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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine pharmazeutische Formulierung
zur Verwendung in der Verabreichung von Medikamenten durch Inhalation.
Insbesondere betrifft diese Erfindung eine pharmazeutische Formulierung
von Salmeterol oder einem pharmazeutisch akzeptablen Salz davon
(wie dem Xinafoatsalz) zur Verwendung in Druckdosierinhalatoren
("pressurised metered
dose inhalers",
MDIs). Die Erfindung betrifft ebenfalls Verfahren zu ihrer Herstellung
und ihre Verwendung in der Therapie.
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BESCHREIBUNG
DES STANDES DER TECHNIK
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Inhalatoren
sind allgemeine bekannte Vorrichtungen zur Verabreichung von pharmazeutisch
aktiven Stoffen an die Atemwege durch Inhalation. Solche aktiven
Stoffe, die üblicherweise
durch Inhalation übertragen
werden, schließen
Bronchodilatatoren, wie β2-Agonisten
und Anticholinergika, Kortikosteroide, Antiallergika und andere
Stoffe ein, die effizient durch Inhalation verabreicht werden können, wodurch
die therapeutische Breite erhöht
und die Nebenwirkungen des aktiven Stoffes reduziert werden.
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4-Hydroxy-α1-[[[6-(4-phenylbutoxy)hexyl]amino]methyl]-1,3-benzoldimethanol
wurde als einer eines breiten Bereichs von Bronchodilatatoren in
GB-A-2140800 beschrieben. Diese Verbindung ist ebenfalls unter dem
generischen Namen Salmeterol bekannt, dessen 1-Hydroxy-2-naphthoatsalz
(Xinafoat) weithin als eine hochwirksame Behandlung von inflammatorischen
Krankheiten wie Asthma und chronisch obstruktiver Lungenkrankheit
(COPD) bekannt geworden ist.
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Dosierinhalatoren
(metered dose inhalers, "MDIs") sind der üblichste
Typ eines breiten Bereiches von Inhalatortypen und verwenden ein
verflüssigtes
Treibmittel, um Tröpfchen,
die das pharmazeutische Produkt enthalten, in die Atemwege als Aerosol
auszustoßen.
MDI-Formulierungen werden allgemein als Lösungsformulierungen oder Suspensionsformulierungen
charakterisiert.
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Die
am häufigsten
verwendeten Aerosoltreibmittel für
Medikamente sind Freon 11 (CCl3F) im Gemisch mit
Freon 12 (CCl2F2)
und Freon 114 (CF2Cl.CF2Cl).
Jedoch wird jetzt angenommen, daß diese Treibmittel den Abbau
von Ozon in der Stratosphäre
hervorrufen, und ihre Verwendung wird jetzt eingestellt, um die
Verwendung aller CFK-haltigen Aerosoltreibmittel zu eliminieren.
Es besteht deshalb ein Bedarf an der Bereitstellung einer Aerosolformulierung
für Medikamente,
die sogenannte "ozonfreundliche" Treibmittel verwenden.
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Hydrofluoralkane
(HFAs; bekannt als Fluorkohlenwasserstoffe oder FKWs) enthalten
kein Chlor und werden als weniger zerstörerisch für Ozon betrachtet, und diese
sind vorgeschlagene Ersatzstoffe für CFKs. Insbesondere wurden
1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFA134a) und 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluorpropan
(HFA227) als beste Kandiaten für
Nicht-CFK-Treibmittel anerkannt.
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Die
Effizienz einer Aerosolvorrichtung, wie eines MDI, ist eine Funktion
der am geeigneten Ort in der Lunge abgeschiedenen Dosis. Die Abscheidung
wird durch verschiedene Faktoren beeinflußt, von denen der wichtigste
die aerodynamische Teilchengröße ist.
Feste Teilchen und/oder Tröpfchen
in einer Aerosolformulierung können
durch ihren Massenmedianwert des aerodynamischen Durchmessers gekennzeichnet
werden (MMAD, der Durchmesser, um den die aerodynamischen Massendurchmesser
gleich verteilt sind).
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Die
Teilchenabscheidung in der Lunge hängt weitgehend von drei physikalischen
Mechanismen ab:
- 1. Aufprall, eine Funktion
der Teilchenträgheit;
- 2. Sedimentation aufgrund von Schwerkraft; und
- 3. Diffusion, die aus der Brown'schen Bewegung von feinen Teilchen im
Submikrometerbereich (<1 μm) resultiert.
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Die
Masse der Teilchen bestimmt, welcher der drei Hauptmechanismen vorherrscht.
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Der
effektive aerodynamische Durchmesser ist eine Funktion der Größe, Form
und Dichte der Teilchen und wird die Größe der auf sie wirkenden Kräfte beeinflussen.
Obwohl Trägheits-
und Gravitationseffekte mit zunehmender Teilchengröße und Teilchendichte
zunehmen, nehmen zum Beispiel die durch Diffusion erzeugten Verschiebungen
ab. In der Praxis spielt Diffusion eine geringe Rolle in der Abscheidung
aus pharmazeutischen Aerosolen. Aufprall und Sedimentation können aus
einer Messung des MMAD bewertet werden, der die Verschiebung über Stromlinien
unter dem Einfluß von
Trägheit
bzw. Schwerkraft bestimmt.
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Aerosol-Teilchen
mit äquivalentem
MMAD und GSD (geometrische Standardabweichung) weisen eine ähnliche
Abscheidung in der Lunge auf, unabhängig von ihrer Zusammensetzung.
Die GSD ist ein Maß für die Variabilität der aerodynamischen
Teilchendurchmesser.
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Zur
Inhalationstherapie gibt es einen Vorzug für Aerosole, in denen die Teilchen
zur Inhalation einen Durchmesser von ca. 0,5 bis 5 μm haben.
Teilchen, die größer als
5 μm im
Durchmesser sind, werden primär durch
Trägheitsaufprall
in der Mundrachenhöhle
abgeschieden, Teilchen mit 0,5 bis 5 μm Durchmesser, die hauptsächlich durch
die Schwerkraft beeinflußt
werden, sind ideal zur Abscheidung in den leitenden Atemwegen, und
Teilchen mit 0,5 bis 3 μm
Durchmesser sind wünschenswert
zur Aerosolübertragung
in die Lungenperipherie. Teilchen von weniger als 0,5 μm können ausgeatmet
werden.
