DE60019636T2

DE60019636T2 - Vernetzte copolymere auf der basis von nicht vernetzten polycarbonsäurepolymeren

Info

Publication number: DE60019636T2
Application number: DE60019636T
Authority: DE
Inventors: Denis Labarre; Nada Lambert; Cathy Ducos; Francis Diancourt
Original assignee: Societe de Conseils de Recherches et dApplications Scientifiques SCRAS SAS
Current assignee: Ipsen Pharma SAS
Priority date: 1999-10-04
Filing date: 2000-10-03
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2020-10-04
Also published as: ATE293641T1; NO20021573L; ES2240177T3; FR2799196A1; AU7670600A; EP1240212A1; DE60019636D1; US7014845B1; NO20021573D0; WO2001025295A1; PT1240212E; FR2799196B1; EP1240212B1

Description

Die Erfindung betrifft vernetzte Copolymere auf der Basis von nicht vernetzten polycarboxylischen Copolymeren, wobei diese nicht vernetzten Copolymere mindestens ein Polysaccharid enthalten. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieser Copolymeren und ihre Verwendung insbesondere als Träger in pharmazeutischen Zusammensetzungen.
Gegenstand der Erfindung sind somit vernetzte Copolymere auf der Basis von nicht vernetzten polycarboxylischen Copolymeren und eines Vernetzungsmittels mit mindestens zwei Aminfunktionen; jedes nicht vernetzte polycarboxylische Copolymer umfasst mindestens ein nicht vernetztes Polysaccharid, das an mindestens ein anderes nicht vernetztes Nicht-Saccharid-Polymer durch kovalente Bindung gebunden ist. Schließlich ist mindestens eines der Polysaccharide und Nicht-Saccharid-Polymere, die das nicht vernetzte Copolymer bilden, polycarboxylisch.
In der Anmeldung WO98/08897 hat die Anmelderin vernetzte Copolymere auf der Basis von nicht vernetzten polycarboxylischen Polymeren beansprucht, wobei diese Copolymere mindestens ein polycarboxylisches Polysaccharid enthalten. So enthält ein Copolymer gemäß dieser internationalen Patentanmeldung mindestens ein polycarboxylisches Polysaccharid und mindestens ein anderes polycarboxylisches Polymer, das kein Polysaccharid ist (Zeilen 16–18 der Seite 1 der Anmeldung WO98/08897). Das Verfahren, das darin besteht, dass die polycarboxylischen Polymere der beiden Typen (Polysaccharide und Nichtpolysaccharide) in wässriger Lösung gemischt werden, gestattet nicht, das Auftreten von Heterogenitäten in dem endgültigen vernetzten Copolymer auszuschließen, die sich aus Vernetzungsreaktionen ent weder nur zwischen Polysacchariden oder nur zwischen carboxylischen Nicht-Polysaccharid-Polymeren ergeben.
Die vorliegende Erfindung schlägt deshalb vor, dieses Problem dadurch zu lösen, dass zunächst Copolymere zwischen diesen beiden Ausgangsarten (einerseits polycarboxylisches Polysaccharid-Polymer und andererseits polycarboxylisches Nicht-Saccharid-Polymer) hergestellt werden und dann die auf diese Weise erhaltenen Copolymere vernetzt werden. Dies gestattet eventuelle Heterogenitäten auszuschließen, da eine kovalente Bindung schon vor der Vernetzungsreaktion vorhanden ist. Die Erfindung schlägt deshalb neue vernetzte Copolymere auf der Basis von nicht vernetzten polycarboxylischen Copolymeren vor.
Die Kombination eines Polysaccharids mit einem anderen Polymertyp gestattet eine Modulierung der Eigenschaften der Polysacharide, wie z.B. der Hydrophilie. So kann man Copolymere mit an ihre Verwendungen angepassten Abbaueigenschaften erhalten. Die erfindungsgemäßen Copolymere werden im übrigen in vorteilhafter Weise in wässrigem Medium hergestellt.
Erfindungsgemäß kann das Polysaccharid polycarboxylisch sein oder nicht. Ebenso kann das Nicht-Saccharid-Polymer polycarboxylisch sein oder nicht. Wenn eines der beiden Polymere nicht polycarboxylisch ist, ist das andere notwendigerweise polycarboxylisch, um die Vernetzung möglich zu machen. Die beiden Saccharid- und Nicht-Saccharid-Polymere können beide polycarboxylisch sein.
