DE3935736A1

DE3935736A1 - Pressling mit retardierter wirkstofffreisetzung

Info

Publication number: DE3935736A1
Application number: DE19893935736
Authority: DE
Inventors: Brigitta Korsatko-Wabnegg; Werner Korsatko
Original assignee: Chemie Linz Deutschland GmbH
Current assignee: Chemie Linz Deutschland GmbH
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 1991-05-02

Description

Die Anmeldung betrifft einen Preßling mit retardierter Wirk stofffreisetzung zur oralen oder parenteralen Applikation von Arzneistoffen.

In US-A-37 73 919 werden pharmazeutische Depotzusammensetzungen für die parenterale Anwendung beschrieben, die einen pharmazeu tischen Wirkstoff und das biologisch abbaubare Polymer Poly milchsäure (PLA), Polyglykolsäure (PGA) oder ein Copolymer aus Milchsäure und Glykolsäure enthalten und die den Wirkstoff über einen längeren Zeitraum hinweg kontrolliert abgeben. Diese Po lymere weisen aber hohe elastische Eigenschaften, eine hohe elektrostatische Aufladungstendenz und schlechte Fließei genschaften auf und sind daher nur sehr schwer zu festen Arz neiformen verpreßbar.

In EP-A-01 08 882 sind Preßlinge mit retardierter Wirkstoff freisetzung beschrieben, die aus Poly-D(-)-3-hydroxybuttersäure und einem pharmazeutischen Wirkstoff bestehen. Poly-D(-)-3-hy droxybuttersäure besitzt gute Fließeigenschaften und ist gut verpreßbar, hat aber den Nachteil, daß sie in-vivo nur sehr langsam abgebaut wird.

Es wurde nun unerwarteterweise gefunden, daß PLA durch Zusatz von Homo- oder Copolymer von D(-)-3-Hydroxybuttersäure (Poly- HB) ausgezeichnet verpreßbar wird und daß die Poly-HB in dieser Mischung in-vivo um vieles schneller abgebaut wird, als reine Poly-HB.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Preßling mit retardierter Wirkstofffreisetzung zur oralen oder paren teralen Applikation von Arzneistoffen, der dadurch gekenn zeichnet ist, daß der Preßling mindestens einen festen, pharma zeutischen Wirkstoff, Polymilchsäure und ein Homo- oder Copoly mer von D(-)-3-hydroxybuttersäure enthält.

Unter festen pharmazeutischen Wirkstoffen sind dabei feste, pharmazeutische Wirkstoffe oder Mischungen derselben zu verstehen, wobei die Wirkstoffe in freier Form oder in Form pharmakologisch verträglicher Salze, in Pulverform oder gra nuliert vorliegen können. Der erfindungsgemäße Preßling enthält etwa 5 bis 80 Gew.% Wirkstoff.

Die verwendete Polymilchsäure kann in Form des Racemates oder in Form ihrer angereicherten oder reinen Enantiomeren vorlie gen. Sie besitzt üblicherweise ein Molekulargewicht von etwa 2500 bis 200 000, bevorzugt ein Molekulargewicht von etwa 3000 bis 150 000 und kann beispielsweise nach den in US 37 73 919 oder GB-A-9 32 382 geoffenbarten Verfahrensweisen hergestellt werden.

Es können sowohl Homo- als auch Copolymere von D(-)-3-Hydroxy buttersäure verwendet werden. Homopolymere können beispiels weise nach der in EP-A-01 44 017, Copolymere nach der in EP-A-00 52 459 beschriebenen Verfahrensweise hergestellt wer den. Die üblicherweise verwendete Poly-HB besitzt ein Moleku largewicht von etwa 25 000 bis 1 000 000, bevorzugt von etwa 50 000 bis 800 000.

PLA und Poly-HB liegen im erfindungsgemäßen Preßling in einem Gewichtsverhältnis von etwa 10 : 90 bis 90 : 10 vor.

