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Hintergrund der Erfindung
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Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von injizierbaren
Zusammensetzungen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
injizierbare Suspensionen mit verbesserter Injizierbarkeit und Verfahren
für die
Herstellung solcher injizierbaren Suspensionen.
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Verwandter
Stand der Technik
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Injizierbare
Suspensionen sind heterogene Systeme, die typischerweise aus einer
festen Phase, dispergiert in einer flüssigen Phase bestehen, wobei
die flüssige
Phase wässerig
oder nicht wässerig
ist. Um wirksam und pharmazeutisch annehmbar zu sein, sollten injizierbare
Suspensionen vorzugsweise: steril; stabil; resuspendierbar; spritzbar;
injizierbar; isotonisch und nicht reizend sein. Die vorhergehenden
Kennzeichen ergeben Anforderungen an Herstellung, Lagerung und Gebrauch,
die aus injizierbaren Suspensionen eine der am schwierigsten zu
entwickelnden Dosierungsformen machen.
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Injizierbare
Suspensionen sind parenterale Zusammensetzungen, weil sie in einen
Organismus oder Wirt durch andere Mittel als durch den Magen-Darm-Trakt
eingeführt
werden. Insbesondere werden injizierbare Suspensionen in einen Wirt
durch subkutane (SC) oder intramuskuläre (IM) Injektion eingeführt. Injizierbare Suspensionen
können
als gebrauchsfertige Injektion formuliert werden, oder erfordern
einen Rekonstitutionsschritt vor der Verwendung. Injizierbare Suspensionen
enthalten typischerweise zwischen 0,5% und 5,0% Feststoffe mit einer
Partikelgröße von weniger
als 5 µm
für IM
oder SC Verabreichung. Parenterale Suspensionen werden häufig durch
Nadeln, etwa 1,27 bis 5,08 cm (ein halb bis zwei Inches) lang, 19
bis 22 Gauge, mit einem inneren Durchmesser im Bereich von 700 bis
400 Mikron verabreicht.
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Um
eine wirksame und pharmazeutisch annehmbare injizierbare Suspension
zu entwickeln, muss eine Anzahl an Kennzeichen bewertet werden.
Diese Kennzeichen schließen
Spritzbarkeit, Injizierbarkeit, Klumpenbildung, Resuspendierbarkeit
und Viskosität
ein. Wie einem Fachmann leicht offensichtlich sein wird, sollten
weitere Kennzeichen und Faktoren beim Entwickeln einer injizierbaren
Suspension bedacht werden (siehe zum Beispiel Floyd, A.G. und Jain,
S., Injectable Emulsions and Suspensions Chapter 7 in Pharmaceutical
Dosage Forms: Disperse Systems Vol. 2, herausgegeben durch Lieberman,
H.A., Rieger, M.M. und Banker, G.S., Marcel Dekker, New York (1996),
hierin als „der
Floyd et al. Chapter" bezeichnet).
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Spritzbarkeit
beschreibt die Fähigkeit
einer injizierbaren Suspension, leicht durch eine Injektionsnadel beim Übertragen
von einer Viale vor Injektion zu passieren. Sie schließt Kennzeichen
wie Leichtigkeit des Einziehens, Klumpenbildung und Schäumungsneigungen
und Genauigkeit von Dosisabmessungen ein. Wie in Floyd et al. Chapter
beschrieben, behindert Erhöhung
der Viskosität,
Dichte, Partikelgröße und Konzentration von
Feststoffen in Suspension die Spritzbarkeit von Suspensionen.
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Injizierbarkeit
bezieht sich auf die Leistung der Suspension während Injektion. Injizierbarkeit
schließt Faktoren
wie für
Injektion erforderlicher Druck oder Kraft, Gleichmäßigkeit
des Flusses, Ansaugqualitäten
und Freiheit von Klumpenbildung ein.
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Klumpenbildung
bezieht sich auf die Blockierung von Spritzennadeln während dem
Verabreichen einer Suspension. Sie kann auftreten wegen eines einzelnen
großen
Partikels oder einer Anhäufung,
die das Lumen der Nadel als Folge von Brückenbildungswirkung der Partikel
blockiert. Klumpenbildung an oder nahe dem Nadelende kann durch
Einschränkungen
bezüglich
Fluss von der Suspension verursacht werden. Dies kann eine Anzahl
an Faktoren einbeziehen, wie das Injektionsvehikel, Benetzung von
Partikeln, Partikelgröße und Verteilung,
Partikelform, Viskosität
und Flusskennzeichen der Suspension.
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Resuspendierbarkeit
beschreibt die Fähigkeit
der Suspension, gleichförmig
mit minimalem Schütteln zu
dispergieren, nachdem sie für
einige Zeit gestanden hat. Resuspendierbarkeit kann ein Problem
für Suspensionen
sein, die beim Stehen „Kuchenbildung" als Folge von Niederschlag
der entflockten Partikel erfahren. „Kuchenbildung" bezieht sich auf
einen Prozess, durch welchen die Partikel Wachstum und Fusion erfahren,
um eine nicht dispergierbare Masse an Material zu bilden.
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Viskosität beschreibt
den Widerstand, dem ein flüssiges
System Fluss entgegensetzt, wenn es einer angewandten Scherspannung
unterworfen wird. Ein viskoseres System erfordert größere Kraft
oder Spannung, um es bei der gleichen Geschwindigkeit fließend zu
machen, wie ein weniger viskoses System. Ein flüssiges System wird entweder
Newtonsches oder Nicht-Newtonsches Fließen aufweisen, basierend auf
einer linearen oder nicht-linearen Steigerung der Scherrate mit
der Scherspannung. Strukturierte Vehikel, welche in Suspensionen
verwendet werden, weisen Nicht-Newtonsches Fließen auf und sind typischerweise
plastisch, pseudoplastisch oder scherentzähend mit etwas Thixotropie
(weisen eine Verringerung der Viskosität mit einer Steigerung der
Scherrate auf).
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Im
Entwurf von Injektionsvehikeln werden Viskositätsverstärker zugegeben, um Ausfällung der
Partikel in der Viale und Spritze zu verzögern. Jedoch wird Viskosität typischerweise
niedrig gehalten, um Mischen, Resuspension der Partikel mit dem
Vehikel zu erleichtern, und die Suspension einfacher zu injizieren
zu machen (also geringere Kraft auf dem Spritzenkolben). Zum Beispiel
nutzt Lupron Depot von TAP Pharmaceuticals (mittlere Partikelgröße von annähernd 8 µm) ein
Injektionsvehikel mit einer Viskosität von annähernd 5,4 cp. Die fluide Phase
einer Suspension von Decapeptyl von DebioPharm (mittlere Partikelgröße von annähernd 40 µm), wenn
wie vorgeschrieben hergestellt, hat eine Viskosität von annähernd 19,7
cp. Herkömmliche
parenterale Suspensionen sind verdünnt mit Einschränkungen
für Viskosität wegen
Spritzbarkeit und Injizierbarkeitsbeschränkungen. Siehe zum Beispiel
den oben vermerkten Floyd et al. Chapter.
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Im
Stand der Technik offenbart WO99/25354 wässerige Suspensionen aus kristallinen
9-Hydroxyisperidonfettsäureestern,
welche einen Surfaktanten auf die Oberfläche davon absorbiert haben.
WO95/13799 offenbart ein Verfahren zum Herstellen von biologisch
abbaubaren Mikropartikeln. Es offenbart ebenfalls Suspensionen aus
diesen Mikropartikeln in wässerigen
Injektionsvehikeln. US-Patent
Nr. 5654010 offenbart Suspensionen aus Mikropartikeln, welche menschliches
Wachstumshormon enthalten, in einem wässerigen Injektionsvehikel.
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Injizierbare
Zusammensetzungen, welche Mikropartikel-Präparate enthalten, sind besonders
anfällig für Injizierbarkeitsprobleme.
Mikropartikelsuspensionen können
10–15%
Feststoffe enthalten verglichen mit 0,5–5% Feststoffe in anderen Arten
von injizierbaren Suspensionen. Mikropartikel, insbesondere Mikropartikel mit
kontrollierter Freisetzung, welche einen freizusetzenden Wirkstoff
oder andere Art von Substanz enthalten, reichen in der Größe bis zu
etwa 250 µm,
verglichen mit einer Partikel größe von weniger
als 5 µm,
welche für IM
oder SC Verabreichung empfohlen ist. Die höhere Konzentration von Feststoffen,
als auch die größere Feststoffpartikelgröße macht
es schwieriger, Mikropartikelsuspensionen erfolgreich zu injizieren.
Dies ist insbesondere der Fall, da es ebenfalls gewünscht wird,
die Mikropartikelsuspensionen unter Verwendung einer Nadel zu injizieren,
die so klein wie möglich
ist, um Patientenunannehmlichkeit zu minimieren.