Die nicht vernetzten nicht polycarboxylischen Polysaccharide können beispielsweise aus Agarose, Agaropectin, Amylose, Amylopectin, Arabinogalactan, Carrageenanen, Cellulose oder Methylcellulose, Chitosan, Dextran, Keratansulfat, Fucanen und Fucoidanen, Adragantgummi, Gummi Arabicum, Johannisbrotgummi und Guargummi oder Pullulan oder auch ihren nicht carboxylischen substituierten Derivaten ausgewählt sein.
Die nicht vernetzten polycarboxylischen Polysaccharide können beispielsweise ausgewählt werden aus den Glucosaminoglycanen, Pectinsäure (Pectin), Alginsäure (Alginat), den Poly(sialsäuren), wie z.B. Colominsäure, Xanthan, den carboxylischen Derivaten der oben genannten nicht carboxylischen Polysaccharide und insbesondere denjenigen von Dextran, wie z.B. den Carboxymethyldextranen und ihren Derivaten, oder auch den carboxylischen Derivaten von Cellulose, wie z.B. Carboxymethylcellulosen. Von den Glucosaminoglycanen sind Hyaluronsäure und ihre Derivate, Chondroitinsulfat, Heparin, Dermatansulfat, Heparansulfat oder eine Mischung von diesen zu nennen.
Von den nicht vernetzten polycarboxylischen Nicht-Saccharid-Polymeren kann man nennen: Poly(glutaminsäure), Poly(asparaginsäure), Poly(maleinsäure), Poly(succinsäure), Poly(itaconsäure), Poly(äpfelsäure) oder Poly(fumarsäure), die polycarboxylischen Acrylpolymere, wie z.B. Poly(acrylsäure), Poly(methacrylsäure) oder deren Copolymere wie Eudragits^®L und S.
Von den nicht vernetzten polycarboxylischen Nicht-Saccharid-Polymeren kann man nennen: Poly(vinylacetat), Poly(vinylalkohol), Poly(acrylester), Poly(methacrylester), Poly(methacrylamide) und Poly(acrylamide).
Der Ausdruck polycarboxylische Saccharid- oder Nicht-Saccharid-Polymere umfasst die Polymere, wie sie oben definiert wurden, aber auch die teilweise substituierten Derivate dieser Polymere, wie z.B. die Ester, die Amide und die ganz oder teilweise substituierten Derivate dieser Polymere, wie z.B. die Salze dieser polycarboxylischen Polymere.
Gegenstand der Erfindung sind insbesondere vernetzte Copolymere der oben definierten Art, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Polysaccharid polycarboxylisch ist. Es wird vorzugsweise aus Pectinsäure (Pectin), Alginsäure (Alginat), den Glucosaminoglycanen und vorzugsweise Hyaluronsäure, Chondroitinsulfat, Heparin, Dermatansulfat, Heparansulfat oder einer Mischung von diesen ausgewählt.
Gegenstand der Erfindung sind insbesondere vernetzte Copolymere der oben definierten Art, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Polysaccharid nicht polycarboxylisch ist. Es ist vorzugsweise aus Agarose, Agaropectin, Amylose, Amylopectin, Arabinogalactan, den Carrageenanen, Cellulose oder Methylcellulose, Chitosan, Dextran, Keratansulfat, den Fucanen und Fucoidanen, Adragantgummi, Gummi Arabicum, Johannisbrotgummi und Guargummi oder Pullulan ausgewählt.
Gegenstand der Erfindung sind insbesondere vernetzte Copolymere der oben definierten Art, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das nicht vernetzte Nicht-Saccharid-Polymer polycarboxylisch ist. Vorzugsweise ist es aus den polycarboxylischen Acrylpolymeren und insbesondere Poly(acrylsäure) oder Poly(methacrylsäure) ausgewählt.
Gegenstand der Erfindung sind insbesondere vernetzte Copolymere der oben definierten Art, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das nicht vernetzte Nicht-Saccharid-Polymer nicht polycarboxylisch ist. Vorzugsweise ist es aus Poly(vinylacetat), Poly(vinylalkohol), den Poly(acrylestern), den Poly(methacrylestern), den Poly(methacrylamiden) und den Poly(acrylamiden) ausgewählt.
