dritte Gruppe von sechs Tieren verteilt. Den drei Tieren der Gruppe A wurden die mit Insulin gefüllten Mikroku­ geln mittels Sonde verabreicht, und an die drei Tiere der Gruppe B wur­ den in ähnlicher Weise die Mikrokugeln mit außerhalb befindlichem In­ sulin verabreicht. Die sechs Tiere der Gruppe C erhielten in ähnlicher Weise das Rohinsulin. Alle Dosierungen betrugen 1 ml/500 g Körpergewicht und alle Tiere wurden unmittelbar vor der Dosierung und in Intervallen danach auf Blutglucose untersucht. Der durchschnittliche Blutglucose- Spiegel der Tiere in jeder Gruppe wird in der Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Blut-Glucose (mg/dl) in Ratten
Diese Versuche zeigen keine signifikante Wirkung auf die Blutglucose- Spiegel von entweder dem Rohinsulin oder den Mikrokugeln mit außerhalb befindlichem Insulin. Im Gegensatz hierzu liefern die mit Insulin ge­ füllten Mikrokugeln eine Spitzenreduktion von angenähert 50% und eine lang andauernde Wirkung. Dies beweist, daß die sauren Proteinoid-Mikro­ kugeln keine Einwirkung auf die Blutglucose-Spiegel haben und daß sie lediglich das eingekapselte Insulin von der feindlichen Umgebung des Ma­ gens schützen, und es dadurch ermöglichen, daß eingekapseltes Insulin in den Blutstrom in physiologisch aktiver Form eintritt.
Beispiel 5a
Diabetes mellitus wurde bei Ratten mit einem Gewicht von angenähert 300 g induziert, indem man jeder Ratte eine intravenöse Injektion von Strepto­ zotocin von 75 mg/kg Körpergewicht verabreichte. Zehn Ratten wurden für dieses Experiment ausgewählt, bei denen beobachtet worden war, daß sie durchwegs hohe Blutglucose-Spiegel, Polyurie und Polydipsie aufwiesen und die bei subkutanen Injektionen von Schweineinsulin gehalten werden mußten.
Beispiel 5b
An drei der diabetischen Ratten wurden durch Sonde angenähert 1 ml der wässerigen Suspension von Schweineinsulin enthaltenden sauren Proteino­ id-Mikrokugeln von Beispiel 3b verabreicht. Eine vierte diabetische Ratte hatte 3 ml der Suspension in 50 ml Leitungswasser, das in sein Wassergefäß plaziert wurde, und diese Ratte verabreichte sich ihre Do­ sis selbst. Allen Ratten war 12 h vor der Dosierung die Nahrung entzogen worden. Bei allen Tieren liefert die orale Verabreichung des mikroverkapselten Insulins eine signifikante und verlängerte Reduktion der Blutglucose-Spiegel.
Beispiel 5c
Die restlichen sechs diabetischen Ratten wurden willkürlich auf drei Gruppen zu zwei Tieren eingeteilt. Den Tieren der ersten Gruppe wurde mittels Sonde 1 ml der wässerigen Suspension von Schweineinsulin enthal­ tenden sauren Proteinoid-Mikrokugeln von Beispiel 3b verabreicht. Die Tiere der zweiten und dritten Gruppe erhielten subkutane Injektionen von 0,25 mg (6,5 I. U.) beziehungsweise 0,125 mg (3,25 I. U.) Schweineinsu­ lin. Blutglucose-Messungen wurden bei allen Tieren unmittelbar vor der Dosierung und in Intervallen danach durchgeführt. Die Tiergruppen wur­ den zweimal in einwöchigen Intervallen vertauscht, so daß alle Tiere je­ de der Insulin-Behandlungen erhielten. Die durchschnittliche prozentu­ ale Abnahme von den Basislinie-Blutglucose-Spiegeln für jede Behandlung wird in der Tabelle 3 gezeigt.
Tabelle 3
% Abnahme ab der Blut-Glucose-Basislinie in Ratten
Diese Ergebnisse zeigen, daß der Spitzeneffekt der oral verabreichten Dosis von mit Insulin gefüllten Mikrokugeln an diabetische Ratten einer subkutanen Injektion von 0,125 mg Insulin vergleichbar ist und daß die Dauer des Effekts signifikant länger ist als diejenige, die entweder durch eine subkutane Injektion von 0,125 mg oder von 0,25 mg geliefert wird.