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Atembare
Teilchen werden allgemein als diejenigen mit aerodynamischen Durchmessern
von weniger als 5 μm
betrachtet. Diese Teilchen, insbesondere diejenigen mit einem Durchmesser
von ca. 3 μm,
werden effizient in den unteren Atemwegen durch Sedimentation abgeschieden.
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Es
wurde kürzlich
bei Patienten mit milder und schwerer Atemwegsobstruktion gezeigt,
daß die
Teilchengröße der Wahl
für ein β2-Agonisten- oder anticholinerges
Aerosol ca. 3 μm
sein sollte (P. Zaanen et al., Int. J. Pharm. (1994) 107, 211–217, Int.
J. Pharm. (1995) 114, 111–115,
Thorax (1996), 51, 977–980).
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Viele
der für
den MMAD von Teilchen relevanten Faktoren sind relevant für Tröpfchen,
und die zusätzlichen
Faktoren der Geschwindigkeit der Lösungsmittelverdampfung und
der Oberflächenspannung
sind ebenfalls wichtig.
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In
Suspensionsformulierungen wird die Teilchengröße im Prinzip während der
Herstellung durch die Größe gesteuert,
auf die das feste Medikament reduziert wird, gewöhnlich durch Mikronisierung.
Falls jedoch der suspendierte Wirkstoff die geringste Löslichkeit
im Treibmittel hat, kann ein als Ostwald-Reifung bekannter Prozeß zu Teilchengrößenwachstum
führen.
Ebenfalls können
Teilchen eine Tendenz zur Aggregation aufweisen oder an Teilen des
MDI anhaften, zum Beispiel an der Dose oder am Ventil. Die Wirkung
der Ostwald-Reifung und insbesondere der Wirkstoffabscheidung kann
besonders schwerwiegend für
hochwirksame Wirkstoffe (einschließlich Salmeterol) sein, die
in geringen Dosen formuliert werden müssen. Lösungsformulierungen leiden
nicht an diesen Nachteilen, sondern leiden an unterschiedlichen,
indem die Teilchengröße sowohl
eine Funktion der Geschwin digkeit der Verdampfung des Treibmittels
aus der Formulierung als auch der Zeit zwischen der Freisetzung
der Formulierung aus der Dose und dem Moment der Inhalation ist.
Daher kann sie einer beträchtlichen
Variabilität
unterliegen und ist allgemein schwierig zu steuern.
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Neben
ihrem Einfluß auf
das therapeutische Profil eines Wirkstoffs hat die Größe von Aerosolteilchen einen
wichtigen Einfluß auf
das Nebenwirkungsprofil eines Wirkstoffs. Zum Beispiel ist es allgemein
bekannt, daß die
Mundrachenhöhlenabscheidung
von Aerosolformulierungen von Steroiden zu Nebenwirkungen führen kann,
wie Candidiasis von Mund und Rachen. Außerdem kann ein höherer systemische
Kontakt mit den Aerosolteilchen aufgrund einer tiefen Lungenpenetration
die ungewünschten
systemischen Wirkungen bestimmter Wirkstoffe steigern. Zum Beispiel
kann der systemische Kontakt mit bestimmten Steroiden Nebenwirkungen
auf den Knochenmetabolismus und das Knochenwachstum erzeugen.
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WO
98/56349 offenbart Formulierungen bestimmter Medikamente in Lösung in
HFA-Treibmitteln, die eine Komponente mit geringer Flüchtigkeit
enthalten. WO 99/13867 liefert Einzelheiten zur Verwendung von S-Salmeterol
in der Therapie. WO 99/65464 beschreibt Aerosolformulierungen aus
zwei oder mehr Medikamenten, worin wenigstens ein Medikament in
Lösung
ist und wenigstens ein Medikament in Suspension in der Formulierung
ist.
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Wir
haben hier eine Formulierung von Salmeterol erfunden, die einige
oder alle der oben genannten Nachteile eliminiert oder substantiell
abmildert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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So
stellen wir erfindungsgemäß eine pharmazeutische
Aerosolformulierung bereit, die (i) 0,025–0,05 % G/V Salmeterolbase,
(ii) 1,1,1,2-Tetrafluorethan,
1,1,1,2,3,3,3-Heptafluor-n-propan oder eine Mischung daraus als
Treibmittel, (iii) 0,5–3
% G/G einer Komponente mit geringer Flüchtigkeit, ausgewählt aus
Glycerin und Polyethylenglykol, und (iv) 3–12 % G/G Ethanol als Solubilisierungsmittel
umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Salmeterol vollständig
in der Formulierung gelöst
ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Gegenwart der Komponente mit geringer Flüchtigkeit in der Lösungsformulierung
erhöht
die feine Teilchenmasse ("fine
particle mass",
FPM), wie durch den Gehalt der Stufen 3–5 eines Anderson Cascade Impactor
bei Auslösung
der Formulierung definiert, relativ zu Lösungsformulierungen, die diese
Komponente auslassen. Lösungsformulierungen,
die die, Komponente mit geringer Flüchtigkeit auslassen, führen allgemein zu
einer Teilchen größenverteilung,
die einen höheren
Gehalt feiner Teilchen aufweist; solche Verteilungen stimmen allgemein
nicht mit der Verteilung der bestehenden kommerzialisierten Suspensionsformulierung überein,
die CFKs enthalten, und mögen
deshalb nicht bioäquivalent
sein.
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Das
Treibmittel wird aus 1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFA134a), 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluor-n-propan (HFA227)
und Mischungen daraus ausgewählt.
Das bevorzugte Treibmittel ist 1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFA134a).
Ein alternatives Treibmittel von Interesse ist 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluor-n-propan (HFA227).
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Die
Flüchtigkeitskomponente
ist Glycerin oder Polyethylenglykol (z.B. PEG200 oder PEG400). Glycerin
ist von besonderem Interesse. Polyethylenglykol ist ebenfalls von
besonderem Interesse, z.B. PEG200 oder PEG400, speziell PEG200.
Die Komponente mit geringer Flüchtigkeit
ist in einer Menge von 0,5 bis 3 % (G/G) vorhanden.
