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Die
vorliegende Erfindung betrifft feste, geformte Gegenstände, insbesondere
Tabletten, die biologisch aktive Substanzen umfassen, und ein Verfahren
zur Herstellung der Gegenstände.
Sie betrifft auch eine Mischung einer eingekapselten, biologisch
aktiven Substanz und einer Vielzahl polsternder Kügelchen,
die ein spezielles Wachs umfassen, wobei die Mischung für die Herstellung
fester, geformter Gegenstände
geeignet ist. Sie betrifft des weiteren ein Verfahren zur biologischen
Behandlung eines Säugetieres
oder einer Pflanze durch Verwendung solcher fester, geformter Gegenstände.
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Hintergrund der Erfindung
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Tabletten
und Kapseln sind im allgemeinen für die Gabe hoher Dosen biologisch
aktiver Bestandteile ungeeignet, da einzelne, große Dosierungsformen
schwer zu schlucken sind, oder die Gabe mehrerer Tabletten oder
Kapseln zu einem Zeitpunkt erforderlich machen, was zu beeinträchtigter
Patienten-Compliance führt. Kaubare
Tabletten sind für
junge Kinder und ältere
Leute nicht ideal, und sind des weiteren ungeeignet für die Aufnahme
von beschichteten Pellets für
die kontrollierte Abgabe, die beim Kauen zerdrückt werden können.
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Orale
Flüssigsuspensionen
pharmazeutischer und tierärztlicher
Inhaltsstoffe sind hauptsächlich
für diejenigen
gemacht, die Schwierigkeiten beim Schlucken fester Medikamente besitzen.
Sie sind jedoch nicht für
die Beimischung von Partikeln mit kontrollierter Abgabe in wäßrige Lösungsmittel
geeignet, da dies oftmals zu verfrühter Abgabe der biologisch
aktiven Bestandteile in das Suspensionsmedium während der Lagerung führt. Verschiedene
Anstrengungen wurden unternommen, um Suspensionen mit anhaltender
Abgabe zu formulieren, wobei die erfolgreichsten Suspensionen Ionenaustauschharze
verwenden, um geladene Moleküle zu
binden. Beschränkungen
dieser Systeme schließen
niedrige Arzneistoffbeladungsfähigkeiten
und seine Anwendbarkeit auf lediglich ionische Arzneistoffe ein.
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Die
Formulierung einer festen, oralen Dosierungsform, ob als Tablette
oder Kapsel, die sich in Wasser schnell zersetzt, um unmittelbar
eine homogene Suspension mit angemessener Viskosität zum Schlucken
zu bilden, könnte
die Probleme der Verabreichung großer Dosen ohne vorzeitige Abgabe
von Partikeln mit kontrollierter Abgabe beheben, während eine
leicht zu bemessende Dosis bereitgestellt wird. Der Schlüssel zur Entwicklung
einer solchen Dosierungsform ist eine sich schnell zersetzende Tablette,
die dispergiert, um eine viskose Suspension zu bilden. Eine Verzögerung bei
der Bildung eines viskosen Gels ist wesentlich, um die Zersetzung
der Tablette zu erzielen. Auf der anderen Seite ist eine schnell
ansteigende Viskosität
notwendig, um angemessene Suspensionseigenschaften bereitzustellen.
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Die
ideale, feste, orale Dosierungsform sollte ein quellbares Material
enthalten, das in der Lage ist, die Viskosität beim Kontakt mit Wasser zu
erhöhen,
mindestens einen biologisch aktiven Bestandteil für die unmittelbare
oder lang anhaltende Abgabe des biologisch aktiven Bestandteils
und einen Füllstoff,
der Formbarkeit und die Fähigkeit,
sich schnell zu zersetzen, verleiht. Die Aufnahme eines Viskosität erhöhenden Mittels
als feines Pulver in die Tablettenmatrix ohne Verarbeitung würde die
Zersetzung stören
und zur Bildung einer voluminösen,
hydrophilen Masse führen,
die sich unmöglich
zersetzt. Daher ist es notwendig, solch ein Mittel in die Tablette
als Granulate oder Kugeln aufzunehmen, so daß der Zersetzungsprozeß stattfindet,
bevor sich die Viskosität
erhöht.
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Hartgelatinekapseln
sind im Stand der Technik gut bekannt, insbesondere als pharmazeutische
Dosierungsform. Ihre Größen sind
seit dem Beginn der industriellen Herstellung standardisiert, wobei
ihre Größe von 5
(entspricht einem Volumen von 0,13 ml) bis zu 000 (Volumen von 1,36
ml) reicht. Wenn daher eine große Menge
Inhaltsstoff für
jede Dosierungseinheit benötigt
wird, in Abhängigkeit
von der Mengendichte der Formulierung, kann es notwendig sein, große Kapseln
zu verwenden, die beim Patienten nicht sehr beliebt sind, da sie
zu groß zum
Schlucken sind oder, sogar noch schlimmer, eine Kapsel der Größe 000 kann
zu klein sein, um die besagte Menge aufzunehmen. Kügelchen
und beschichtete Kügelchen
wurden oft in Hartgelatinekapseln gefüllt, um als Dosierungsform
der herkömmlichen
Art oder mit kontrollierter Abgabe verwendet zu werden, es ist jedoch
eher schwierig, Formulierungen mit anhaltender Abgabe unter Verwendung
einer Hartgelatinekapsel als Dosierungsform herzustellen, und solche
Versuche haben relativ begrenzte Verwendung gefunden, trotz Anstrengungen,
die Technik solcher Formulierungen zu verbessern. Dies ist der Grund,
weshalb Tabletten im allgemeinen als die beliebteste pharmazeutische,
orale Dosierungsform, die zum Wohlbefinden des Patienten beiträgt, angesehen
wird. Dies trifft insbesondere auf Tabletten mit anhaltender Abgabe
zu, die dazu dienen, den Arzneistoff nach der Aufnahme als Nahrung
langsam abzugeben. In diesem Fall wird die Patienten-Compliance
verbessert, da die tägliche
Anzahl an Tabletten und die Häufigkeit,
mit der der Patient diese Tabletten nehmen muß, um die gewünschte Wirkung
zu erzielen, deutlich vermindert werden. Mit Tabletten mit anhaltender
Abgabe kann die Aktivität
des Arzneistoffs ausgedehnt werden, um während der Nacht zu wirken, so
daß der
Patient bis zum Morgen nicht geweckt werden muß, woraus eine Zeitersparnis
für Krankenschwestern
in Krankenhäusern
resultiert.
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Das
Konzept der Tablettierung von beschichteten, biologisch aktiven
Bestandteilpartikel ist daher von Interesse. Es wurden Anstrengungen
unternommen, Tabletten herzustellen, die Mikrokapseln umfassen,
wegen der bekannten Vorteile letzterer: die mikroverkapselte Substanz
wird vor äußeren Einflüssen geschützt und
umgekehrt wird z. B. die Stabilität verbessert, die Wahrscheinlichkeiten
von Reizungen und unerwünschten
Reaktionen mit anderen Bestandteilen in einer Mischung werden vermindert
oder verhindert, unangenehme Geschmäcke und Gerüche können maskiert werden. Beim
Verdichten beschichteter Kügelchen
zur Herstellung von Tabletten treten schwierige Probleme auf. Wenn
die Kügelchen
mit einer geschwindigkeitskontrollierenden, polymeren Beschichtung
beschichtet wurden, um die Abgabe biologisch aktiver Inhaltsstoffe
aufrecht zu erhalten, wird ein Zerbrechen der Beschichtung dazu
führen,
daß das
Abgabesystem die Geschwindigkeit der Abgabe der biologisch aktiven
Inhaltsstoffe ändert
oder die Dosis direkt abgeben. Das Verhindern des Zerbrechens der
Beschichtung ist daher von oberster Wichtigkeit. Es wurde festgestellt,
daß große Mengen
eines Trägers
in den meisten Fällen
notwendig sind, um die Tendenz von Mikrokapseln oder beschichteten Kügelchen
zur Brüchigkeit
zu überwinden,
um ihr Zerbrechen beim Tablettieren zu verhindern, wodurch wiederum
unannehmbar große
Tabletten entstehen.
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Die
Verdichtung trockenen Pulvers besteht aus zwei Schritten: (a) Verdichtung
des partikelförmigen Feststoffs,
gefolgt von (b) Verbinden der Partikel. Die einfachste und häufigste
Einrichtung, um den Tablettierungsprozeß zu untersuchen, schließt das Verhältnis zwischen
Schlagkraft und Tablettenbrechstärke
ein, d. h. der Kraft, die benötigt
wird, eine Tablette zu zerbrechen, wenn sie einer diametralen Belastung
unterworfen wird. Die Tablettenbruchfestigkeit, die durch diametrale
Verdichtung gemessen wird, ist auch ein angemessener Parameter,
da er durch eine einfach Gleichung zu der angewandten Belastung,
dem Tablettendurchmesser und der Tablettendicke korreliert werden
kann, wenn eine zylindrische Tablette unter Spannung durch saubere Spaltung
in zwei diametrale Hälften zerfällt. Eine
der Wirkungen der Verdichtung von Pulver ist ein Anstieg der Massendichte
des Ausgangsmaterials. Oftmals erscheint das Verhältnis zwischen
dem angewandten Druck und der Dichte oder Porosität über den
normalen Tablettenbereich der angewandten Kraft linear zu sein.
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Die
Verdichtung von Tabletten mit anhaltender Abgabe, die beschichtete
Pellets enthalten, schließt
die folgenden kritischen Aspekte ein. Wenn eine solche Dosierungsform
entwickelt wird, müssen
die beschichteten Kügelchen
dem Verfahren der Verdichtung widerstehen, ohne daß sie beschädigt werden,
um jegliche unerwünschte
Wirkung auf die Abgabeeigenschaften des biologisch aktiven Bestandteils
zu verhindern. Die Art und Menge des Beschichtungsmittels, die Größe der Untereinheit,
die Auswahl externer Zusatzstoffe mit polsternder Wirkung, und die
Rate und Größe des angewendeten
Druckes muß sorgfältig berücksichtigt
werden. Das Verfahren der Verdichtung der Kügelchen schließt die Anwendung
von Belastung auf polymerbeschichtete, sphärische Kerne ein. Die wünschenswerten
mechanischen Eigenschaften beschichteter Kügelchen, die zusammen mit Hilfsstoffen
oder polsternden Placebokügelchen
verdichtet werden sollen, sollte derart sein, daß sie stark sind, nicht brüchig und
eine niedrige, elastische Widerstandsfähigkeit besitzen. Die mechanischen
Eigenschaften von sowohl unbeschichteten als auch beschichteten
Kügelchen
wurden durch Aulton et al., oben, untersucht, die gezeigt haben,
daß das
Vorhandensein eines Beschichtungsfilms, der mittels wäßriger Polymerdispersion
von Polymethacrylaten aufgebracht wurde, die Stauchungsstärke und
die elastischen Eigenschaften der Kügelchen beeinflussen: ein Anstieg
der Polymerbeladung besitzt die Wirkung der Verstärkung der
Stauchungsstärke
der Kügelchen,
wobei gleichzeitig die Widerstandsfähigkeit der Kügelchen
verbessert wird (gekennzeichnet durch eine Verminderung des Elastizitätsmoduls).
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Es
wurden signifikante Änderungen
zwischen den Verdichtungseigenschaften des Pulvers und der Pelletform
derselben Formulierungen beobachtet. Die Pulverformulierungen deformierten
sich plastisch und produzierten stärkere Formteile, wohingegen
ihre Pelletformen elastische Deformation und spröde Fragmentierung zeigten,
was zu Formteilen mit geringerer Bruchfestigkeit führte. Es
wurde auch beobachtet, daß die Abgabegeschwindigkeit
der biologisch aktiven Bestandteile von Kugeln, die mit Acrylatpolymer
beschichtet waren, mit einem anfänglichen
Anstieg im angewendeten Druck zunahm – wobei dies den Brüchen in
der Beschichtung zugeschrieben wird, die sich während der Verdichtung bildeten – daß jedoch
weitere Zunahme des Druckes das Abgabeprofil wieder verzögerte, möglicherweise
aufgrund engerer Kontakte zwischen den Partikeln innerhalb der Tablette,
die teilweise die Lecks der Pelletbeschichtungen kompensieren.