Beispiel 6
Ein ml der wässerigen Suspension von Schweineinsulin enthaltenden sau­ ren Proteinoid-Mikrokugeln von Beispiel 3b wird durch Sonde in den Ma­ gen an jedes von drei erwachsenen Meerschweinchen mit einem Gewicht von angenähert 800 g verabreicht. Blutproben wurden unmittelbar vor und in Intervallen nach der Verabreichung der Dosis entnommen.
Die Blutproben vom Meerschweinchen # 1 wurden auf Blutglucose untersucht, welche von einem Vordosis-Spiegel von 160 mg/dl auf 42 mg/dl in einer halben Stunde und auf 25 mg/dl in 1,5 h abfiel, wo sie für weitere 1,5 Stunden blieb, bei welchem Zeitpunkt Symptome von Insulinschock be­ obachtet wurden und das Tier durch oral verabreichte Glucose wiederbe­ lebt wurde.
Die Blutproben von den Meerschweinchen # 2 und # 3 wurden auf Schweine­ insulin mit Radioimmunoassay-Reagentiensätzen, die von Cambridge Medical Diagnostics auf den Markt gebracht werden, getestet. Diese Methode, wel­ che zwischen Schweine- und Meerschweinchen-Insulin unterscheidet, zeigt, daß der Vordosierungs-Spiegel von Schweineinsulin in dem Blut von bei­ den Meerschweinchen # 2 und # 3 Null ist. Beim Meerschweinchen # 2 zeigt die Konzentration bei 250 µg/ml eine und eine halbe Stun­ de nach der oralen Verabreichung der Mikrokugeln ein Maximum, und beim Meerschweinchen # 3 wird ein Maximum von 240 µg/ml in vier Stunden erreicht.
Diese Versuche zeigen, daß das oral verabreichte Schweineinsulin eine kräftige hypoglykämische Wirkung bei einem Meerschweinchen hat, daß es tatsächlich in den Blutstrom eintritt und daß seine Verabreichung nicht nur die Meerschweinchen-Insulinproduktion durch das Tier stimuliert.
Beispiel 7a
Das Verfahren von Beispiel 3b wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß die mit Insulin gefüllten Mikrokugeln in wässeriger Essigsäure suspen­ diert wurden, die einen pH-Wert von 2,25 anstelle von 3,5 aufwies. Eine verschlossene Phiole dieser Suspension wurde 23 Tage lang bei Raumtempe­ ratur gelagert.
Beispiel 7b
Die Aktivität des so gealterten verkapselten Insulins wurde durch Ver­ abreichung der Suspension durch Sonde in die Mägen von erwachsenen Rat­ ten getestet, denen acht Stunden lang das Futter entzogen worden war und anschließend die Blutglucose-Spiegel in Intervallen nach der Dosie­ rung gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 niedergelegt.
Tabelle 4
Blut-Glucose (mg/dl)
Normalerweise kann erwartet werden, daß Insulin in Lösung innerhalb we­ niger Tage abbaut, auch wenn es gekühlt wird. Die Größe der Blutzucker- Reduktion bei allen diesen Ratten und die verlängerte Wirkung, gezeigt bei den Ratten # 40 und 42, weist darauf hin, daß die Insulinlösung-Sta­ bilität durch Verkapselung innerhalb von sauren Proteinoid-Mikrokugeln verbessert wird.
Beispiel 7c
Die gealterte Suspension von verkapseltem Insulin wird zu Humanserum zugefügt und die Anzahl der Mikrokugeln unmittelbar nach dem Mischen und in Intervallen danach unter Verwendung einer Standardlaboratorium- Hämozytometer-Zähltechnik gezählt. Die Tabelle 5 zeigt die Zahl der be­ obachtbaren Mikrokugeln als eine Funktion der Zeit.
Tabelle 5
Auflösung von Mikrokugeln in Humanserum
Diese Daten zeigen, daß Insulin enthaltende saure Proteinoid-Mikroku­ geln, die nach 23tägiger Einwirkung bei Raumtemperatur von wässeriger Essigsäure vom pH 2,25 intakt geblieben waren, sich noch rasch in nahe­ zu neutralem Humanserum auflösen.