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Das Solubilisierungsmittel
ist Ethanol
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Überraschend
haben wir festgestellt, daß Salmeterolbase
substantiell stärker
löslich
in Mischungen aus Ethanol/HFA134a und Ethanol/HFA227 als racemisches
Salmeterolxinafoat oder sogar R-Salmeterolxinafoat ist. Es ist ebenfalls
von Interesse, Salmeterolbase als R-Salmeterolbase zu verwenden.
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Die
Verwendung von R-Salmeterolbase hat den weiteren Vorteil, daß sie die
höhere
Wirkung von R-Salmeterol relativ zu racemischem Salmeterol nutzt,
mit dem Ergebnis, daß eine
geringe Konzentration des Wirkstoffs in Lösung erforderlich ist.
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Wie
aus den Beispielen ersichtlich ist, zeigen Formulierungen von Salmeterolbase
in Ethanol und HFA134a oder HFA227 besonders ausgezeichnete Übertragungseigenschaften
und geben die Teilchenverteilungseigenschaften der derzeit vermarkteten
CFK-haltigen Suspensionsformulierung von Salmeterolxinafoat getreu
wider.
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Im
Vorhergehenden werden Wirkstoffmengen, ausgenommen wenn anders angegeben,
als geeignet für
Salmeterolbase angegeben, aber es versteht sich, daß für ein Salmeterolxinafoat
oder ein anderes pharmazeutisch akzeptables Salz davon eine geeignete
Umwandlung vorgenommen werden kann, um eine geeignete Masse des
Wirkstoffs in der übertragenen
Dosis zu ergeben. Zum Beispiel entspricht eine Dosis von 25 μg Salmeterol
einer Dosis von 36,3 μg
Salmeterolxinafoat. Es versteht sich ebenfalls, daß Salmeterol
als Racemat oder in Form eines enantiomer angereicherten (oder gereinigten)
einzelnen R- oder S-Enantiomers verwendet werden kann. Im Vorhergehenden
werden Wirkstoffmengen als geeignet für den racemischen Wirkstoff angegeben,
aber es versteht sich, daß die
Einstellung der Dosierungsmasse angemessen sein kann, wenn ein unterschiedliches
Verhältnis
von Enantiomeren eingesetzt wird. Zum Beispiel kann R-Salmeterol
wünschenswert
mit einer Hälfte
der normalen Dosis von racemischem Salmeterol eingesetzt werden.
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Wir
bevorzugen, daß die
Formulierung geeignet zur Übertragung
einer therapeutischen Menge von Salmeterol in einer oder zwei Auslösungen geeignet
ist. Bevorzugt wird die Formulierung zur Übertragung von 25–50 μg Salmeterol
pro Auslösung
geeignet sein, speziell 25 μg
pro Auslösung.
Die erfindungsgemäße Formulierung
wird in Verbindung mit einem geeigneten Dosierventil verwendet werden.
Wir bevorzugen, daß die Formulierung
durch ein Dosierventil ausgelöst
wird, das ein Volumen zwischen 50 und 100 μl übertragen kann, zum Beispiel
50 μl oder
63 μl.
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100 μl sind ebenfalls
geeignet. Für
eine 25 μg-Dose
wäre die
pro Auslösung übertragene
Endkonzentration von Salmeterol, wenn ein 50 μl-Dosiervolumen verwendet wird,
0,05 % (G/V) oder 0,042 % (G/G). Wenn ein 63 μl Dosiervolumen verwendet wird,
wäre die
Endkonzentration von pro Auslösung übertragenem
Salmeterol 0,04 % (G/V) oder 0,033 % (G/G). Falls ein 100 μl-Dosierventil zu verwenden
wäre, dann
wäre für eine 25 μg-Dosis die
Endkonzentration von pro Auslösung übertragenem
Salmeterol 0,025 % (G/V) oder 0,021 % (G/G). Der vorhergehende Bezug
auf G/G-Werte ist ungefähr,
indem er nicht die Fehlübereinstimmung
der Dichte zwischen HFA134a und Ethanol kompensiert, jedoch können die
genauen Zahlen leicht bestimmt werden.
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Die
Verwendung einer größeren Dosierkammer,
z.B. 100 μl,
ist allgemein bevorzugt.
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Wir
bevorzugen, daß die
Formulierung zwischen 0,8 und 1,6 % G/G, insbesondere 1,0 und 1,6
% (G/G) einer Komponente mit geringer Flüchtigkeit enthält. Wir
bevorzugen speziell, 1,3 % (G/G) zu verwenden. Wir bevorzugen ebenfalls
speziell, 1,0 % (G/G) der Komponente mit geringer Flüchtigkeit
zu verwenden. Jedoch ist der am meisten bevorzugte Bereich für die Komponente
mit geringer Flüchtigkeit
0,5–1
% G/G, zum Beispiel 0,5 %, 0,75 % oder 1 % G/G.
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Es
ist notwendig, die Komponente mit geringer Flüchtigkeit, das Solubilisierungsmittel
und das Treibmittel in relativen Anteilen einzusetzen, so daß die Komponenten
frei mischbar sind.
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Abhängig von
der Endkonzentration von Salmeterol in der Formulierung, dem Treibmittel
und der genauen Menge der Komponente mit geringer Flüch tigkeit
wird die erforderliche Konzentration des Solubilisierungsmittels
(d.h. Ethanol) variieren.