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Die
Auswahl externer Zusatzstoffe ist beim Design der Tabletten auch
wichtig, da von diesen Zusatzstoffen erwartet wird, daß sie das
Auftreten des Brechens des Films in den beschichteten Untereinheiten
verhindern. Ihre Kompatibilität
mit den Pellets, die mit biologisch aktiven Bestandteilen beladen
sind, bezüglich der
Partikelgröße ist auch
sehr kritisch, da eine nicht einheitliche Größenverteilung eine Trennung
hervorrufen kann, was zu Problemen beim Tablettieren wie z. B. Gewichtvariation,
schlechte Gleichförmigkeit
des Inhalts, etc. führen
kann. Z. B. können
Placebomikrokugeln mit guten „Verdichtungs-" und „Polsterungs" eigenschaften als
Streckmittel verwendet werden. Alternativ können kleine Pellets, die mit
biologisch aktivem Bestandteil beladen sind, die Gleichförmigkeit
des Inhaltes von biologisch aktiven Bestandteilen mit niedriger
Dosis verbessern, wobei jedoch die Oberfläche der Pellets, die beschichtet
wird, zunimmt, wenn die Größe der Pellets
abnimmt.
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Wenn
inerte, „polsternde" Kügelchen
als Streckmittel verwendet werden, sind gute Vermischung und minimale
Trennung wesentlich, um zufriedenstellende Gleichförmigkeit
von Gewicht und Inhalt der Tablettendosierungsform zu erreichen.
Die Trennung wird durch Faktoren wie z. B. merklich unterschiedliche
Partikelgröße, Dichte
oder Form beeinflußt.
Um das Auftreten von Trennung zwischen mit biologisch aktivem Bestandteil
beladenen Pellets und den inerten, verdünnenden, polsternden Kügelchen
zu minimieren, wird es als notwendig erachtet, inerte Kügelchen
derselben Größe und ungefähr derselben
Dichte wie die aktiven Pellets auszuwählen. Des weiteren sollten
die inerten, polsternden Kügelchen
mechanisch schwächer
als die beschichteten, mit biologisch aktivem Bestandteil beladenen
sein.
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Aulton
et al., oben, versuchten, unterschiedliche Ansätze zu verwenden, um inerte, „polsternde" Kügelchen
zum Polstern der beschichteten, mit biologisch aktiven Bestandteilchen
beladenen Kügelchen
mit anhaltender Wirkung herzustellen, um die Trennung aufgrund der
Größe oder
Dichte zu verhindern. Inerte Kügelchen,
die einen hohen Grad mikrokristalliner Cellulose enthalten, waren
aufgrund der inherenten Bindungskapazitäten dieses Materials außerordentlich
hart. Zusätzlich
waren inerte Kügelchen,
die hohe Werte an Lactose enthielten, auch sehr hart. Das Ersetzen
des gesamten oder Teile des granulierenden Wassers durch Isopropylalkohol
(in dem Lactose unlöslich
ist) ermöglichte
nicht, wie erwartet, die Herstellung weicherer, inerter, polsternder
Kügelchen,
die sofort bei niedrigem Druck während
des Tablettierens zerfallen: die resultierenden Kügelchen
waren immer noch zu stark und erforderten dreimal mehr angewandte
Kraft als die mit biologisch aktiven Bestandteil beladenen Kügelchen,
bevor sie zerbrechen. Daher wurde geschlossen, daß die Mischung von
mit biologisch aktivem Bestandteil beladenen Kügelchen und inerten Kügelchen
kein brauchbarer Vorschlag war.
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Wie
oben festgestellt, können
herkömmlicherweise
hochverdichtungsfähige
Füllmittel
wie mikrokristalline Cellulose mit mit aktivem Bestandteil beladenen
Kügelchen
vermischt werden und zu Tabletten verdichtet werden. Es ist bekannt,
daß Kügelchen,
die aus mikrokristalliner Cellulose hergestellt sind, allein oder
in Verbindung mit brüchigen
Materialien wie z. B. Dicalziumphosphat oder Lactose, sehr hart
sind und nicht leicht zu deformieren oder zu zerbrechen sind. Aufgrund
von Partikelgrößenunterschieden
zu den mit aktivem Bestandteil beladenen Kügelchen tritt eine Auftrennung
auf und führt
zu Gewichtsveränderungs-
und Inhaltsgleichförmigkeitsproblemen.
Granulate aus mikrokristalliner Cellulose, die durch Trocken- oder
Naßgranulationsverfahren
hergestellt sind und eine ähnliche
Größe wie die
mit biologisch aktivem Bestandteil beladenen Kügelchen besitzen, sind in der
Lage, die Auftrennung aufgrund von Größenunterschieden und nachfolgenden
Problemen zu minimieren. Es wurde jedoch festgestellt, und zwar
durch Millili et al., Drug Dev. Ind. Pharm., 16(8):1411–1426 (1990)
und durch Aulton et al., Drug Dev. Ind. Pharm. 20(20):3069–3104 (1994),
daß solch ein
Vorteil zum Nachteil der Formbarkeit erreicht wird. Daher bleibt
ein Bedarf an Füllkügelchen,
die, wenn sie in der Mischung mit mit biologisch aktivem Bestandteil
beladenen, beschichteten Kügelchen
verwendet werden und zu Tabletten gepreßt werden, das Brechen der
Beschichtung verhindern, indem sie einen hohen Grad an Formbarkeit
beibehalten ohne zu Gewichtsveränderungen
und Gleichförmigkeitsprobleme
des aktiven Bestandteilinhalts aufgrund der Auftrennung während der
Verdichtung zu führen.
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Hierin
werden einige spezielle Beispiele für Lösungen im Stand der Technik
bereitgestellt, um die unterschiedlichen, oben genannten Probleme
versuchsweise zu lösen.
Z. B. offenbart das Britische Patent Nr. 1,598,458 das erfolgreiche
Tablettieren mikroverkapselter, pharmakologisch aktiver Substanzen
mit einer brüchigen
Beschichtung, wenn ein feines Pulver eines Polyethylenglycols oder
anderen, wasserlöslichen,
natürlichen
oder synthetischen Wachses mit einem Schmelzpunkt von 30 bis 100°C als Träger in einer
Menge von 2–20
Gew.-%, berechnet auf die brüchigen
Microkapseln, verwendet wird.
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Eine
erste Vorgehensweise, verbesserte Tabletten herzustellen, die mit
biologisch aktiven Bestandteilen beladene Partikel enthalten, die
mit einer Beschichtung beschichtet sind, um die Wirkung des biologisch aktiven
Bestandteils aufrecht zu erhalten, schließt die Verwendung eines flexiblen,
plastisch verformbaren, polymeren Materials ein, das unter Druck
deformiert wird, wenn Tabletten geformt werden, während die
Integrität der
Beschichtung beibehalten wird. Zum Beispiel offenbart EP-A-355,247,
daß Granulat
einer pharmazeutischen Zusammensetzung, das mit einer ersten Beschichtungsschicht
und optional mit weiteren Schutzschichten beschichtet ist, verdichtet
wird und zusammen mit nicht beschichteten Bestandteilen formgepreßt wird,
die mindestens 10 Gew.-% eines nicht quellenden Polymers mit einem
hohen Grad an Komprimierbarkeit/Preßbarkeit und einem niedrigen
Grad an Zersetzungseigenschaft enthält, um die Zerstörung der
Beschichtung der beschichteten Körnchen
zu verhindern und um die Zersetzungseigenschaften der Beschichtung
zu kontrollieren oder anzupassen. Das nichtquellende Polymer kann
Polyvinylacetat, Polyvinylchlorid, Polyethylen oder im Darm lösliches
Polymer wie z. B. ein Cellulosederivat, ein Styrol-Acrylsäure-Copolymer
oder ähnliches
sein. Es gibt keine besondere Begrenzung oder Beschränkung bezüglich der
als Beschichtung der beschichteten Körnchen bzw. Granulate verwendeten
Verbindung, die unter anderem ein Paraffin, ein mikrokristallines Wachs,
ein höherer
Alkohol, eine höhere
Fettsäure
oder ein Salz davon, ein höherer
Fettsäureester
wie z. B. hydriertes Öl,
Carnaubawachs, Bienenwachs oder ähnliches
sein kann. Das Beschichtungsmaterial macht normalerweise 1 bis 80
Gew.-% der pharmazeutischen Zusammensetzung aus. Diesem Dokument
gemäß können die
beschichteten Körnchen
durch herkömmliche
Granulierverfahren oder durch Mikrokapselung hergestellt werden,
und es ist auch möglich,
den aktiven Bestandteil in die nichtbeschichteten Bestandteile zu
formulieren.
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Herkömmlicherweise
im Stand der Technik sind die Körnchen
Aggregate, die durch Agglomeration (auch als Granulation bezeichnet)
von Pulverpartikeln durch das Zusammenkleben einzelner Ausgangsstoffbestandteile
gebildet werden. Obwohl sich die einzelnen Bestandteile nicht trennen,
können
sich die Körnchen selbst
trennen, wenn eine große
Größenverteilung
vorliegt. Wenn dies in den Tablettiermaschinen auftritt, werden
Produkte mit großen
Gewichtsvariationen resultieren, da diese Maschinen eher nach Volumen
als nach Gewicht abfüllen.
Dies führt
zu einer nicht annehmbaren Verteilung des biologisch aktiven Bestandteilinhaltes innerhalb
der Charge fertiger Produkte, obwohl der Bestandteil innerhalb der
Körnchen
nach Gewicht gleichmäßig verteilt
ist. Daher besteht ein Bedarf an der Lösung der inherenten, oben genannten
Nachteile der Körnchen.
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Wie
im Stand der Technik wohl bekannt ist, sind Kügelchen (oder Pellets) von
(Granulat-) Körnchen unterscheidbar.
Die Pelletierung ist ein Agglomerationsverfahren, das feine Pulver
oder Granulate in kleine, frei fließende, sphärische oder halbsphärische Einheiten
umwandelt. Im Gegensatz zum Verfahren der Granulation führt die
Herstellung von Kügelchen
zu einer Verteilung in einem engen Größenbereich. Die eher kugelige
Natur von Kügelchen
im Vergleich zu (Granulat-) Körnchen,
stellt einen besseren Fluß bereit
und vermindert die Trennung aufgrund von Formunterschieden. Die
Oberflächenmorphologie
von Kügelchen
ist auch optimal für
die Anwendung einer funktionalen Beschichtung.
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Daher
schließt
eine zweite Vorgehensweise zur Herstellung solcher Tabletten mit
anhaltender Wirkstoffabgabe das Vermischen und Verdichten von mit
biologisch aktiven Bestandteil beladenen Kügelchen mit weicheren, inerten,
polsternden Kügelchen
ein, die sich bei geringeren Drücken
während
des Tablettierens verformen, um das Zerbrechen der beschichteten
Kügelchen
zu verhindern. Z. B. offenbart die WO 97/25029 Tabletten, die (i)
beschichtete Pellets mit einem bestimmten Durchmesser und einer
Brüchigkeit,
die einen aktiven Bestandteil umfassen und bevorzugt mit Eigenschaften
mit kontrollierter Abgabe ausgestattet sind, (ii) verformbare Pellets
mit spezifischem Durchmesser und Brüchigkeit, die ein plastisch
verformbares Material mit einem Schmelzpunkt von nicht mehr als
70°C wie
z. B. einem Ester, Ether oder Salz einer Fettsäure mit mindestens 12, bevorzugt
ungefähr
18 Kohlenstoffatomen (geeigneterweise ein Glycerylmono-, di- oder
triester der Palmitin- und/oder
Stearinsäure)
umfaßt,
und des weiteren 10 bis 80% eines Cellulosederivatbindemittels und
des weiteren optional wasserunlösliches,
anorganisches Pulververdünnungsmittel
umfaßt
und (iii) Pellets, die einen zersetzenden Bestandteil, bevorzugt
ein wasserunlösliches,
anorganisches Salz umfassen, enthalten. Die Pellets werden in einem
Gewichtsverhältnis
von aktiven Pellets: verformbaren Pellets: zersetzenden Pellets im
Bereich 1:(0,2–5,0):(0,2–5,0) verwendet.