Die erfindungsgemäßen nicht vernetzten polycarboxylischen Copolymere sind miteinander durch ein Vernetzungsmittel verbun den. Dieses Vernetzungsmittel umfasst mindestens zwei Aminfunktionen, die mit den freien Carboxylfunktionen dieser nicht vernetzten carboxylischen Copolymeren reagieren können. Es kann beispielsweise aus den Proteinen, Polyaminen, Triaminen, Diaminen, den natürlichen oder synthetischen Aminosäuren oder den Derivaten der Verbindungen der oben definierten Art, wie z.B. ihren Salzen, ihren Estern oder ihren Amiden, ausgewählt sein. Von den Aminosäuren kann man beispielsweise nennen: Arginin, Lysin, Histidin und Ornithin. Von den Diaminen kann man nennen: Ethylendiamin, Butandiamin, Hexandiamin, Heptandiamin, Octandiamin oder Dodecandiamin. Von den Polyaminen kann man nennen: Chitosan, die Poly(ethylenimine), die Poly(aminosäure), wie z.B. Polylysin oder Polyornithin, sowie die Copolymere dieser Polyamine. Das Vernetzungsmittel kann auch aus den Verbindungen wie Spermin, Spermidin, Melamin, Guanidin oder Diethylentriamin ausgewählt sein. Gegenstand der Erfindung sind ferner Copolymere der oben definierten Art, bei denen das Vernetzungsmittel aus den Diaminen, den natürlichen oder synthetischen Aminosäuren oder den Polyaminen und vorzugsweise den Diaminen ausgewählt ist. Das verwendete Vernetzungsmittel ist vorzugsweise ein Diamin und vorteilhafterweise Hexandiamin.
Gegenstand der Erfindung sind ferner insbesondere vernetzte Copolymere der oben definierten Art, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Polysaccharid ein durch die Mikrobenflora des Kolon abbaubares Polysaccharid ist, wie z.B. Chondroitinsulfat, Hyaluronsäure, Pectinsäure, Heparin, Dextran, Chitosan, Amylose, Pectin, Alginate oder Xanthan und insbesondere Chondroitinsulfat oder Chitosan.
Gegenstand der Erfindung sind insbesondere vernetzte Copolymere der oben definierten Art, die dadurch gekennzeichnet sind, dass das Polysaccharid Chondroitinsulfat ist, das Nicht- Saccharid-Polymer aus Poly(acrylsäure) und Poly(methacrylsäure) ausgewählt ist und das Vernetzungsmittel Hexandiamin ist.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von vernetzten Copolymeren der oben definierten Art, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass man die das vernetzte Copolymer bildenden nicht vernetzten polycarboxylischen Copolymere in Gegenwart eines Aktivators und eines Vernetzungsmittels, das mindestens zwei Aminfunktionen umfasst, in einem geeigneten Reaktionsmedium reagieren lässt. Die Herstellung von vernetzten Copolymeren der oben definierten Art findet vorzugsweise in wässrigem Medium statt. Der Ausdruck wässriges Medium bedeutet ein Medium, das nur Wasser oder Wasser umfasst, das mit einem oder mehreren mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln, wie z.B. Aceton, niederen Alkoholen, wie Ethanol, oder Säuren, gemischt ist. Andere Mittel, wie z.B. N-Hydroxysuccinimid, die die Vernetzung begünstigen können, können auch verwendet werden. Das wässrige Medium enthält vorzugsweise nur Wasser. Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf verschiedene Weisen stattfinden, indem man die Reihenfolge, in der die einzelnen Reagenzien zur Reaktion gebracht werden, ändert. Das Verfahren kann nämlich darin bestehen, dass man die nicht vernetzten polycarboxylischen Copolymere und das Vernetzungsmittel miteinander mischt und dann den Aktivator zusetzt. Das erfindungsgemäße Vernetzungsverfahren kann auch darin bestehen, dass man die nicht vernetzten polycarboxylischen Copolymere und den Aktivator miteinander mischt und dann das Vernetzungsmittel zusetzt. Das Verfahren kann ferner darin bestehen, dass man eines der das vernetzte Copolymer bildenden nicht vernetzten polycarboxylischen Copolymere vernetzt, indem man dieses nicht vernetzte Copolymer mit dem Vernetzungsmittel und dann dem Aktivator oder mit dem Aktivator und dann dem Vernetzungsmittel mischt und dann in dem Reaktionsmedium mindestens ein anderes nicht vernetztes polycarboxylisches Copolymer zusetzt, um es mit diesem in dem Reaktionsgemisch vorliegenden Copolymer zu vernetzen. Bei der Durchführung des Verfahrens können die eingebrachten Reagenzien zuvor in dem gewählten Reaktionsmedium solubilisiert werden. Vorzugsweise werden die nicht vernetzten polycarboxylischen Copolymere und das Vernetzungsmittel miteinander in einem wässrigen Medium bis zur Solubilisierung gemischt und dann wird der Aktivator zugesetzt. Das Verfahren wird bei einer Temperatur zwischen –30 und 100°C, vorzugsweise zwischen 0 und 40°C und auf sehr bevorzugte Weise bei 4°C durchgeführt. Die Temperatur, bei der das Vernetzungsverfahren durchgeführt wird, ist natürlich niedriger als die Abbau- oder Zersetzungstemperaturen der eingesetzten Reagenzien.