Beispiel 8a
Eine wässerige Lösung von Heparin, enthaltend 250 mg/ml Heparin, wird durch Zugabe von konzentrierter Essigsäure auf einen pH von 4,5 einge­ stellt. Hierzu werden 35 mg/ml des trockenen pulverisierten sauren Pro­ teinoids von Beispiel 3a zugegeben und die Mischung bei Raumtemperatur stehengelassen, bis sich Mikrokugeln gebildet haben. Ein Volumteil der Mischung wird dann zentrifugiert und nach dem Weggießen der obenstehen­ den Flüssigkeit die Heparin enthaltenden Mikrokugeln mit wässeriger Essigsäure vom pH 4,5 gewaschen, filtriert und resuspendiert in wässe­ riger Essigsäure vom pH-Wert 4,5, wobei die Suspension auf ein Volum­ teil aufgefüllt wurde. Die mikroskopische Prüfung zeigt, daß die Mikro­ kugeln überwiegend innerhalb des Bereiches von etwa 0,1 bis etwa 5 µm im Durchmesser liegen, mit der Hauptmenge zwischen 1 und 2 µm.
Beispiel 8b
Sieben männlichen weißen Ratten, von denen jede angenähert 600 g wog, wurde die Nahrung für 12 Stunden vor dem Beginn des Versuchs entzogen. Die Ratte # 1 erhielt keine Behandlung. Die Ratte # 2 erhielt eine in­ travenöse Injektion von 250 mg Heparin in einem ml destilliertem Wasser. Jede der Ratten der # 3 bis 7 erhielt 1 ml der wässerigen Suspension von Heparin enthaltenden Mikrokugeln des Beispiels 8a durch Sonde direkt in den Magen eingeführt. Die Wirkung des Heparins wird unter Verwendung des Aktivierte Partielle Thromboplastin-Zeit-Tests (APTT) bestimmt. Die­ ser Test mißt die zur Ausbildung eines Fibringerinnsels aus einer aus der Schwanzvene entnommenen Serumprobe notwendige Zeit. Die Ergebnisse für jede Ratte bei verschiedenen Zeiten nach der Dosierung sind in der Ta­ belle 6 wiedergegeben.
Tabelle 6
Zeit zur Koagulation im APTT-Test (Sekunden)
Bei allen Tieren, welche Heparin enthaltende Mikrokugeln erhielten, er­ höht sich die Koagulationszeit bis zu einem Grad, der demjenigen ver­ gleichbar ist, der einer intravenösen Injektion von Heparin folgt. Es ist aus diesen Ergebnissen klar, daß Heparin in dem Blutstrom in einer physiologisch bedeutungsvollen und aktiven Weise geliefert wird, wenn es in saure Proteinoid-Mikrokugeln verkapselt und oral verabreicht wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die orale Verabreichung von weit größeren Dosen pro Körpergewichtseinheit von ungeschütztem Heparin an Laboratoriumstiere und an Menschen keinen nachweisbaren Anstieg der Koa­ gulationszeit liefert.
Beispiel 9a
Eine wässerige Lösung von Physostigmin, enthaltend 50 mg/ml Physostig­ min, wird durch Zugabe von konzentrierter Essigsäure auf pH 5 einge­ stellt. Zu einem Volumen dieser Lösung werden 100 mg pro ml des trocke­ nen gepulverten sauren Proteinoids von Beispiel 3a zugegeben und die Mi­ schung bei Raumtemperatur stehengelassen, bis sich Mikrokugeln gebil­ det haben. Sie wird dann filtriert, dreimal mit wässeriger Essigsäure vom pH 5 gewaschen, und die abgetrennten Mikrokugeln werden in einem Volumen Essigsäure vom pH 5 resuspendiert. Die mikroskopische Prüfung zeigt, daß die suspendierten Mikrokugeln einen Durchmesser von überwiegend 0,5 bis 5,0 µm aufweisen.