In diesem Dokument wird besagt, daß die Brüchigkeit der verformbaren Pellets
wichtig ist, um den Schutz oder die Polsterung der aktiven Pellets
im Tablettierverfahren zu erreichen. Alternative Lösungen innerhalb
dieses zweiten Ansatzes sind jedoch oft fehlgeschlagen. Z. B. war
die Herstellung weicher, inerter, polsternder Kügelchen, die mikrokristalline
Cellulose enthalten, nicht erfolgreich, wenn Wasser und/oder Alkohol
als Granuliermittel verwendet wurden.
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Um
diese Schwierigkeit zu beseitigen offenbart das US-Patent Nr. 5,780,055
polsternde Kügelchen
mit einem Durchmesser von ungefähr
0,2 bis 2,0 mm, die durch Extrusions-Spheronisierung gefolgt von Gefriertrocknen
hergestellt werden und mikrokristalline Cellulose optional vermischt
mit einem Zersetzungsmittel bzw. Sprengmittel und/oder Füllmittel
umfassen. Diese Kügelchen
sind bei der Herstellung von Tabletten nützlich, wenn sie mit mit biologisch
aktivem Bestandteil beladenen Kügelchen,
die wahlweise mit einem Material für kontrollierende oder anhaltende
Abgabeeigenschaften beschichtet sind oder dieses enthalten, vermischt
sind. Die polsternden Kügelchen
dieses Dokuments müssen
anfangs zu nachkömmlichen
Primärpulverpartikeln zerfallen,
gefolgt von plastischer Verformung, um die Tablette durch Arzneihilfsstoff-Arzneihilfsstoffkontakt
zusammenzuhalten. Dieser Stand der Technik ist daher auf die Verwendung
einer speziellen Herstellungstechnologie begrenzt, wodurch ein Bedarf
für eine
technische Lösung
des oben offenbarten Qualitätsproblems
verbleibt, das gleichzeitig die industrielle Flexibilität bereitstellt,
die mit der Möglichkeit
assoziiert ist, auf verschiedene Herstellungstechniken zurückzugreifen.
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Zusammenfassend
wurden die Formulierungen der Fertigsuspensionen, die Kügelchen
mit kontrollierter Abgabe enthalten, mit vorzeitigem Auslaugen des
biologisch aktiven Bestandteils assoziiert. Die Verwendung einer
zersetzbaren Tablette, um eine unmittelbare Lösung herzustellen, kann dieses
Problem zusammen mit der Möglichkeit
der Gabe großer
Dosen biologisch aktiven Bestandteils umgehen. Die ideale Tablette
zur unverzüglichen
Bildung einer Suspension mit anhaltender Wirkstoffabgabe sollte
sich in Wasser schnell zersetzen (weniger als 5 Sekunden), gefolgt
von der Bildung einer viskosen Suspension (innerhalb 1 bis 2 Minuten),
um das Absetzen der mit biologisch aktivem Bestandteil beladenen,
membranbeschichteten Kügelchen zu
verzögern,
bis die Dosis durch den Patienten geschluckt wurde. Um diese Tablette
zu formulieren, werden drei Bestandteile als notwendig erachtet:
- (1) mit biologisch aktivem Bestandteil beladene,
membranbeschichtete Kügelchen,
die dazu gedacht sind, die Dosis über einen langen Zeitraum abzugeben;
- (2) ein Viskositätsverstärker, der
in der Lage ist, die Ablagerung der mit biologisch aktivem Bestandteil
beladenen Kügelchen
zu verzögern;
und
- (3) ein Füllmittelsystem,
das in der Lage ist, mechanisch starke Formteile herzustellen, während die
mit biologisch aktivem Bestandteil beladenen Kügelchen vor dem Zerbrechen
geschützt
werden.
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Keine
der technischen Lösungen,
die im Stand der Technik erhältlich
sind, stellen jedoch Fähigkeiten der
Lösung
der unterschiedlichen, oben genannten Probleme zur gleichen Zeit
bereit. Die vorliegende Erfindung basiert auf der unerwarteten Beobachtung,
daß die
Nachteile des Standes der Technik behoben werden können, während es
nicht vorausgesetzt wird, daß das
Füllmittelsystem
anfänglich
zu abkömmlichen
Primärpulverpartikeln
zerfällt,
gefolgt von plastischer Deformation, um die Tablette durch Arzneihilfsstoff-Arzneihilfsstoffkontakt
zusammenzuhalten. Die vorliegende Erfindung resultiert daher aus
der Auswahl eines polsternden Kügelchens,
das diese Bedingungen erfüllt.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, verdichtungsfähige, polsternde
Kügelchen
bereitzustellen, die unter anderem für die Herstellung einer großen Zahl
fester, geformter Gegenstände
biologisch aktiver Bestandteile durch Verdichtung nützlich sein
können.
Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, wasserdispergierbare
Tabletten mit hoher Bruchfestigkeit bereitzustellen.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Tabletten, die
Kügelchen
enthalten, die zu anhaltender Abgabe eines biologisch aktiven Bestandteils
führen,
bereitszustellen.
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Noch
ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Tabletten bereitzustellen,
die ein quellbares Material enthalten, das in der Lage ist, schnell
Viskosität
zu generieren, wenn es mit Wasser in Kontakt kommt.
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Ein
zusätzliches
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Tabletten bereitzustellen,
die sich schnell in Wasser zersetzen und eine homogene Suspension
bilden, die leicht durch Kinder und ältere Menschen geschluckt werden
kann, mit minimaler Wirkung auf die Abgabeeigenschaften des biologisch
aktiven Bestandteils. Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung
ist es, Tabletten bereitzustellen, die sich schnell in Wasser zersetzen
und eine homogene Suspension bilden, wenn große Dosen biologisch aktiven
Bestandteils benötigt werden,
wenn jedoch das Schlucken einer großen Tablette oder Kapsel ein
Problem darstellt. Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist,
Tabletten bereitzustellen, die durch eine Vielzahl von Herstellungstechnologien hergestellt
werden können.
Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren
zur Behandlung eines Säugetieres
oder einer Pflanze bereitzustellen, das vorher abgemessene Dosen
eines biologisch aktiven Bestandteils selbst bei der Gabe großer Dosen
verwendet.
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Diese
und andere Ziele der vorliegenden Erfindung, die aus der ausführlichen
Beschreibung der Erfindung, die hiernach bereitgestellt wird, ersichtlich
sein werden, sind in einer Ausführungsform
durch biologisch inaktive, polsternde Kügelchen zur Herstellung fester,
geformter Gegenstände,
die biologisch aktive Bestandteile enthalten, durch Verdichtung,
erfüllt
worden, die mindestens einen verdichtbaren, polsternden Bestandteil,
bestehend im wesentlichen aus einem mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachs
oder natürlichen
Wachs, wobei das Wachs mindestens ungefähr 30 Gew.-% der biologisch
inaktiven, polsternden Kügelchen
ausmacht, umfaßt.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
die Verteilung der molekularen Kettenlängen in unterschiedlichen Proben
mikrokristalliner Kohlenwasserstoffwachse, die gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wurden.
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2 zeigt
das Ergebnis einer gaschromatographischen Untersuchung für mikrokristallines
Kohlenwasserstoffwachs, das gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wurde.
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3 zeigt
den Prozentsatz an Kohlenwasserstoffen aller Arten als eine Funktion
der Kohlenwasserstoffkettenlänge
in einem mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachs, das gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wurde.
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4 zeigt
den Prozentsatz linearer (normaler) Kohlenwasserstoffe als einer
Funktion der Kohlenwasserstoffkettenlänge in einem mikrokristallinen
Kohlenwasserstoffwachs, das gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wurde.
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5 zeigt
den Prozentsatz verzweigter (iso) Kohlenwasserstoffe als eine Funktion
der Kohlenwasserstoffkettenlänge
in einem mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachs, das gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wurde.
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6 zeigt
das Auflösungsprofil
einer ersten Formulierung von Tabletten, die Kügelchen eines mikrokristallinen
Kohlenwasserstoffwachses gemäß der vorliegenden
Erfindung umfassen.
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7 zeigt
das Auflösungsprofil
einer zweiten Formulierung von Tabletten, die Kügelchen eines mikrokristallinen
Kohlenwasserstoffwachses gemäß der vorliegenden
Erfindung umfassen.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung kann biologisch inaktive, polsternde Kügelchen
bereitstellen, die mindestens einen komprimierbaren, polsternden
Bestandteil umfassen, der im wesentlichen aus einem mikrokristallinen
Kohlenwasserstoffwachs oder einem natürlichen Wachs besteht, wobei
das Wachs mindestens ungefähr 30
Gew.-% der biologisch inaktiven, polsternden Kügelchen ausmacht, und die für die Herstellung
fester, geformter Gegenstände
durch Komprimierung nützlich
sind, die biologisch aktive Bestandteile enthalten.
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Die
vorliegende Erfindung kann auch polsternde Kügelchen für die Herstellung fester, geformter
Gegenstände
durch Verdichtung bereitstellen, die biologisch aktive Bestandteile
enthalten, die mindestens einen komprimierbaren, polsternden Bestandteil
umfassen, der ein Kohlenwasserstoffwachs oder ein natürliches Wachs
umfaßt,
wobei die polsternden Kügelchen
mindestens 5 Gew.-% eines Arzneihilfsstoffs einschließen, der
durchweg durch das Kohlenwasserstoff- oder natürliche Wachs dispergiert ist.
Der Arzneimittelhilfsstoff ist bevorzugt ein Zersetzungsmittel.
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Der
Begriff „mikrokristallines
Kohlenwasserstoffwachs" wird
hierin verwendet, um ein raffiniertes, synthetisches Wachs zu bezeichnen,
das von Petroleum abgeleitet ist, mit einer dynamischen Viskosität bei 98,9°C (DIN 52007)
größer als
oder gleich ungefähr
2 mPa.s und das die Standards der U.S. Food and Drug Administration
(FDA) erfüllt.
Das Wachs kann, wenn benötigt,
durch weitere Parameter wie Brechungsindex, Schmelzpunkt (ASTM D3945),
Erstarrungspunkt (ASTM D 938 oder DIN ISO 2207), Penetrarion (ASTM
D 321 oder DIN 51579), Geruch (ASTM D1833), Ultraviolettabsorption
(21 CFR 172.886) und Farbe (ASTM D1500) charakterisiert werden.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird wasserunlöslichen,
mikrokristallinen Kohlenwasserstoff- und natürlichen Wachsen der Vorzug
gegeben.
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Ein
mikrokristallines Kohlenwasserstoffwachs zur Verwendung in der vorliegenden
Erfindung kann aus der Fraktion mit dem höchsten Siedepunkt eines Rohöls erhalten
werden, weshalb seine detaillierte Zusammensetzung von der Quelle
des Rohöls
abhängt
und vom Grad der Raffination, dem es vor der Wachsabtrennung und
Raffination unterworfen wurde. Wie im Stand der Technik wohlbekannt
ist, zeigen mikrokristalline Kohlenwasserstoffwachse physikochemische
Eigenschaften, die völlig
unterschiedlich zu Paraffinwachsen sind (z. B. viel höhere Molekulargewichte)
und besitzen eine sehr empfindliche, kristalline Struktur, wobei
die Kristalle vom Typ einer feinen Nadel oder kurzen Platte sein
können.
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Bei
der Herstellung herkömmlicher,
mikrokristalliner Kohlenwasserstoffwachse wird der Sumpfstrom aus
einem Vakuumturm oder „Brightstock" entasphaltiert,
um ein schweres Restöl
herzustellen, das dann extrahiert wird, um teilweise Aromate zu
entfernen. Kohlenwasserstoffhaltige Ströme, aus denen untergewachste Brightstocks
erhalten werden können,
enthalten für
gewöhnlich
aromatische Verbindungen wie auch normale und verzweigte Paraffine
von sehr großer
Kettenlänge.
Diese Ströme
sieden normalerweise im Gas-Öl-Bereich.