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Somit
gibt es einen Bedarf in der Technik für eine injizierbare Zusammensetzung
mit verbesserter Injizierbarkeit. Es gibt einen besonderen Bedarf
in der Technik für
eine injizierbare Zusammensetzung, die die Injizierbarkeitsprobleme
in Verbindung mit Mikropartikelsuspensionen löst. Die vorliegende Erfindung,
deren Beschreibung unten vollständig
dargelegt wird, löst
den Bedarf in der Technik für
solche injizierbaren Zusammensetzungen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft injizierbare Zusammensetzungen mit
verbesserter Injizierbarkeit und Verfahren für die Herstellung solcher injizierbaren
Zusammensetzungen. In einem Aspekt sieht die vorliegende Erfindung
eine Zusammensetzung vor, welche zur Injektion durch eine im Durchmesser
von 18–22
Gauge reichende Nadel in einen Wirt geeignet ist, umfassend:
eine
Suspension aus Mikropartikeln, umfassend einen Wirkstoff, dispergiert
oder gelöst
innerhalb eines polymeren Bindemittels in einem wässerigen
Injektionsvehikel,
worin besagte Mikropartikel in besagtem
Injektionsvehikel bei einer Konzentration von 150 mg/ml bis 300 mg/ml
suspendiert sind, um die Suspension zu bilden, und die fluide Phase
von besagter Suspension eine Viskosität von mindestens 20 cp bei
20°C hat,
worin
besagtes polymeres Bindemittel ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend
aus Poly(glycolsäure),
Poly-d,l-milchsäure,
Poly-l-milchsäure,
Copolymeren der Vorhergehenden, Poly(aliphatischen Carbonsäuren), Copolyoxalaten,
Polycaprolacton, Polydioxanon, Poly(orthocarbonaten), Poly(acetalen),
Poly(milchsäurecaprolacton),
Polyorthoestern, Poly(glycolsäure-caprolacton),
Polyanhydriden, Polyphosphazinen, Albumin, Casein und Wachsen, und
worin das wässerige
Injektionsvehikel (i) ein Viskosität erhöhendes Mittel, ausgewählt aus
Natriumcarboxymethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon und Hydroxypropylmethylcellulose,
(ii) ein Spannkraft anpassendes Mittel, umfassend Natriumchlorid
und (iii) ein Benetzungsmittel, ausgewählt aus Polysorbat 20, Polysorbat
40 und Polysorbat 80 umfasst.
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In
weiteren Ausführungsformen
hat die fluide Phase der Suspension eine Viskosität bei 20°C von mindestens
etwa 30 cp, 40 cp, 50 cp und 60 cp. Die Zusammensetzung kann einem
Wirt durch Injektion verabreicht werden.
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In
einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Herstellen einer Zusammensetzung vor, welche zur Injektion durch
eine im Durchmesser von 18–22
Gauge reichende Nadel in einen Wirt geeignet ist, umfassend:
(a)
Vorsehen von Mikropartikeln, umfassend einen Wirkstoff, dispergiert
oder gelöst
innerhalb eines polymeren Bindemittels;
(b) Vorsehen eines
wässerigen
Injektionsvehikels mit einer Viskosität von mindestens 20 cp bei
20°C; und
(c)
Suspendieren der Mikropartikel in dem wässerigen Injektionsvehikel
bei einer Konzentration von 150 mg/ml bis 300 mg/ml, um eine Suspension
zu bilden, worin die Viskosität
der fluiden Phase von besagter Suspension mindestens 20 cp bei 20°C ist,
worin
besagtes polymeres Bindemittel ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend
aus Poly(glycolsäure),
Poly-d,l-milchsäure,
Poly-l-milchsäure,
Copolymeren der Vorhergehenden, Poly(aliphatischen Carbonsäuren), Copolyoxalaten,
Polycaprolacton, Polydioxanon, Poly(orthocarbonaten), Poly(acetalen),
Poly(milchsäurecaprolacton),
Polyorthoestern, Poly(glycolsäure-caprolacton),
Polyanhydriden, Polyphosphazinen, Albumin, Casein und Wachsen, und
worin
das wässerige
Injektionsvehikel (i) ein Viskosität erhöhendes Mittel, ausgewählt aus
Natriumcarboxymethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon und Hydroxypropylmethylcellulose,
(ii) ein Spannkraft anpassendes Mittel, umfassend Natriumchlorid
und (iii) ein Benetzungsmittel, ausgewählt aus Polysorbat 20, Poly-sorbat 40 und Polysorbat
80 umfasst.
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In
einem weiteren Aspekt sieht die vorliegende Erfindung die Verwendung
einer Zusammensetzung der Erfindung für die Herstellung eines Medikaments
zur Injektion in einen Wirt durch eine im Durchmesser von 18–22 Gauge
reichende Nadel vor.
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Bevorzugte
Merkmale der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen hierin
offenbart.
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In
einem weiteren Verfahren zum Herstellen einer zur Injektion durch
eine Nadel in einen Wirt geeigneten Zusammensetzung werden trockene
Mikropartikel mit einem wässerigen
Injektionsvehikel gemischt, um eine erste Suspension zu bilden.
Die erste Suspension wird mit einem Viskosität erhöhenden Mittel gemischt, um
eine zweite Suspension zu bilden. Das Viskosität erhöhende Mittel erhöht die Viskosität der fluiden
Phase der zweiten Suspension. Die erste Suspension kann vor Mischen
mit dem Viskosität
erhöhenden
Mittel in eine erste Spritze gezogen werden. Die erste Suspension
kann mit dem Viskosität
erhöhenden
Mittel durch Koppeln der ersten Spritze, welche die erste Suspension
enthält,
an eine zweite Spritze, die das Viskosität erhöhende Mittel enthält, gemischt
werden. Die erste Suspension und das Viskosität erhöhende Mittel werden dann wiederholt
zwischen der ersten und zweiten Spritze passiert.
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Ein
Verfahren zum Verabreichen einer Zusammensetzung an einen Wirt kann
umfassen:
- (a) Mischen von trockenen Mikropartikeln
mit einem wässerigen
Injektionsvehikel, um eine erste Suspension zu bilden;
- (b) Mischen der ersten Suspension mit einem Viskosität erhöhenden Mittel,
um eine zweite Suspension zu bilden, worin das Viskosität erhöhende Mittel
die Viskosität
der fluiden Phase der zweiten Suspension erhöht; und
- (c) Injizieren der zweiten Suspension in den Wirt.
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Ein
weiteres Verfahren zum Verabreichen einer Zusammensetzung kann umfassen:
- (a) Mischen von trockenen Mikropartikeln mit
einem wässerigen
Injektionsvehikel, um eine Suspension zu bilden, worin das wässerigen
Injektionsvehikel eine Viskosität
bei 20°C
von weniger als etwa 60 cp hat;
- (b) Ändern
der Viskosität
der fluiden Phase der Suspension;
- (c) Ziehen der Suspension in eine Spritze; und
- (d) Injizieren der Suspension aus der Spritze in den Wirt.
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Schritt
(b) kann durch Verändern
der Temperatur der fluiden Phase der Suspension durchgeführt werden.
Schritt (c) kann vor Schritt (b) durchgeführt werden. Schritt (b) kann
durch Zugeben eines Viskosität
erhöhenden
Mittels zur Suspension in der Spritze und dadurch Erhöhung der
Viskosität
der fluiden Phase der Suspension durchgeführt werden.
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Ein
Verfahren zum Herstellen einer Zusammensetzung, welche zur Injektion
in einen Wirt durch eine Nadel geeignet ist, kann umfassen:
- (a) Mischen von trockenen Mikropartikeln mit
einem wässerigen
Injektionsvehikel, das ein Viskosität erhöhendes Mittel umfasst, um eine
Suspension zu bilden;
- (b) Entfernen von Wasser aus der Suspension; und
- (c) Rekonstituieren der Suspension mit einer Menge an sterilem
Wasser für
Injektion, um eine injizierbare Suspension. zu bilden, worin die
Menge an sterilem Wasser für
Injektion ausreichend ist, um eine Viskosität einer fluiden Phase der injizierbaren
Suspension zu erreichen, die Injizierbarkeit der Zusammersetzung durch
eine im Durchmesser von 18–22
Gauge reichende Nadel vorsieht.
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Merkmale und
Vorteile
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Ein
Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass dass injizierbaren
Zusammensetzungen verwendet werden können, um verschiedene Arten
von Mikropartikeln und verschiedene Arten von Wirkstoffen oder anderen
Substanzen in einen Wirt zu injizieren.
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Ein
weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, dass es Mikropartikeln
ermöglicht,
benetzt zu werden, um eine homogene Suspension zu erreichen, während sie
Injizierbarkeit in einen Wirt verbessert und in vivo Injizierbarkeitsfehlschläge verringert.
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Die
vorliegende Erfindung sieht vorteilhafterweise medizinisch annehmbare
Injizierbarkeitsraten für hoch
konzentrierte Suspensionen und für
Suspensionen mit großer
Partikelgröße vor.
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Die
vorliegende Erfindung sieht ebenfalls vorteilhafterweise ein effizientes
Verfahren zum Verbessern von in vivo Injizierbarkeit ohne Einführen von
mikrobieller Verunreinigung oder Gefährden aseptischer Bedingungen
vor.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Überblick
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Die
vorliegende Erfindung betrifft injizierbare Zusammensetzungen mit
verbesserter Injizierbarkeit und Verfahren für die Herstellung solcher injizierbaren
Zusammensetzungen. Die injizierbaren Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung überwinden
Injizierbarkeitsprobleme, insbesondere Injizierbarkeitsfehlschlä ge, die
bei Injektion in Muskel oder subkutanes Gewebe auftreten. Solche
Injizierbarkeitsfehlschläge
werden hierin als „in
vivo Injizierbarkeitsfehlschläge" bezeichnet werden.