Die Preßlinge können ausschließlich aus Wirkstoff, PLA und Poly-HB bestehen, es ist aber auch möglich, daß sie darüber hinaus übliche galenische Hilfsstoffe, wie Gleit- und Schmier stoffe, Füllmittel oder Farbstoffe enthalten.

Die Retardwirkung des erfindungsgemäßen Preßlings ist vom Ge wichtsverhältnis Wirkstoff zu Polymer, vom Gewichtsverhältnis PLA zu Poly-HB, vom Molekulargewicht der Polymeren, von der Korngröße der Bestandteile und von der Art und Weise der Her stellung des Preßlings abhängig. Dies bietet dem Fachmann die Möglichkeit, durch Auswahl und Variation dieser Parameter für jeden Wirkstoff und für jede gewünschte Applikation eine ge zielte Freisetzung des Wirkstoffes über einen gewünschten Zeit raum hinweg völlig exakt einzustellen.

Die Erfindung betrifft weiterhin auch Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Preßlings.

Zur Herstellung des Preßlings wird mindestens ein fester phar mazeutischer Wirkstoff in fester, gelöster oder suspendierter Form mit fester oder gelöster Polymilchsäure und festem oder gelöstem Homo- oder Copolymer von D(-)-3-Hydroxybuttersäure vereinigt und durchmischt, worauf das gegebenenfalls vorhandene Lösungs- oder Verdünnungsmittel abgedampft, der Rückstand gege benenfalls getrocknet, gegebenenfalls vermahlen und verpreßt wird.

Nach einer Ausführungsform können Wirkstoff, PLA und Poly-HB jeweils in fester Form vereinigt, durchmischt und verpreßt wer den.

Das Durchmischen kann bei geringen Mengen mittels Pulverreib schale und Pistill oder einer Pulvermischdose erfolgen. Große Ansätze lassen sich mit Hilfe von rotierenden Trommeln, Schau felmischern, Tellermischern, Mischschnecken, Ribbonmischern, Konusmischern, Doppelkonusmischern und V-Mischern (Twin-Shell blender) gut durchmischen. Die erhaltenen Mischungen können di rekt ohne weitere Behandlung und mit oder ohne weitere Hilfs stoffe zu Tabletten, Drageekernen oder anderen Preßlingen be liebiger Form und Größe verpreßt werden. Die Herstellung der Preßlinge ist mit allen herkömmlichen Tablettenpressen wie bei spielsweise Exzenterpressen, Rundläuferpressen, hydraulischen Pressen möglich. Der Preßdruck kann über einen Bereich von 1 bis 10 Tonnen, das sind 98,1-981 N pro Tablette variiert wer den, wobei die Freisetzungsrate des Wirkstoffes bei einer Va riation des Preßdruckes keine signifikante Abhängigkeit vom Preßdruck aufweist.

Nach einer weiteren Ausführungsform, die bevorzugt für hoch zu dosierende Wirkstoffe eingesetzt werden kann, wird der Wirk stoff in einem Wirbelschichtgranulator beispielsweise nach der in EP-A-02 85 871 beschriebenen Verfahrensweise in fester Form vorgelegt und mit einer Lösung von PLA und von Poly-HB be sprüht, getrocknet und verpreßt. Der dabei erhaltene Preßling setzt den Wirkstoff im Vergleich zu einem Preßling, der durch Direktverpreßung erhalten wurde, wesentlich langsamer frei.

Nach einer anderen Ausführungsform wird der Wirkstoff in einem Verdünnungsmittel suspendiert, das gleichzeitig ein Lösungsmit tel für PLA und Poly-HB ist. Solche Lösungsmittel sind bei spielsweise halogenierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid oder Chloroform. Die Polymeren werden in fester oder gelöster Form zugegeben und mit der Suspension des Wirk stoffes gut verrührt, wobei sich die gegebenenfalls in fester Form zugegebenen Polymeren auflösen. Das Verdünnungsmittel wird anschließend abgedampft, der Rückstand getrocknet, vermahlen und verpreßt.