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Wenn
die Konzentration von Salmeterol (vorhanden als freie Base) 0,05
G/V beträgt
und das Treibmittel 1,1,1,2-Tetrafluorethan ist, dann ist eine Ethanolmenge
von 4–10
%, bevorzugt 4–6
% G/G, zum Beispiel 6 % G/G geeignet. Wenn die Konzentration von
Salmeterol (vorhanden als freie Base) 0,04 G/V beträgt und das Treibmittel
1,1,1,2-Tetrafluorethan ist, dann ist eine Ethanolmenge von 4–10 %, bevorzugt
4–6 %
G/G, z.B. 5 % G/G, geeignet. Wenn die Konzentration von Salmeterol
(vorhanden als freie Base) 0,025 G/V beträgt und das Treibmittel 1,1,1,2-Tetrafluorethan
ist, dann ist eine Ethanolmenge von 3–10 %, bevorzugt 3–5 % G/G,
z.B. 4 oder 5 % G/G, geeignet. Wenn die Konzentration von Salmeterol
(vorhanden als freie Base) 0,05 G/V beträgt und Treibmittel 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluor-n-propan
ist, dann ist eine Ethanolmenge von 4–10 %, bevorzugt 4–6 % G/G,
zum Beispiel 6 % G/G, geeignet. Wenn die Konzentration von Salmeterol
(vorhanden als freie Base) 0,04 G/V beträgt und das Treibmittel 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluor-n-propan ist, dann
ist eine Ethanolmenge von 4–10
%, bevorzugt 4–6
% G/G, z.B. 5 % G/G geeignet. Wenn die Konzentration von Salmeterol
(vorhanden als freie Base) 0,025 G/V beträgt und das Treibmittel 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluor-n-propan ist, dann
ist eine Ethanolmenge von 3–10
%, bevorzugt 3–5
% G/G, z.B. 4 oder 5 % G/G, geeignet.
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Die
Konzentration von Salmeterol (als freie Base) in der Formulierung
beträgt
0,025–0,05
% G/V. Wenn 1,1,1,2-Tetrafluorethan das Treibmittel ist, dann ist
die bevorzugte Konzentration von Ethanol als Solubilisierungsmittel
in der Formulierung 3–12
%, zum Beispiel 3–10
%, besonders bevorzugt 3–6
%, speziell 4–6 %
G/G. Wenn 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluor-n-propan das Treibmittel ist,
dann ist die bevorzugte Konzentration von Ethanol als Solubilisierungsmittel
in der Formulierung 3–12
%, z.B. 3–10
%, besonders bevorzugt 3–6
%, speziell 4–6
% G/G. Höhere
Konzentrationen von Ethanol in HFA134a und HFA227, wie 8–10 %, z.B.
10 % G/G, werden allgemein eingesetzt werden, wenn es gewünscht ist,
Glycerin als Komponente mit geringer Flüchtigkeit in einer Menge von
0,8 % oder darüber
einzusetzen, z.B. 1 % G/G oder ähnlich,
um die Solubilisierung des Glycerins in der Formulierung sicherzustellen.
Geringere Konzentrationen von Ethanol in HFA134a und HFA227, wie
4–6 %,
z.B. 5 % G/G, werden allgemein eingesetzt werden, wenn es gewünscht ist,
Glycerin als Komponente mit geringer Flüchtigkeit in einer Menge von
ca. 0,5 % G/G einzusetzen, oder wenn die Komponente mit geringer
Flüchtigkeit
Polyethylenglykol (z.B. PEG200 oder PEG400) ist.
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Erfindungsgemäße Formulierungen
werden bevorzugt Salmeterol als einziges Medikament enthalten. Jedoch
können
ebenfalls Formulierungen erwogen werden, die Medikamente zusätzlich zu
Salmeterol enthalten, wie Kortikosteroide oder anticholinerge Verbindungen.
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Erfindungsgemäße Formulierungen,
die tensidfrei sind, sind bevorzugt. Erfindungsgemäße Formulierungen,
die frei von allen Exzipienten neben dem Solubilisierungsmittel
(d.h. Ethanol), der Komponente mit geringer Flüchtigkeit (wie Glycerin oder
Polyethylenglykol) und dem Treibmittel sind, sind besonders bevorzugt. Jedoch
haben wir beobachtet, daß Lösungsformulierungen
von Salmeterol eine Tendenz zeigen, einen chemischen Abbau bei Lagerung
aufzuweisen. Ohne Beschränkung
auf die Theorie nehmen wir an, daß dieser chemische Abbau auf
einer säurekatalysierten
Dimerisierung des Salmeterols beruhen kann. Daher kann es bevorzugt
sein, ein Mittel in einer Menge einzuführen, die den chemischen Abbau
von Salmeterol in der Formulierung verhindern kann. Zum Beispiel
schließen
Mittel, die die säurekatalysierte
Dimerisierung verhindern können,
Basen ein, wie Natrium- oder Kaliumhydroxid oder Natriumcarbonat
oder ein organisches Amin. Es kann ebenfalls notwendig sein, eine
geringe Menge von Wasser in die Formulierung einzuführen, zum
Beispiel 0,05 – 2
% G/G Wasser oder mehr, bevorzugt 0,1-1 % G/G Wasser. Der chemische Abbau
kann ebenfalls durch Oxidation gefördert werden, die z.B. aus
Spuren von Peroxid herrührt,
die in Ventilkomponenten (wie Peroxid-vulkanisierten Kautschuken)
oder Exzipienten vorhanden sind. Bevorzugt wird die Peroxidkontamination
durch Verwendung von geeignet gereinigten Ventilkomponenten und
dgl. vermieden. Alternativ kann ein Antioxidationsmittel eingesetzt
werden (bevorzugt eines, das keine Säure ist). Erfindungsgemäße Formulierungen,
die frei von allen Exzipienten neben dem Solubilisierungsmittel
(d.h. Ethanol), der Komponente mit geringer Flüchtigkeit (wie Glycerin oder
Polyethylenglykol), dem Mittel, das den chemischen Abbau von Salmeterol
verhindern kann, und jedem Wasser in der Formulierung und dem Treibmittel
sind, sind ebenfalls bevorzugt.
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Die
erfindungsgemäße pharmazeutische
Zusammensetzung kann in Dosen gefüllt werden, die zur Übertragung
pharmazeutischer Aerosolformulierungen geeignet sind. Dosen umfassen
allgemein einen Behälter,
der dem Dampfdruck des HFA-Treibmittels standhalten kann, wie eine
Kunststoff- oder kunststoffbeschichtete Glasflasche oder bevorzugt
eine Metalldose, zum Beispiel eine Aluminiumdose, die gegebenenfalls eloxiert,
lackbeschichtet und/oder kunststoffbeschichtet sein kann, wobei
der Behälter
mit einem Dosierventil verschlossen wird. Dosen können mit
einem Polymer wie in WO 96/32151 beschrieben beschichtet werden, zum
Beispiel mit einer Mischung aus Polyethersulfon (PES) und Polytetrafluorethylen
(PTFE). Ein anderes Polymer zur Beschichtung, das erwogen werden
kann, ist FEP (fluoriertes Ethylenpropylen). Die Dosierventile werden
konstruiert, um eine abgemessene Menge der Formulierung pro Auslösung zu übertragen,
und beinhalten eine Dichtung zur Verhinderung der Leckage von Treibmittel
durch das Ventil. Die Dichtung kann jedes geeignete elastomere Material
umfassen, wie z.B. Polyethylen niedriger Dichte, Chlorbutyl, schwarze
und weiße
Butadien-Acrylnitril-Kautschuke, Butylkautschuk, Neopren, EPDM (ein
Polymer aus Ethylen-Propylen-Dien-Monomeren)
(z.B. wie in WO 95/02651 beschrieben) und TPE (thermoplastisches
Elastomer; z.B. wie in WO 92/11190 beschrieben). EPDM und TPE-Kautschuke sind bevorzugt.