In vivo Injizierbarkeitsfehlschläge
manifestieren sich häufig
in der Form eines Pfropfens an der Spitze der Nadel und treten sofort
oder kurz nachdem Injektion initiiert worden ist auf. In vivo Injizierbarkeitsfehlschläge werden
typischerweise nicht durch Labor- oder andere in vitro Tests vorhergesehen.
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Die
Erfinder haben unerwarteterweise entdeckt, dass durch Erhöhen der
Viskosität
der fluiden Phase einer injizierbaren Suspension Injizierbarkeit
verbessert und in vivo Injizierbarkeitsfehlschläge signifikant und unerwart
verringert werden. Dies steht im Gegensatz zu herkömmlichen
Lehren, dass eine Erhöhung
der Viskosität
Injizierbarkeit und Spritzbarkeit behindert.
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Viskose
Vehikel sind aufgrund der relativen Unfähigkeit von viskosen Vehikeln,
eine Masse von trockenen Partikeln zu durchdringen und nass zu machen,
jedoch nicht optimal zum Herstellen homogener Suspensionen aus Mikropartikeln.
Mit viskosen Vehikeln hergestellte Suspensionen neigen dazu, irreversibel
zu verklumpen. Folglich sind solche Suspensionen nicht durch Nadeln
von medizinisch annehmbarer Größe injizierbar.
Ein weiterer Nachteil von viskosen Suspensionen ist der Mangel an
Leichtigkeit, solche Suspensionen von der Viale oder dem Behälter, welcher
verwendet würde,
um die Suspension herzustellen, auf die für die Injektion verwendete
Spritze zu übertragen.
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Die
vorliegende Erfindung löst
ebenfalls die zusätzlichen
Probleme, die aus der Verwendung eines viskosen Injektionsvehikels
entstehen. Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden Mikropartikel in einem Injektionsvehikel mit geeigneten
Benetzungskennzeichen suspendiert. Die Viskosität der fluiden Phase der injizierbaren
Suspension wird vor Injizieren der Suspension erhöht, um Injizierbarkeit
zu verbessern und in vivo Injizierbarkeitsfehlschläge zu verringern.
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Um
Klarheit der Beschreibung, die folgt, sicherzustellen, werden die
folgenden Definitionen vorgesehen. Mit „Mikropartikeln" oder „Mikrokugeln" sind Partikel gemeint,
die einen Wirkstoff oder andere Substanz dispergiert oder gelöst innerhalb
eines Polymers enthalten, das als Matrix oder Bindemittel der Partikel
dient. Das Polymer ist vorzugsweise biologisch abbaubar und biokompatibel.
Mit „biologisch
abbaubar" ist ein
Material gemeint, das sich durch körperliche Prozesse zu Produkten
zersetzen sollte, welche durch den Körper leicht loszuwerden sind,
und sich nicht im Körper
akkumulieren sollte. Die Produkte des biologischen Abbaus sollten
auch mit dem Körper
biokompatibel sein. Mit „biokompatibel" ist gemeint, dass
es nicht toxisch für
den Körper
ist, pharmazeutisch annehmbar ist, nicht karzinogen ist und nicht
signifikant Entzündung
in Körpergewebe
herbeiführt.
Wie hierin verwendet bezieht sich „Körper" vorzugsweise auf den menschlichen Körper, aber man
sollte verstehen, dass sich Körper
auch auf einen nicht menschlichen, tierischen Körper beziehen kann. Mit „Gew.-%" oder „% nach
Gewicht" ist Gewichtsteile
pro hundert Teile Gesamtgewicht von Mikropartikel gemeint. Zum Beispiel
würde 10
Gew.-% Wirkstoff 10 Teile Wirkstoff nach Gewicht und 90 Teile Polymer
nach Gewicht bedeuten. Sofern nicht anders gegensätzlich angezeigt,
sind hierin angezeigte Prozentsätze
(%) nach Volumen. Mit „Mikropartikel
mit kontrollierter Freisetzung" oder „Mikropartikel
mit Depotwirkung" ist
ein Mikropartikel gemeint, aus welchem ein Wirkstoff oder andere
Art von Substanz als Funktion von Zeit freigesetzt wird. Mit „medianer
Massedurchmesser" ist
der Durchmesser gemeint, bei welchem eine Hälfte der Verteilung (Volumenprozent)
einen größeren Durchmesser
hat, und eine Hälfte
einen kleineren Durchmesser hat.
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Verfahren
und Beispiele
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Die
folgenden Beispiele werden vorgesehen, um die Erfindung zu erklären, und
um die beim Durchführen
der Erfindung verwendeten Materialien und Verfahren zu beschreiben.
Die Beispiele sind nicht beabsichtigt, die Erfindung in irgend einer
Weise einzuschränken.
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Beispiel 1 – In vitro
Siebtest-Studie
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Um
die in vivo Injizierbarkeitsfehlschläge zu beurteilen, wurde eine
in vitro Siebtest-Studie durchgeführt, um in vivo Injizierbarkeit
zu bewerten und vorherzusehen, und um die Schlüsselfaktoren zu bestimmen, welche
Injizierbarkeit beeinträchtigen.
Die folgenden Faktoren wurden während
der in vitro Siebtest-Studie untersucht: Injektionsvehikelformulierung;
Mikropartikel-Morphologie;
Nadeldurchmesser; Suspensionskonzentration und Partikelgröße wie durch
Klassiersiebgröße gezeigt,
welche verwendet wurde, um die Mikropartikel während des Herstellungsverfahrens zu
klassieren.
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Es
wurden drei Chargen Risperidon-Mikropartikel bei einem 125 g Maßstab unter
Verwendung eines Verfahrens hergestellt, welches im Wesentlichen
das gleiche ist, wie das in US-Patent Nr. 5792477 offenbarte (siehe
zum Beispiel Beispiel 1 in US-Patent Nr. 5792477). Es wurden drei
Chargen Risperidon-Mikropartikel bei einem 1 kg Maßstab unter
Verwendung des unten in Beispiel 7 beschriebenen Verfahrens hergestellt.
Alle Chargen hatten ähnliche
Partikelgrößen (im
Bereich von einem medianen Massedurchmesser von 91 µm bis 121 µm), basierend
auf Hyac-Royco-Analyse von repräsentativem
Massematerial, gesiebt durch ein 180 µm Klassiersieb. Eine Menge
von 160 mg oder 320 mg der Mikropartikel (äquivalent zu einer 50 oder
100 mg Dosis des Risperidon-Wirkstoffs) wurde unter Verwendung eines
manuellen Perry-Pulver-Abfüllapparats
mit einer 7,9 mm (5/16 Inch) ID Trommel in eine 5 cc Glasviale übertragen
und mit einem Teflon-verkleideten Septum bedeckt.
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Es
wurden zwei Injektionsvehikel in der in vitro Siebtest-Studie verwendet.
Das erste Injektionsvehikel („Formel
1") war ein wässeriges
Vehikel, bestehend aus 1,5% nach Volumen Carboxymethylcellulose
(CMC), 30% nach Volumen Sorbitol und 0,2% nach Volumen Tween 20
(Polysorbat 20). Die Viskosität
des ersten Injektionsvehikels war annähernd 27 cp bei 20°C. Das zweite
Injektionsvehikel („Formel
2") war ein wässeriges Vehikel,
bestehend aus 0,75 nach Volumen CMC, 15% nach Volumen Sorbitol und
0,2% nach Volumen Tween 20 (Polysorbat 20). Die Viskosität des zweiten
Injektionsvehikels war annähernd
7 cp bei 20°C.
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Die
Mikropartikelsuspension wurde wie folgt hergestellt. Das Injektionsvehikel
wurde in eine 5 cc Spritze durch eine Nadel angesaugt. Das Vehikel
wurde dann in die Glasviale injiziert, welche die Mikropartikel
enthielt, und die Nadel wurde entfernt. Die Glasviale wurde dann
zwischen den Handflächen
gerollt, bis die Mikropartikel vollständig suspendiert waren, annähernd eine
Minute. Die Nadel wurde wieder in die Viale insertiert, so dass
die Schrägkante
der Nadel eben durch das Septum war mit der Öffnung dem Vialenboden zugewandt. Die
Viale wurde umgekehrt und die Suspension wurde entnommen. Die Spritze
wurde 180° um
ihre Achse herum gedreht und die verbleibende Suspension wurde in
die Spritze angesaugt.
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Klassiersiebe
mit Maschenöffnungsgrößen von
180, 212, 250, 300, 355 und 425 µm wurden verwendet. Die Schrägkante der
Spritzennadel wurde auf die Masche des Klassiersiebs platziert,
so dass die Schrägkante
vollen Kontakt mit der Masche hatte. Die Nadel war so ausgerichtet,
dass die Öffnung
der Nadel bündig gegen
die Masche des Siebs war. Dies hinderte die Masche am Eintritt in
die Schrägkante,
während
der erforderliche restriktive Bereich beibehalten wurde. Die Suspension
wurde zuerst an der kleinsten Siebmasche (höchster Siebwiderstand) erprobt.