Typische Rohstoffe sind Vakuumgasöle mit normalen Siedebereichen
oberhalb ungefähr
350°C und
unterhalb ungefähr
600°C, und
entasphaltierte Restöle
mit normalen Siedebereichen oberhalb ungefähr 480°C und unterhalb ungefähr 650°C. Reduzierte,
getoppte Rohöle,
Schieferöle,
verflüssigte
Kohle, Kohle, Koksdestillate, Flaschen- oder thermisch gecrackte Öle und andere
Schweröle
können
auch als Rohstoffquelle verwendet werden. Das „mikrokristalline Kohlenwasserstoffwachs", wie es hierin verwendet
wird, kann aus einem endölten
(d. h., daß es
weniger als ungefähr
5 Gew.-% Öl
enthält)
Wachs mit einem Schmelzpunkt bis zu ungefähr 95°C erhalten werden, das aus diesem
entasphaltierten, extrahierten Öl
durch Entwachsen und Entölen gewonnen
wird. Das entölte
Wachs wird durch einen schwachen Geruch und eine dunkle Farbe charakterisiert und
enthält
aromatische Verunreinigung, wie durch die Ultraviolettabsorptionsuntersuchungen
gezeigt wird, weshalb es weiter raffiniert werden muß, um ein
Produkt zu ergeben, das FDA Standards (Schwermetallgehalt, Ultraviolettabsorption,
Farbe, Geruch und Farbstabilität)
erfüllt.
Zu diesem Zweck kann es mit einem festen, absorbierenden Material
wie z. B. Bauxit oder Tonerde in Verbindung gebracht werden, um
die aromatischen Verbindungen, die dem Wachs unvorteilhafte Eigenschaften
verleihen, zu absorbieren. Z. B. ist das katalytische Raffinieren
des Wachses in Gegenwart von Wasserstoff oder Hydrofinieren aus
dem US-Patent Nr. 3,052,622
bekannt, das das gleichzeitige Entasphaltieren und Extrahieren der
Aromaten über
das sogenannte Duo-Sol-Verfahren offenbart, um einen wachsartigen
Petroleumrückstand
zu erhalten, der dann hydrofiniert wird, indem das Wachs in Gegenwart
von Wasserstoff über
einen Nickeloxidkatalysator auf Bauxit geleitet wird. Das hydrofinierte
Produkt wird dann über
ein herkömmliches
Lösungsmittelentwachsungsverfahren,
das Toluol und Methylethylketon verwendet, entwachst. Die
US 4,608,151 offenbart auch
ein Verfahren zur Herstellung eines mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachses
mit hohem Molekulargewicht, das umfaßt:
- – in einem
ersten Schritt eine Hydrodenitrifizierung eines hydrogecrackten,
untergewachsten Brightstocks unter Verwendung z. B. eines geschwefelten
Nickel-Zinn- oder
Nickel-Molybdän-Hydrobehandlungskatalysators
mit einer silikatischen oder Aluminiumoxidmatrix,
- – und
in einem zweiten Schritt das Hydrofinishing des aus Schritt eins
resultierenden Produktes unter Verwendung z. B. eines ungeschwefelten
Nickel-Zinn- oder Palladiumwasserstoffbehandlungskatalysators mit einer
silikatischen oder Aluminiumoxidmatrix, und
- – im
dritten Schritt Lösungsmittelentwachsen
des Produktes, das aus dem zweiten Schritt resultiert, während ein
herkömmliches
Lösungsmittel
wie z. B. eine Mischung aus Methylethylketon und Toluol verwendet wird.
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Für die Durchführung der
vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, ein mikrokristallines
Kohlenwasserstoffwachs mit einem Erstarrungspunkt zwischen ungefähr 50°C und 90°C zu verwenden
und welches wasserunlöslich
ist. Das mikrokristalline Kohlenwasserstoffwachs umfaßt für gewöhnlich eine
Mischung linearer (normaler) und verzweigter (iso) Kohlenwasserstoffe.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfaßt
die Mischung von ungefähr
30 bis ungefähr
90 Gew.-% linearer Kohlenwasserstoffe und von ungefähr 10 bis
ungefähr
70 Gew.-% verzweigter Kohlenwasserstoffe. Vorzugsweise ist das mikrokristalline
Kohlenwasserstoffwachs auch im wesentlichen frei von ungesättigten
Kohlenwasserstoffen. Gemäß einer anderen
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung besitzen über 48% der Moleküle des mikrokristallinen
Kohlenwasserstoffwachses eine molekulare Kettenlänge (bestimmt durch Hochtemperaturkapillargaschromatographie)
im Bereich von 20 bis 75, am meisten bevorzugt von 20 bis 62 Kohlenstoffatomen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Verteilung der molekularen Kettenlänge innerhalb
des mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachses so, daß 6% der
Moleküle
weniger als 25 Kohlenstoffatome, 6 bis 50% der Moleküle 25 bis
29 Kohlenstoffatome, 20 bis 45% der Moleküle 30 bis 34 Kohlenstoffatome
und 7 bis 70% der Moleküle
mindestens 35 Kohlenstoffatome besitzen. Bevorzugter ist die Verteilung
so, daß 5%
der Moleküle
weniger als 25 Kohlenstoffatome, 10 bis 25% der Moleküle 25 bis 29 Kohlenstoffatome,
30 bis 45% der Moleküle
30 bis 34 Kohlenstoffatome und 30 bis 45% der Moleküle mindestens
35 Kohlenstoffatome besitzen.
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Als
ein Ersatz für
das mikrokristalline Kohlenwasserstoffwachs, das durch Raffinieren
oder Hydrofinishing eines entölten
Petroleumwachses wie oben offenbart erhalten wird, kann auch ein
synthetisches Petroleumwachs mit ähnlichen Eigenschaften (dynamische
Viskosität,
Brechungsindex, Verteilung der Molekulargewichte, kristalline Struktur
und ähnliches)
innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung verwendet werden,
das das Produkt einer katalytischen Polymerisation von Ethylen oder
Copolimerisation von Ethylen mit kleineren Mengen eines linearen
Alphaolefins mit von 3 bis 12 Kohlenstoffatomen (z. B. Propylen,
1-Buten, 1-Hexen,
1-Octen) oder Maleinsäureanhydrid
ist. Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein solches synthetisches Petroleumwachs dafür vorgesehen,
die FDA Standards zu erfüllen
und besitzt bevorzugt ein Molekulargewichtszahlenmittel von ungefähr 500 bis
ungefähr
1200. Bevorzugt wird hier wiederum ein wasserunlösliches Wachs.
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Als
ein Ersatz für
die oben offenbarte Ausführungsform
mikrokristalliner Kohlenwasserstoffwachse können auch natürliche Wachse
verwendet werden, wobei ihre Qualität bevorzugt die FDA Standards
erfüllt, oder
Mischungen solcher natürlichen
Wachse, die im wesentlichen gleiche physikochemische Eigenschaften (dynamische
Viskosität,
Brechungsindex, Verteilung der Molekulargewichte, Schmelzpunkt,
Erstarrungspunkt, Verhältnisse
linearer und verzweigter Kohlenwasserstoffe, und ähnliches),
kristalline Struktur (wie sie vom Fachmann bestimmt wird) und Verhalten
(polsternde Wirkung), wenn sie der Verdichtung unterworfen werden, zeigen.
Beispiele solcher natürlichen
Wachse schließen
pflanzliche Wachse und Insektenwachse wie z. B., jedoch ohne Beschränkung, ein:
- – Carnauba-Wachs,
eine gelblich-weiße,
klebrige Exsudation auf den Blättern,
Beeren und Stielen von Copernicia cerifera, einer Palme aus Südamerika,
und insbesondere Brasilien. Mit einem Schmelzpunkt von 84°C ist es
von Pontes Industria de Cera Ltda (Fortaleza, Brasilien) erhältlich.
Es wird angenommen, dass es großteils
aus Myricylcerotat (ein Ester mit 56 Kohlenstoffatomen) und Myricylalkohol
(30 Kohlenstoffatome) besteht,
- – Candelillawachs,
ein Exsudat auf den Blättern
und Stengeln von Euphorbia antisyphilitica, einer Pflanze, die in
der Chihuahua-Wüste
im Nordosten Mexikos und Südwesten
der Vereinigten Staaten wächst.
Mit einem Schmelzpunkt von 71°C
ist sie von Multiceras S.A. (Mexiko) unter dem Handelsnamen REAL
erhältlich.
Mit von undurchsichtig bis durchsichtig wird es durch Kochen der
Blätter
mit Wasser und Schwefelsäure
in einem Tank extrahiert, dann das Rohwachs abgeschöpft (genannt
Cerot), das oben in dem Tank schwimmt, dann Abkühlen des Cerots und Zerbrechen
in kleinere Teile, bevor es wieder erwärmt wird und Verunreinigungen
durch Durchleiten des flüssigen
Wachses durch eine Filterpresse entfernt werden,
- – Palmwachs,
das auf dem Baumstamm von Ceroxylan andicola im tropischen Amerika
gebildet wird,
- – Montanwachs
mit einem Schmelzpunkt von 80°C,
erhältlich
durch Extrahieren der Destillationsprodukte von Braunkohle mittels
Benzol. Es wird angenommen, daß es
Montansäure
(29 Kohlenstoffatome) zusammen mit Cerylmontanat (56 Kohlenstoffatome)
und Myricylmontanat (60 Kohlenstoffatome) enthält,
- – Ozokerit,
eine wachsartige Mischung von Kohlenwasserstoffen, die im Zusammenhang
mit Petroleum auftreten, oft mit unangenehmen Geruch,
- – Ceresinwachs,
gewöhnlich
definiert als eine gereinigte Form von Ozokerit, die aus einer Mischung
von Kohlenwasserstoffen besteht, und zwar Isokohlenwasserstoffen,
mit durchschnittlichem Molekulargewicht etwas größer als dem von Paraffinwachs,
- – Laracein,
ein Wachs, das sich auf der Hülle
von Ceroplastens rubens bildet, ein Insekt, das auf der Teepflanze
lebt, und einen wesentlichen Anteil Ceromelissinsäure mit
einem Schmelzpunkt von 94°C
besitzt, und
- – Chinawachs,
abgesondert von der chinesischen Esche als Folge des Stichs durch
Coccus Cerifersus und das hauptsächlich
Cerylcerotat enthält.
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Als
Ersatz für
die obigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
auch Verbindungen verwendet werden, die ausgewählt sind aus gesättigten
Kohlenwasserstoffen mit von 25 bis 31 Kohlenstoffatomen, gesättigten
Alkoholen mit von 25 bis 31 Kohlenstoffatomen, gesättigten
Monocarbonsäuren
mit von 25 bis 31 Kohlenstoffatomen, Estern, die aus den Alkoholen
und Monocarbonsäuren
erhältlich
sind (und daher von 50 bis 62 Kohlenstoffatome besitzen), einschließlich z.
B.:
- – Neoceryl
(Neocerotin) Alkohl (25 Kohlenstoffatome),
- – Neocerotin
(Pentacosan) Säure
(25 Kohlenstoffatome),
- – Cerylcerotat
(52 Kohlenstoffatome),
- – Montan
(Nonacosan) Säure
(29 Kohlenstoffatome),
- – Myricylalkohol
oder Hentriacontanol (31 Kohlenstoffatome),
- – Ceryl
(Cerotin) Alkohol oder Heptacosanol (27 Kohlenstoffatome),
- – Ceryl
(Hexacosan) Säure
(26 Kohlenstoffatome),
- – Myricylcerotat
(56 Kohlenstoffatome).
wie auch deren Mischungen in Verhältnissen,
die Eigenschaften (dynamische Viskosität, Brechungsindex, Verteilung
der Molekulargewichte, Schmelzpunkt, Erstarrungspunkt Verhältnisse
linearer und verzweigter Kohlenwasserstoffe, Kristallstruktur und ähnliches) ähnlich zu
denen der synthetischen und natürlichen
Wachse, die oben beschrieben wurden, bereitstellen.
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Zusätzlich zu
dem mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachs oder dem natürlichen
Wachs mit im wesentlichen ähnlichen
Eigenschaften können
die polsternden Kügelchen
der vorliegenden Erfindung bis zu ungefähr 70 Gew.-% andere, komprimierbare,
biologisch inaktive, polsternde Bestandteile oder zumindest einen biologisch
inaktiven, jedoch pharmazeutisch annehmbaren Zusatzstoff (Arzneimittelhilfsstoff),
wie z. B. Farbstoff, Süßstoff (z.