Die relativen Anteile der Reagenzien, die aus den nicht vernetzten polycarboxylischen Copolymeren, dem Vernetzungsmittel und dem Aktivator bestehen, können je nach den Merkmalen der gesuchten Copolymere variieren. Die nicht vernetzten polycarboxylischen Copolymere können in einem Molverhältnis von 0,01 bis 100 variieren. Das Molverhältnis des Vernetzungsmittels bezüglich der gesamten Carboxylfunktionen kann zwischen 0,01 und 100 variieren. Das Molverhältnis des Aktivators bezüglich der gesamten Carboxylfunktionen kann zwischen 0,01 und 100 variieren.
Der Aktivator kann aus den Kopplungsmitteln ausgewählt werden, die gewöhnlich in der Peptidsynthese verwendet werden. So kann der Aktivator beispielsweise aus den Carbodiimiden, den Derivaten der Chinoline oder den gemischten Anhydriden ausgewählt werden. Als Beispiel von Carbodiimiden kann man die Hydrohalogenide, wie z.B. N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimidhydrochlorid (EDC), N-Cyclohexyl-N'-(2-morpholinoethyl)carbodiimid (CMC) nennen. Als Beispiel für die Derivate der Chinoline kann man 2-Ethoxy-N-ethoxycarbonyl-1,2-dihydrochinolin (EEDQ), N-Isobutoxycarbonyl-2-isobutoxy-1,2-dihydrochinolin (IIDQ), N-Isobutoxycarbonyl-2-methoxy-1,2-dihydrochinolin (IMDQ), N-Isobutoxycarbonyl-2-ethoxy-1,2-dihydrochinolin (IEDQ) nennen. Als Beispiel für gemischte Anhydride kann man die Chlorformiate und insbesondere Isobutylchlorformiat (IBC) nennen. Der verwendete Aktivator ist vorzugsweise N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimidhydrochlorid. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von vernetzten Copolymeren der oben definierten Art, bei dem der Aktivator aus den Carbodiimiden, den Derivaten der Chinoline und den gemischten Anhydriden ausgewählt ist.
Die nicht vernetzten Copolymere können beispielsweise durch Kopplung der entsprechenden Polymere oder durch Radikalpolymerisation aus dem Polysaccharid und dem Monomer des Nicht-Saccharid-Polymers erhalten werden.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung der nicht vernetzten Copolymere der oben definierten Art, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass man auf das Polysaccharid im wässrigen Medium unter Inertatmosphäre und in Gegenwart eines Katalysators das Monomer des Nicht-Saccharid-Polymers aufpropft, wobei dieses Monomer dann bei diesen Reaktionsbedingungen polymerisiert. Der Ausdruck wässriges Medium bedeutet ein Medium, das nur Wasser oder Wasser enthält, das mit einem oder mehreren mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln gemischt ist, wie z.B. Aceton, niederen Alkoholen wie Ethanol oder Säuren. Der pH-Wert des Reaktionsmediums ist an die eingesetzten Reagenzien angepasst. Der verwendete Katalysator ist aus den gewöhnlich vom Fachmann verwendeten Katalysatoren ausgewählt, wie z.B. Cerionen. Das Verfahren wird bei einer Temperatur zwischen –30 und 100°C, vorzugsweise zwischen 20 und 60°C und sehr bevorzugt bei 40°C ausgeführt.
Die Temperatur, bei der das Verfahren durchgeführt wird, ist natürlich niedriger als die Abbau- oder Zersetzungstemperaturen der eingesetzten Reagenzien.
Die Anteile der Reagenzien, die aus den Polysacchariden, den Monomeren der Nicht-Saccharid-Polymere und dem Katalysator bestehen, zueinander können je nach den Merkmalen der gesuchten vernetzten Copolymere variieren. Die Anteile der Reagenzien werden in Abhängigkeit von den gewünschten Molmassen der nicht vernetzten polycarboxylischen Copolymere definiert. Die nicht vernetzten Polymere können in einem Einheitsverhältnis zwischen 0,01 und 100 bezogen auf die Saccharideinheiten variieren.