Falls die Suspension die Nadel an dieser Siebmasche verschmutzte,
wurde die Nadel durch Zurückziehen
des Kolbens der Spritze, Herabdrücken
des Kolbens, während
die Spritze in aufrechter Position war, und Passieren einer Aliquote
von Suspension durch die Nadel von der Verstopfung befreit. Das
Injektionsverfahren wurde unter Verwendung der nächst größeren Maschengröße wieder
versucht und wiederholt, bis die Suspension erfolgreich injiziert
war. Alle Präparate
wurden dreifach durchgeführt.
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Ein
drei Faktoren Box-Behnken statistisch geplanter Versuch wurde konstruiert,
um die folgenden unabhängigen
Variablen zu beurteilen: Herstellungsmasse-Siebgröße (125,
150 und 180 µm);
Nadel ID (19 TW, 20 RW und 22 RW Gauge – ID von 19 TW (dünne Wand) äquivalent
zu 18 RW (reguläre
Wand)); und Suspensionskonzentration (0,074, 0,096 und 0,138 Gew./Gew. – entspricht
annähernd
300 mg Mikropartikel-Dosis, verdünnt
mit 4, 3, beziehungsweise 2 cc Injektionsvehikel).
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Das
folgende Bewertungssystem wurde verwendet:
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Tabelle
1 unten zeigt den Wert, welcher für Siebwiderstandstests unter
Verwendung dieses Bewertungssystems für die 1 kg und 125 g Chargen
für jedes
der getesteten Injektionsvehikel erhalten wurde.
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Tabelle 1
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Wie
in Tabelle 1 gezeigt, zeigten die Siebwiderstandstests keinen signifikanten
Unterschied zwischen den beiden getesteten Injektionsvehikeln. Variationen
in der Suspensionskonzentration und Injektionsvehikelviskosität zeigten
wenig bis keine Wirkung. Für
die 1 kg Chargen waren die mittleren Werte identisch für die < 180 Herstellungsmasse-Siebgröße, obwohl
die Viskosität
des Formel 1 Injektionsvehikels annähernd 27 cp war und die Viskosität des Formel
2 Injektionsvehikels signifikant geringer, annähernd 7 cp war. Die Werte für die andere
1 kg Charge und für
die 125 g Chargen variierten mäßig (0,2
bis 0,5) zwischen den beiden Injektionsvehikeln, wodurch angezeigt
wurde, dass die Injektionsvehikelviskosität wenig Wirkung hatte. Die
während der
in vitro Siebtest-Studie durchgeführten Tests zeigen, dass in
vitro Injizierbarkeit stark durch Mikropartikel-Morphologie und
Größe gesteuert
wird. Nadel-Gauge hatte eine mäßigere Wirkung.
Wie unten detaillierter diskutiert werden wird, unterstützten in
vivo Daten die Antworten auf Mikropartikel-Morphologie, Größe und Suspensionskonzentration,
aber widersprachen der Wirkung von Injektionsvehikelviskosität. Insbesondere zeigten
die in vivo Studien eine dramatische Verbesserung der Injizierbarkeit
mit erhöhter
Injektionsvehikelviskosität.
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In vivo Injizierbarkeit
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Beispiel 2 – Schweinestudie
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Die
Injizierbarkeit von Risperidon-Mikropartikeln wurde in frisch entwöhnten Yorkshire
Schweinen beurteilt. Die Studie offenbarte, dass die IM-Injizierbarkeit
von Risperidon-Mikropartikeln abhängig von Injektionsvehikelviskosität und Mikropartikelgröße ist.
Verringern der Injektionsvehikelviskosität führte zu einer höheren Rate
von Injektionsfehlschlägen
als Folge von Nadelverstopfung.
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Risperidon-Mikropartikel
wurden beim 125 g Maßstab
auf die gleiche Weise wie oben für
die in vitro Siebtest-Studie vermerkt hergestellt. Die Mikropartikel
wurden zu < 125 µm und < 150 µm unter
Verwendung von USA Standard Testing Sieves Nr. 120, beziehungsweise
100 klassiert. Die gleichen beiden Injektionsvehikel (Formel 1 und
Formel 2), welche oben für
die in vitro Siebtest-Studie
beschrieben wurden, wurden in der Schweinestudie verwendet. 19 Gauge
TW × 3,81
cm (1,5 Inch) Injektionsnadeln (Becton-Dickinson Precisionglide® Katalognummer
305187) und 3 cc Injektionsspritzen (Becton-Dickinson Katalognummer
309585) wurden verwendet.
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Die
Injektionsversuche wurden in männlichen
und weiblichen frisch entwöhnten
Yorkshire Schweinen mit einem Alter von annähernd 6 Wochen (10–15 kg)
durchgeführt.
Die Tiere wurden mit niedrigen Dosen Telazol und Xylazin und mit
Halothan falls benötigt
anästhesiert.
Injektionsstellen wurden rasiert und mit Betadin-Tupfern vor Mikropartikel-Verabreichung
gereinigt.
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Injektionen
in das Hinterteil wurden in den Bizeps Femoris in die oberen hinteren
Gliedmaßen
verabreicht. Injektionsstellen in den Beinen waren in die oberflächlichen
digitalen Flexor-Muskeln in den vorderen Gliedmaßen und in den kranialen Tibia-Muskel
in den hinteren Gliedmaßen.
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Mikropartikel
und Injektionsvehikel wurden für
mindestens 30 Minuten auf Umgebungstemperatur äquilibriert. Unter Verwendung
einer 3 ml Spritze, ausgestattet mit einer 3,81 cm (1,5 Inch) 19
Gauge Dünnwand-Nadel,
wurde das vorgeschriebene Volumen an Injektionsvehikel in die Spritze
gezogen und in die Viale injiziert, welche die Mikropartikel enthielt.
Die Mikropartikel wurden in dem Injektionsvehikel durch horizontales Ausrichten
der Viale und Rollen zwischen den Handflächen des Anwenders suspendiert.
-
Dies
wurde durchgeführt,
ohne die Nadel/Spritze von dem Septum zu entfernen. Die Zeit, welche
erforderlich war, um die Mikropartikel vollständig zu suspendieren, war annähernd eine
Minute.
-
Die
suspendierten Mikropartikel wurden dann in die gleiche Nadel/Spritze
gezogen und injiziert. Nach Insertion der Nadel und vor Injektion
der Suspension wurde der Spritzenkolben leicht zurückgezogen,
um zu bestätigen,
dass die Nadel sich im extravaskulären Raum befand. Der Zeitintervall
zwischen Ansaugen der Suspension und Injektion war üblicherweise
weniger als eine Minute. Die Injektionsbereiche wurden beurteilt, um
die Stelle von Mikropartikel-Ablagerung genau festzulegen und die
Verteilung von Mikropartikeln im Gewebe zu bewerten.
-
Tabelle
2 unten zeigt die Wirkung auf Injizierbarkeit als eine Funktion
von Injektionsvehikelviskosität, Injektionsstelle
und Mikropartikelkonzentration. Eine Vehikelviskosität von „hoch" bezieht sich auf
das oben beschriebene Injektionsvehikel der Formel 1 mit einer Viskosität von annähernd 27
cp bei 20°C. Ähnlich bezieht sich
eine Vehikelviskosität
von „niedrig" auf das oben beschriebene
Injektionsvehikel der Formel 2 mit einer Viskosität von annähernd 7
cp bei 20°C.
Die Größe der Mikropartikel
für die
in Tabelle 2 gezeigten Ergebnisse ist 180 µm.
-
Tabelle 2
-
Wie
aus Tabelle 2 ersichtlich ist, wurden erhöhte Raten von Fehlschlägen bei
dem Injektionsvehikel mit niedrigerer Viskosität beobachtet (4 Fehlschläge bei 7
Injektionen) und wenn die Injektionsstelle im Bein war (1 Fehlschlag
pro 8 Injektionen). Die erhöhte
Rate von Fehlschlägen
infolge von verringerter Viskosität war beim 1% Level statistisch
signifikant (Fisher-Exact-Test).
-
Tabelle
3 unten fasst Injizierbarkeitsdaten für nach Größe fraktionierte Mikropartikel
zusammen. Es wurden ähnliche
Trends beobachtet, wenn das System durch Verringern der Vehikelviskosität belastet
wurde, wobei die Rate der Fehlschläge mit der < 180 µm Fraktion höher war.
Die < 125 µm Fraktion
und die < 150 µm Fraktion
waren bezüglich
Rate der Fehlschläge
nicht unterscheidbar. Die Daten der niedrigen Viskosität zeigen statistisch
signifikante Unterschiede zwischen < 180 µm Fraktion und < 150 µm Fraktion
und zwischen < 180 µm Fraktion
und < 125 µm Fraktion
bei 1%, beziehungsweise 3% Konfidenzniveau (Fisher Exact Test).
-
-
- 1 Durchschnittliche Fraktion von
abgegebener Dosis vor Nadelverstopfung (nur fehlgeschlagene Injektionen)
-
Tabelle 3
-
Die
in vivo Schweinestudie zeigt eine niedrigere Rate von Fehlschlägen der
Injizierbarkeit bei einem Injektionsvehikel mit höherer Viskosität über eine
Bandbreite von Partikelgrößen. Die
in vitro Siebtest-Studie sah die in der Schweinestudie beobachtete
Viskositätsabhängigkeit
nicht voraus.