B. Saccharose, Manitol, Saccharin und Aspartam), Aromastoff (z.
B. Vanillin), Puffermittel, Füllstoff,
Zersetzungsmittel und/oder quellbares Material einschließen. Bevorzugt
schließen
die polsternden Kügelchen
der vorliegenden Erfindung mindestens ungefähr 5 Gew.-% mindestens eines
solchen biologisch inaktiven, pharmazeutisch annehmbaren Zusatzstoffes
(Arzneimittelhilfsstoffs) ein, der in den Kügelchen verteilt ist, z. B.
in Form einer innigen Mischung von Wachs und Arzneimittelhilfsstoff.
Ein Zersetzungsmittel ist besonders hilfreich als Arzneimittelshilfsstoff,
um schnell zersetzende Eigenschaften bereitzustellen, wenn ein fester,
geformter Gegenstand, der biologisch aktive Bestandteile enthält, durch
Tablettierung hergestellt wird.
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Quellbare
Materialien (auch Viskositätsverbesserer
genannt) sind Substanzen, die kolloidale Dispersionen in wäßriger Umgebung
bilden, wobei die kolloidalen Partikel ein dreidimensionales Netzwerk
oder eine gitterähnliche
Struktur innerhalb der flüssigen
Phase bilden. Die kolloidale Dispersion kann weniger viskos werden
oder sich als Reaktion auf pH-Änderungen
oder Enzymdegradation in der Art auflösen, dass Diffusion durch das
Gel die Abgabe der aktiven Substanz von den Partikeln nicht beeinflußt. Das
spezielle quellbare Material, das verwendet wird, ist für die vorliegende
Erfindung unkritisch: Beispiele nützlicher, quellbarer Mittel schließen hydrophile
Polymere, wie z. B. Zucker (Dextrose, Glucose und Sucrose), bestimmte
Cellulosederivate wie z. B. Natrium- oder Calciumcarboxymethylcellulose,
Hydroxypropylcellulose oder Hydroxypropylmethlycellulose, vorgelierte
Stärken,
Polysaccharide, Pektinagar, Carragen, Tonerden, hydrophile Gummi
wie Akaziengummi, Guargummi, Gummi Arabicum und Xanthangummi, Alginsäure, Alginate,
Dextran, Pektine (erhältlich
unter dem Handelsnamen Visquik® und InstaThick® von
Zumbro Inc. Hayfield, Minnesota) und Carbomerharze ein.
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Carbomerharze
(erhältlich
unter dem Handelsnamen Carbopol® 934P,
971P und 974 P in pharmazeutischer Qualität von B.F. Goodrich Cleveland,
Ohio) sind quervernetzte Acrylsäurepolymere,
worin ein hoher Prozentsatz an Carbonsäuregruppen dem Harz erlauben,
wasserquellbar zu sein. In dem vorsolvatisierten, trockenen Zustand
ist ein Carbomer eng aufgewickelt. Wenn es in Wasser dispergiert
wird, beginnt das Carbomer zu hydratisieren und sich abzuwickeln,
was zu einer teilweisen Zunahme der Viskosität führt. Es muß sich vollständig abwickeln,
um die höchste
und beständigste
Viskosität
zu erreichen, z. B. durch Neutralisation mittels einer wasserlöslichen
Base wie z. B. Ammoniak. Neutralisation führt zur Ionisierung des Carbomers
und erzeugt negative Ladungen entlang des Polymergrundgerüstes. Die
Abstoßung
dieser negativen Ladungen ruft die Expansion des Moleküls hervor,
wodurch veranlaßt
wird, daß das
Molekül
schnell verdickt. Überneutralisation
durch starke Basen können
die Harzstruktur zusammenfallen lassen, was zu einem permanenten Verlust
der Viskosität
führt.
Carbomere variieren in Molekulargewicht, Grad der Quervernetzung
und molekularer Architektur. Diese Unterschiede sind für die speziellen
rheologischen Eigenschaften und Verdickungseffizienz eines jeden
Carbomerharzes verantwortlich. Neutralisierte Carbomere, die unter
dem Handelsnamen Carbopol® EX161 und EX214 von B.F.
Goodrich erhältlich
sind, sind Salze, die die Zugabe einer Base für die Verwendung in oralen
Suspensionen mit anhaltender Wirkstoffabgabe nicht benötigen. In
fester Dosierungsform wurde Carbopol 934 auch als trockenes Tablettenbindemittel
verwendet und als Mittel zur kontrollierten Abgabe über einen
hydrophilen Matrixmechanismus. Carbomerharze verdicken nicht nur
Lösungen,
sondern stellen auch eine Vielzahl von Flußeigenschaften zur Verfügung. Wie
viele Polysaccharidverdickungsmittel, wie z. B. modifizierte Cellulose
und natürliche
Gummi sind Carbomerharze strukturviskos (die Viskosität nimmt mit
steigender Schergeschwindigkeit ab). Anders als die meisten linearen
Polysaccharide zeigen Carbomerharze jedoch plastische rheologische
Profile. Carbomerlösungen
fließen
nicht, bis eine minimale Kraft, der sogenannte Ausbeutewert, erreicht
ist. Carbomerharze stellen Öl
in Wasser (o/w) Emulsionen und Suspensionen mit ausgezeichneter
Stabilität
bereit. Wenn Carbomerharze in Zusammenhang mit entsprechenden Emulgatoren
und Coemulgatoren verwendet werden, stellen sie bei Raumtemperatur
und erhöhten
Temperaturen wie auch unter Frosttaubedingungen Langzeitstabilität bereit.
Der Ausbeutewert, der von Carbomerharzen erzeugt wird, verhindert
das "Schäumen" oder Trennen von
o/w Emulsionen durch Suspendieren und Trennen der Öltröpfchen.
Er erlaubt auch, daß Partikel
permanent durch das Medium hindurch suspendiert sind, wodurch nicht
abgesetzte, stabile Produkte entstehen, selbst wenn sie bei sehr
geringen Konzentrationen verwendet werden. Eine größere Schwierigkeit,
die bei Carbomeren auftritt, ist deren schlechte Dispergierbarkeit:
die Trockenpulverharze sind hygroskopisch und hydratisieren schnell,
wenn sie zu Wasser oder polaren Lösungsmitteln zugegeben werden.
Daher werden Carbomerharze verklumpen oder unvollständig hydratisieren,
wenn sie zufällig
in Wasser eingeführt
werden, da die Oberflächen
der nassen Agglomerate sich schnell lösen und eine Schicht bilden,
die die schnelle Benetzung des trockenen Inneren verhindert. Dieses,
zusammen mit der flockigen Natur des Carbomers, führt zu Dispersionsmängeln, wie
z. B. körniger
Struktur, verminderter Viskosität oder
der Gegenwart von teilweise nassen Agglomeraten. Daher sollten,
um langwierige Mischzeiten zu vermeiden und hochqualitative, reproduzierbare
Carbomerharzdispersionen herzustellen, entweder saubere Dispersionsmethoden
verwendet werden oder das Carbomer sollte in einer sofort dispergierbaren,
weniger flockigen Form formuliert werden, wie z. B. Granulate oder
Kügelchen,
oder puderbeschichtet auf der Oberfläche von Trägerkeimen. Beim Puderschichten
kommt der biologisch aktive Bestandteil nicht in Kontakt mit der
Bindemittellösung,
bis er auf das inerte Keimmaterial gesprüht wird, da das Bindemittel
und der biologisch aktive Bestandteil aus unterschiedlichen Öffnungen
versprüht
werden. Da die Menge an Bindemittellösung, die benötigt wird,
viel weniger ist verglichen mit anderen Beschichtungsmethoden, wird
das Trocknen sehr schnell sein und das gesamte Verfahren ist viel
schneller.
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Das
jeweilige Zersetzungsmittel, das in den polsternden Kügelchen
verwendet werden kann, ist nicht kritisch für die vorliegende Erfindung.
Es schließt
nicht nur wasserunlösliche,
anorganische Salze wie z. B. Bariumsulfat, Calcium- und Magnesiumcarbonate
(die Kohlendioxid in situ in Brausetabletten erzeugen), Calciumphosphat,
Eisenoxid, Magnesiumoxid, Calciumhydrogenphosphat und deren Mischungen,
sondern auch vorgelierte oder modifizierte Stärken wie z. B. Natriumstärkeglycolat
(erhältlich
unter dem Handelsnamen Primojel® und
Explotab®),
quervernetztes Polyvinylpyrrolidon (erhältlich unter dem Handelsnamen
Polyplasdone XL® von
ISP Technologies, Wayne, New Jersey), Magnesiumaluminiumsilicat
(erhältlich
unter dem Handelsnamen Veegum®), Natriumcarboxymethylcellulose
(erhältlich
unter dem Handelsnamen Nymcel®) und andere Cellulosematerialien
(wie z. B. erhältlich
unter dem Handelsnamen Avicel® von FMC Corp., Philadelphia,
Pennsylvania), Kationenaustauscherharze (wie z. B. das Kaliumsalz
eines quervernetzten Carbonsäureharzes,
(erhältlich
unter dem Handelsnamen Amberlite® IPR),
modifizierte Cellulosegummi wie z. B. Croscarmellose-Natrium (erhältlich unter
dem Handelsnamen Ac-di-sol® von FMC Corp., Philadelphia,
Pennsylvania) und ähnliches
ein. Die Menge des Zersetzungsmittels, das verwendet wurde, ist
auch unkritisch für
die vorliegende Erfindung und hängt,
in einer im Stand der Technik wohlbekannten Art, von der gewünschten
granulären
Dichte (üblicherweise
im Bereich von 0,5 bis 1,5 mg/ml), der Porosität und der Kompressibilität (die für gewöhnlich beim
Verdichten eine Brüchigkeit
von nicht mehr als 1% bereitstellt) ab.
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Füllmittel,
die in den polsternden Kügelchen
verwendet werden können,
sind für
die vorliegende Erfindung unkritisch. Sie schließen z. B. Bindemittel wie z.
B. Stärke,
Gelatine, Glucose, Alginsäure,
Natrium- und Calciumalginate, wasserlösliches Acrylpolymer, Polyivinylpyrrolidon,
Ethylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und ähnliches,
Gleitmittel wie z. B. Quarzstaub (Colloidal) (wie z. B. erhältlich unter
dem Handelsnamen Aerosil), Schmiermittel wie z. B. Magnesiumstearat,
Talg, Natrium- und Magnesiumlaurylsulfate, wasserunlösliche Verdünnungsmittel
wie z. B. Dicalciumphosphat und wasserlösliche Verdünnungsmittel wie z. B. Lactose, Sorbit
und ähnliches,
ein.
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Die
polsternden Kügelchen
der vorliegenden Erfindung haben bevorzugt eine durchschnittliche
Partikelgröße von ungefähr 0,5 bis
ungefähr
2,0 mm und am bevorzugtesten von 0,75 bis 1,25 mm. Sie können durch
eine Vielzahl unterschiedlicher Verfahren wie z. B. Mischverfahren
mit hoher Scherkraft, Extrusion, Extrusion-Spheronisierung oder
durch andere Mittel hergestellt werden, solange das Verfahren zu
frei fließenden Kügelchen,
nicht Granalien, mit einem engen Größenverteilungsbereich führt. Das
bevorzugte Herstellungsverfahren schließt ein Mischen mit hoher Scherkraft
des mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachses oder natürlichen
Wachses mit ähnlichen
Eigenschaften und den optionalen Zusatzstoffen (Arzneimittelhilfsstoffen)
ein, um die oben erwähnte
durchschnittliche Partikelgröße zu erzielen.
Wie hierin verwendet, meint der Begriff Mischen mit hoher Scherkraft
ein Mischen der Kügelchenbestandteile
mit hoher Schergeschwindigkeit wie er dem Fachmann wohlbekannt ist.
