-
Gebiet der
Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine stabile flüssige Formulierung, die eine
säurelabile
substituierte Benzimidazolverbindung wie einen Protonenpumpenhemmer,
d.h. einen H+,K+-ATPase-Inhibitor,
enthält.
Das flüssige
Produkt läßt sich
mehrere Monate lang im Kühlschrank
oder bei Raumtemperatur aufbewahren, ohne daß es zu einer nennenswerten
Zersetzung kommt. Die Erfindung stellt eine stabile flüssige Formulierung
des H+,K+-ATPase-Inhibitors
in einem wasserfreien oder nahezu wasserfreien Lösungsmittel bereit. Eine solche stabile
flüssige
Formulierung eignet sich unter anderem als gebrauchsfertige Lösung für die parenterale
Verabreichung oder als ein Präparat
für eine
Herstellung der Lösung
für die
unmittelbare parenterale Verabreichung. Weiterhin betrifft die vorliegende
Erfindung auch die Herstellung solcher stabilen flüssigen,
unter anderem parenteralen, Formulierungen und deren Verwendung
in der Medizin.
-
Hintergrund
der Erfindung und Stand der Technik
-
Die
Anfälligkeit
der Protonenpumpenhemmer für
eine chemische Zersetzung bringt spezielle Probleme bei der pharmazeutischen
Formulierung von Lösungen
für die
parenterale Verabreichung mit sich. Die Zersetzung der Protonenpumpenhemmer
in flüssigen
Lösungen
ist vom pH-Wert abhängig;
bei niedrigen pH-Werten ist die Reaktionsgeschwindigkeit sehr hoch.
-
Die
Protonenpumpenhemmer haben eine geringe Löslichkeit in Wasser und eine
größere Löslichkeit in
weniger polaren Lösungsmitteln.
Andererseits haben alkalische Salze der Protonenpumpenhemmer im
allgemeinen eine größere Löslichkeit
in Wasser und eine geringere Löslichkeit
in weniger polaren Lösungsmitteln.
-
Gegenwärtig werden
pharmazeutische Formulierungen von Protonenpumpenhemmern für die parenterale
Verabreichung als Trockenzubereitungen für die unmittelbare Rekonstitution
in einem sterilen Lösungsmittel
formuliert. Die Trockenzubereitungen werden durch Lyophilisieren
steril filtrierter Lösungen
erhalten. Die chemische Instabilität der Protonenpumpenhemmer
schließt
ein Steriliseren dieser Verbindungen durch Erhitzen aus.
-
Somit
muß, während für die parenterale
Verabreichung eine bessere Löslichkeit
des Wirkstoffs erforderlich ist, gleichzeitig die Stabilität der Formulierungen
erhalten bleiben, und die Formulierungen sollten eine geeignete
Haltbarkeit aufweisen. Weitere geeignete Anforderungen sind eine
einfache Handhabbarkeit und eine kostengünstige Herstellung.
-
Protonenpumpenhemmer
sind beispielsweise unter den Freinamen Omeprazol, Lansoprazol,
Pantoprazol, Rabeprazol, Leminoprazol und Esomeprazol bekannte Verbindungen.
Omeprazol und therapeutisch annehmbare Salze davon sind in der EP-A-10005129
beschrieben. In der EP-A-1124495 sind bestimmte Salze von Omeprazol
beschrieben, und EP-A-1174726,
EP-A-1166287 und GB-2163747 beziehen sich auf Lansoprazol, Pantoprazol
beziehungsweise Rabeprazol. Die WO-94/27988 betrifft Salze einzelner
Enantiomere von Omeprazol.
-
Protonenpumpenhemmer
sind gegenüber
einer Zersetzung/Umwandlung in sauren und neutralen Medien empfindlich.
Aufgrund der Stabilitätsprobleme
werden intravenöse
Formulierungen der H+,K+-ATPase-Inhibitoren
gewöhnlich
in Form eines Trockenpulvers angefertigt, das unmittelbar vor der
Anwendung in einer Flüssigkeit
aufzulösen
ist.
-
In
der WO-94/02141 beispielsweise wird eine Injektionslösung einer
Benzimidazolverbindung mit Wirkung gegen Ulkus wie Omeprazol beschrieben.