-
Beispiel 3 – Schafstudie
-
Eine
zweiteilige Schafstudie wurde durchgeführt, um in vivo Injizierbarkeit
als eine Funktion von Injektionsvehikelzusammensetzung und Viskosität und Suspensionskonzentration
zu untersuchen. In Teil I wurden Risperidon-Mikropartikel am 1 kg
Maßstab
unter Verwendung des unten in Beispiel 7 beschriebenen Verfahrens
hergestellt. Eine Charge Placebo-Mikropartikel wurde unter Verwendung
des unten gezeigten und in US-Patent Nr. 5922253 beschriebenen Verfahrens
hergestellt. Die beiden Arten von Mikropartikeln wurden bei zwei
Suspensionskonzentrationen von 150 und 300 mg/ml untersucht. Tier-Injizierbarkeitstests
wurden unter Verwendung von 3 cc Spritzen und 22 Gauge TW × 3,81 cm
(1,5 Inch) Nadeln (Becton-Dickinson) durchgeführt.
-
Es
wurden fünf
Injektionsvehikel in Teil I verwendet. Die fünf Injektionsvehikel wurden
unter Verwendung von einer oder mehreren der drei unten gezeigten
Injektionsvehikel-Formulierungen hergestellt:
Vehikel A 0,9%
Kochsalzlösung;
0,1% Tween 20
Vehikel B 1,5% CMC; 30% Sorbitol; 0,2% Tween
20
Vehikel C 3% CMC; 0,1% Tween 20; 0,9% Kochsalzlösung
Tierstudien
wurden unter Verwendung von Hausschafen mit einem Gewicht von annähernd 45–68 kg (100–150 Pfund)
durchgeführt.
Die Tiere wurden mit Telazol/Xylazin/Atropin intramuskulär anästhesiert
und ferner ergänzt
mit Isofluorangas (annähernd
1–2%)
während
des Injektionsverfahrens. Vor der Injektion wurden die dorsalen,
glutealen und oberen Beinbereiche des Tiers rasiert und mit Alkohol
gereinigt. Injektionsstellen wurden vor und während der Dosierung unter Verwendung
von Ultraschall (EI Medical) visualisiert.
-
Die
Mikropartikel und Injektionsvehikel wurden vor Dosis-Suspension auf Umgebungstemperatur äquilibriert.
Unter Verwendung einer 3 cc Spritze und 22 Gauge dünnwandigen
Nadel wurde das Vehikel angesogen und in die Mikropartikel-Viale
injiziert. Die Risperidon-Mikropartikel wurden in 1 ml Vehikel bei
annähernden
Konzentrationen von 150 oder 300 mg/ml suspendiert. Placebo-Mikropartikel
wurden in 2 oder 1 ml Vehikel bei annähernden Konzentrationen von
150 bis 300 mg/ml suspendiert. Die Viale wurde dann per Hand für annähernd 1
Minute bewegt, bis die Mikropartikel suspendiert waren. Die Suspension
wurde dann unter Verwendung der gleichen Nadel zurück in die
Spritze gesogen. Es wurde Sorgfalt aufgewendet, die maximale Suspensionsmenge
aus der Viale zurückzugewinnen.
Herstellung von Dosis-Suspensionen wurde willkürlich durch drei Personen durchgeführt.
-
Alle
Dosen wurden durch eine einzelne Person fast sofort nach der Herstellung
in das Tier injiziert. Die Injektionsrate wurde bei annähernd 5–10 Sekunden
konstant gehalten.
-
Die
Ergebnisse von Teil I werden in Tabelle 4 unten gezeigt. Viskositäten wurden
durch Brookfield Model LVT Viskosimeter, ausgestattet mit einem
UL-Adapter bestimmt. Dichten wurden für Vehikel A, B und C gemessen.
Dichten für
die Kombinationsvehikel, hergestellt aus Vehikel A, B und C, wurden
durch Interpolation bestimmt, basierend auf dem Verhältnis von
Vehikel A, B und C im Kombinationsvehikel.
- 1 Placebo-Mikropartikel. Alle anderen Ergebnisse
sind Risperidon-Mikropartikel.
- 2 mg Mikropartikel/ml Verdünnungsmittel
-
Tabelle 4
-
Um
die Wirkung von Injektionsvehikelviskosität auf Injizierbarkeit zu isolieren,
wurden zusätzliche Schaf-Injizierbarkeitstests
(Teil II) durchgeführt.
Die Injizierbarkeitsergebnisse werden unten in Tabelle 5 gezeigt.
Viskositäten
wurden durch Brookfield Model LVT Viskosimeter, ausgestattet mit
einem UL-Adapter bestimmt. In Teil II war die Suspensionskonzentration
bei 300 mg/ml festgelegt. Die Tests in Teil II wurden unter Verwendung
von Risperidon-Mikropartikeln durchgeführt, hergestellt auf die gleiche
Weise wie in Teil I, unter Verwendung des gleichen Injektionsprotokolls.
Die Injektionsvehikel schlossen Vehikel C und Vehikel A wie oben
beschrieben ein, als auch durch Verdünnen von Vehikel C mit Vehikel
A hergestellte Injektionsvehikel. Zum Beispiel wird die Injektionsvehikel-Formulierung
mit einer Viskosität
von 22,9 cp durch Kombinieren von Vehikel C und Vehikel A in einem
1:1 Verhältnis
und dadurch Bilden von Verdünnungsmittel
1 formuliert.
- *Schätzung,
unzureichende Probe
-
Tabelle 5
-
Die
für Teile
I und II in Tabellen 4 und 5 gezeigten Daten zeigen deutlich, dass
die Injektionsvehikel-Viskosität
eine Wirkung auf Injizierbarkeit hat. Viskositäten von mindestens etwa 20
cp sind für
erfolgreiche und medizinisch annehmbare Injizier barkeitsraten notwendig.
Bei Viskositäten
von weniger als oder gleich etwa 11 cp, erhöhen sich in vivo Injizierbarkeitsfehlschläge signifikant.
-
Die
Wirkung eines Dichte erhöhenden
Mittels kann durch Vergleichen der Injizierbarkeitsfehlschläge unter
Verwendung des Vehikels in Tabelle 4 mit einer Viskosität von 11,1
cp mit dem Vehikel in Tabelle 5 mit einer Viskosität von 11,3
cp gesehen werden. Die Viskosität
dieser beiden Vehikel ist annähernd
gleich. Jedoch hatte das Vehikel von Tabelle 4 0/5 Fehlschläge, während das
Vehikel von Tabelle 5 5/10 Fehlschläge hatte. Das Vehikel von Tabelle
4 hat eine höhere
Dichte (1,08 mg/ml) verglichen mit dem Vehikel von Tabelle 5 (1,02 mg/ml).
Das Vehikel von Tabelle 4 schließt ein Dichte erhöhendes Mittel,
Sorbitol, ein, während
das Vehikel von Tabelle 5 kein Sorbitol oder anderes Dichte erhöhende Mittel
enthält.
-
Beispiel 4 – Ex Vivo
Injizierbarkeitstests
-
Injizierbarkeitstests
wurden mit mehreren Injektionsvehikeln durchgeführt, hergestellt bei Viskositäten, welche ∼50 cp überschritten.
Injektionsvehikel mit Viskositäten über 50 cp
wurden unter Verwendung eines detaillierter in Beispiel 5 unten
beschriebenen Spritze-Spritze Mischungsverfahren gemischt, in welchem
das Viskosität
erhöhende
Mittel nach Suspendieren der Mikropartikel in dem 50 cp Vehikel
eingeführt
wurde.
-
Subkutane
Injektionen von Blindwert (Placebo) PLGA (Poly-(d,1-milchsäure-co-glycolsäure))-Mikropartikeln
mit einem annähernden
medianen Massedurchmesser von 50 µm wurden in vorher geernteter Schweinehaut
unter Verwendung von vier Injektionsvehikeln mit Viskositäten bei ∼25°C von annähernd 53,1 bis > 1000 cp zur Zeit der
Formulierung gemacht. Die Vehikel wurden nachfolgend vor der Verwendung
im Autoklaven behandelt und die endgültige Viskosität (Viskosität der fluiden
Phase der injizierbaren Suspension) variierte zwischen annähernd 5–60% von
dem nominalen Viskositätsausgangswert.
Das am meisten viskose Injektionsvehikel hatte annähernd 13-fache
Viskosität
der 50 cp Formulierung. In diesem ex vivo Modell verringerte Erhöhen der
Viskosität
der fluiden Phase der injizierbaren Suspension Injektionsfehlschlagsraten, selbst
wenn Mikropartikelkonzentration bei einer Nadelgröße von 22
G von 175 auf 250 mg/ml erhöht
wurde. Maximale Verbesserung der Injizierbarkeit innerhalb dieser
Konzentrations bandbreite und Nadelgröße wurde mit Injektionsvehikeln
mit einer Viskosität
von annähernd
250 cp erreicht.