Die erfindungsgemäßen vernetzten Copolymere können beispielsweise in den Bereichen Pharmazie, Kosmetik, Biomedizin, Veterinärmedizin, Chemie, Agrochemie oder in der Nahrungsmittelindustrie verwendet werden.
Gegenstand der Erfindung ist insbesondere eine pharmazeutische Zusammensetzung, die mindestens einen Wirkstoff und als inerten Träger oder Hilfsstoff mindestens ein erfindungsgemäßes vernetztes Copolymer enthält. Der Ausdruck Wirkstoff bezeichnet jede Substanz oder Mischung von Substanzen mit einer therapeutischen Wirkung.
Eine solche Zusammensetzung kann aus diesen verschiedenen Bestandteilen durch jede herkömmliche, dem Fachmann bekannte Technik hergestellt werden. Sie kann beispielsweise in Form von Matrixtabletten, mit den erfindungsgemäßen Copolymeren umhüllten Tabletten, Mehrschichttabletten, Matrixpellets, mit den erfindungsgemäßen Copolymeren umhüllten Pellets oder Mikropartikeln vorliegen. Diese Mikropartikel oder Pellets können in Kapseln enthalten sein oder nicht. Sie können auch in Form von Mikropartikeln oder Nanopartikeln vorliegen, von denen mindestens einer der Bestandteile ein erfindungsgemäßes Copolymer ist, oder in jeder anderen Form, die eine orale Verabreichung gestattet. Sie kann auch in jeder anderen Form vorliegen, die an die gewählte oder geeignete Verabreichung angepasst ist, wie z.B. Suppositorien oder Zubereitungen für die örtliche Anwendung oder zur Injektion. Die Wirkstoffmenge, die eine wirksame pharmakologische, insbesondere therapeutische Wirkung gestattet, kann in Abhängigkeit von der Art des Wirkstoffs, dem Alter und/oder der Krankheit des zu behandelnden Patienten variieren.
Dank seiner vernetzten Struktur kann ein erfindungsgemäßes Copolymer für eine anhaltende Freisetzung des Wirkstoffs verwendet werden. Gegenstand der Erfindung ist deshalb auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzung für eine gesteuerte Freisetzung des oder der Wirkstoffe, die sie enthält.
Derartige Zusammensetzungen können auch andere Merkmale besitzen, die gegebenenfalls von den Merkmalen der Ausgangspolymere abhängen, beispielsweise eine Bioadhäsion. So kann eine erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung auch als bioadhäsives pharmazeutisches System verwendet werden. Gegenstand der Erfindung ist deshalb auch die Verwendung einer erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzung als bioadhäsives System.
Zusammensetzungen der oben definierten Art, bei denen das Polysaccharid durch die Flora des Kolon abbaubar ist, können auch als System mit spezifischer Freisetzung im Kolonbereich durch Einwirkung der Mikrobenflora verwendet werden. Das Konzept der spezifischen Freisetzung im Kolonbereich durch Einwirkung der Mikrobenflora beruht auf der Eigenschaft des Ko lon, eine sehr reichliche Mikrobenflora zu besitzen, die außerdem die Fähigkeit hat, Substanzen zu metabolisieren, die durch den oberen Teil des Verdauungstrakts schwach oder nicht abgebaut werden. Derartige Zusammensetzungen sind insbesondere dafür ausgelegt, Wirkstoffe zu befördern, die für die Behandlung von Krankheiten des Kolon bestimmt sind, was die Erhöhung ihrer Wirksamkeit und die Verringerung ihrer Nebenwirkungen gestattet. Zu diesen Wirkstoffen gehören Steroide wie z.B. Dexamethason und Hydrocortison, Nicht-Steroid-Antiphlogistika, wie z.B. 5-Aminosalicylsäure, Antineoplasiemittel, wie z.B. Methotrexat, Tamoxifen, Antispasmodika und chemotherapeutische Mittel. Derartige Zusammensetzungen sind auch besonders dafür ausgelegt, Wirkstoffe zu befördern, die im Kolonbereich wirksamer absorbiert werden, wie z.B. Steroide oder Xanthin. Ihre direkte Verabreichung im Kolonbereich gestattet die Erhöhung ihrer Wirksamkeit. Derartige Zusammensetzungen sind auch besonders dafür ausgelegt, Wirkstoffe zu befördern, die in den oberen Teilen des Verdauungstraktes abgebaut werden. Von diesen Wirkstoffen kann man Peptide und Proteine natürlichen oder synthetischen Ursprungs nennen sowie pharmakologisch aktive Fragmente wie orale Impfstoffe, Insulin, kontrazeptive Peptide, Plasminogen aktivierende Peptide, Wachstumspeptide und andere an den hormonalen Steuerungen beteiligte Peptide.