Nach einer anderen Ausführungsform wird der Wirkstoff in einem Lösungsmittel, das gleichzeitig auch ein Lösungsmittel für PLA und Poly-HB ist, gelöst und mit PLA und Poly-HB in gelöster Form versetzt. Nach dem Durchmischen der Lösung wird das Lö sungsmittel abgedampft und der Rückstand getrocknet, vermahlen und verpreßt.

Durch den Zusatz von Poly-HB zu PLA spielen die bekannten schlechten Verarbeitungseigenschaften von PLA unerwarteterweise keine Rolle mehr, auch wenn PLA gegenüber Poly-HB im Überschuß vorliegt. Die Mischung von PLA und Poly-HB zeigt die guten Fließeigenschaften von Poly-HB und kann somit auch ohne Zusatz irgendwelcher Hilfsstoffe problemlos zu festen Arzneiformen verpreßt werden.

Der biologische Abbau von Poly-HB geht in-vivo nur sehr langsam vor sich. Es wurde nun völlig unerwartet gefunden, daß der Ab bau von Poly-HB weitaus rascher erfolgt, wenn im Preßling neben Poly-HB zusätzlich PLA vorliegt. Dazu wurden in-vivo Ab baustudien durchgeführt, in denen Preßlinge subcutan in die Nackenfalte von Mäusen implantiert, nach einem bestimmten Zeit raum entnommen und auf ihren, dem abgebauten Polymeranteil ent sprechenden Gewichtsverlust überprüft wurden. Es zeigte sich, daß Poly-HB in Mischungen mit gleichen Gewichtsteilen PLA min destens 30mal so rasch im Körper der Versuchstiere abgebaut wird, als Poly-HB ohne Zusatz von PLA.

Beispiele

Als Wirkstoffe wurden 2-Amino-N-(2-(2,5-dimethoxyphenyl)-2- hydroxyethyl)acetamid (Midodrin) und N′-(3-Acetyl-4-(3-((1,1- dimethylethyl)amino)-2-hydroxypropoxy)phenyl) -N,N-diethylharn stoff (Celiprolol) gewählt. Das Molekulargewicht der verwende ten PLA betrug 20 325, jenes der verwendeten Poly-HB 68 170. Es wurde jeweils die Korngrößenfraktion von 200 bis 315 Mikrometer verwendet. Die Molekulargewichte wurden nach B. Trathnigg, C. Jorde, Journal of Chromatography, 385 (1987), Seite 17 durch Gelchromatographie bestimmt.

Zur Ermittlung der in-vitro Freisetzungsraten des Wirkstoffes wurden die erfindungsgemäßen Preßlinge den physiologischen Be dingungen entsprechend in 0,9%iger NaCl-Lösung bei 37°C und 90 rpM in verschließbaren Braunglasflaschen in einer Infors Inku bationsschüttelmaschine RS-1-T geschüttelt und in bestimmten Zeitabständen auf die freigesetzte Wirkstoffmenge untersucht. Die quantitative analytische Erfassung der Wirkstoffe erfolgte spektralphotometrisch.

Beispiel 1

Herstellung von Retardtabletten aus Midodrin-HCl, PLA und Poly- HB durch Direktverpressung
10 mg Midodrin-HCl wurden mit 50 mg einer Mischung aus Poly-HB und PLA,
A) im Verhältnis 3 : 1,
B) im Verhältnis 1 : 1 und
C) im Verhältnis 1 : 3,
in einem Konusmischer durchmischt. Die erhaltenen Mischungen wurden bei einem Preßdruck von 173,5 N/cm² zu Tabletten ver preßt.

Die Tabletten besaßen ein Gewicht von 60 mg, einen Durchmesser von 6 mm und eine Höhe von 2 mm. Die Bruchfestigkeit betrug von
A) 7,5 kp bis C) 3,0 kp.

Die freigesetzte Menge an Midodrin wurde spektralphotometrisch bei einer Wellenlänge von 289 nm bestimmt.