Wenn Mischen mit hoher Scherkraft als Herstellungsverfahren verwendet wird,
sollte die Mischtemperatur bevorzugt im Bereich von ungefähr 45 bis
ungefähr
60°C, am
bevorzugtesten im Bereich von ungefähr 50 bis ungefähr 55°C liegen.
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Ein
anderes Herstellungsverfahren schließt das Verschmelzen des mikrokristallinen
Kohlenwasserstoffwachses oder natürlichen Wachses mit ähnliche
Eigenschaften und den optionalen Zusatzstoffen (Arzneimittelhilfsstoffen)
ein, z. B. durch Erhitzungsextrusion, und anschließende Zuführung der
verschmolzenen Masse auf einen Spheronizer. Gemäß einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann Extrusions-Spheronisation durch
ein Verfahren mit den folgenden Schritten durchgeführt werden:
- (a) Granulieren des mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachses
oder natürlichen
Wachses mit ähnlichen Eigenschaften
und der optionalen Zusatzstoffe in Gegenwart eines ganulierenden
Fluids, und
- (b) Extrudieren des Granulates, das in Schritt (a) erhalten
wurde, auf einen Spheronizer.
-
Spheronisierung
wurde zuerst im US Patent Nr. 3,277,520 offenbart und die Ausstattungsänderung seither
war minimal. Der Spheronizer besteht im wesentlichen aus einer gerillten,
horizontalen Platte, die mit hoher Geschwindigkeit innerhalb eines
stationären,
vertikalen Zylinders rotiert, der mit einer Tür ausgestattet ist, um die
Ausgabe der Pellets zu ermöglichen.
Obwohl die Extrusion für
gewöhnlich
als ein kontinuierliches Verfahren betrachtet wird, begrenzt der
Spheronisierungsausstattungsaufbau das Extrusions-Spheronisationsverfahren
auf ein Batchverfahren oder Mehrfachbatchverfahren. Das granulierende
Fluid kann Wasser oder eine wäßrige Lösung, die
einen niederen Alkohol, wie z. B. Ethanol oder Propanol enthält, sein.
Die Menge des granulierenden Fluids, die verwendet wird, beeinflußt die mechanischen
Eigenschaften (Porosität, Dichte,
Bröckeligkeit
und Verdichtbarkeit) der hergestellten Kügelchen. Die Menge an granulierendem
Fluid, die verwendet wird, hängt
von der Zusammensetzung der Pulvermischung, die in Schritt (a) verwendet
wird, ab und ist im allgemeinen der Art, um eine endgültige Konzentration
an Feststoffen von ungefähr
20 bis 80 Gew.-% bereitzustellen. Der Gehalt an granulierendem Fluid
und die Zusammensetzung der Pulvermischung, die in Schritt (a) granuliert
wird, muß sorgfältig ausgewählt werden,
um eine geeignete, plastische Deformierbarkeit (Extrudierbarkeit)
zu erhalten. Die Partikelgrößenverteilung
der Kügelchen,
die erhalten wird, wird auch primär durch die Dichte des Extrudates
und den Gehalt an granulierendem Fluid bestimmt.
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In
Anbetracht ihrer Eigenschaften sind die oben offenbarten polsternden
Kügelchen
nützlich
unter anderem zur Herstellung einer großen Bandbreite fester, geformter
Gegenstände
biologisch und therapeutisch aktiver Bestandteile durch Tablettierung.
Daher ist ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung ein fester,
geformter Gegenstand, der mit biologisch aktiven Bestandteilen beladene
Kügelchen
enthält,
und zusätzlich
biologisch inaktive, polsternde Kügelchen umfaßt, die
mindestens einen verdichtbaren, polsternden Bestandteil umfassen,
der im wesentlichen aus einem mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachs
oder einem natürlichen Wachs
besteht, wobei das Wachs mindestens ungefähr 30 Gew -% der biologisch
inaktiven, polsternden Kügelchen
ausmacht.
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Der
Begriff „fester,
geformter Gegenstand",
wie er hierin verwendet wird, meint einen Gegenstand, der in einem
harten, festen Zustand bei Temperaturen, die 60°C nicht überschreiten, vorliegt und
der eine definierte, geometrische Form besitzt, wie z. B. normale
Tabletten, Brausetabletten, mehrschichtige Tabletten, Tabletten
mit anhaltender Wirkstoffabgabe, Pillen, Pastillen und andere, verdichtete
Dosierungsformen.
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Der
Begriff „biologisch
aktiver Bestandteil",
wie er hierin verwendet wird, schließt irgendeine pharmakologisch
(wie auch veterinär)
aktive Substanz ein, z. B. jeglichen Arzneistoff, Medikation, Nahrungsergänzungsmittel
oder Vitamin, das in Form eines festen, geformten Gegenstandes,
wie er hierin oben definiert wurde, verabreicht werden kann und
insbesondere jegliche aktive Substanz, bei der kontrollierte oder
anhaltende Abgabe benötigt
oder empfohlen wird. Dies ermöglicht
die Abgabe der aktiven Substanz im Zwölffingerdarm, Ileum oder Dickdarm
eher als im Magen oder um sicherzustellen, daß die aktive Substanz mit einer
kontrollierten Geschwindigkeit im Magen abgegeben wird, um die Wahrscheinlichkeit
von Schäden
an der Magenschleimhaut zu vermindern. Der Begriff „biologisch
aktiver Bestandteil",
wie er hierin verwendet wird, schließt auch andere Substanzen wie
z. B. Chemikalien mit biologischer Aktivität in der Natur wie z. B. Düngemittel, Pestizide, Herbizide,
Desinfektionsmittel und ähnliches
ein, für
die eine langsame Abgabe vorteilhaft sein kann, und die per se in
Form von Einheiten für
die Zugabe zu einer vorherbestimmten Menge an Wasser, Lösungsmittel
oder Mischungen von Lösungsmitteln
vorliegen müssen,
um eine Lösung
mit genau bestimmter Konzentration und Effizienz herzustellen. Beispiele
der letztgenannten Substanzen sind Spurenzusatzstoffe, um die Sicherheit
von Wasserversorgungen aufrecht zu erhalten, Ernähungs- und Spurenzusatzstoffe
für Fischteiche
und Desinfektionsmittel für
Schwimmbäder.
Beispiele für
Arzneistoffe und Medikamente, die im Umfang der vorliegenden Erfindung
liegen schließen
ein, jedoch ohne Einschränkung,
mikroverkapseltes Kaliumchlorid, Lithiumsalze, Acetylsalicylsäure (Aspirin),
Diclofenac-Natrium,
Aceclofenac, Indomethacin, nicht steroidale anti-inflammatorische
Arzneistoffe, Calciumsalze, Antiosteoporotika, Muskelrelaxantien,
Abortiva, Alkoholdeterrentien, Anabolika, Analgetika, Androgene,
Anorexika, Anti-Amöben-Mittel,
Antiarrythmika, Antiarthritika, antibakterielle Mittel, Anticholinergika,
Anticoagulantien, anticonvulsive Mittel, Antidepressiva, Antidiabetika,
Antidiarrhoemittel, Antidiuretika, Antiemetika, Antihistaminika,
Antihyperlypoproteinämie-Mittel,
Antihypertensiva, Antihypertyroidea, Antihypotensiva, Anti-Migränemittel,
Anti-Parkison-Mittel, Antipsychotika, Antispasmotika, Antithrombotika,
Antiulcerativa, antivirale Mittel, Anxiolytika, Bronchodilatatoren,
Antitussiva, Antipyretika, Calciumregulatoren, Cardiotonika, Choleretika,
Cholinergika, Stimulanzien des zentralen Nervensystems, Kontrazeptiva,
abschwellende Mittel, Diuretika, Emetika, Östrogene, Glucocorticoide,
Hämatinika, Hämostatika,
Immunmodulatoren, Mukolytika, Nootropika, Progestogene, Atemwegsstimulantien,
zelebrale, coronare und periphere Vasodilatatoren, Vasoprotektionsmittel,
Vitamine, Antibiotika und dergleichen.
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Das
jeweilige verwendete Pestizid ist für die vorliegende Erfindung
unkritisch. Beispiele solcher Pestizide schließen Clomazone, Sulfentrazone,
Trifluradin und Mischungen davon ein. Das jeweilige verwendete Herbizid
ist für
die vorliegende Erfindung unkritisch. Beispiele solcher Herbizide
schließen
Zeta-Cypermephrin, Cadusafos und Bifenthrin ein. Das jeweilige verwendete
Düngemittel
ist unkritisch für
die vorliegende Erfindung. Beispiele solcher Düngemittel schließen natürliche Phosphate
und systhetische Superphosphate ein.
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Der
feste, geformte Gegenstand der vorliegenden Erfindung enthält bevorzugt
den biologisch aktiven Bestandteil in Form von Kügelchen mit einem Durchmesser,
der im wesentlichen ähnlich
zu dem Durchmesser der polsternden, Wachs enthaltenden Kügelchen
ist, d. h. ein Durchmesser bevorzugt im Bereich von ungefähr 0,5 bis
ungefähr
2 mm und am bevorzugtesten von 0,8 bis 1,2 mm.
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Einrichtungen
zur Herstellung der mit biologisch aktivem Bestandteil beladenen
Kügelchen
sind für
die vorliegende Erfindung unkritisch. Z. B. können die mit biologisch aktivem
Bestandteil beladenen Kügelchen durch
Verfahren, die im Stand der Technik wohlbekannt sind, hergestellt
werden, wie z. B. Extrusions-Spheronisation bzw. Spheronisierung,
Lösungs-/Suspensionsschichtung,
Pulverschichtung (ein Pelletisierungsverfahren, bei dem feinverteilte
Partikel durch Zugabe entsprechender Menge einer Flüssigkeit
zu spherischen Partikeln durch kontinuierliches Rollen oder Rotieren
umgewandelt werden) oder Fließbettrotogranulation,
so lange das Verfahren zu freifließenden Kügelchen, nicht Granalien, mit
einem engen Größenverteilungsbereich führt.
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Wahlweise
kann ein Beschichtungsmaterial auf die mit biologisch aktivem Bestandteil
beladenen Kügelchen
aufgebracht werden, bevorzugt mittels des Filmbeschichtungsverfahrens,
um die Abgabeeigenschaften des biologisch aktiven Bestandteils zu
kontrollieren oder beizubehalten, oder zur Geschmacksmaskierung, oder
um Beständigkeit
gegen Magenflüssigkeit
zu verleihen. Filmbeschichten einer Tablette schließt die Abscheidung,
für gewöhnlich durch
Sprühen,
eines dünnen
Filmes eines Polymers ein, die den Tablettenkern umschließt. Die
Beschichtungslösung
enthält
ein Polymer in einem geeigneten flüssigen Lösungsmittel und ist wahlweise
zusammen mit anderen Bestandteilen, wie z. B. Weichmachern, Pigmenten
und/oder Farbstoffen vermischt. Nach dem Sprühen erlauben die Trocknungsbedingungen
die Entfernung im wesentlichen allen Lösungsmittels.
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Das
jeweilige verwendete Beschichtungsmaterial ist unkritisch für die vorliegende
Erfindung und hängt von
dem Zweck des Beschichtungsmaterials ab, d. h. gewünschtes
Abgabeprofil, Fähigkeit,
intakt zu bleiben und/oder mechanischen Beanspruchungen der Verdichtung
ohne Zerbrechen zu widerstehen. Wie jedoch leicht aus dem Ziel der
vorliegenden Erfindung verstanden werden kann, sind die festen,
geformten Gegenstände
der Erfindung sehr hilfreich, wenn das Beschichtungsmaterial brüchig ist.
Der Begriff „brüchig" wird hierin verwendet,
um eine Beschichtung zu bezeichnen, die brechen würde, wenn
der feste, geformte Gegenstand tablettiert oder durch Verdichtung
geformt wird in Abwesenheit der polsternden Kügelchen der vorliegenden Erfindung.