Die Injektionslösung
enthält
ein lyophilisiertes Produkt, das unmittelbar vor der Anwendung in
physiologischer Kochsalzlösung
gelöst
wird. Das lyophilisierte Produkt wird aus einer stark alkalischen
Lösung
des Natriumsalzes von Omeprazol, Natriumhydroxid und Wasser hergestellt,
wobei die Lösung
lyophilisiert wird.
-
In
der
EP 356143 A1 wird
eine Injektionslösung
beschrieben, die ein substituiertes Benzimidazol und wenigstens
eine der Verbindungen Ethanol, Propylenglykol und Polyethylenglykol
enthält.
Der Wirkstoff wird entweder als solcher oder vorzugsweise als lyophilisiertes
Material einer alkalischen wäßrigen Lösung der
Verbindung, gelöst
in Ethanol, Propylen- oder Polyethylenglykol verwendet. Bei Verwendung
eines lyophilisierten Materials wird dem Lösungsmittel außerdem eine
sauere Substanz hinzugefügt.
Die Polyethylenglykol enthaltenden Beispiele in Tabelle 2 (
EP 356143 A1 S.
5) haben einen Wassergehalt von etwa 50%.
-
In
der
EP 124495 werden
beispielsweise – siehe
Beispiel 13 – Injektionslösungen beschrieben,
die man erhält,
wenn man Omeprazol-Natriumsalz in sterilisiertem Wasser löst und anschließend filtriert
und lyophilisiert, was ein lyophilisiertes Material liefert. Das
zubereitete Material wird dann in einer steril filtrierten gemischten
Lösung
von Polyethylenglykol 400 für
Injektionszwecke, Natriumdihydrogenphosphat und sterilisiertem Wasser
gelöst.
-
Die
vorbeschriebenen parenteralen Dosierungsformen empfehlen ein gefriergetrocknetes
Produkt, wodurch die Herstellung intravenöser Produkte teuer wird. Die
vorliegende Erfindung stellt eine stabile flüssige Formulierung bereit,
die sich als gebrauchsfertige Lösung
für die
parenterale Verabreichung oder als ein Konzentrat für die unmittelbare
Zubereitung einer Lösung
für die
parenterale Verabreichung ohne Lyophilisierungsprozesse/schritte
bei der Herstellung verwenden läßt.
-
Kurze Darstellung
der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung stellt eine stabile flüssige Formulierung eines säureempfindlichen
H+,K+-ATPase-Inhibitors wie z.B.
eines Protonenpumpenhemmers bereit. Die stabile flüssige Formulierung
kann als gebrauchsfertige Lösung
für die
parenterale Verabreichung oder als ein Konzentrat für die unmittelbare
Zubereitung einer Lösung
für die
parenterale Verabreichung verwendet werden. Das flüssige Produkt
läßt sich
mehrere Monate lang im Kühlschrank
oder bei Raumtemperatur aufbewahren, ohne daß es zu einer nennenswerten
Zersetzung kommt.
-
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine wasserfreie oder nahezu
wasserfreie Polyethylenglykollösung
eines Natrium- oder Kaliumsalzes des H+,K+-ATPase-Inhibitors
der Formel I unten oder eines Natrium- oder Kaliumsalzes eines einzelnen
Enantiomers einer der Verbindungen bereitgestellt.
-
Gemäß einem
anderen Aspekt kann man das Natrium- oder Kaliumsalz des H+,K+-ATPase-Inhibitors in
situ in der Polyethylenglykollösung
bilden, indem man ein Natriumhydroxid oder ein Kaliumhydroxid und
den Wirkstoff, d. h. den H+,K+-ATPase-Inhibitor,
zugibt.
-
Wasser,
das mit dem Natrium- bzw. Kaliumsalz des Wirkstoffs zugesetzt wurde
oder das sich bei der in situ-Bildung
des Natrium- bzw. Kaliumsalzes des Wirkstoffs gebildet hat, läßt sich
abdampfen, indem man die Polyethylenglykollösung mit Stickstoff spült. Durch
eine solche Vorgehensweise ist es möglich, praktisch das gesamte
Wasser zu entfernen bzw. den Wassergehalt auf einen vorgegebenen
Wert einzustellen.