Mit Hilfe der Freisetzungsuntersuchungen wurden die in Tabelle 1 zusammengestellten Werte ermittelt, die in Abb. 1 der Zeich nung graphisch dargestellt sind. Die Werte beziehen sich dabei auf die freigesetzte Menge des Wirkstoffes in Gewichtsprozent bezogen auf die ursprüngliche Gesamtmenge des Wirkstoffes in der Tablette nach der jeweiligen Zeit (in Stunden).

Tabelle 1

Beispiel 2

Herstellung von Retardtabletten aus Celiprolol-HCl, PLA und Poly-HB durch Direktverpressung,
A) 150 mg Celiprolol-HCl, 25 mg Poly-HB und 25 mg PLA (7,5 : 1,25 : 1,25) ,
B) 100 mg Celiprolol-HCl, 50 mg Poly-HB und 50 mg PLA (5 : 2,5 : 2,5),
C) 50 mg Celiprolol-HCl, 75 mg Poly-HB und 75 mg PLA (2,5 : 3,75 : 3,75),
wurden in einem Konusmischer durchmischt. Die erhaltenen Mi schungen wurden bei einem Preßdruck von 195,18 N/cm² zu Tablet ten verpreßt. Die Tabletten besaßen ein Gewicht von 200 mg, einen Durchmesser von 8 mm und eine Höhe von 4 mm. Die Bruchfe stigkeit betrug für A) 10,5 kp, für B) 9,0 kp und für C) 4,0 kp.

Die freigesetzte Menge an Celiprolol-HCl wurde spektralphotome trisch bei einer Wellenlänge von 324 nm bestimmt.

Mit Hilfe der Freisetzungsuntersuchungen wurden die in Tabelle 2 zusammengestellten Werte ermittelt, die in Abb. 2 der Zeich nung graphisch dargestellt sind. Die Werte beziehen sich dabei auf die freigesetzte Menge des Wirkstoffes in Gewichtsprozent, bezogen auf die ursprüngliche Gesamtmenge des Wirkstoffes in der Tablette nach der jeweiligen Zeit (in Stunden).

Tabelle 2

Beispiel 3

Herstellung von Retardtabletten aus Celiprolol-HCl, PLA und Poly-HB durch Wirbelschichtgranulierung
Celiprolol-HCl-Granulat, erhalten durch Aufbaugranulierung mit Ethanol wurde in einem Wirbelschichtgranulator der Fa. Büchi AG, Modell Büchi 710 vorgelegt und mit 2%igen Lösungen von Poly-HB und PLA in Chloroform besprüht und getrocknet. Dabei entstand ein Granulat, das 12% Poly-HB, 12% PLA und 76% Celiprolol-HCl (1,2 : 1,2 : 7,6) enthielt. Das Granulat wurde anschließend bei einem Preßdruck von 195,18 N/cm² zu Tabletten verpreßt. Die Tabletten hatten ein Gewicht von 250 mg, einen Durchmesser von 8 mm und eine Höhe von 4 mm. Die Bruchfestigkeit betrug 19,5 kp, die Schütteldichte 0,45 g/ml und die Rüttel dichte 0,45 g/ml. Mit Hilfe der Freisetzungsuntersuchungen wur den die in Tabelle 3 zusammengestellten Werte ermittelt, die in Abb. 3 der Zeichnung graphisch dargestellt sind. Die Werte be ziehen sich dabei auf die freigesetzte Menge des Wirkstoffes in Gewichtsprozent, bezogen auf die ursprüngliche Gesamtmenge des Wirkstoffes in der Tablette nach der jeweiligen Zeit (in Stun den).

Zeit (h)
% freigesetzter Wirkstoff
0,5
21,18
1	33,19
2	56,60
3	73,34
4	83,13
5	90,62
6	94,61
7	97,11
8	98,38