EPDM-Kautschuke sind besonders bevorzugt. Geeignete Ventile sind
kommerziell erhältlich
von Herstellern, die allgemein in der Aerosolindustrie bekannt sind,
z.B. von Valois, Frankreich (z.B. DF10, DF30, DF60), Bespak plc,
UK (z.B. BK300, BK356, BK357) und 3M-Neotechnic Ltd. UK (z.B. SpraymiserTM). Das DF31-Ventil von Valois, Frankreich,
ist ebenfalls geeignet.
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Ventilsitze,
speziell der Dichtungssitz, und ebenfalls die Sitze um die Dosierkammer
werden bevorzugt aus einem Material hergestellt, das inert gegenüber der
Extraktion in die Inhalte der Formulierung ist und ihr widersteht,
speziell da die Inhalte Ethanol einschließen.
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Ventilmaterialien,
speziell das Material zur Herstellung der Dosierkammer, werden bevorzugt
aus einem Material hergestellt, das inert gegenüber der Verformung durch Inhalte
der Formulierung ist und ihr widersteht, speziell da die Inhalte
Ethanol einschließen.
Besonders geeignete Materialien zur Verwendung in der Herstellung
der Dosierkammer schließen
Polyester, z.B. Polybutylenterephthalat (PBT), und Acetale ein,
speziell PBT.
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Materialien
zur Herstellung der Dosierkammer und/oder des Ventilstamms können wünschenswert
fluoriert, partiell fluoriert oder mit fluorhaltigen Stoffen imprägniert sein,
um der Wirkstoffabscheidung zu widerstehen.
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Ventile,
die vollständig
oder substantiell aus Metallkomponenten zusammengesetzt sind (z.B.
Spraymiser, 3M-Neotechnic), sind speziell zur erfindungsgemäßen Verwendung
geeignet.
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Herkömmliche
Masseherstellungsverfahren und Ausrüstung, die den Fachleuten auf
dem Gebiet der pharmazeutischen Aerosolherstellung allgemein bekannt
sind, können
zur Herstellung von Chargen im großen Maßstab zur gewerblichen Herstellung
von gefüllten
Dosen eingesetzt werden. So kann zum Beispiel in einem Masseherstellungsverfahren
ein Dosierventil auf eine Aluminiumdose zur Bildung einer leeren
Dose aufgequetscht werden. Das Medikament wird einem Befüllungsgefäß zugeführt, und
eine Mischung aus Ethanol, Komponente mit geringer Flüchtigkeit
und verflüssigtem
Treibmittel wird durch das Befüllungsgefäß in ein
Herstellungsgefäß druckgefüllt. Eine
Teilmenge der Formulierung wird dann durch das Dosierventil in die
Dose gefüllt.
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In
einem alternativen Verfahren wird eine Teilmenge der verflüssigten
Formulierung in eine offene Dose unter Bedingungen gegeben, die
ausreichend kalt sind, so daß die
Formulierung nicht verdampft, und dann wird ein Dosierventil auf
die Dose aufgequetscht.
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In
einem alternativen Verfahren wird eine Teilmenge von Medikament,
das im Solubilisierungsmittel und in der Komponente mit geringer
Flüchtigkeit
gelöst
ist, in eine leere Dose gegeben, ein Dosierventil wird aufgequetscht,
und das Treibmittel wird in die Dose durch das Ventil eingefüllt.
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Typischerweise
wird in Chargen, die zur pharmazeutischen Verwendung hergestellt
werden, jede gefüllte
Dose auf Gewicht überprüft, mit
einer Chargennummer codiert und in ein Gestell zur Lagerung vor
der Freisetzungsuntersuchtung verpackt.
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Jede
gefüllte
Dose wird zweckmäßig in eine
geeignete Kanalisierungsvorrichtung vor der Verwendung zur Bildung
eines Dosierinhalators zur Verabreichung des Medikaments in die
Lungen oder Nasenhöhle
eines Patienten eingepaßt.
Geeignete Kanalisierungsvorrichtungen umfassen zum Beispiel einen
Ventilauslöser
und einen zylindrischen oder konusartigen Durchtritt, durch den
Medikament aus der gefüllten
Dose über
das Dosierventil in die Nase oder den Mund eines Patienten übertragen
werden kann, zum Beispiel einen Mundstückauslöser.
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In
einer typischen Anordnung sitzt der Ventilstamm in einem Düsenblock,
der eine Öffnung
aufweist, die zur einer Expansionskammer führt. Die Expansionskammer hat
eine Ausgangsöffnung,
die sich in das Mundstück
erstreckt. Durchmesser der Auslöser-(Ausgangs)-Öffnung im
Bereich von 0,15–0,45
mm, speziell 0,2–0,45
mm sind allgemein geeignet, zum Beispiel 0,25, 0,30, 0,33 oder 0,42
mm. 0,22 mm ist ebenfalls geeignet. Wir haben festgestellt, daß es vorteilhaft
ist, einen kleinen Durchmesser zu verwenden, zum Beispiel 0,25 mm
oder weniger, insbesondere 0,22 mm, da dies zu einem höheren FPM
und einer geringeren Rachenabscheidung zu führen neigt. 0,15 mm ist ebenfalls
besonders geeignet. Die Abmessungen der Öffnung sollten nicht so klein
sein, daß eine
Blockierung des Strahls auftritt.