Beispiel 9b
An jede von zwei normalen Ratten mit einem Gewicht von etwa 360 g wur­ den durch Sonde 3 ml der Suspension von Physostigmin enthaltenden Mikro­ kugeln verabreicht. Innerhalb von 30 min der Dosierung waren beide Tiere verendet und jedes wies eine vergrößerte Leber und eine peritone­ ale Blutung auf. Diese oralen letalen Dosen von mikroverkapseltem Physo­ stigmin sind nach Berechnung weniger als ein Prozent der oralen LD₅₀-Do­ sis von ungeschütztem Physostigmin in Ratten.
Außer den spezifischen pharmakologischen Mitteln, von denen durch die obigen Beispiele gezeigt wurde, daß sie in dem Blutstrom in physiolo­ gisch aktiver Form freigesetzt werden, wenn sie oral in schützenden sau­ ren Proteinoid-Mikrokugeln verabreicht werden, ist ein derartiges Mi­ krokugel-Zuführungssystem in ähnlicher Weise mit einer breiten Vielzahl von anderen Mitteln wirksam, die in dem Magenmilieu labil sind, ein­ schließend Nitroglycerin, Salk-Polioimpfstoff, Rubella-Impfstoff und He­ patitis B-Impfstoff. Es gibt jedoch viele andere pharmakologische Mit­ tel, welche durch sogar die mildsauren Bedingungen schädlich beeinflußt werden könnten, die man während der Verkapselung innerhalb saurer Pro­ teinoid-Mikrokugeln antrifft.
Der folgende Versuch zeigt die Fähigkeit eines basischen Proteinoids zur Bildung von Mikrokugeln, welche ein derart extrem säureempfindliches pharmakologisches Mittel, ein Dopamin-Derivat, verkapseln und vor dem feindlichen Millieu des Magendarmkanals schützen, als auch das Mittel an den Blutkreislauf liefern, aus welchem es die Gehirn-Blut-Barriere durch­ dringt und Dopamin im Gehirn freisetzt. Das in diesem Versuch verwende­ te Dopamin-Derivat ist PR-21, welches eine gesetzlich geschützte Zube­ reitung von acyliertem Dopamin ist, das an einen reduzierten Dihydropy­ ridin/Pyridiniumsalz-Typ-Redox-Carrier gebunden ist, der von Pharmatek, Inc. entwickelt und im US Patent 4 479 932 beschrieben wurde. Die unge­ schützte PR-21-Zubereitung ist überall in dem Magendarmkanal unstabil und ist besonders gegenüber sauren Bedingungen empfindlich. Wenn sie Rat­ ten intravenös injiziert wird, können signifikante Mengen des deacylier­ ten quaternären Precursors von Dopamin in dem homogenisierten Rattenge­ hirn nach dem Verfahren von Bodir und Farog, Journal of Medicinal Chemi­ stry, 26, 528 (1983) gemessen werden.
Beispiel 10a
Eine mit Stickstoff gespülte Mischung von zwei Gewichtsteilen Arginin, zwei Gewichtsteilen Lysin und einem Gewichtsteil einer äquimolaren Mi­ schung der sechzehn neutralen und sauren Aminosäuren, die in tierischem Protein gefunden werden, wird gerührt und 3 h lang auf 180°C er­ hitzt. Die abgekühlte Reaktionsmischung wird mit wässeriger Essigsäure vom pH 2,25 extrahiert und der Extrakt durch eine Kollodiummembran ge­ gen ein großes Volumen destilliertes Wasser bei Raumtemperatur 48 Stun­ den lang dialysiert, wobei das Wasser alle sechs Stunden ausgewechselt wurde. Der Inhalt der Dialysenröhren wird dann im Vakuum bei 65°C er­ wärmt und liefert ein trockenes pulverisiertes basisches Proteinoid. Wenn es in einem gemäßigt bis stark alkalischen flüssigen Milieu suspen­ diert wird, bildet dieses gepulverte Proteinoid spontan hohle Mikroku­ geln, die in dieser Umgebung stabil sind, welche sich jedoch beim nahe­ zu neutralen pH von Blut auflösen.
