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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung der Größe von festen
Arzneimittelpartikeln in wässrigen
Suspensionen durch Leiten der Suspensionen durch Magnetfelder und
dadurch Vermindern der Partikelgröße vom Mikrometer- auf den
Nanometerbereich. Die Erfindung betrifft des Weiteren Verfahren,
die die Stabilisierung der erhaltenen Nanopartikel zulassen, sowie
Formulierungen, die diese stabilisierten Nanopartikel enthalten.
Die erfindungsgemäßen Formulierungen
sind insbesondere für
die orale Verabreichung schlecht löslicher Arzneimittelpartikel
relevant.
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Noch
allgemeiner gesagt, befasst sich die vorliegende Erfindung mit dem
Gebiet der Herstellung von Partikeln bioaktiver Verbindungen mit
sehr kleiner Größe. Die
Erfindung betrifft ganz besonders die magnetische Behandlung von
Suspensionen von Partikeln bioaktiver Verbindungen. Die Erfindung
betrifft auch Verfahren zur Kontrolle der durchschnittlichen Partikelgröße und Partikelgrößenverteilung
der resultierenden Partikel. Die Erfindung betrifft zuletzt pharmazeutische,
phytopharmazeutische und tiermedizinische Produkte, die solche kleinen
Partikel einer bioaktiven Verbindung enthalten.
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Hintergrund der Erfindung
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Die
Molekularstrukturen neuer chemischer Einheiten werden immer komplexer,
was zu Arzneimitteln mit geringer Wasserlöslichkeit und einer durch die
Auflösungsgeschwindigkeit
begrenzten Absorption nach oraler Verabreichung, die immer noch
der am meisten bevorzugte Weg für
die Verabreichung von Arzneimitteln ist, führt. In Anbetracht der Tatsache,
dass viele kürzlich
synthetisierte Moleküle
schlecht in wässriger
Umgebung löslich
sind, bleibt eine Umwandlung dieser Verbindungen in nützliche
Therapeutika eine Herausforderung. Üblicherweise zur Verbesserung
der Auflösung
und Bioverfügbarkeit
schwer wasserlöslicher
Arzneimittel im Allgemeinen verwendete Techniken, schließen Mikronisierung,
die Verwendung von oberflächenaktiven Stoffen
und die Ausbildung fester Dispersionen ein.
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In
der Literatur wurden bereits sechs Arten von Wechselwirkungen zwischen
Arzneimittel und Träger vorgestellt:
einfache eutektische Mischungen, feste Lösungen, Glas- Lösungen,
Glas-Suspensionen, amorphe Präzipitate
in einem kristallinen Träger
und die Ausbildung von Gemischen oder Komplexen. Andere Faktoren, wie
beispielsweise eine erhöhte
Benetzbarkeit, die Solubilisierung des Arzneimittels durch den Träger an der Diffusionsschicht
und die Verminderung oder das Ausbleiben von Aggregation und Agglomeration,
können auch
zu einer erhöhten
Auflösung
beitragen.
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Arzneimittel,
die eine durch die Auflösung
begrenzte, orale Absorption zeigen, könnten von einer Verminderung
der Partikelgröße profitieren,
wie anhand der folgenden Gleichung, die eine Abwandlung der allgemein
bekannten Noyes-Whitney-Beziehung ist, gezeigt wird:
worin dM/dt die Auflösungsgeschwindigkeit,
A die spezifische Oberfläche
des Arzneimittelpartikels, D der Diffusionskoeffizient, h die Dicke
der Diffusionsschicht, C
s die Sättigungslöslichkeit
und C, die Arzneimittelkonzentration zum Zeitpunkt t ist. Da die
Oberfläche
mit abnehmender Partikelgröße zunimmt,
können
höhere
Auflösungsgeschwindigkeiten
durch die Verminderung der Partikelgröße von Arzneimittelsubstanzen
erreicht werden. Dieser Effekt wurde anhand der höheren Auflösungsgeschwindigkeiten
nach der Mikronisierung bestimmter schlecht wasserlöslicher
Arzneimittel im Gegensatz zu auf normale Weise gemahlenen Formen
aufgezeigt. Die Verminderung der Partikelgröße führt jedoch durchaus nicht immer
zu der erwarteten Verbesserung der Auflösungsgeschwindigkeit. Dieser
Effekt ist eine Folge der Abnahme der effektiven Oberfläche aufgrund
der Agglomeration und Aggregation sehr feiner Partikel wegen der
erhöhten
Oberflächenenergie
und der daraus resultierenden stärkeren
van-der-Waals-Anziehung
zwischen nicht-polaren Molekülen.