Beispiele solcher Beschichtungspolymere, die nützlich zur Kontrolle oder Beibehaltung
der Abgabeeigenschaften der biologisch aktiven Bestandteile und/oder
zur Geschmacksmaskierung sind, schließen Derivate der Cellulose
wie z. B. Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose und Ethylcellulose,
wie sie z. B. unter dem Handelsnamen Surelease® und
Aquacoat® vertrieben
werden, Polyvinylpyrrolidon und Aminoalkylmethylacrylatcopolymere
ein. Beispiele von Beschichtungspolymeren, die zum Verleihen von
Beständigkeit gegen
Magenflüssigkeit
nützlich
sind, schließen
Schellak, Celluloseacetatphthalat (Aquateric®),
Celluloseacetattrimelliat, Hydroxypropylmethylcellulosephthalat,
Polyvinylacetatphthalat (Coateric®),
Hydroypropylmethylcelluloseacetatsuccinat, Carboxymethylethylcellulose,
Stryrol/Acrlysäurecopolymere,
Methacrylsäurecopolymere,
Maleinsäureanhydridcopolymere
und ähnliches
ein. Beispiele von Weichmachern, die zusammen mit den Beschichtungspolymeren
vermischt werden können,
schließen
ohne Einschränkung
Polyethylenglycol, Glycerol, Phthalatester, Triethylcitrat, etc.,
ein.
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Die
Dicke der Beschichtungsschicht, die verwendet wird, ist unkritisch
für die
vorliegende Erfindung. Sie hängt
von dem gewünschten
Abgabeprofil des biologisch aktiven Bestandteils ab und ist für gewöhnlich im Nanometer-
bis Mikrometerbereich. Alternativ können die oben aufgeführten Polymere
und wahlweise Weichmacher in ein Matrixsystem zusammen mit den biologisch
aktiven Bestandteil beladenen Kügelchen
eingebaut werden, um ihre Wirkung beizubehalten, z. B. während Trockenpulvermischung
vor der Granulation, oder in der Granulierungslösung vor der Extrusion-Spheronisation,
oder bei anderen Methoden, die herkömmlicherweise verwendet werden,
um Pellets oder Kügelchen
herzustellen. In einem solchen Fall ist die Menge an Polymeren und
wahlweise Weichmachern für
die vorliegende Erfindung unkritisch und hängt vom Zweck des Materials
ab, z. B. dem gewünschten
Abgabeprofil des biologisch aktiven Bestandteils.
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Das
Gewichtsverhältnis
der polsternden Kügelchen
zu mit biologisch aktiven Bestandteil beladenen Kügelchen
ist unkritisch für
die vorliegende Erfindung und liegt bevorzugt zwischen ungefähr 30:70
und 70:30, am bevorzugtesten zwischen ungefähr 40:60 und 60:40.
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Die
festen, geformten Gegenstände
der vorliegenden Erfindung können
auch quellbare Materialien (sogenannte Viskositätsverstärker) enthalten, die entweder
als einzelne Kügelchen
vorliegen können
oder ein Bestandteil der mit biologisch aktiven Bestandteilen beladenen Kügelchen
sein, wenn diese Kügelchen
für die unmittelbare
Abgabe des biologisch aktiven Bestandteils gedacht sind, d. h. wenn
keine anhaltende Wirkung oder Beschichtungspolymer verwendet wird.
Im letzterem Fall ist die Menge an Viskositätsverstärker unkritisch für die vorliegende
Erfindung. Viskositätsverstärkerkügelchen
können
durch Extrusions-Spheronisation
unter Verwendung einer Wasser-Alkohol-Lösung als das granulierende
Fluid oder durch Pulverschichtung hergestellt werden. Dies verhindert
die nachteilige Wirkung ionischer Salze oder pH-Modifikatoren auf
die Fähigkeit des
Viskositätsverstärkers, die
Viskosität
zu erhöhen,
wenn er hydratisiert wird. Die Extrusion-Spheronisation des Viskositätsverstärkers unter
Verwendung eines wasser-alkoholischen granulierenden Fluids vermindert dessen
Klebekraft. Die jeweilige verwendete Wasser-Alkohol-Lösung ist
für die
vorliegende Erfindung unkritisch und kann Ethanol, Propanol oder
Mischungen davon enthalten.
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Wenn
viskositätsverstärkende Kügelchen
in den festen, geformten Gegenständen
der vorliegenden Erfindung vorliegen, ist deren Gewichtsverhältnis zu
polsternden Kügelchen
und/oder mit biologisch aktiven Bestandteil beladenen Kügelchen
unkritisch für
die vorliegende Erfindung, und ist abhängig von der gewünschten
Viskosität,
die benötigt
wird, um die mit biologisch aktiven Bestandteilen beladenen Kügelchen
suspendiert zu halten, bis die Suspension von dem Patienten geschluckt
wird. Typischerweise sollte der Viskositätsverstärker entweder als einzelne
Kügelchen
oder als Bestandteil der mit biologisch aktiven Bestandteil beladenen
Kügelchen
in einer Menge vorliegen, um eine offensichtliche Viskosität bei 20°C von 30
bis 3000 mPa.s, bevorzugt 500 bis 1000 mPa.s zu erreichen.
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Die
festen, geformten Gegenstände
der vorliegenden Erfindung können
auch Bestandteile enthalten, die herkömmlicherweise bei der Formulierung
solcher Gegenstände
verwendet werden, z. B. Geschmacksmittel, Schmiermittel, Süßstoffe,
Farbstoffe und/oder Puffermittel, wie z. B. die oben aufgeführten.
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Die
festen, geformten Gegenstände
der vorliegenden Erfindung werden durch Tablettierung oder Verdichtung
der mit biologisch aktiven Bestandteilen beladenen Kügelchen,
die wahlweise mittels eines Polymers beschichtet sein können, und
polsternden Kügelchen,
die ein mikrokristallines Kohlenwasserstoffwachs oder ein natürliches
Wachs mit im wesentlichen gleichen Eigenschaften umfassen, hergestellt
werden. Solch eine Herstellungsmethode ist im Stand der Technik
wohlbekannt und wird üblicherweise
als Tablettenherstellung oder Tablettierung bezeichnet. Die Bestandteile
in Form von Kügelchen
(oder Pellets) werden in eine Preßform eingeführt, dann
zwischen Stempeln verdichtet und schlußendlich wird die verdichtete
Masse aus der Preßform
ausgeworfen. Dies erfordert, daß:
- – die
Kügelchen
ausreichend freifließend
sind, um gleichförmig
in das relativ kleine Volumen der Preßform in einer sehr kurzen
Zeitspanne zu fließen,
- – die
Kügelchen
aneinanderhaften, wenn sie einer Kraft von den Stempeln unterworfen
werden, um ein Formteil mit adequater Stärke zu bilden, und
- – Anhaftung
der Tabletten an die Stempel und Preßformen verhindert werden muß, weil
andernfalls Schaden für
sowohl die Tablette, als auch die Presse folgen wird, wenn die Tablette
von der Preßform
entfernt wird. Dies kann geeigneterweise durch Verdichten einer
Mischung von mit biologisch aktiven Bestandteilen beladenen Kügelchen,
polsternden Kügelchen
gemäß der vorliegenden
Erfindung und mindestens einem Schmiermittel erreicht werden. Das
jeweilige Schmiermittel ist unkritisch für die vorliegende Erfindung
und schließt
unter anderem hydrierte Öle
ein.
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Detaillierter
Betrieb von Tablettenpressen schließt Ausführungsformen, die im Stand
der Technik wohlbekannt sind, wie z. B. Naßzusammenballen, Fließbettgranulation,
Sprühtrocknen,
Vorverdichten und direkte Verdichtung ein, die alle auf die vorliegende
Erfindung anwendbar sind.
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Das
Tablettieren der Kügelchen
wird gemäß der Art
und dem Verhältnis
der polsternden Kügelchen, der
mit biologisch aktivem Bestandteil beladenen Kügelchen und wahlweise viskositätsfördernden
Kügelchen und
anderen Bestandteilen, die in den festen, geformten Gegenständen der
vorliegenden Erfindung vorliegen, wie auch der Art des Beschichtungsmaterials,
wenn vorhanden, das für
die mit biologisch aktivem Bestandteil beladenen Kügelchen
verwendet wird, bewirkt. Der Verfestigungs- oder Verdichtungsdruck,
der bei der Herstellung der festen, geformten Gegenstände verwendet
wird, ist für
die vorliegende Erfindung unkritisch und hängt von den oben genannten
Parametern ab und beträgt
für gewöhnlich ungefähr 5 bis
200 MPa, bevorzugt ungefähr
10 bis 150 MPa.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur biologischen
Behandlung eines Säugetiers oder
einer Pflanze durch Verwendung fester, geformter Gegenstände, wie
sie hierin oben beschrieben sind, bereit. Insbesondere stellt die
vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Behandlung eines Säugetieres,
das einer Medikation durch Gabe einer wirksamen Menge dieser Medikation
bedarf, die einen biologisch aktiven Bestandteil in Form eines festen,
geformten Gegenstandes, der aktiven Bestandteil enthält und des
weiteren polsternde Kügelchen
umfaßt,
die einen mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachs oder ein natürliches
Wachs mit im wesentlichen den gleichen Eigenschaften umfassen, enthält, bereit.
Der biologisch aktive Bestandteil kann im Fall eines Menschen irgendeine
pharmazeutisch wirksame Verbindung, wie sie oben beschrieben wurde,
oder im Fall eines Tieres irgendeine tierärztliche Substanz sein.
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Die
vorliegende Erfindung stellt des weiteren ein Verfahren zur Behandlung
einer Pflanze, die einer biologischen Behandlung bedarf, durch in
Kontaktbringen der Pflanze mit einer wirksamen Menge eines biologisch
aktiven Bestandteils in Form eines festen, geformten Gegenstandes,
der den aktiven Bestandteil enthält
und des weiteren polsternde Kügelchen
umfaßt,
die ein mikrokristallines Kohlenwasserstoffwachs oder ein natürliches
Wachs mit im wesentlichen den gleichen Eigenschaften umfassen, bereit.
Wenn benötigt,
kann auf die Behandlung der Pflanze gemäß der vorliegenden Erfindung
das Bewässern
der Pflanze folgen, um die Abgabe des aktiven Bestandteils zu erleichtern.
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Wie
bereits offensichtlich ist, stellen die festen, geformten Gegenstände der
vorliegenden Erfindung zahlreiche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik bereit,
wenn sie für
die biologische Behandlung von Säugetieren
oder Pflanzen, wie sie in den obigen Verfahren zur Behandlung erwähnt sind,
bereit. Sie sind in der Lage, eine Formulierung bereitzustellen,
die sich in Wasser schnell zersetzt, um unmittelbar eine homogene Suspension
mit angemessener Viskosität
zu bilden, um ohne vorzeitige Abgabe aus Partikeln mit kontrollierter Abgabe
geschluckt zu werden, während
eine leicht abzumessende Dosis bereitgestellt wird, selbst für die Gabe
großer
Dosen. Wenn ein Viskositätsverstärker verwendet
wird, sind die festen, geformten Gegenständer der vorliegenden Erfindung
nützlich
für die
Herstellung einer Suspension mit unmittelbarer Abgabe (wenn kein Beschichtungspolymer
auf den mit biologisch aktiven Bestandteilen beladenen Kügelchen
bereitgestellt wird oder wenn kein Polymer in das Matrixsystem der
mit biologisch aktiven Bestandteilen beladenen Kügelchen integriert ist) oder
einer Suspension mit anhaltender Abgabe (wenn solch ein Polymer
auf die mit biologisch aktiven Bestandteilen beladenen Kügelchen
beschichtet wurde oder in diese integriert ist), und schnelle Zersetzung
auftritt, wenn der feste, geformte Gegenstand der vorliegenden Erfindung
in Wasser oder eine wäßrige Lösung eingetaucht
wird, nützlich.
Die Zersetzung tritt innerhalb ein paar Sekunden auf und führt zur
in situ Bildung einer Suspension über einen Zeitraum von weniger
als 1 Minute. Die in situ Suspension ist nützlich für die Herstellung von flüssigen Produkten
mit anhaltender Wirkstoffabgabe, und zwar für junge Kinder und ältere Patienten,
die Tabletten oder Kapseln nicht schlucken können, oder für Patienten,
die große
Dosen biologisch aktiver Bestandteile benötigen, wenn das Schlucken großer Dosierungsformen
schwierig ist.
-
In
den unten genannten Beispielen sind alle Prozentangabe Gewichtsprozente,
wenn nicht anderweitig angedeutet.