Beispiel 4

Herstellung von Retardtabletten aus Celiprolol-HCl, PLA und Poly-HB durch Granulierung mit Hilfe des solvent-evaporation process
10 g Celiprolol-HCl wurden in 200 ml Chloroform suspendiert, mit jeweils 1 g Poly-HB und PLA versetzt und im Ultraschallbad behandelt. Anschließend wurde die Suspension am Rotovapor bei 40°C langsam zur Trockene eingedampft. Das gebildete Granulat wurde zerkleinert und gesiebt. Die Korngrößenfraktion von 200 bis 315 nm wurde verwendet, um bei einem Preßdruck von 195,18 N/cm² Tabletten herzustellen. Die Tabletten enthielten 84% Ce liprolol-HCl, 8% Poly-HB und 8% PLA. Sie hatten ein Gewicht von 250 mg, einen Durchmesser von 8 mm und eine Höhe von 4,3 mm. Die Bruchfestigkeit betrug mehr als 20 kp, die Schüttel dichte 0,21 g/ml und die Rütteldichte 0,31 g/ml. Mit Hilfe der Freisetzungsuntersuchungen wurden die in Tabelle 4 zusammenge stellten Werte ermittelt und in Abb. 4 der Zeichnung graphisch dargestellt. Die Werte beziehen sich dabei auf die Menge des freigesetzten Wirkstoffes in Gewichtsprozent, bezogen auf die ursprüngliche Gesamtmenge des Wirkstoffes in der Tablette nach der jeweiligen Zeit (in Stunden).

Zeit (h)
freigesetzter Wirkstoff (%)
0,5
28,04
1	44,31
2	96,85
3	100,00

Beispiel 5

Herstellung von Retardtabletten aus Celiprolol, PLA und Poly-HB durch Granulierung mit Hilfe des solvent-evaporation process
10 g Celiprolol-HCl wurden in 100 ml destilliertem Wasser ge löst und durch Zusatz von 10 ml 2 n NaOH unter Rühren in die Base übergeführt. Die wäßrige Phase wurde mehrmals mit Chloro form extrahiert, die organischen Phasen vereinigt, über Natriumsulfat getrocknet und filtriert. Die auf diese Weise hergestellte Lösung von Celiprolol in Chloroform wurde an schließend mit 1 g Poly-HB und 1 g PLA, jeweils gelöst in wenig Chloroform, unter Rühren versetzt. Das Lösungsmittel wurde am Rotovapor bei 40°C abgedampft, wobei eine gelbliche ölige Sub stanz zurückblieb, die im Vakuumtrockenschrank zu einem gelb lich weißen Granulat getrocknet wurde. Das Granulat wurde vor sichtig vermahlen und die Korngrößenfraktion von 200 bis 315 Mikrometer mittels einer elektrohydraulischen Presse bei einem Preßdruck von 195,18 N/cm² zu Tabletten verpreßt.

Die Tabletten enthielten 88,56% Celiprolol, 5,72% Poly-HB und 5,72% PLA. Sie hatten ein Gewicht von 250 mg, einen Durchmes ser von 8 mm und eine Höhe von 4,2 mm. Mit Hilfe der Freiset zungsuntersuchungen wurden die in Tabelle 5 zusammengestellten Werte ermittelt und in Abb. 5 der Zeichnung graphisch darge stellt. Die Werte beziehen sich dabei auf die freigesetzte Menge des Wirkstoffes in Gewichtsprozent, bezogen auf die ur sprüngliche Gesamtmenge des Wirkstoffes in der Tablette nach der jeweiligen Zeit (in Stunden).

Zeit (h)
freigesetzter Wirkstoff (%)
0,5
9,07
1	18,64
2	36,49
3	64,48
4	83,89
5	91,79

Beispiel 6

In-vivo Abbaustudien,
A) Poly-HB,
B) PLA,
C) Mischungen aus A und B im Gewichtsverhältnis 1 : 1,
wurden bei einem Preßdruck von 173,5 N/cm² zu Tabletten mit ei nem Gewicht von 60 mg, einem Durchmesser von 6 mm und einer Höhe von 2 mm verpreßt.

Je 10 Tabletten der Zusammensetzungen A), B) und C) wurden Mäu sen des Stammes NMRI, Biochemie Graz mit einem Körpergewicht von 20 bis 25 g subcutan in die Nackenfalte implantiert. Nach 5 Wochen wurden die Tabletten aus den Nackenfalten entnommen, ge waschen, bis zur Gewichtskonstanz getrocknet und die Biodegra dation des Polymers quantitativ gravimetrisch und gaschromato graphisch (G. Braunegg, B. Sonnleitner, R.M. Lafferty, European J.Appl. Microbiol. Biotechnol. 6, 29-37 (1978)) gemessen.