-
In
einer weiteren Studie wurden vier Injektionsvehikel mit gemessenen
Viskositäten
von 53 bis 251 cp hinsichtlich subkutaner Injizierbarkeit in anästhesierte
Schweine beurteilt. Mikropartikelkonzentrationen waren 150 und 190
mg/ml. Injektionsfehlschlag stand in direkter Beziehung zu Mikropartikelkonzentration
und in umgekehrter Beziehung zu Vikositätsgrad. Bei 53 cp schlugen
annähernd
50% der Injektionen fehl, während
bei höheren
Viskositäten
Fehlschläge
abnahmen. Bei der höchsten
Viskosität
(251 cp) wurden Null Fehlschläge bei
beiden Mikropartikelkonzentrationen aufgezeichnet.
-
Beispiel 5 – verfahren
zum Herstellen injizierbarer Zusammensetzungen
-
Verfahren
zum Herstellen injizierbarer Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden
Erfindung werden nun beschrieben werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung
werden Mikropartikel zuerst mit einem Injektionsvehikel mit geeigneter
Viskosität
und Benetzungskennzeichen gemischt, um eine homogene, mono-partikuläre Suspension
zu erzielen. Die Viskosität
der fluiden Phase der Suspension wird dann verändert, vorzugsweise erhöht, um eine
Viskosität
zu erzielen, die Suspensionsseparation und Verklumpen unter Bedingungen
der normalen klinischen Verwendung hemmt. Gemäß einem Verfahren der vorliegenden
Erfindung werden trockene Mikropartikel mit einem wässerigen
Injektionsvehikel gemischt, um eine erste Suspension zu bilden.
Die erste Suspension wird mit einem Viskosität erhöhenden Mittel gemischt, um
eine zweite Suspension zu bilden. Das Viskosität erhöhende Mittel erhöht die Viskosität der fluiden
Phase der zweiten Suspension. Die zweite Suspension wird dann in
einen Wirt injiziert.
-
Eine
Ausführungsform
zum Durchführen
eines solchen Verfahrens wird nun beschrieben werden. Trockene Mikropartikel
in Vialen werden mit einem wässerigen
Injektionsvehikel mit einer Viskosität von weniger als etwa 60 cp
bei 20°C,
vorzugsweise etwa 20–50
Centipoise gemischt. Die Konzentration von Mikropartikeln in dem
Gemisch ist 150–300
mg/ml. Das Gemisch wird bewegt, bis eine homogene Suspension gebildet
ist. Die homogene Suspension wird in eine erste Injektionsspritze
gezogen. Die erste Spritze wird mit einer zweiten Spritze zusammengefügt, welche
ein Visko sität
erhöhendes
Mittel enthält.
Ein Viskosität
erhöhendes
Mittel, welches zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung geeignet
ist, ist Natriumcarboxymethylcellulose (CMC), vorzugsweise mit einer
Viskosität
von 1000 bis 2000 cp bei 20°C.
Man sollte verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die
Verwendung von CMC als Viskosität
erhöhendes
Mittel beschränkt
ist, und dass andere geeignete Viskosität erhöhende Mittel verwendet werden
können.
Das zugegebene Volumen des Viskosität erhöhenden Mittels ist annähernd 10–25% des
Volumens der Mikropartikelsuspension.
-
Die
Mikropartikelsuspension und das Viskosität erhöhende Mittel werden gemischt,
um die injizierbare Zusammensetzung durch wiederholtes Passieren
der Mikropartikelsuspension und des Viskosität erhöhenden Mittels zwischen der
ersten und zweiten Spritze zu bilden. Solch ein Spritze-Spritze
Mischungsverfahren wurde in den in Beispiel 4 oben beschriebenen
Injizierbarkeitstests verwendet. Nach Mischen mit dem Viskosität erhöhenden Mittel
ist die Viskosität
der fluiden Phase der Mikropartikelsuspension von 200 cp bis 600
cp bei 20°C.
Eine Injektionsnadel wird an der Spritze befestigt, welche die injizierbare
Zusammensetzung enthält,
und die injizierbare Zusammensetzung wird in den Wirt auf eine Weise
injiziert, welche einem Fachmann gut bekannt ist.
-
Eine
alternative Ausführungsform
zum Ausführen
des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben werden.
Trockene Mikropartikel werden mit einem wässerigen Injektionsvehikel
mit einer Viskosität
von weniger als 60 cp bei 20°C
gemischt, um eine Suspension zu bilden. Die Viskosität der fluiden
Phase der Suspension wird auf eine Weise geändert, die unten detaillierter
beschrieben werden wird. Die Suspension, die die injizierbare Zusammensetzung
bildet, wird in eine Spritze gezogen und die injizierbare Zusammensetzung
wird aus der Spritze in den Wirt injiziert. Vorzugsweise wird die
Viskosität
der fluiden Phase der Suspension verändert, nachdem die Suspension
in die Spritze gezogen worden ist.
-
In
einem Aspekt dieser alternativen Ausführungsform wird die Viskosität durch
Zugeben eines Viskosität
erhöhenden
Mittels zur Suspension verändert.
Die Suspension wird in die Spritze gezogen und dann wird das Viskosität erhöhende Mittel
zur Suspension in der Spritze zugegeben, wodurch die Viskosität des wässerigen
In jektionsvehikels, welches die fluide Phase der Suspension bildet,
erhöht
wird. Die Suspension hat nun die für Injektion in einen Wirt gewünschte Viskosität der fluiden
Phase und bildet die injizierbare Zusammensetzung. Die Suspension
wird dann in den Wirt injiziert. Vorzugsweise wird das Viskosität erhöhende Mittel
direkt vor der Injektion in den Wirt zur Suspension zugegeben. Geeignete
Viskosität
erhöhende
Mittel schließen Natriumcarboxymethylcellulose,
Polyvinylpyrrolidon (PVP) wie PLASDONE, erhältlich von GAF Chemicals Corp.,
Wayne, NJ und Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) wie Methocel,
erhältlich
von Dow Chemical Co., Midland, MI ein.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung werden die injizierbaren Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung durch Vorsehen von Mikropartikeln hergestellt, die ein
polymeres Bindemittel umfassen und die einen medianen Massedurchmesser
von mindestens 10 µm
haben. Der mediane Massedurchmesser der Mikropartikel ist vorzugsweise
weniger als 250 µm
und bevorzugter im Bereich von 20 µm bis 150 µm. Solche Mikropartikel können auf
die hierin offenbarte und beschriebene Weise hergestellt werden,
oder auf jede andere einem Fachmann bekannte Weise. Ein wässeriges
Injektionsvehikel wird vorgesehen. Solch ein wässeriges Injektionsvehikel
kann auf die hierin offenbarte und beschriebene Weise hergestellt
werden, oder auf jede andere einem Fachmann bekannte Weise. Die
Mikropartikel werden in dem wässerigen
Injektionsvehikel bei einer Konzentration von 150–300 mg/ml
suspendiert, um eine Suspension zu bilden, wobei die fluide Phase
der Suspension eine Viskosität
von mindestens 20 cp bei 20°C
hat.
-
In
noch einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden trockene Mikropartikel mit einem
wässerigen
Injektionsvehikel gemischt, welches ein Viskosität erhöhendes Mittel enthält, um eine
Suspension zu bilden. Geeignete Viskosität erhöhende Mittel schließen Natriumcarboxymethylcellulose,
Polyvinylpyrrolidon (PVP) wie PLASDONE, erhältlich von GAF Chemicals Corp.,
Wayne, NJ und Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) wie Methocel,
erhältlich
von Dow Chemical Co., Midland, MI ein. Die Suspension wird dann in
Vialen dispensiert. Die Vialen werden lyophilisiert (oder vakuumgetrocknet),
um das Wasser zu entfernen. Vor der Injektion wird der Inhalt der
Vialen mit sterilem Wasser für
Injektion in einer Menge rekonstituiert, welche aus reichend ist,
die gewünschte
Viskosität
für die
fluide Phase der rekonstituierten injizierbaren Suspension zu erreichen.
Vorzugsweise werden die Vialeninhalte mit einer Menge an sterilem
Wasser für
Injektion rekonstituiert, welche ausreichend ist, um eine Viskosität einer
fluiden Phase der injizierbaren Suspension zu erreichen, die Injizierbarkeit
der Zusammensetzung durch eine im Durchmesser von 18–22 Gauge
reichende Nadel vorsieht.
-
Beispiel 6 – Injizierbare
Zusammensetzungen
-
Die
injizierbaren Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung werden
nun beschrieben werden. Die injizierbaren Zusammensetzungen der
vorliegenden Erfindung sind zur Injektion durch eine Nadel in einen Wirt
geeignet. Die injizierbaren Zusammensetzungen umfassen Mikropartikel,
suspendiert in einem wässerigen
Injektionsvehikel. Die Mikropartikel haben vorzugsweise einen medianen
Massedurchmesser von mindestens 10 µm bis 250 µm, vorzugsweise im Bereich
von 20 µm
bis 150 µm.
Jedoch sollte verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf Mikropartikel
in diesem Größenbereich
beschränkt
ist, und dass kleinere oder größere Mikropartikel
ebenfalls verwendet werden können.