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Aulöserstrahlmengen
sind typischerweise im Bereich von 0,30–1,7 mm, z.B. 0,30, 0,65 oder
1,50 mm. Kleinere Abmessungen sind bevorzugt, z.B. 0,65 mm oder
0,30 mm.
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Zur
Vermeidung von Wassereintritt in die Formulierung kann es wünschenswert
sein, das MDI-Produkt in einer flexiblen Verpackung zu umhüllen, die
dem Wassereintritt widerstehen kann und die Absorption oder Freisetzung
von etwaigem Treibmittel erlauben kann, das aus der Dose entweichen
kann. Es kann ebenfalls wünschenswert
sein, ein Trockenmittel in die Verpackung einzuführen. Exemplarische Überverpackungen werden
in US-PS 6119853
beschrieben.
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Dosierinhalatoren
werden geschaffen, um eine feste Einheitsdosierung von Medikament
pro Auslösung
oder "Sprühstoß" abzugeben, zum Beispiel
im Bereich von 10 bis 5000 μg
Medikament pro Sprühstoß.
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Die
Verabreichung von Medikament kann zur Behandlung von milden, moderaten
oder schweren, akuten oder chronischen Symptomen oder zur prophylaktischen
Behandlung indiziert sein. Die Behandlung kann für Asthma, chronisch-obstruktive
Lungenkrankheit (COPD) oder andere Atemwegsstörungen sein. Man wird einsehen,
daß die
präzise
verabreichte Dosis vom Alter und Zustand des Patienten abhängen wird,
und die Menge und Häufigkeit
der Verabreichung wird letztlich in der Verantwortung des behandelnden
Arztes liegen. Typischerweise kann eine Verabreichung ein- oder
mehrmals erfolgen, zum Beispiel 1- bis 8-mal pro Tag, was zum Beispiel
1, 2, 3 oder 4 Sprühstöße jedes
Mal ergibt. Das bevorzugte Behandlungsschema beträgt 2 Sprühstöße oder
25 μg/Sprühstoß Salmeterol,
2-mal pro Tag.
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Die
hier beschriebenen gefüllten
Dosen und Dosierinhalatoren umfassen weitere Aspekte der vorliegenden
Erfindung.
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Noch
ein weiterer Aspekt der vorliegenden umfaßt ein Verfahren zur Behandlung
von Atemwegsstörungen,
wie zum Beispiel Asthma oder chronischobstruktive Lungenkrankheit
(COPD), welches die Verabreichung einer wirksamen Menge einer hier
zuvor beschriebenen Formulierung durch Inhalation umfaßt.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft die Verwendung
einer hier zuvor beschriebenen Formulierung in der Herstellung eines
Medikament zur Behandlung von Atemwegsstörungen, zum Beispiel Asthma
oder chronisch-obstruktiver Lungenkrankheit (COPD).
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Wie
oben erwähnt
wurde, schließen
die Vorteile der Erfindung in einigen oder allen ihrer Ausführungsformen
die Tatsache ein, daß erfindungsgemäße Formulierungen
umweltfreundlicher, stabiler, weniger anfällig für Ostwald-Reifung oder Wirkstoffabscheidung
auf den Innenoberflächen
eines Dosierinhalator sein können, eine
bessere Dosierungsgleichförmigkeit
aufweisen können,
ein höheres
FPM übertragen
können,
eine niedrigere Rachenabscheidung ergeben können, leichter oder wirtschaftlicher
hergestellt werden können
oder in anderer Weise vorteilhaft gegenüber bekannten Formulierungen
sein können.
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Die
Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele veranschaulicht:
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In
den Beispielen wurde Salmeterolxinafoat (zum Vergleich) als Polymorph
der Form I verwendet (erhalten durch Kristallisation aus methanolischer
Lösung
in Isopropanol). R-Salmeterolxinafoat wurde durch Kristallisation
aus Diethylether erhalten. Salmeterolbase wird durch Kristallisation
aus Ethylacetat erhalten.
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BEISPIELE 1–3 (Bereitgestellt
allein für
Vergleichszwecke)
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Formulierungen
können
mit einer Zusammensetzung wie folgt hergestellt werden:
Salmeterolxinafoat: | 0,05
% G/V |
Ethanol: | 30
% G/G |
Glycerin: | 1,3
G/G |
1,1,1,2-Tetrafluorethan: | auf
100 % |
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Diese
Lösungsformulierung
kann in eine Aluminiumdose unter Druck gefüllt und mit einem Dosierventil mit
einer 50 μl-Abmeßkammer
versehen werden.
Salmeterolxinafoat: | 0,04
% G/V |
Ethanol: | 24
% G/G |
Glycerin: | 1,3
G/G |
1,1,1,2-Tetrafluorethan: | auf
100 % |
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Diese
Lösungsformulierung
kann in eine Aluminiumdose unter Druck gefüllt und mit einem Dosierventil mit
einer 63 μl-Dosierkammer
versehen werden.
Salmeterolxinafoat: | 0,025
% G/V |
Ethanol: | 15
% G/G |
Glycerin: | 1,3
G/G |
1,1,1,2-Tetrafluorethan: | auf
100 % |
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Diese
Lösungsformulierung
kann in eine Aluminiumdose unter Druck gefüllt und mit einem Dosierventil mit
einer 100 μl-Dosierkammer
versehen werden.
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BEISPIEL 4 (Bereitgestellt
allein für
Vergleichszwecke)
-
Eine
Formulierung wurde mit den Zusammensetzungen wie folgt hergestellt:
Salmeterol
(als Xinafoat): | 0,04
% G/V |
| (bezogen
auf Gewicht Salmeterolbase) |
Ethanol: | 37
% G/G |
Glycerin: | 1,0
G/G |
1,1,1,2-Tetrafluorethan: | auf
100 % |
-
Diese
Lösungsformulierung
wurde in eine Aluminiumdose (120 Auslösungen/Dose, Durchschnitt von 40
Auslösungen)
unter Druck gefüllt
und mit einem Dosierventil (Valois DF60) mit einer Dosierkammer
mit einem Volumen von 63 μl
versehen. Diese Formulierung ist geeignet zur Abgabe von 25 μg Salmeterol
pro Auslösung.