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BEISPIEL 1 – Spezifikationen
eines mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachses, das für die Herstellung
von polsternden Kügelchen
geeignet ist
-
Ein
raffiniertes, mikrokristallines Kohlenwasserstoffwachs mit pharmazeutischer
Qualität,
das die Erfordernisse zur Herstellung polsternder Kügelchen
erfüllt,
ist kommerziell von Paramelt N.V. (Heerhugowaard, Niederlande) erhältlich.
Seine hauptsächlichen
physikalischen Eigenschaften sind wie folgt:
- – Erstarrungspunkt
(DIN ISO 2207): 58–62°C
- – Penetration
(DIN 51579): 10–14
1/10 mm
- – Schmelzpunkt
(ASTM D 3945): 59–63°C
- – Brechungsindex:
1,422–1,426
- – dynamische
Viskosität
bei 98,9°C
(DIN 52007-2) : 3–4,5
mPa.s
-
Ein
repräsentatives
Beispiel dieses mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachses wurde
mittels Gaschromatographie analysiert, was zum Chromatographieergebnis
führte,
das in 2 gegeben ist. Diese schließt eine Serie von deutlichen
beabstandeten Peaks ein, wobei der Abstand zwischen zwei Peaks zu
einem Unterschied von einem Atom in der Kohlenwasserstoffkettenlänge in Beziehung
steht. Die Verteilung der Kohlenstoffkettenlängen in 2 zeigt
eine annähernd
symmetrische Form, um einen Peak von 28–29 Kohlenstoffatomen, mit
Rest hohen Molekulargewichts oberhalb einer Kettenlänge von
40 Kohlenstoffatomen. 2 zeigt, daß über 98% der Verbindungen dieser
Probe eine Kettenlänge
von 20 bis 55 Kohlenstoffatomen besitzen. Detaillierter ist die
Zusammensetzung dieses mikrokristallinen Kohlenwasserstoffwachses
der Kohlenstoffkettenlänge
wie folgt:
- Kettenlängengruppe Nr. 1 (von C20 bis
C24) : 5,31%
- Kettenlängengruppe
Nr. 2 (von C25 bis C29) : 48,71%
- Kettenlängengruppe
Nr. 3 (von C30 bis C34) : 38,36%
- Kettenlängengruppe
Nr. 4 (von C35 bis C39) : 6,63%
- Kettenlängengruppe
Nr. 5 (von C40 bis C44) : 0,89%
- Kettenlängengruppe
Nr. 6 (von C45 bis C49) : 0,10%
-
1 ist
eine Graphik, die die obigen Prozentangabe pro Kettenlängengruppe
für diese
Probe und für Probe
A (siehe Beispiel 6 hiernach) eines anderen Kohlenwasserstoffwachses
desselben Lieferanten Paramelt N.V. darstellt.
-
BEISPIEL 2 – Herstellung
von polsternden Kügelchen,
die mikrokristallines Kohlenwasserstoffwachs umfassen.
-
Vermischung
einer Mischung, die umfaßt:
Mikrokristallines
Kohlenwasserstoffwachs aus Beispiel 1 | 12,5
kg |
Drumduid
Maisstärke
(Cerestar, Vilvoorde, Belgien) | 8,35
kg |
Natriumstärkeglycolat
Explotab® (Barentz,
Zaventem, Belgien) als Zersetzungsmittel: | 4,15
kg |
wird in einem Mischer mit hoher Scherkraft (Vactron
75, GEI Collette, Wommelgem, Belgien) durchgeführt. Die unterschiedlichen
Bestandteile werden in der Mixerschüssel vermischt und dann erhitzt.
Die Temperatur der doppelwandigen Schüssel wird auf 70°C gesetzt
und die Pulvermischung wird während
35 Minuten homogenisiert, wonach die Mischung plastisch wird und
die Temperatur der Mischung 58°C
beträgt.
Während
des Erhitzens und Homogenisierens des Pulvers wird der Mischarm
auf 100 U/min gesetzt. Als nächstes
wird die Abkühlphase
durch Zugabe von 1 kg CO
2 Pellets gestartet
und die Mischungs- und Häckslerarme
werden auf 200 U/min gesetzt. Es werden einige weitere CO
2 Pellets zugegeben bis zu einer Gesamtmenge
von 2,5 kg. Nach 15 Minuten Mischzeit erreicht die Temperatur 50,5°C. Der Energietransfer
von den Misch- und Häckselarmen
erlaubt einen Temperaturanstieg bis zu 52,5°C, und diese Temperatur wird
durch Zugabe von weiteren 0,5 kg CO
2 Pellets
beibehalten. Nach einer Pelletisierungszeit von 7 Minuten wird die
Schüssel geöffnet und die
Pelletmasse wird aus der Schüssel
genommen und unter Verwendung angemessener Siebe gesiebt, wodurch
sich eine Partikelgröße im Bereich
von 0,75 bis 1,25 mm mit einer durchschnittlichen Größe von 1
mm ergibt.
-
BEISPIEL 3 – Herstellung
von Tabletten, die polsternde Kügelchen
aus mikrokristallinem Kohlenwasserstoffwachs enthalten.
-
Runde,
flache Tabletten (13 mm), die Diltiazem, einen Calciumkanalblocker
mit coronarvasodilatorischer Aktivität, die in die therapeutische
Kategorie von Antianginalen, Antihypertonika und Antiarrhythmica
fallen, als biologisch aktiver Bestandteil werden unter Verwendung
der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
– Diltiazem
beschichtete Pellets | 57,9% |
– polsternde
Kügelchen
aus Beispiel 2 | 38,6% |
– Explotab® | 2,5% |
– Lubritab® | 1,0% |
-
Die
obige Mischung wird zuerst binnen 10 Minuten homogenisiert und dann
mittels einer exzentrischen Tablettiermaschine verdichtet, während das
Matrixloch mit 800 mg der Mischung gefüllt wird, wodurch ein anfänglicher
Verdichtungsdruck von 500 kg erreicht wird. Dank der Verwendung
von Lubritab®,
einem hydrierten Öl,
als Schmiermittel in obiger Formulierung war es möglich, die
Anhaftung der resultierenden Tablette an die Verdichtungsmaschine
zu verhindern und folglich Beschädigung
der Tablette während
seines Auswurfs aus der Maschine zu vermeiden. Ähnliche Tabletten können unter
Verwendung von Verdickungsdrücken
von 1000 bzw. 1500 kg erhalten werden.
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BEISPIEL 4 – Herstellung
von Tabletten, die polsternde Kügelchen
mit mikrokristallinem Kohlenwasserstoffwachs umfassen.
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Runde,
flache Tabletten (13 mm), die Diltiazem als biologisch aktiven Bestandteil
enthalten, werden durch das gleiche Verfahren wie in Beispiel 3
mit Verdichtungsdrücken
von 500 kg bzw. 1000 kg unter Verwendung der folgenden Zusammensetzung
hergestellt:
– Diltiazem
beschichtete Pellets | 58,14% |
– polsternde
Kügelchen
aus Beispiel 2 | 38,76% |
– Ac-di-Sol® | 2,00% |
– Lubritab® | 1,00% |
– Aerosil® (Kieselpulver) | 0,10% |
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BEISPIEL 5 – in vitro
Auflösungsprofil
von Tabletten, die polsternde Kügelchen
mit mikrokristallinem Kohlenwasserstoffwachs umfassen.
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Die
Auflösungsprofile
der Tabletten, die in Beispiel 3 hergestellt wurden, wurden unter
Verwendung einer Auflösungsuntersuchungsapparatur
VK 8000 (Vankel Industries Inc., New Jersey) und unter Verwendung der
folgenden Auflösungsparameter
bestimmt:
- – Auflösungsmedium:
destilliertes Wasser
- – Volumen
des Auflösungsmediums:
900 ml
- – Rotationsgeschwindigkeit:
100 U/min
- – Temperatur:
37,5°C
- – Probenzeiten:
0,5, 1, 2, 4, 8, 12 und 16 Stunden
- – Probenvolumen:
5ml
- – Konzentrationsbestimmungsverfahren:
Spektrophotometrie bei 240 nm (Perkin-Elmer, Lamda 12).
-
Die
Ergebnisse solcher Bestimmungen sind in 6 dargestellt,
die Auflösungsprozentsätze als Funktion
der Zeit für
Tabletten, die mit einem Druck von 500 kg, 1000 kg bzw. 1500 kg
komprimiert wurden, zeigt. Diese Ergebnisse zeigen, daß das Auflösungsprofil
sich verbessert, wenn der Verdichtungsdruck auf 1000 kg ansteigt
und dann abfällt,
wenn der Verdichtungsdruck weiter auf 1500 kg ansteigt. Ein Auflösungsprozentsatz
von mindestens 80% wird jedoch leicht innerhalb von 8 Stunden erreicht,
wenn der Verdichtungsdruck richtig gewählt wird.
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BEISPIEL 6 – in vitro
Auflösungsprofil
von Tabletten, die polsternde Kügelchen
mit mikrokristallinem Kohlenwasserstoffwachs umfassen.
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Die
Auflösungsprofile
der Tabletten, die in Beispiel 4 hergestellt wurden, wurden gemäß dem gleichen Verfahren
wie in Beispiel 5 bestimmt. Die Ergebnisse solcher Bestimmungen
sind in 7 dargestellt, die die Auflösungsprozentsätze als
eine Funktion der Zeit für
Tabletten, die mit Drücken
von 500 kg bzw. 1000 kg verdichtet wurden, dargestellt sind. Diese
Ergebnisse zeigen ein besseres Auflösungsprofil für einen
Verdichtungsdruck von 500 kg. Wiederum wird ein Auflösungsprozentsatz
von 80% leicht innerhalb von 8 Stunden durch entsprechende Auswahl
des Verdichtungsdrucks erreicht. 7 stellt
auch das Auflösungsprofil
eines nicht-verdichteten Diltiazem-Pellets für Vergleichszwecke dar.
-
BEISPIEL 7 – Spezifikationen
anderer mikrokristalliner Kohlenwasserstoffwachse, die für die Herstellung
polsternder Kügelchen
geeignet sind.
-
Andere
Produkte, die geeignet für
die Herstellung von polsternden Kügelchen sind, sind mikrokristalline
Kohlenwasserstoffwachse mit pharmazeutischer Qualität, die von
Paramelt N.V. (Niederlande) erhältlich sind,
für die
die Gaschromatographieanalyse der repräsentativen Beispiele A und
B die Verteilung von Kohlenwasserstoffkettenlängen, wie in der Tabelle unten
dargestellt, bereit stellt.
-
-
Eine
detailliertere Analyse der Gruppe B wurde unter Verwendung von Hochtemperaturkapillargaschromatographie
durchgeführt,
um die normale (lineare) Form von der verzweigten (iso-) Form der
homologen Serien von Kohlenwasserstoffen, die diese mikrokristalline
Wachs ausmachen, zu unterscheiden und zu quantifizieren. Die Prozentsätze an Kohlenwasserstoff
als Funktion der Kohlenwasserstoffkettenlänge sind in den 3 bis 5 dargestellt,
wobei:
-
3 Kohlenwasserstoffe
aller Arten (lineare und verzweigte) betrifft,
-
4 lineare
(normale) Kohlenwasserstoffe betrifft und
-
5 verzweigte
(iso) Kohlenwasserstoffe betrifft.
-
Es
ist bemerkenswert, daß die
Verteilung von Iso-Kohlenwasserstoffen einen Peak (häufigste
Kettenlänge)
bei 34 Kohlenstoffatomen zeigt, was deutlich höher ist als der Peak für die Verteilung
von linearen Kohlenwasserstoffen (30 Kohlenstoffatome). Die durchschnittliche
Zahl von Kohlenstoffatomen beträgt
29 für
die Verteilung von linearen Kohlenwasserstoffen, 39 für die Verteilung
von Iso-Kohlenwasserstoffen und 33 für die Verteilung aller Kohlenwasserstoffe.
Berechnungen aus 3 bis 5 zeigen,
daß das
Verhältnis
von normalem zu Iso-Kohlenwasserstoff ungefähr 60 zu 40 in dieser Probe
beträgt.