Die Oberfläche
der Partikel muss daher vor Agglomeration geschützt werden.
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Das
U.S. Patent Nr. 5,145,684 offenbart
Partikel, die im Wesentlichen zu 99,9 bis 10 Gew.-% aus einer kristallinen
Arzneimittelsubstanz bestehen, die eine Wasserlöslichkeit von weniger als 10
mg/ml besitzt, wobei diese Arzneimittelsubstanz einen nicht-vernetzten
Oberflächenmodifikator,
der in einer Menge von 0,1 bis 90 Gew.-% an ihre Oberfläche adsorbiert
ist und dazu ausreicht, eine effektive durchschnittliche Partikelgröße von weniger
als ungefähr
400 nm beizubehalten, besitzt. Es wird insbesondere eine wässrige Dispersion
von modifiziertem Steroid A offenbart, die 5 % Steroid A umfasst
und eine Partikelgrößenverteilung
zwischen 68 und 520 nm und eine zahlengemittelte Partikelgröße von 204
nm aufweist.
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Das
U.S. Patent Nr. 5,503,723 offenbart
das Verfeinern einer Dispersion von Nanopartikeln durch Einbringen
der Dispersion zwischen zwei Elektroden und Anlegen eines elektrischen
Feldes zwischen den Elektroden, wobei die Dispersion im Wesentlichen
aus Partikeln schwer löslicher,
kristalliner therapeutischer oder diagnostischer Mittel besteht
und worin 99 % der Partikel eine Partikelgröße von kleiner als 400 nm aufweisen und
mit einem Oberflächenmodifikator
verknüpft
sind, der Nanopartikel stabilisieren kann. Es wird insbesondere
eine Dispersion von Danazol beschrieben, in der 10 % der Partikel
auf eine Größe von 180
mit vermindert sind.
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Das
U.S. Patent Nr. 5,858,410 offenbart
einen Arzneimittelträger,
der unter Verwenden des Strahlstrom-Prinzips und unter Verwenden
von oberflächenaktiven
Stoffen, wie zum Beispiel Tween 80 und Mannitol, zubereitet wurde
und Partikel eines therapeutischen Mittels, das in Wasser, wässrigen
Medien und/oder organischen Lösungsmitteln
unlöslich,
nur schwer löslich
oder mäßig löslich ist,
umfasst, worin das therapeutische Mittel einen durchschnittlichen
Durchmesser von weniger als 1.000 nm besitzt und der Anteil von
Partikeln, die größer als
5 μm sind,
in der Gesamtmenge weniger als 0,1 % ausmacht. Insbesondere werden
wässrige
Nanosuspensionen beschrieben, die 2-15 % eines substituierten Pteridins
und mindestens 0,1 % Tween 80 umfassen und bei denen der durchschnittliche
Partikeldurchmesser in einem Bereich von 200 bis 800 nm liegt. Es
wird auch angegeben, dass für
spezielle Tetracainzusammensetzungen mit einer geringen (1 %) Arzneimittelkonzentration
Nanosuspensionen mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 91
nm erhalten werden können.