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BEISPIEL 5 (Bereitgestellt
allein für
Vergleichszwecke)
-
Eine
Formulierung wurde mit den Zusammensetzungen wie folgt hergestellt:
Salmeterol
(als Xinafoat): | 0,025
% G/V |
| (bezogen
auf Gewicht Salmeterolbase) |
Ethanol: | 22
% G/G |
1,1,1,2-Tetrafluorethan: | auf
100 % |
-
Diese
Lösungsformulierung
wurde in eine Aluminiumdose (120 Auslösungen/Dose, Durchschnitt von 40
Auslösungen)
unter Druck gefüllt
und mit einem Dosierventil (Valois DF60) mit einer Dosierkammer
mit einem Volumen von 100 μl
versehen. Diese Formulierung ist geeignet zur Abgabe von 25 μg Salmeterol
pro Auslösung.
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BEISPIEL 6 (Bereitgestellt
allein für
Vergleichszwecke)
-
Eine
Formulierung wurde mit den Zusammensetzungen wie folgt hergestellt:
Salmeterol
(als Xinafoat): | 0,04
% G/V |
| (bezogen
auf Gewicht Salmeterolbase) |
Ethanol: | 37
% G/G |
1,1,1,2-Tetrafluorethan: | auf
100 % |
-
Diese
Lösungsformulierung
wurde in eine Aluminiumdose (120 Auslösungen/Dose, Durchschnitt von 40
Auslösungen)
unter Druck gefüllt
und mit einem Dosierventil (Valois DF60) mit einer Dosierkammer
mit einem Volumen von 63 μl
versehen. Diese Formulierung ist geeignet zur Abgabe von 25 μg Salmeterol
pro Auslösung.
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BEISPIEL 7 (Bereitgestellt
allein für
Vergleichszwecke)
-
Eine
Formulierung wurde mit den Zusammensetzungen wie folgt hergestellt:
Salmeterol
(als Xinafoat): | 0,025
% G/V |
| (bezogen
auf Gewicht Salmeterolbase) |
Ethanol: | 22
% G/G |
Glycerin: | 1,0
G/G |
1,1,1,2-Tetrafluorethan: | auf
100 % |
-
Diese
Lösungsformulierung
wurde in eine Aluminiumdose (120 Auslösungen/Dose, Durchschnitt von 40
Auslösungen)
unter Druck gefüllt
und mit einem Dosierventil (Valois DF60) mit einer Dosierkammer
mit einem Volumen von 100 μl
versehen. Diese Formulierung ist geeignet zur Abgabe von 25 μg Salmeterol
pro Auslösung.
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BEISPIELE 8 UND 9 (Bereitgestellt
allein für
Vergleichszwecke)
-
Die
Formulierungen wurden mit Zusammensetzungen wie folgt hergestellt:
-
-
BEISPIELE 10, 11 UND 12
(Bereitgestellt allein für
Vergleichszwecke)
-
Formulierungen
wurden mit den Zusammensetzungen wie folgt hergestellt:
-
-
Die
Lösungsformulierungen
der Beispiele 8 bis 12 wurden in eine Aluminiumdose (120 Auslösungen/Dose,
Durchschnitt von 40 Auslösungen)
unter Druck gefüllt
und mit einem Dosierventil (Valois DF60) mit einer Dosierkammer
mit einem Volumen von 100 μl
versehen. Diese Formulierungen sind geeignet zur Abgabe von 25 μg R-Salmeterol
pro Auslösung.
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BEISPIELE 13, 14 UND 15
(Bereitgestellt allein für
Vergleichszwecke)
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Formulierungen
wurden mit den Zusammensetzungen wie folgt hergestellt:
-
-
Die
Lösungsformulierungen
der Beispiele 13, 14 und 15 wurden in eine Aluminiumdose (120 Auslösungen/Dose,
Durchschnitt von 40 Auslösungen)
unter Druck gefüllt
und mit einem Dosierventil (Valois DF60) mit einer Dosierkammer
mit einem Volumen von 63 μl
versehen. Diese Formulierungen sind geeignet zur Abgabe von 25 μg R-Salmeterol
pro Auslösung.
-
BEISPIELE 16, 17, 18 UND
19 (Beispiele 16 und 18 allein für
Vergleichszwecke bereitgestellt)
-
Formulierungen
wurden mit den Zusammensetzungen wie folgt hergestellt:
-
-
BEISPIELE 20, 21, 22 UND
23 (Beispiele 20 und 22 allein für
Vergleichszwecke bereitgestellt)
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Formulierungen
wurden mit den Zusammensetzungen wie folgt hergestellt:
-
-
BEISPIEL 24
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Eine
Formulierung wurde mit einer Zusammensetzung wie folgt hergestellt:
Salmeterolbase: | 0,04
% G/V |
Ethanol: | 10
% G/G |
Glycerin: | 0,5
% |
1,1,1,2,3,3,3-Heptafluor-n-propan | auf
100 % |
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BEISPIELE 25, 26 UND 27
(Beispiel 27 wird allein für
Vergleichszwecke bereitgestellt)
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Formulierungen
wurden mit den Zusammensetzungen wie folgt hergestellt:
-
-
Die
Lösungsformulierungen
der Beispiele 16, 17, 20 und 21 wurden in Aluminiumdosen (120 Auslösungen/Dose;
Durchschnitt von 40 Auslösungen)
unter Druck gefüllt
und mit einem Dosierventil (Valois DF60) mit einer Dosierkammer
mit einem Volumen von 100 μl
versehen. Diese Formulierungen sind geeignet zur Abgabe von 25 μg Salmeterol
pro Auslösung.
Die Lösungsformulierungen
der Beispiele 18, 19 und 22–27
wurden in Aluminiumdosen (120 Auslösungen/Dose, Durchschnitt von
40 Auslösungen)
unter Druck gefüllt
und mit einem Dosierventil (Valois DF60) mit einer Dosierkammer
mit einem Volumen von 63 μl
versehen. Diese Formulierungen sind zur Abgabe von 25 μg Salmeterol
pro Auslösung
geeignet.