Die folgenden Beispiele dienen zur Veranschaulichung der vorstehenden Verfahren und dürfen auf keinen Fall als eine Begrenzung der Reichweite der Erfindung betrachtet werden.
EXPERIMENTELLER TEIL
Synthese der nicht vernetzten Copolymere
Beispiel 1: Synthese eines Copolymers Chondroitinsulfat-copolymethacrylsäure
In einem verschlossenen Erlenmeyer-Kolben werden bei 40°C 250 mg Chondroitinsulfat (CS) in 50 ml einer zuvor entgasten 0,2 M HNO₃-Lösung gelöst. Man setzt 3,625 ml einer Cerionenlösung (mit einer Konzentration von 8·10^–2 Mol/Liter in zuvor entgastem 0,2 M HNO₃) und 2,5 ml Methacrylsäure zu. Die Reaktion findet bei 40°C während etwa 50 Minuten unter Rühren statt. Nach Abkühlung wird der pH-Wert mit Soda auf 7 zurückgebracht. Eine 1 M Citratlösung wird zugesetzt. Das endgültige Medium wird dann über eine Membran mit der Porengröße von 10 kDalton durch tangentiale Diafiltration filtriert. Die Analyse des gereinigten Copolymers kann an der auf diese Weise erhaltenen Lösung oder nach einem Lyophilisationsschritt durchgeführt werden.
Die Molmasse des Copolymers wird durch Gelpermeationschromatographie in wässriger Phase ermittelt (Medium 0,2 N NaCl). Die Säulen sind mit Dextranstandards mit Molmassen von 40 000 bis 400 000 geeicht.
Die Massen sind ausgedrückt als gewichtsmittlere Molmasse (Mw) und Molmasse am Peak des Chromatogramms, was die Mehrheit der makromolekularen Population darstellt (Mp). Der Polydispersitätsindex (Ip), der dem Verhältnis Mw/Mn (zahlenmittlere Molmasse) entspricht, stellt die Streuung der Massen über das gesamte Copolymer dar.
Copolymer 1:

Mw = 170 000
Mp = 78 000
Ip = 5.38

Die Anzahl der vorhandenen Carboxylgruppen wird durch konduktometrische Dosierung bestimmt. Die zu dosierende Copolymerlösung wird zuvor über ein Ionenaustauschharz vom Typ Sulfon (DOWEX 50W×8) eluiert. Mit diesem Vorbereitungsschritt können die Copolymere in saurer Form erhalten werden und können alle Sulfat- und Carboxylat-Aziditäten von Polysaccharidherkunft sowie die Carboxylat-Aziditäten von Nicht-Saccharid-Polycarboxylherkunft getrennt dosiert werden. Die Neutralisierung der Lösung mit 0,1 N Soda wird dann durch Konduktometrie verfolgt. Die Ergebnisse sind in meqNaOH (mg NaOH/g Copolymere) ausgedrückt.
Copolymer 1:

– 1,39 · 10⁺² meqNaOH (PMA+CS),
– 8,94 · 10⁺¹ meqNaOH (PMA);
– 5,08 · 10⁺¹ meqNaOH (CS).

Das ¹³C-NMR-Spektrum des Copolymers (PMA+CS) umfasst die charakteristischen Peaks von CS und PMA, und zwar die Bande zwischen 51 und 105 ppm, die den von den Glucuronen und von Galactosamin getragenen Kohlenstoffen entspricht, dem charakteristischen Peak von N-Acetyl, dessen Zentrum bei 175 ppm liegt, bzw. die Signale, die den Methylgruppen (19,2 ppm) und den Carboxylgruppen (186,4 ppm) der Polymethacrylsäure entsprechen. Dieses Spektrum umfasst jedoch auch die Signale, die zu keiner der beiden Einheiten gehören (119,8 und 181,4 ppm) und die man den Bindungen zwischen CS und PMA zuordnet. Diese Analyse zeigt die Polymerisation der Methacrylsäure an CS.