-
Die
Mikropartikel umfassen vorzugsweise ein polymeres Bindemittel. Geeignete
polymere Bindemittelmaterialien schließen Poly (glycolsäure), Poly-d,l-milchsäure, Poly-l-milchsäure, Copolymere
der Vorhergehenden, Poly(aliphatische Carbonsäuren), Copolyoxalate, Polycaprolacton,
Polydioxanon, Poly(orthocarbonate), Poly(acetale), Poly milchsäure-caprolacton),
Polyorthoester, Poly(glycolsäure-caprolacton),
Polyanhydride, Polyphosphazine, Albumin, Casein und Wachse ein.
Poly(d,l-milchsäure-co-glycolsäure) ist
kommerziell erhältlich
von Alkermes, Inc. (Blue Ash, OH). Ein geeignetes Produkt, kommerziell
erhältlich
von Alkermes, Inc. ist eine als MEDISORB® 5050
DL bekannte 50:50 Poly(d,l-milchsäure-co-glycolsäure). Dieses Produkt hat eine
Mol-Prozent Zusammensetzung von 50% Lactid und 50% Glycolid. Andere
geeignete, kommerziell erhältliche
Produkte sind MEDISORB® 6535 DL, 7525 DL, 8515
DL und Poly(d,l-milchsäure)
(100 DL). Poly(lactid-co-glycolide) sind ebenfalls von Boehringer
Ingelheim (Deutschland) unter ihrer Marke Resomer®, z.B. PLGA
50:50 (Resomer® RG
502), PLGA 75:25 (Resomer® RG 752) und d,l-PLA (Resomer® RG
206) und von Birmingham Polymers (Birmingham, Alabama) kommerziell
erhältlich.
Diese Copolymere sind in einer großen Bandbreite an Molekulargewichten und
Verhältnissen
von Milchsäure
zu Glycolsäure
erhältlich.
-
Eine
Art von Mikropartikel, welche zur Verwendung mit der vorliegenden
Erfindung geeignet ist, ist ein Mikropartikel mit Depotwirkung,
der biologisch abbaubar ist. Jedoch sollte von einem Fachmann verstanden werden,
dass die vorliegende Erfindung nicht auf biologisch abbaubare oder
andere Arten von Mikropartikeln mit Depotwirkung beschränkt ist.
Wie es für
einen Fachmann offensichtlich sein würde, ist das Molekulargewicht
des polymeren Bindemittelmaterials für biologisch abbaubare Mikropartikel
von einiger Wichtigkeit. Das Molekulargewicht sollte hoch genug
sein, um die Bildung von zufrieden stellenden Polymerüberzügen zu erlauben,
also das Polymer sollte ein guter Filmbildner sein. Üblicherweise
liegt ein zufrieden stellendes Molekulargewicht im Bereich von 5000
bis 500000 Dalton, vorzugsweise etwa 150000 Dalton. Da die Eigenschaften des
Films jedoch teilweise auch von dem bestimmten, verwendeteten polymeren
Bindemittelmaterial abhängig sind,
ist es sehr schwierig, einen angemessenen Molekulargewichtsbereich
für alle
Polymere zu spezifizieren. Das Molekulargewicht des Polymers ist
auch vom Gesichtspunkt seines Einflusses auf die Rate der biologischen
Abbaubarkeit des Polymers wichtig. Für einen diffusorischen Mechanismus
der Arzneifreisetzung sollte das Polymer intakt bleiben, bis die
gesamte Arznei aus den Mikropartikeln freigesetzt ist, und dann
zerfallen. Die Arznei kann auch so aus den Mikropartikeln freigesetzt
werden, wie das polymere Bindemittel biologisch erodiert. Durch
eine passende Wahl von polymeren Materialien kann eine Mikropartikelformulierung
hergestellt werden, in welcher die sich ergebenden Mikropartikel
sowohl Eigenschaften von diffusorischer Freisetzung, als auch biologischem
Abbau aufweisen. Dies ist beim Übereinstimmen
mehrphasiger Freisetzungsmuster brauchbar.
-
Die
Mikropartikel können
einen Wirkstoff einschließen,
der aus den Mikropartikeln in den Wirt freigesetzt wird. Solch ein
Wirkstoff kann 1,2-Benzazole, insbesondere 3-Piperidinyl-substituierte
1,2-Benzisoxazole und 1,2-Benzisothiazole einschließen. Die
am meisten bevorzugten Wirkstoffe dieser Art sind 3-[2-[4-(6-Fluor-1,2-benzisoxazol-3-yl)-1-piperidinyl]ethyl]-6,7,8,9-tetra-hydro-2-methyl-4H-pyrido[1,2-a]pyrimidin-4-on („Risperidon") und 3-[2-[4-(6-Fluor-1,2-benzisoxazol-3-yl)-1-piperidinyl]ethyl]-6,7,8,9-tetrahydro-9-hydroxy-2-methyl-4H-pyrido[1,2-a]pyrimidin- 4-on („9-Hydroxyrisperidon") und die pharmazeutisch
annehmbaren Salze davon. Risperidon (welcher Begriff wie hierin
verwendet so beabsichtigt ist, dass er seine pharmazeutisch annehmbaren
Salze einschließt)
wird am meisten bevorzugt. Risperidon kann gemäß den Lehren von US-Patent
Nr. 4804663 hergestellt werden. 9-Hydroxyrisperidon kann gemäß den Lehren
von US-Patent Nr. 5158952 hergestellt werden.
-
Weitere
biologische Wirkstoffe schließen
nicht-steroidale Antifertilitätsmittel;
parasympathomimetische Wirkstoffe, psychotherapeutische Wirkstoffe;
Tranquilizer; Dekongestantien; sedative Hypnotika; Steroide; Sulfonamide;
sympathomimetische Wirkstoffe; Impfstoffe; Vitamine; Antimalariamittel;
Antimigränewirkstoffe;
Anti-Parkinson-Mittel wie L-Dopa; Antispasmodika; anticholinerge
Wirkstoffe (z.B. Oxybutynin); Antitussiva; Bronchodilatoren; kardiovaskuläre Wirkstoffe
wie koronare Vasodilatoren und Nitroglycerin; Alkaloide; Analgesika;
Narkotika wie Codein, Dihydrocodienon, Meperidin, Morphin und Ähnliches;
Nicht-Narkotika
wie Salicylate, Aspirin, Acetaminophen, d-Propoxyphen und Ähnliches;
Opioid-Rezeptorantagonisten wie Naltrexon und Naloxon; Antibiotika
wie Gentamycin, Tetracyclin und Penicilline; Antikrebsmittel; Antikonvulsantien; Antiemetika;
Antihistamine; Antientzündungsmittel
wie hormonale Wirkstoffe, Hydrocortison, Prednisolon, Prednison,
nicht-hormonale Wirkstoffe, Allopurinol, Indomethacin, Phenylbutazon
und Ähnliches;
Prostaglandine und zytotoxische Arzneien ein.
-
Noch
weitere geeignete Wirkstoffe schließen Estrogene, antibakterielle,
antifungale, antivirale Wirkstoffe; Antikoagulantien; Antikonvulsantien;
Antidepressiva; Antihistamine und immunologische Wirkstoffe ein.
-
Weitere
Beispiele für
geeignete biologische Wirkstoffe schließen Peptide und Proteine, Analoga,
mutierte Proteine und wirksame Fragmente davon wie Immunglobuline,
Antikörper,
Zytokine (z.B. Lymphokine, Monokine, Chemokine), Blutgerinnungsfaktoren,
hämopoietische
Faktoren, Interleukine (IL-2, IL-3, IL-4, IL-6), Interferone (β-IFN, α-IFN und γ-IFN), Erythropoietin,
Nucleasen, Tumornekrosefaktor, Kolonie-stimulierende Faktoren (z.B.
GCSF, GM-CSF, MCSF), Insulin, Enzyme (z.B. Superoxid-Dismutase,
Gewebe-Plasminogen-Aktivator),
Tumorsuppressoren, Blutproteine, Hormone und Hormonanaloga (z.B.
Wachstumshormon, adrenocorticotropische Hormone und luteinisierendes
Hormon freisetzendes Hormon (LHRH)), Impfstoffe (z.B. tumorale,
bakterielle und virale Antigene); Somatostatin; Antigene; Blutgerinnungsfaktoren;
Wachstumsfaktoren (z.B. Nervenwachstumsfaktor, Insulin-ähnlicher
Wachstumsfaktor); Proteininhibitoren, Proteinantagonisten und Proteinagonisten;
Nucleinsäuren
wie Antisense-Moleküle;
Oligonucleotide und Ribozyme ein. Wirkstoffe mit kleinem Molekulargewicht
zur Verwendung in der Erfindung schließen Antitumormittel wie Bleomycin-hydrochlorid,
Carboplatin, Methotrexat und Adriamycin; antipyretische und analgetische
Wirkstoffe; Antitussiva und Expektorantien wie Ephedrinhydrochlorid,
Methylephedrinhydrochlorid, Noscapinhydrochlorid und Codeinphosphat;
Sedativa wie Chlorpromazinhydrochlorid, Prochlorperazinhydrochlorid
und Atropinsulfat; Muskelrelaxantien wie Tubocurarinchlorid; Antiepileptika
wie Natriumphenytoin und Ethosuximid; Anti-Geschwür-Wirkstoffe
wie Metoclopramid; Antidepressiva wie Clomipramin; antiallergische
Wirkstoffe wie Diphenhydramin; Kardiotonika wie Theophillol; antiarrhythmische
Wirkstoffe wie Propranololhydrochlorid; Vasodilatoren wie Diltiazemhydrochlorid
und Bamethansulfat; hypotensive Diuretika wie Pentolinium und Ecarazinhydrochlorid;
antidiuretische Wirkstoffe wie Metformin; Antikoagulantien wie Natriumcitrat
und Heparin; hämostatische
Wirkstoffe wie Thrombin, Menadion-Natriumbisulfit und Acetomenaphthon;
Antituberkulosemittel wie Isoniazid und Ethanbutol; Hormone wie
Prednisolon-Natriumphosphat und Methimazol ein.