Beispiel 10b
Ein Volumteil einer Ethanollösung von PR-21 (360 mg/ml) wird mit einem gleichen Volumen von destilliertem Wasser verdünnt und der pH der Lö­ sung durch Zugabe von gesättigtem wässerigen monobasischen Kaliumphos­ phatpuffer auf 8 eingestellt. Ein Teil dieser gepufferten Lösung, welche 180 mg/ml PR-21 enthält, wird beiseite gestellt und Dosierungen davon werden nachstehend als "ungeschütztes PR-21" bezeichnet.
Der Rest der gepufferten Lösung wird mit 25 mg/ml des trockenen gepul­ verten basischen Proteinoids von Beispiel 10a gemischt und in einem Eis­ bad abgeschreckt, bis sich Mikrokugeln gebildet haben. Dosierungen der erhaltenen Suspension, in welcher die Mikrokugeln einen Durchmesser von überwiegend 0,1 bis 5 µm aufweisen, werden weiter unten als "Mikro­ verkapseltes PR-21" bezeichnet.
Beispiel 10c
Zwei Ratten mit einem Gewicht von etwa 500 g (Ratten DA-1 und DA-2) wur­ den anästhesiert, das Jejunum externalisiert und das Sphincter abgebun­ den, um einen Rückstau in den Magen zu verhindern. Zwei ml des mikro­ verkapselten PR-21 wurden dann in das Jejunum von jeder Ratte injiziert. Zwei ähnliche Kontrollratten (Ratten DA-5 und DA-6) wurden in ähnlicher Weise vorbereitet, wobei jedoch in das Jejunum 2 ml ungeschütztes PR-21 injiziert wurde. Schließlich wurden zwei ähnlichen Kontrollratten (Rat­ ten DA-3 und DA-4) intravenös 2 ml ungeschütztes PR-21 injiziert. Die Tabelle 7 zeigt die Menge von deacyliertem quaternären Precursor von Dopamin an, der in den homogenisierten Gehirnen der sechs Tiere nach­ weisbar ist.
Tabelle 7
Quaternärer Precursor von Dopamin in Rattengehirnen
Diese Ergebnisse zeigen die Kapazität von basischen Proteinoid-Mikro­ kugeln zur Einkapselung und zum Schutz eines Dopamin-Derivats vor den Verdauungsenzymen und dem basischen Millieu des Darms sowie die Tat­ sache, daß derartige Mikrokugeln durch die Intestinalwand in den nahezu neutralen Blutstrom transportiert werden, wo das verkapselte Dopamin-De­ rivat freigesetzt wird. Für eine erfolgreiche orale Abgabe eines derar­ tig verkapselten pharmakologischen Mittels müssen die säureempfindlichen basischen Proteinoid-Mikrokugeln geschützt sein, während sie den Mund und den Magen durchlaufen. Vorteilhafterweise wird dies durch einen her­ kömmlichen, erst im Darm löslichen Überzug bewerkstelligt, welcher sich nicht auflöst, bis er den Darm erreicht.
Beispiel 12
Eine gerührte Mischung von 2 Molteilen wasserfreier Glutaminsäure, 2 Molteile Lysin und 1 Molteil einer äquimolaren Mischung von neutralen Aminosäuren (Alanin, Glycin, Leucin, Phenylalanin, Prolin, Tyrosin und Valin) wird unter Stickstoff während eines Zeitraums von vier Stunden auf 170°C erhitzt. Das abgekühlte Reaktionsprodukt wird mit wässeriger Essigsäure mit einem pH von 2,25 extrahiert und der Extrakt durch eine Kollodiummembran gegen destilliertes Wasser 24 h lang dialysiert, wobei das Wasser alle 4 h ausgetauscht wurde. Der Inhalt der Dialyse­ röhrchen wird bis zur Trockene bei 65°C unter Vakuum eingedampft, und die zurückbleibenden Feststoffe werden zu einem feinen Pulver gemahlen. Wenn es zu einer wässerigen Lösung oder Suspension eines pharmakologischen Mit­ tels vom pH 7,4 zugegeben wird, bildet dieses neutrale pulverisierte Pro­ teinoid spontan eine große Menge von hohlen Mikrokugeln, welche die Lösung oder die Suspension verkapseln.