Die Tabletten der Zusammensetzung A) waren nach 5 Wochen fast unversehrt erhalten. Durchschnittlich waren nur 0,2 mg Poly-HB pro Woche im Körper abgebaut worden.

Die Tabletten der Zusammensetzungen B) und C) waren nach 5 Wo chen völlig und ohne jeden Rückstand abgebaut worden. Es wurde kein Polymermaterial mehr aufgefunden.

Da die Tabletten der Zusammensetzung C) 30 mg Poly-HB enthiel ten, waren daher mindestens 6 mg Poly-HB pro Woche im Körper der Mäuse abgebaut worden.

Claims

1. Preßling mit retardierter Wirkstofffreisetzung zur oralen oder parenteralen Applikation von Arzneistoffen, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßling mindestens einen festen, pharmazeutischen Wirkstoff, Polymilchsäure und ein Homo- oder Copolymer von D(-)-3-Hydroxybuttersäure enthält.

2. Preßling nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymilchsäure ein Molekulargewicht von 3000 bis 150 000 aufweist.

3. Preßling nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Homo- oder Copolymer von D(-)-3-Hydroxybuttersäure ein Mo lekulargewicht von 50 000 bis 800 000 aufweist.

4. Preßling nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymilchsäure und das Homo- oder Copolymer von D(-)-3-Hydroxybuttersäure in einem Gewichts verhältnis von 10 : 90 bis 90 : 10 vorliegen.

5. Preßling nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er 5 bis 80 Gewichtsprozent des festen, pharmazeutischen Wirkstoffes enthält.

6. Verfahren zur Herstellung eines Preßlings mit retardierter Wirkstofffreisetzung zur oralen oder parenteralen Applika tion von Arzneistoffen, dadurch gekennzeichnet, daß minde stens ein fester pharmazeutischer Wirkstoff in fester, ge löster oder suspendierter Form mit fester oder gelöster Polymilchsäure und festem oder gelöstem Homo- oder Copoly mer von D(-)-3-Hydroxybuttersäure vereinigt und durchmischt wird, worauf das gegebenenfalls vorhandene Lösungs- oder Verdünnungsmittel abgedampft, der Rückstand gegebenenfalls getrocknet, gegebenenfalls vermahlen und verpreßt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß min destens ein fester pharmazeutischer Wirkstoff mit fester Polymilchsäure und einem festen Homo- oder Copolymer von D(-)-3-Hydroxybuttersäure durchmischt und verpreßt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß min destens ein fester, pharmazeutischer Wirkstoff oder ein Granulat desselben in einem Wirbelschichtgranulator mit ei ner Lösung aus Polymilchsäure und Homo- oder Copolymer von D(-)-3-Hydroxybuttersäure besprüht, getrocknet und verpreßt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß min destens ein fester, pharmazeutischer Wirkstoff in einem Lösungsmittel für Polymilchsäure und für Homo- oder Copoly mer von D(-)-3-Hydroxybuttersäure suspendiert, mit gelöster Polymilchsäure und gelöstem Homo- oder Copolymer von D(-)- 3-Hydroxybuttersäure durchmischt wird, worauf das Lösungsmittel abgedampft, der Rückstand getrocknet, vermah len und verpreßt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß min destens ein fester, pharmazeutischer Wirkstoff in einem Lösungsmittel für Polymilchsäure und für Homo- oder Copoly mer von D(-)-3-Hydroxybuttersäure gelöst und mit gelöster Polymilchsäure und gelöstem Homo- oder Copolymer von D(-)- 3-Hydroxybuttersäure versetzt und durchmischt wird, worauf das Lösungsmittel abgedampft, der Rückstand getrocknet, vermahlen und verpreßt wird.