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Das
U.S. Patent Nr. 5,922,355 offenbart
das Zubereiten von Mikropartikeln einer in Wasser unlöslichen oder
schwer löslichen
Verbindung, durch, vor oder während
des Verminderns der Partikelgröße (z.B.
durch Beschallung, Homogenisierung, Mahlen, Mikrofluidisation und
Fällung
oder Umkristallisierung und Fällung
mit Antisolvens), Mischen der Partikel mit (a) einem Phospholipid
und (b) mindestens einem oberflächenaktiven Stoff,
so dass die Konzentration von Phospholipid und Oberflächenmodifikator
in der Suspension oder der festen Form zwischen 0,1 bis 50 % liegt,
und anschließend
Aufbringen von Energie auf die Mischung. Insbesondere werden Arzneimittelformulierungen
beschrieben, in denen die Arzneimittelkonzentration zwischen 2 und 5
% liegt, in denen die durchschnittliche Partikelgröße zwischen
35 und 98 nm beträgt und
in denen sich die durchschnittliche Partikelgröße nach einer oder mehreren
Wochen Lagerung der Formulierungen bei 4 °C nicht in erheblichem Maße verändert.
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Das
U.S. Patent Nr. 6,221,400 offenbart
nanokristalline Formulierungen von HIV-Protease-Inhibitoren, in denen die durchschnittliche
Partikelgröße weniger
als 400 nm beträgt.
Insbesondere sind nanopartikuläre Zusammensetzungen
von Indinavir beschrieben, in denen die durchschnittliche Größe der Nanopartikel
zwischen 127 und 267 nm liegt.
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Die
internationale Patentanmeldung
WO
02/055059 offenbart Verfahren, die sowohl ein mit Wasser mischbares
erstes Lösungsmittel
als auch ein wässriges
zweites Lösungsmittel
zum Zubereiten von Submikron-großen Partikeln einer organischen
Verbindung einschließen.
Unter Verwenden dieser Verfahren werden Suspensionen, in denen der
durchschnittliche Partikeldurchmesser zwischen 180 und 700 nm liegt,
zubereitet.
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Ein
gemeinsames Merkmal der Veröffentlichungen
im Stand der Technik ist daher die große Schwieirgkeit, Arzneimittelsuspensionen,
in denen die durchschnittliche Partikelgröße im Nanometerbereich, vorzugsweise
unter 500 nm, liegt, zu erhalten. Dies wurde offensichtlich nur
bei sehr speziellen Medikamenten, vorausgesetzt, dass die Arzneimittelkonzentration
in der Suspension gering, z.B. kleiner als 5 Gew.-%, ist, erreicht.
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Da
Itraconazol ein schlecht wasserlöslicher,
normalerweise kristalliner Wirkstoff ist, werden viele Versuche
darauf angesetzt, dessen Bioverfügbarkeit
zu verbessern. Zum Beispiel offenbart das
U.S. Patent Nr. 6,346,533 ein Verfahren
zum Erhalt von Itraconazol in amorpher Form, welche eine verbesserte
Bioverfügbarkeit
und einen Partikeldurchmesser von 0,5 bis 10 um aufweist. Das
U.S. Patent Nr. 6,497,905 offenbart
das Umwandeln von kristallinem Itraconazol in dessen amorphe Form
als eine feste Lösung
von einem normalerweise hydrophoben Vehikel, wie zum Beispiel Glycerylmonostearat,
einem Monoglycerid, einem Diglycerid, einem Triglycerid oder einem
Wachs. Diese feste Lösung
kann als Bestandteil eines Granulatpartikels, in dem Itraconazol
mit ungefähr
5 bis 60 % Trockengewicht vorliegt, verwendet werden. Die Partikelgröße dieses
Granulatpartikels ist nicht genauer spezifiziert.