-
Alternativ
dazu kann man die stabile flüssige
Formulierung auch in Kapseln füllen,
die dann magensaftresistent beschichtet und für die orale Verabreichung verwendet
werden.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt kann man die stabile flüssige Formulierung in eine
Spritze mit einer oder zwei Kammern füllen, wodurch man ein gebrauchsfertiges
Produkt oder ein Produkt für
die unmittelbare Zubereitung erhält,
das sich leicht für
eine parenterale Verabreichung verwenden läßt.
-
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
-
Verbindungen,
die für
die neue stabile flüssige
Formulierung gemäß der vorliegenden
Erfindung von Interesse sind, sind die Natrium- und Kaliumsalze
von Verbindungen der allgemeinen Formel I
wobei
Het
1 für
steht,
Het
2 für
steht,
X
für
steht,
wobei
N
in der Benzimidazoleinheit bedeutet, daß eines der durch R
6–R
9 substituierten Ringkohlenstoffatome gegebenenfalls
durch ein Stickstoffatom ohne Substituenten ersetzt werden kann;
R
1, R
2 und R
3 gleich oder verschieden und aus Wasserstoff,
Alkyl, Alkoxy, gegebenenfalls substituiert durch Fluor, Alkylthio,
Alkoxyalkoxy, Dialkylamino, Piperidino, Morpholino, Halogen, Phenyl
und Phenylalkoxy ausgewählt
sind;
R
4 und R
5 gleich
oder verschieden und aus Wasserstoff, Alkyl und Aralkyl ausgewählt sind;
R
6' für Wasserstoff,
Halogen, Trifluormethyl, Alkyl und Alkoxy steht;
R
6–R
9 gleich oder verschieden und aus Wasserstoff,
Alkyl, Alkoxy, Halogen, Halogenalkoxy, Alkylcarbonyl, Alkoxycarbonyl,
Oxazolyl und Trifluoralkyl ausgewählt sind, oder benachbarte
Gruppen R
6–R
9 Ringstrukturen
bilden, die weiter substituiert sein können;
R
10 für Wasserstoff
steht oder zusammen mit R
3 eine Alkylenkette
bildet und
R
11 und R
12 gleich
oder verschieden und aus Wasserstoff, Halogen und Alkyl ausgewählt sind.
-
Beispiele
für Verbindungen
von speziellem Interesse sind die Natrium- und Kaliumsalze der folgenden Verbindungen
mit der Formel I
-
-
-
-
Die
Verbindungen können
auch in Form eines Natrium- oder Kaliumsalzes eines einzelnen Enantiomers
verwendet werden. Besonders bevorzugte Verbindungen für die vorliegende
Erfindung sind ein Natriumsalz von Omeprazol oder ein Natriumsalz
von (S)-Omeprazol.
-
Man
stellt die stabile flüssige
Formulierung her, indem man ein Natrium- oder Kaliumsalz einer Verbindung
der Formel I in Polyethylenglykol löst. Als Polyethylenglykole
eignen sich beispielsweise Polyethylenglykol 200, 300 oder 400.
Das am meisten bevorzugte Polyethylenglykol ist PEG 400. Es ist
nicht notwendig, der PEG-Lösung
Wasser zuzusetzen. Die zubereitete Formulierung gemäß der vorliegenden
Erfindung ist wasserfrei oder nahezu wasserfrei. Die Formulierung
sollte weniger als 6 Gew.-% Wasser, vorzugsweise weniger als 3 Gew.-%
Wasser und besonders bevorzugt weniger als 2 Gew.-% Wasser aufweisen.
-
Wasser,
das mit dem Natrium- bzw. Kaliumsalz des Wirkstoffs zugesetzt wurde
oder das sich bei der in situ-Bildung
des Natrium- bzw. Kaliumsalzes des Wirkstoffs gebildet hat, läßt sich
abdampfen, indem man die Polyethylenglykollösung mit Stickstoff spült. Durch
eine solche Vorgehensweise ist es möglich, praktisch das gesamte
Wasser zu entfernen bzw. den Wassergehalt auf einen vorgegebenen
Wert einzustellen.