Beispiel 2: Synthese von Copolymeren Chondroitinsulfat-copolymethacrylsäure mit veränderlichen Molmassen und CS/PMA-Verhältnissen.
Verschiedene Molmassen sowie verschiedene CS/PMA-Verhältnisse können erhalten werden, indem man die Anteile der eingeführten Reagenzien modifiziert, und zwar insbesondere:

– Änderung der Cermenge.
– Änderung der Methacrylsäuremenge.
– Änderung der Molarität der Salpetersäurelösung.

Diese Untersuchungen zeigen signifikante Massenunterschiede zwischen den synthetisierten Polymeren (GPC-Daten).
In einem geschlossen Erlenmeyer-Kolben werden bei 40°C 250 mg Chondroitinsulfat in 50 ml einer zuvor entgasten X M HNO₃-Lösung gelöst. Man setzt Y ml einer Cerionenlösung (Konzentration 8 · 10^–2 Mol/Liter in zuvor entgastem X M HNO₃) und Z ml Methacrylsäure zu. Die Reaktion findet bei 40°C während etwa 50 Minuten unter Rühren statt. Nach Kühlung wird der pH-Wert mit Soda auf 7 zurückgebracht. Eine 1M Citratlösung wird zugesetzt. Das endgültige Medium wird dann über eine Membran mit einer Porengröße von 10 kDalton durch tangentiale Diafiltration filtriert.
Die Analyse des gereinigten Copolymers kann an der auf diese Weise erhaltenen Lösung oder nach einem Lyophilisierungsschritt durchgeführt werden.
Die Arbeitsbedingungen sowie die Molmasse der gereinigten Copolymere (bestimmt durch wässrige Gelpermeationschromatographie) sind in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt.
Vernetzung der synthetisierten Copolymere
Beispiel 3
100 mg des in Beispiel 1 erhaltenen Copolymers, Diaminohexan und N-Hydroxysuccinimid werden in 2 ml einer wässrigen Lösung gelöst, die Triethylamin enthält, so dass man einen endgültigen pH-Wert von 8,5 – 9,5 enthält. Man setzt EDC zu. Man hält den pH-Wert während 24 h bei 4°C auf 8,5 – 9,5. Man wäscht die erhaltenen Niederschläge mit 5 M NaCl-Lösungen und dann mit doppelt destilliertem Wasser. Dann lyophilisiert man die Niederschläge und bestimmt die Masse.
Die untersuchten Mengen an Diaminohexan, EDC und N-Hydroxysuccinimid sind die folgenden:
Beispiel 4
Man löst bei 4°C 100 mg des in Beispiel 1 erhaltenen Copolymers, 160 mg Diaminohexan und 310 mg N-Hydroxysuccinimid in 2 ml Boratpuffer pH9. Man setzt 320 mg EDC zu. Man lässt die Reaktion während 24 Stunden unter Rühren bei 4°C ablaufen. Man wäscht die erhaltenen Niederschläge mit 5 M NaCl-Lösungen und dann mit doppelt destilliertem Wasser. Dann lyophilisiert man die Niederschläge. Die Masse des erhaltenen Niederschlags beträgt 100 mg.
Beispiel 5
Man löst bei 4°C 100 mg des in Beispiel 1 erhaltenen Copolymers, 160 mg Diaminohexan und 310 mg N-Hydroxysuccinimid in 2 ml Bicarbonatpuffer mit pH9. Man setzt 320 mg EDC zu. Man lässt die Reaktion bei 4°C während 24 Stunden unter Rühren ablaufen. Man wäscht die erhaltenen Niederschläge mit 5 M NaCl-Lösungen und dann mit doppelt destilliertem Wasser. Dann lyophilisiert man die Niederschläge. Die Masse des erhaltenen Niederschlags beträgt 50 mg.

Claims

Vernetzte Copolymere auf der Basis von nicht vernetzten polycarboxylischen Copolymeren und eines Vernetzungsmittels mit mindestens zwei Aminfunktionen, wobei jedes nicht vernetzte polycarboxylische Copolymer mindestens ein nicht vernetztes Polysaccharid umfasst, das an mindestens ein anderes nicht vernetztes Nicht-Saccharid-Polymer durch kovalente Bindung gebunden ist, und mindestens eines der Polysaccharide und Nicht-Saccharid-Polymere, die das nicht vernetzte Copolymer bilden, polycarboxylisch ist.
Copolymere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polysaccharid nicht-polycarboxylisch ist.