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Die
internationale Patentanmeldung
WO
2004/043580 offenbart ein Emulgierungsverfahren, das das Strömenlassen,
Leiten oder Zirkulierenlassen einer Vormischung aus zwei oder mehreren
nicht miteinander mischbaren Flüssigkeiten,
wobei die Vormischung vorzugsweise mindestens eine hydrophile Flüssigkeit
und mindestens eine lipophile Flüssigkeit
umfasst, durch ein oder mehrere Magnetfelder unter Bedingungen zum Emulgieren
dieser Vormischung umfasst. Obwohl die gemäß diesem Verfahren zubereiteten
Emulsionen in tiermedizinische oder pharmazeutische Zusammensetzungen
eingeschlossen werden können,
behandelt das Dokument nicht die Solubilisierung von schwer löslichen
Arzneimitteln als solche.
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Da
die Wasserlöslichkeit
dieser Verbindungen zu gering ist, besteht in der Wissenschaft ein
zunehmender Bedarf nach einer Verbesserung der Bioverfügbarkeit
etlicher bioaktiver Verbindungen verschiedener therapeutischer Gruppen
in Tieren und Menschen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf der unerwarteten Erkenntnis, dass
ein wesentlicher Teil von festen Partikeln, oder eines Aggregates
davon, einer bioaktiven Verbindung, das (die) in einer Flüssigkeit
suspendiert ist (sind), wobei diese Verbindung eine organische Substanz
mit einer Wasserlöslichkeit
von unter 2,5 mg/ml ist, erheblich in ihrer Größe vermindert werden kann,
wenn die Flüssigkeit
mit den festen Partikeln der bioaktiven Verbindung, oder einem Aggregate
davon, das (die) darin suspendiert ist (sind), einmal oder mehrere
Male durch ein oder mehrere Magnetfelder strömen gelassen wird. Eine weitere
Erkenntnis dieser Erfindung ist, dass etliche bioaktive Verbindungen,
insbesondere schwer lösliche
Arzneimittel, die auf diese Weise behandelt wurden, sowohl in vitro
als auch in vivo, eine verbesserte Bioverfügbarkeit in Tieren und Menschen zeigen.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1 zeigt
die Größenverteilung
von Mizellen des oberflächenaktiven
Stoffs Tween 80 in Wasser, wie sie mittels dynamischer Lichtstreuung
gemessen wurde.
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2 zeigt
drei schematische Anordnungen einer Vorrichtung zum Durchführen einer
Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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3 zeigt
die Partikelgrößenverteilung
von zwei magnetisch behandelten Diazepamproben im Vergleich zu einer
unbehandelten Referenzprobe.
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4 zeigt
die Partikelgrößenverteilung
einer magnetisch behandelten Diazepamprobe im Vergleich zu einer
unbehandelten Referenzprobe nach Filtration.
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5 zeigt
das Röntgenstrahlbeugungsmuster
von unbehandeltem, kristallinem Itraconazol.
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6 zeigt
das Röntgenstrahlbeugungsmuster
einer Mischung aus Itraconazol und dem oberflächenaktiven Stoff Tween 80.
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7 zeigt
das Röntgenstrahlbeugungsmuster
einer magnetisch behandelten Mischung aus Itraconazol, Hydroxypropylmethylzellulose
(HPMC) und dem oberflächenaktiven
Stoff Tween 80.
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8 zeigt
das Röntgenstrahlbeugungsmuster
einer magnetisch behandelten Mischung aus Itraconazol und dem oberflächenaktiven
Stoff Tween 80.
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9 zeigt
eine Umweltasterelektronenmikroskop-(REM-)aufnahme einer Mischung
aus Itraconazol und dem oberflächenaktiven
Stoff Tween 80.
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10 zeigt
eine Umwelt-REM-Aufnahme einer magnetisch behandelten Mischung aus
Itraconazol und dem oberflächenaktiven
Stoff Tween 80.
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11 zeigt
die Auflösungsprofile
einer magnetisch behandelten Mischung aus Loperamid und einem Silikat
im Vergleich zu der unbehandelten Mischung.
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12 zeigt
die Auflösungsprofile
einer magnetisch behandelten Mischung aus Loperamid und einem oberflächenaktiven
Stoff Tween im Vergleich zu der unbehandelten Mischung.