-
Alternativ
dazu kann man die Verbindung der Formel I als solche verwenden zugesetzt
und zusammen mit einer wenigstens äquivalenten Menge an Natrium-
oder Kaliumhydroxid in Polyethylenglykol gelöst. Das Natriumsalz bzw. Kaliumsalz
des Wirkstoffs wird dann in situ gebildet.
-
Damit
man ein stabiles Produkt erhält,
ist es von entscheidender Wichtigkeit, daß die Formulierung den Wirkstoff
in Form eines Natrium- oder Kaliumsalzes enthält.
-
Die
Wasserlöslichkeit
von Protonenpumpenhemmerverbindungen ist gering, und sie sind im
allgemeinen besser in weniger polaren Lösungsmitteln löslich. Die
Löslichkeit
von Protonenpumpenhemmern in Polyethylenglykol ist erwartungsgemäß im allgemeinen
höher als
die entsprechende Löslichkeit
in Wasser. Es wurde nun gefunden, daß ein Natrium- oder Kaliumsalz
des aktiven H+,K+-ATPase-Inhibitors überraschenderweise eine
höhere
Löslichkeit
in Polyethylenglykol hat als der Wirkstoff selbst. Es ist daher
möglich,
mit einem Natrium- oder Kaliumsalz des Wirkstoffs eine hohe Konzentration
der Verbindung in der Polyethylenglykollösung zu erreichen. Eine hohe
Konzentration ist von entscheidender Wichtigkeit insbesondere für parenterale
Produkte, da das verabreichte Volumen im allgemeinen klein ist.
Das Injektionsvolumen für
eine intravenöse
Bolusinjektion sollte vorzugsweise 10 ml nicht überschreiten, und bei einer
subkutanen Injektion sollte das Volumen vorzugsweise nicht über 1 ml
liegen.
-
Wasser,
das mit dem Natrium- bzw. Kaliumsalz des Wirkstoffs zugesetzt wurde
oder das sich bei der in situ-Bildung
des Natrium- bzw. Kaliumsalzes des Wirkstoffs gebildet hat, läßt sich
abdampfen, indem man die Polyethylenglykollösung mit Stickstoff spült. Durch
eine solche Vorgehensweise ist es möglich, praktisch das gesamte
Wasser zu entfernen bzw. den Wassergehalt auf einen vorgegebenen
Wert einzustellen.
-
Ein
vorteilhaftes Merkmal der stabilen flüssigen Formulierung der Erfindung
ist, daß man
sie nach herkömmlichen
Methoden steril filtrieren kann und es daher relativ leicht ist,
aseptisch ein steriles parenterales Produkt herzustellen.
-
Die
stabile flüssige
Formulierung kann in eine Spritze mit einer oder zwei Kammern gefüllt werden,
wodurch man ein gebrauchsfertiges Produkt oder ein Produkt für die unmittelbare
Zubereitung erhält,
das sich leicht für
eine parenterale Verabreichung verwenden läßt.
-
Man
kann die stabile flüssige
Formulierung bei einer Verwendung als Konzentrat für die unmittelbare Zubereitung
für die
parenteral Verabreichung beispielsweise mit Wasser für Injektionszwecke
oder einer Kochsalzlösung
für Injektionszwecke
mischen. Das Lösungsmittel
kann weiterhin einen pharmazeutisch annehmbaren Hilfsstoff enthalten,
der den pH-Wert der fertigen Lösung
auf einem gewünschten
Wert hält.
Soll die stabile flüssige
Formulierung in eine der Kammern einer Spritze mit zwei Kammern
gefüllt
werden, so wird die andere Kammer in der Spritze dann mit einem
geeigneten, wie oben beschriebenen Lösungsmittel gefüllt. Die Spritze
wird dann ein einfach anzuwendendes Produkt für die unmittelbare Zubereitung,
im Gegensatz zu früher
vorgeschlagenen Anordnungen. So würde beispielsweise ein Produkt
gemäß dem Stand
der Technik, eine Spritze mit zwei Kammern, die lyophilisierte H+,K+-ATPase in einer
Kammer und eine sterile Wasserlösung
in der anderen Kammer enthalten. Eine solche strukturelle Anordnung
würde zu
einem im Vergleich zur in dieser Patentanmeldung bereitgestellten
Erfindung sehr teuren Herstellungverfahren führen.