Copolymere nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht-polycarboxylische Polysaccharid aus Agarose, Agaropectin, Amylose, Amylopectin, Arabino-galactan, Carrageenanen, Cellulose oder Methylcellulose, Chitosan, Dextran, Keratansulfat, Fucanen und Fucoidanen, Adragantgummi, Gummi Arabicum, Johannisbrotgummi, Guargummi oder Pullulan ausgewählt ist.
Copolymere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Polysaccharid polycarboxylisch ist.
Copolymere nach einem der Ansprüche 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das polycarboxylische Polysaccharid aus Glycosaminoglycanen, Pectinsäure oder Alginsäure ausgewählt ist.
Copolymere nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das polycarboxylische Polysaccharid ein Glucosaminoglycan ist, das aus Hyaluronsäure, Chondroitinsulfat, Heparin, Dermatansulfat und Heparansulfat ausgewählt ist.
Copolymer nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Nicht-Saccharid-Polymer nicht-polycarboxylisch ist.
Copolymere nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht-polycarboxylische Nicht-Saccharid-Polymer aus Poly(vinylacetat), Poly(vinylalkohol), den Poly(acrylestern), den Poly(methacrylestern), den Poly(methacrylamiden) und den Poly(acrylamiden) ausgewählt ist.
Copolymere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Nicht-Saccharid-Polymer polycarboxylisch ist.
Copolymere nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Nicht-Saccharid-Polymer ein polycarboxylisches Acryl-Polymer ist.
Copolymere nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das polycarboxylische Acryl-Polymer Poly(acrylsäure) oder Poly(methacrylsäure) ist.
Copolymere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei denen das Vernetzungsmittel aus den Diaminen, den natürlichen oder synthetischen Aminosäure oder den Polyaminen und vorzugsweise aus den Diaminen ausgewählt ist.
Copolymere nach Anspruch 12, bei denen das Vernetzungsmittel ein Diamin ist.
Copolymere nach einem der Ansprüche 1^! bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Polysaccharid durch die Mikrobenflora des Kolon abbaubar ist.
Copolymere nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Polysaccharid aus Chondroitinsulfat, Hyaluronsäure, Pectinsäure, Heparin, Dextran, Chitosan, Amylose, Pectin, den Alginaten oder Xanthan ausgewählt ist.
Copolymere nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Polysaccharid Chondroitinsulfat ist, das andere Nicht-Saccarid-Polymer Poly(acrylsäure) oder Poly(methacrylsäure) ist und das Vernetzungsmittel Hexandiamin ist.
Verfahren zur Herstellung von vernetzten Copolymeren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass man die nicht vernetzten polycarboxylischen Copolymere in Gegenwart eines Aktivators und des Vernetzungsmittels in wässrigem Medium reagieren läßt.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem der Aktivator aus Carbodiimiden, Derivaten der Chinoline und gemischten Anhydriden ausgewählt ist.
Verfahren zur Herstellung von nicht vernetzten Copolymeren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man auf das Polysaccharid in wässrigem Medium unter Inertatmosphäre und in Gegenwart eines Katalysators das Monomer des Nicht-Saccharid-Polymers aufpfropft, wobei dieses Monomer dann bei diesen Reaktionsbedingungen polymerisiert.
Pharmazeutische Zusammensetzung, die mindestens einen Wirkstoff und als inerten Träger oder Hilfsstoff mindestens ein vernetztes Copolymer nach einem der Ansprüche 1 bis 13 enthält.
Pharmazeutische Zusammensetzung, die mindestens einen Wirkstoff und als inerten Träger oder Hilfsstoff mindestens tens ein Copolymer nach einem der Ansprüche 14 bis 16 enthält.
Verwendung einer pharmazeutischen Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 20 bis 21 für eine gesteuerte Freisetzung.
Verwendung einer pharmazeutischen Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 20 bis 21 als bioadhäsives pharmazeutisches System.
Verwendung einer pharmazeutischen Zusammensetzung nach Anspruch 21 für eine spezifische Freisetzung des Wirkstoffs im Kolonbereich.
Verwendung nach Anspruch 24 zum Transport des Wirkstoffs, der für die Behandlung der Krankheiten des Kolon bestimmt ist.
Verwendung nach Anspruch 24 zum Transport des Wirkstoffs, der im Kolonbereich absorbiert wird.
Verwendung nach Anspruch 24 zum Transport des Wirkstoffs, der in den oberen Teilen des Verdauungstrakts abgebaut wird.