-
Daten des Andersen Cascade
Impaction
-
Formulierungen
wie in den Beispielen 4 und 6 beschrieben wurden unter Verwendung
eines Andersen Cascade Impactor untersucht, wobei ein Auslöser von
Bespak (Variante BK621) mit 0,22 mm (Öffnung) × 0,65 mm (Strahllänge) verwendet
wurde. Die Untersuchung wurde an Dosen zu "Beginn der Verwendung" ("beginning of use", BoU) durchgeführt, und
abgegebener Wirkstoff aus 10 Auslösungen wurde im Instrument
aufgefangen, nachdem 4 Vorbereitungsauslösungen zum Verwerfen abgefeuert
waren. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und 1 gezeigt.
Zum Vergleich sind ebenfalls Daten aus einem Produkt gezeigt, das
aus teilchenförmigem
Salmeterolxinafoat besteht, das in HFA134a (exzipientenfrei) suspendiert
ist (25 μg
pro Auslösung). Außerdem wurden ähnliche
Untersuchungen wie folgt durchgeführt:
An Beispielen 19,
25, 26 und 27, deren Ergebnisse in Tabelle 2 und 2 gezeigt
sind;
An Beispielen 17 und 21, deren Ergebnisse in Tabelle
3 und 3 gezeigt sind;
An Beispielen 9 und 12, deren
Ergebnisse in Tabelle 4 und 4 gezeigt
sind; und
An Beispielen 23 und 24, deren Ergebnisse in Tabelle
5 und 5 gezeigt sind.
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Kurze Beschreibung der
Tabellen:
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Tabelle
1: Cascade Impaction-Analyse von Salmeterolxinafoat/HFA134a-Lösungsaerosolen,
die 37 % Ethanol mit und ohne 1 % Glycerin enthalten.
-
Tabelle
2: Cascade Impaction-Analyse von Salmeterolbase/HFA134a-Lösungsaerosolen,
die 10 % Ethanol mit 0,5 % von verschiedenen Komponenten mit geringer
Flüchtigkeit
enthalten.
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Tabelle
3: Cascade Impaction-Analyse von Lösungsaerosolen von Salmeterolbase,
die 5 % Ethanol und 0,5 % PEG200 in HFA134a oder HFA227 enthalten.
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Tabelle
4: Cascade Impaction-Analyse von R-Salmeterolxinafoat-Lösungsaerosolen, die 10 % Ethanol und
0,5 % Glycerin in HFA134a oder 14 % Ethanol und 1 % Glycerin in
HFA227 enthalten.
-
Tabelle
5: Cascade Impaction-Analyse von Salmeterolbase/HFA227-Lösungsaerosolen,
die 10 % Ethanol mit 0,5 % von verschiedenen Komponenten mit geringer
Flüchtigkeit
enthalten.
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Die
obigen Tabellen zeigen die Daten der Cascade Impaction-Analyse als
absolute Mengen in Mikrogramm und in Prozent.
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Kurze Beschreibung der
Figuren:
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1:
Cascade Impaction-Analyse von Salmeterolxinafoat/HFA134a-Lösungsaerosolen,
die 37 % Ethanol mit und ohne 1 % Glycerin enthalten.
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2:
Cascade Impaction-Analyse von Salmeterolbase/HFA134a-Lösungsaerosolen,
die 10 % Ethanol mit 0,5 % von verschiedenen Komponenten mit geringer
Flüchtigkeit
enthalten.
-
3:
Cascade Impaction-Analyse von Lösungsaerosolen
von Salmeterolbase, die 5 % Ethanol und 0,5 % PEG200 in HFA134a
oder HFA227 enthalten.
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4:
Cascade Impaction-Analyse von R-Salmeterolxinafoat-Lösungsaerosolen, die 10 % Ethanol und
0,5 % Glycerin in HFA134a oder 14 % Ethanol und 1 % Glycerin in
HFA227 enthalten.
-
5:
Cascade Impaction-Analyse von Salmeterolbase/HFA227-Lösungsaerosolen,
die 10 % Ethanol mit 0,5 % von verschiedenen Komponenten mit geringer
Flüchtigkeit
enthalten.
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Die
obigen Figuren zeigen die Daten der Cascade Impaction-Analyse als
absolute Mengen in Mikrogramm.
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6:
Diagramm, das die Löslichkeit
verschiedener Formen von Salmeterol in einer Anzahl unterschiedlicher
Lösungsmittel
zeigt.
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Aus
den Tabellen und Figuren kann abgeleitet werden, daß außergewöhnlich gute
Daten in bezug auf die feine Teilchenmasse aus der Verwendung von
Salmeterolbase unter Verwendung von Ethanol als Solubilisierungsmittel
HFA134a oder HFA227 als Treibmittel mit Glycerin oder Polyethylenglykol
(PEG200, PEG400) als Komponente mit geringer Flüchtigkeit erhalten werden.
Die Verwendung von PEG200 neigte zu einer besonders geringen Rachenabscheidung
zu führen.
-
Durchgehend
in der Beschreibung und in den nachfolgenden Ansprüchen, wenn
der Zusammenhang nichts anderes erfordert, verstehen sich das Wort "umfassen" und Variationen
wie "umfaßt" und "umfassend" als Implizieren
des Einschluß einer
angegebenen Zahl oder eines angegebenen Schrittes oder einer angegebenen
Gruppe von Zahlen, aber nicht als Ausschluß jeder anderen Zahl oder jedes
anderen Schrittes oder jeder anderen Gruppe von Zahlen oder Schritten.
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Tabelle
2 Cascade
Impaction-Analyse von Salmeterolbase/HFA134a-Lösungsaerosolen, die 10 % Ethanol
mit 0,5 % von verschiedenen Komponenten mit geringer Flüchtigkeit
enthalten
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Tabelle
3 Cascade
Impaction-Analyse von Salmeterolbase-Lösungsaerosolen, die 5 % Ethanol
und 0,5 % PEG200 in HFA oder HFA227 enthalten
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Tabelle
4 Cascade
Impaction-Analyse von R-Salmeterolxinafoat-Lösungsaerosolen, die 10 % Ethanol
und 0,5 % Glycerin in HFA134a oder 14 % Ethanol und 1 % Glycerin
in HFA227 enthalten
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Tabelle
5 Cacade
Impaction-Analyse von Salmeterolbase/HFA227-Lösungsaerosolen, die 10 % Ethanol
mit 0,5 % von verschiedenen Komponenten mit geringer Flüchtigkeit
enthalten
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