-
Die
stabile flüssige
Formulierung gemäß der vorliegenden
Erfindung kann geeignete pharmazeutisch annehmbare Hilfsstoffe enthalten,
die in der wasserfreien bzw. nahezu wasserfreien Polyethylenglykolformulierung
gelöst
werden können,
ohne daß hierdurch
die Eigenschaften und Anwen dungen der beanspruchten Formulierung
wie z.B. Stabilität
und Löslichkeit
beeinträchtigt
werden.
-
Anwendung
der Erfindung
-
Die
in den beanspruchten Formulierungen verwendeten pharmazeutischen
Substanzen eignen sich zur Inhibierung der Magensäuresekretion
in Säugetieren
einschließlich
des Menschen durch eine Steuerung der Magensäuresekretion im letzten Schritt
des säuresezernierenden
Pfades, wodurch die basale und die stimulierte Magensäuresekretion
unabhängig
vom Stimulus reduziert wird. In einem allgemeineren Sinne lassen sie
sich zur Prävention
und Behandlung von mit Magensäure
in Zusammenhang stehenden Krankheiten bei Säugetieren und dem Menschen
verwenden, einschließlich
z.B. Refluxösophagitis,
Gastritis, Duodenitis, Magengeschwüren, Zwölffingerdarmgeschwüren und
dem Zollinger-Ellison-Syndrom.
Weiterhin können
sie zur Behandlung anderer gastrointestinaler Störungen eingesetzt werden, bei
denen eine magensäurehemmende Wirkung
wünschenswert
ist, z.B. bei Patienten, die mit nichtsteroidalen entzündungshemmenden
Arzneimitteln (non-steroidal anti-inflammatory drugs, NSAID) behandelt
werden, bei Patienten mit nicht durch Geschwüre verursachter Dyspepsie und
bei Patienten mit symptomatischer gastroösophagialer Rückflußkrankheit
(gastro-oesophageal reflux disease, GORD). Sie können auch bei Patienten in
der Intensivbehandlung, bei Patienten mit akuten Blutungen im oberen
Magen-Darm-Trakt, prä-
und postoperativ zum Verhindern des Einatmens von Magensäure und
für die
Prävention
und Behandlung von streßbedingten
Geschwüren
verwendet werden. weiterhin können
sie sich zur Behandlung von Schuppenflechte sowie zur Behandlung
von Helicobacter-Infektionen und damit in Zusammenhang stehenden
Krankheiten eignen.
-
Vorzugsweise
verabreicht man ein- oder zweimal täglich eine Einheitsdosis des
Protonenpumpenhemmers, beispielsweise 1 – 100 mg. Je nach dem Schweregrad
der Krankheit und dem Zustand des Patienten können die Dosen mit einer höheren Dosierungsfrequenz
verabreicht werden, und in schweren Fällen ist auch die Verabreichung
von bis zu 500 mg pro Tag möglich.
Für eine
Injektion oder Infusion geeignete Dosen sind beispielsweise 5, 10,
15, 20, 30 und 40 mg an pharmazeutisch wirksamer Verbindung.
-
Die
Formulierungen können
auch in Kombination mit anderen Arzneimittelbehandlungen wie z.B.
einer oder mehreren antibakteriellen Verbindungen, einem die Motilität stimulierenden
Arzneimittel, einem Antazidum und/oder einem H2-Blocker wie beispielsweise
Ranitidin zur Anwendung gelangen.
-
Aus
den folgenden Beispielen geht die Herstellung von stabilen flüssigen Formulierungen
hervor, die das Natriumsalz von Omeprazol und Polyethylenglykol
400 enthalten. Diese Formulierungen wurden mit anderen Formulierungen
verglichen, und die Ergebnisse zeigen die verbesserte Stabilität und Löslichekit
der beanspruchten stabilen flüssigen
Formulierungen.
-
Beispiele
-
BEISPIEL 1:
-
Stabile flüssige Formulierung
von Omeprazol.
-
Flüssige Formulierungen
von Omeprazol oder Natriumomeprazol in Wasser oder Polyethylenglykol 400
werden hergestellt und nach verschieden langer Lagerung bei Raumtemperatur
(25°C) analysiert.