-
Die
Mikropartikel können
nach Größe oder
nach Art gemischt werden. Jedoch sollte verstanden werden, dass
die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung von biologisch
abbaubaren oder anderen Arten von Mikropartikeln beschränkt ist,
die einen Wirkstoff enthalten. In einer Ausführungsform werden die Mikropartikel
auf eine Weise gemischt, die Abgabe eines Wirkstoffs an den Patienten
auf eine mehrphasige Weise und/oder auf eine Weise vorsieht, die
unterschiedliche Wirkstoffe zu unterschiedlichen Zeiten, oder ein
Gemisch aus Wirkstoffen zur gleichen Zeit an den Patienten vorsieht.
Zum Beispiel können
sekundäre
Antibiotika, Impfstoffe oder jeder gewünschte Wirkstoff entweder in
Form von Mikropartikeln oder in herkömmlicher, nicht-eingekapselter
Form mit einem primären
Wirkstoff gemischt und an den Patienten vorgesehen werden.
-
Die
Mikropartikel werden in dem Injektionsvehikel bei einer Konzentration
von 150 mg/ml bis 300 mg/ml suspendiert.
-
Das
wässerige
Injektionsvehikel hat vorzugsweise eine Viskosität von mindestens 20 cp bei
20°C. In einer
Ausführungsform
hat das Injektionsvehikel eine Viskosität von größer als 50 cp und weniger als
60 cp bei 20°C.
Die Viskosität
des Injektionsvehikels sieht Injizierbarkeit der Zusammensetzung
durch eine im Durchmesser von 18–22 Gauge reichende Nadel vor.
Wie einem Fachmann bekannt ist, hat eine 18 Gauge Nadel mit regulärer Wand
(RW) einen nominalen inneren Durchmesser (ID) von 0,84 mm (0,033
In.) und eine 22 Gauge Nadel mit regulärer Wand hat einen nominalen
inneren Durchmesser von 0,41 mm (0,016 In.).
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Das
Injektionsvehikel umfasst ein Viskosität erhöhendes Mittel. Ein bevorzugtes
Viskosität
erhöhendes
Mittel ist Natriumcarboxymethylcellulose. Das Injektionsvehikel
kann ebenfalls ein Dichte erhöhendes
Mittel umfassen, das die Dichte des Injektionsvehikels erhöht. Ein
bevorzugtes Dichte erhöhendes
Mittel ist Sorbitol, obwohl andere Dichte erhöhende Mittel ebenfalls verwendet
werden können.
Das Injektionsvehikel umfasst ein Spannkraft anpassendes Mittel,
um die Spannkraft anzupassen, um Toxizitätsprobleme auszuschließen und
Biokompatibilität
zu verbessern, welches Natriumchlorid umfasst.
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Das
Injektionsvehikel umfasst ebenfalls ein Benetzungsmittel, um vollständige Benetzung
der Mikropartikel durch das Injektionsvehikel sicherzustellen, ausgewählt aus
Polysorbat 20 (Tween 20), Polysorbat 40 (Tween 40) und Polysorbat
80 (Tween 80).
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Ein
bevorzugtes Injektionsvehikel ist ein wässeriges Injektionsvehikel,
das 1,5% Natriumcarboxymethylcellulose, 30% Sorbitol und 0,2% Polysorbat
20 umfasst. Ein weiteres bevorzugtes Injektionsvehikel ist ein wässeriges
Injektionsvehikel, das 3% Natriumcarboxymethylcellulose, 0,9% physiologische
Kochsalzlösung und
0,1% Polysorbat 20 umfasst.
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Beispiel 7 – 1 kg verfahren
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Ein
Verfahren zum Herstellen von Risperidon als Wirkstoff enthaltenden
Mikropartikeln wird nun beschrieben werden. Das folgende 1 kg Verfahren
(400 Gramm Wirkstoff und 600 Gramm Polymer) ist für eine theoretische
Arzneiladung der Mikropartikel von 40%. Die tatsächliche Arzneiladung, die durch
das unten beschriebene Verfahren erreicht wird, reicht von etwa
35% bis etwa 39%.
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Eine
Arzneilösung
wird durch Lösen
von 400 Gramm Risperidon (Janssen Pharmaceutica, Beerse, Belgien)
in 1267 Gramm Benzylalkohol hergestellt, um eine 24 Gew.-% Arzneilösung zu
bilden. Eine Polymerlösung
wird durch Lösen
von 600 Gramm MEDISORB® 7525
DL Polymer (Alkermes, Inc., Blue Ash, Ohio) in 3000 Gramm Ethylacetat
gebildet, um eine 16,7 Gew.-% Polymerlösung zu bilden. Die Arzneilösung und
die Polymerlösung
werden vereinigt, um eine erste, diskontinuierliche Phase zu bilden.
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Die
zweite, kontinuierliche Phase wird durch Herstellen einer 30 Liter
Lösung
aus 1% PVA hergestellt, wobei das PVA als Emulgator wirkt. Zu diesem
werden 2086 Gramm Ethylacetat zugegeben, um eine 6,5 Gew.-% Lösung aus
Ethylacetat zu bilden.
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Die
beiden Phasen werden unter Verwendung eines statischen Mischers
wie eines 1/2" Kenics
statischen Mischers vereinigt, erhältlich von Chemineer, Inc.,
North Andover, MA. Eine Gesamtfließgeschwindigkeit von 3 l/Min.
sieht im Allgemeinen Mikropartikelgrößenverteilungen mit einem medianen
Massedurchmesser (MMD) im Bereich von 80–90 µ vor. Das Verhältnis von
kontinuierlicher Phase zu diskontinuierlicher Phase ist 5:1 (Vol./Vol.).
Die Länge
des statischen Mischers kann von etwa 23 cm (9 Inches) bis etwa
224 cm (88 Inches) variieren. Längen
größer als
etwa 122 cm (48 Inches) ergeben die größte prozentuale Ausbeute in
einer Mikropartikelgröße von 25–150 µ.
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Die
Löschflüssigkeit
ist 2,5% Lösung
von Ethylacetat und Wasser-für-Injektion
(WFI) bei 5–10°C. Das Volumen
der Löschflüssigkeit
ist 0,25 1 pro Gramm Chargengröße. Der
Löschschritt
kann für
einen Zeitraum größer als
etwa 4 Stunden mit Rühren
der Mikropartikel in dem Löschbehälter durchgeführt werden.
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Nach
Vollständigkeit
des Löschschritts
werden die Mikropartikel auf eine sammelnde, entwässernde und
trocknende Vorrichtung übertragen.
Die Mikropartikel werden unter Verwendung einer gekühlten (annähernd 5°C) 17 Liter
25% Ethanollösung
gespült.
Die Mikropartikel werden getrocknet und dann in einem Wiederaufschlämmungsbehälter unter
Verwendung von 25% Ethanollösung
(Extraktionsmedium), gehalten bei einer Temperatur, welche niedriger
ist, als die T9 (Glasübergangstemperatur) der Mikropartikel,
wieder aufgeschlämmt.
Die Mikropartikel werden dann zurück auf den Löschbehälter zum
Waschen für
einen Zeitraum von mindestens 6 Stunden mit einem weiteren Extraktionsmedium
(25% Ethanollösung) übertragen,
das bei einer Temperatur gehalten wird, welche höher ist, als die T9 der
Mikropartikel. Die T4 der Mikropartikel
ist etwa 18°C (etwa
Raumtemperatur) und die Temperatur des Extraktionsmediums in dem
Löschbehälter ist
größer als
etwa 18°C,
vorzugsweise 25° ± 1°C.
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Die
Mikropartikel werden zurück
auf die sammelnde, entwässernde
und trocknende Vorrichtung zum Entwässern und endgültigen Trocknen übertragen.
Trocknen setzt sich für
einen Zeitraum größer als
etwa 16 Stunden fort.
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Schlussfolgerung
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Während verschiedene
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung oben beschrieben worden sind, sollte
verstanden werden, dass sie nur als Beispiel und nicht als Einschränkung präsentiert
worden sind. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf injizierbare
Suspensionen von Mikropartikeln mit Depotwirkung beschränkt, noch
ist sie auf einen bestimmten Wirkstoff, Polymer oder Lösungsmittel
beschränkt,
noch ist die vorliegende Erfindung auf einen bestimmten Maßstab oder
Chargengröße beschränkt. Somit
sollten das Ausmaß und
der Umfang der vorliegenden Erfindung nicht durch eine der oben
beschriebenen, exemplarischen Ausführungsformen beschränkt werden,
sondern sollten nur gemäß der folgenden
Ansprüche
definiert werden.