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Definitionen
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Der
Begriff „bioaktive
Verbindung", wie
er hierin verwendet wird, bezeichnet eine chemische Substanz, vorzugsweise
eine organische Substanz, die auf Körperfunktionen eines Menschen,
eines Tieres oder einer Pflanze wirkt oder diese beeinflusst, insofern
diese chemische Substanz kein Metallion und eines oder mehrere Atome
oder Atomgruppen, z.B. in Form von ionischen Bindungen und/oder
ionischen Komplexen, umfasst.
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Der
Begriff „Partikel", wie er hierin verwendet
wird, bezeichnet diskrete, einzelne Einheiten, wie zum Beispiel,
aber nicht ausschließlich,
Kristalle, einer bioaktiven Verbindung und ist Teil einer Gesamtmenge
mit einer durchschnittlichen Größe in einem
Bereich von gewöhnlich
zwischen ungefähr
1 Nanometer (nm) und ungefähr
10 um, vorzugsweise zwischen 0,45 um und ungefähr 5μm. Die minimale durchschnittliche
Partikelgröße von 0,45 μm bezieht
sich auf die nominale Porengröße eines
Filters, der zum Filtrieren der in Wasser vorliegenden Gesamtheit
der suspendierten Feststoffe (total suspended solids, TSS) verwendet
wird, wie bei E. Weiner in Applications of Environmental Chemistry
(2000), Seite 67, erläutert
ist.
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Der
Begriff „Agglomerat", wie er hierin verwendet
wird, bezeichnet ein Aggregat von Partikeln, die Teil einer Gesamtmenge
mit einer durchschnittlichen Größe in einem
Bereich von gewöhnlich
zwischen ungefähr 10μm und ungefähr 100 μm ist.
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Der
Begriff „Nanopartikel", wie er hierin verwendet
wird, bezeichnet Partikel, die Teil einer Gesamtmenge mit einer
durchschnittlichen Größe von unter
ungefähr
0,45 μm
(450 nm), vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1 nm und ungefähr 450 nm,
sind.
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Der
Begriff „feste
Dispersion", wie
er hierin verwendet wird, bezeichnet ein Produkt, das durch Umwandeln
einer flüssigen
Kombination aus Arzneimittel und Träger in den festen Zustand gebildet
wurde, siehe z.B. Corrigan in Drug Dev. Ind. Pharm. 11 (1985) 697-724.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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In
einer ersten Ausführungsform
betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vermindern
der durchschnittlichen Größe eines
wesentlichen Teils von festen Partikeln einer bioaktiven Verbindung, oder
eines Aggregates davon, das (die) in einer Flüssigkeit suspendiert ist (sind),
um mindestens ungefähr
25 %, vorzugsweise mindestens ungefähr 50 % und besonders bevorzugt
mindestens ungefähr
80 % durch einmaliges oder mehrmaliges Strömenlassen der Flüssigkeit
mit den festen Partikeln einer bioaktiven Verbindung, oder einem
Aggregat davon, das (die) darin suspendiert ist (sind), durch ein
oder mehrere Magnetfelder.
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Dem
Verfahren der Erfindung zufolge sollte verstanden werden, dass der
Effekt des Verfahrens auf die durchschnittliche Größe der festen
Partikel, oder eines Aggregats davon, wesentlich größer ist,
wenn die Stärke
des Magnetfelds höher
ist und/oder wenn die Anzahl an Durchströmungen durch das Magnetfeld
höher ist. Da
die Stärke
jedes kommerziell erhältlichen
Magneten gewöhnlich
auf ungefähr
10.000 Gauss beschränkt
ist, ist ein Mittel das effektive Magnetfeld zu erhöhen, die
Suspension durch mehrere, in Reihe angeordnete Magnetvorrichtungen,
strömen
zu lassen (insbesondere um die Dauer der Behandlung zu begrenzen)