Die Formulierungen A–D
wurden hergestellt, indem man Omeprazol-Natrium-Monohydrat in Polyethylenglykol
400 löste
und dann die Lösungen
mit Stickstoff spülte,
um alles mit dem Wirkstoff zugesetzte Wasser zu entfernen. Lösung D wurde
dann auch mit 2% Wasser versetzt. Die Formulierung E wurde hergestellt,
indem man Omeprazol (Nicht-Salzform) in Polyethylenglykol löste und
dann die Lösung
mit Stickstoff spülte,
um alles mit dem Wirkstoff zugesetzte Wasser zu entfernen. Die Formulierung
F wurde hergestellt, indem man Omeprazol-Natrium-Monohydrat in Wasser löste.
-
Aliquots
von 0,5 ml jeder der Lösungen
wurden in 3-ml-Glasampullen
gefüllt,
die dann mit Gummistopfen verschlossen wurden. Formulierung B wurde
unter trockener Luft verschlossen, und alle anderen Formulierungen
wurden unter Stickstoff verschlossen. Das Aussehen der Lösungen wurde
nach verschiedenen Lagerungszeiten bestimmt.
-
Wie
in Tabelle 1 gezeigt blieben die Omeprazol-Natrium enthaltenden
Polyethylenglykollösungen
(Formulierungen A–D) über den
Untersuchungszeitraum klar und farblos bzw. nahezu farblos. Dies
zeigt, daß die Stabilität von Omeprazol-Natrium
in den Polyethylenglykollösungen
sehr gut war. Die Formulierungen E und F wiesen eine starke Färbung auf,
und während
des Untersuchungszeitraums bildete sich ein Niederschlag. Dies zeigt,
daß die
Stabilität
von Omeprazol in der Polyethylenglykollösung (Formulierung E) schlecht
war und die Stabilität
von Omeprazol-Natrium in der Wasserlösung (Formulierung F) schlecht
war. Man kann weiterhin die Schlußfolgerungen ziehen, daß die Polyethylenglykollösungen mit
Omeprazol-Natrium
weder gegenüber
dem Sauerstoff im Kopfraum (Formulierung B) noch gegenüber einem
geringen Wassergehalt (Formulierung C) empfindlich waren.
-
-
-
BEISPIEL 2:
-
Löslichkeit
von Omeprazol und Omeprazol-Natrium in Polyethylenglykol
-
Die
Löslichkeit
von Omeprazol (der nicht-ionisierten Spezies) bei Raumtemperatur
(22°C) wurde
als ungefähr
0,1 g/l in Wasser und als ungefähr
100 g/l in Dichlormethan bestimmt.
-
Dies
bedeutet, daß die
Löslichkeit
von Omeprazol in Dichlormethan, einem weniger polaren Lösungsmittel,
wesentlich besser ist als in Wasser.
-
Andererseits
ist Omeprazol-Natrium frei in Wasser löslich und in Dichlormethan
nur in geringem Maße löslich, und
dies ist wiederum auf die großen
Polaritätsunterschiede
der verschiedenen Lösungsmittel
zurückzuführen. Omeprazol-Natrium
ist ionisiert und daher im Vergleich zu Omeprazol sehr viel besser
in Wasser lölich,
und das trifft umgekehrt auch auf das weniger polare Lösungsmittel
Dichlormethan zu.
-
Die
Löslichkeit
von Omeprazol (der nicht-ionisierten Spezies) in Polyethylenglykol
400 wurde als ungefähr
20 g/l bestimmt. Dies bedeutet, daß die Löslichkeit in Polyethylenglykol,
einem weniger polaren Lösungsmittel,
wesentlich besser ist als in Wasser.
-
Omeprazol-Natrium
ist in Polyethylenglykol 400 frei löslich, was unerwartet ist und
im Gegensatz dazu steht, was erwartet wurde. Dies bedeutet, daß die Löslichkeit
von Omeprazol-Natrium in Polyethylenglykol sehr viel höher ist
als die von Omeprazol. Die hohe Löslichkeit von Omeprazol-Natrium
in Polyethylenglykol ist sehr vorteilhaft, was die Formulierungsaspekte
eines parenteralen pharmazeutischen Produkts betrifft.