Diese Mikrokugeln sind im Humanserum stabil, lösen sich jedoch rasch in wässeriger Säure vom pH 2,5 unter Freisetzung ihres Inhalts auf. Da diese neutralen Proteinoid-Mikrokugeln destabilisiert werden, wenn sie einem reduzierten pH ausgesetzt sind, wie er angetroffen wird, wenn sie von Makrophagen verschlungen werden, sind sie für die intravenöse Verabreichung eines pharmakologischen Mittels, wie Azidothymidin, geeignet, welches in ungeschützter Form durch viele nicht als Ziel vorgesehene Körpergewebe und -zellen sowie durch die als Ziel vor­ gesehenen Makrophagen rasch absorbiert wird.

Claims (15)

1. Zubereitung, enthaltend ein pharmakologisch aktives Mittel, verkapselt mit Proteinoid-Mikrokugeln, deren Durchmesser über­ wiegend weniger als 10 µm betragen und die aus linearen ther­ mischen Kondensationspolymeren von gemischten Aminosäuren ge­ bildet sind.
2. Zubereitung nach Anspruch 1, worin die Mikrokugeln in zu­ mindest einem Abschnitt des Magendarmkanals stabil sind und im Blutstrom instabil sind, so daß sie leicht durch die ga­ strointestinale Mukosa hindurchgehen.
3. Zubereitung nach Anspruch 2, worin das Proteinoid sauer ist und die Mikrokugeln gegen Säuren und Enzyme im Mund stabil sind.
4. Zubereitung nach Anspruch 2, worin das Proteinoid basisch ist.
5. Zubereitung nach Anspruch 4, worin das pharmakologische Mittel ein Dopamin-Redox-Carrier-System ist.
6. Zubereitung nach Anspruch 2, worin das Proteinoid sauer und die Mikrokugeln gegen Säuren und Enzyme im Magen stabil sind.
7. Zubereitung nach Anspruch 6, worin das pharmakologische Mittel Insulin ist.
8. Zubereitung nach Anspruch 6, worin das pharmakologische Mittel Heparin ist.
9. Zubereitung nach Anspruch 6, worin das pharmakologische Mittel Physostigmin ist.
10. Zubereitung nach Anspruch 1, worin das Proteinoid neutral ist und die Mikrokugeln im Blutstrom stabil und bei reduzier­ tem pH instabil sind.
11. Zubereitung nach Anspruch 1, worin die Mikrokugeln über­ wiegend 0,5 bis 5,09 µm im Durchmesser sind.
12. Verfahren zur Mikroverkapselung eines pharmakologisch ak­ tiven Mittels in Mikrokugeln für gezielte Freisetzung inner­ halb eines ausgewählten pH-Bereiches, umfassend die Bildung einer Mischung eines Mittels mit einer pharmakologisch ver­ träglichen Flüssigkeit, wobei die Mischung einen pH außerhalb des erwähnten ausgewählten Bereiches aufweist, und In-Kontakt­ bringen der Mischung mit einem Proteinoid, das aus linearen thermischen Kondensationspolymeren gemischter Aminosäuren, die innerhalb des ausgewählten pH-Bereiches löslich und in der Mi­ schung unlöslich sind, gebildet wird, wobei Mikrokugeln mit einem Durchmesser von überwiegend weniger als 10 µm, die das aktive Mittel enthalten, gebildet werden.
13. Verfahren nach Anspruch 12, worin die pharmazeutisch ver­ trägliche Flüssigkeit Wasser ist.
14. Verfahren nach Anspruch 12, umfassend die vorbereitende Reinigung des Proteinoids durch Mischen mit Wasser, das einen pH innerhalb des ausgewählten Bereiches hat, und Abtrennen der erhaltenen wäßrigen Lösung des Proteinoids von irgendwelchem löslichen Material.
15. Verfahren zur Mikroverkapselung eines pharmakologisch akti­ ven Mittels nach Anspruch 12, wobei das pharmakologisch aktive Mittel Insulin umfaßt, die pharmakologisch verträgliche Flüs­ sigkeit Wasser umfaßt, und das Proteinoid ein thermisches Kon­ densationspolymer, abgeleitet aus etwa 2 Teilen Glutaminsäure, etwa 2 Teilen Asparaginsäure und etwa 1 Teil neutraler oder basischer α-Aminosäure ist.
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