und/oder die Suspension mehrere Male durch die gleichen Magnetfelder
rezirkulieren zu lassen. Die Stärke
jedes dieser Magnetfelder, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
verwendet wird, beträgt
mindestens ungefähr
2.000 Gauss.
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Die
in den gemäß der Erfindung
magnetisch zu behandelnden Partikeln oder Agglomeraten vorhandene,
bioaktive Verbindung kann aus einem sehr breiten Bereich von Spezies
ausgewählt
sein. Im Allgemeinen sind die als pharmazeutische, tiermedizinische
oder phytopharmazeutische Mittel verwendeten Verbindungen organische
Substanzen. In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die vorliegende
Erfindung daher die magnetische Behandlung von organischen, bioaktiven
Verbindungen. Das erfindungsgemäße Verfahren
ist insbesondere für
die Zubereitung von Formulierungen zur Arzneimittelgabe von Nutzen,
die für
die orale Verabreichung einer bioaktiven Verbindung, insbesondere
einer solchen mit einer geringen Löslichkeit und/oder einer geringen
Auflösungsgeschwindigkeit,
an ein Tier oder einen Menschen mit dem Bedarf danach geeignet ist.
Arzneimittel mit einer durch die Auflösung beschränkten oralen Absorption werden üblicherweise als
Verbindungen der Klasse II oder Klasse IV in dem biopharmazeutischen
Klassifizierungssystem (im Folgenden als BCS bezeichnet) klassifiziert.
Das BCS nach G. Amidon et al. in Pharm Res. (1995) 12:413-420 sieht
zwei Klassen für
schwer lösliche
Arzneimittel, d.h. Klasse II und Klasse IV, und zwei Klassen für gut lösliche Arzneimittel,
d.h. Klasse I und Klasse III, vor. Nach M. Martinez et al., Applying
the Biopharmaceutical Classification System to Veterinary Pharmaceutical
Products (Part I: Biopharmaceutics and Formulation Consideration)
in Advanced Drug Delivery Reviews (2002) 54:805-824 sollte eine
Arzneimittelsubstanz als gut löslich
klassifiziert werden, wenn die höchste
Dosisstärke
in höchstens
250 ml wässrigem
Medium über
einen pH-Bereich von 1 bis 7,5 löslich
ist. Bioaktive Verbindungen, deren Bioverfügbarkeit durch Formulieren
dieser Verbindungen unter Verwenden des erfindungsgemäßen Verfahrens
verbessert werden kann, schließen,
neben anderen, die folgenden ein: Acetylsalicylsäure, Amprenavir, Anipamil,
Bentazon Benzocain, Benzafibrat, Bexaroten, Biperiden, Butazolidin,
Captopril, Carbamazepin, Chloramphenicol, Clofazimin, Cromoglicinsäure, Clotrizamol,
Koffein, Cyclosporin, Diazepam, Diclofenac, Digoxin, Dilliazon,
Diltiazem, Dimetridazol, Diphenhydramin, 5,5-Diphenylhydantoin Dronabinol,
Dutasterid, Etoposid, Erythromycinstearat, Esupron, Fenofibrat, Flecainid,
Furosemid, Fluconazol, Gallopamil, Glibenclamid, Griseofulvin, Hydrochlorothiazid,
Ibuprofen, Indometacin, (Iso)tretinoin, Itraconazol, Ketoconazol,
Ketoprofen, Loperamid, Lopinavir, Melperon, Metazachlor, Nalixidinsäure, Naftidrofuryl,
Nexopamil, Nifedipin, Nimodipin, Nitrendipin, Nitrofurantoin, Oxybutynin,
Paracetamol, Pentoxifyllin, Paroxetin, Prazosin, Propafenon, Progesteron,
Pseudoephedrin, Ranitidin, Riboflavin, Risperidon, Ritonavir, Saquinavir,
Sirolimus, Selegilin, Sulfamethazin, Sulfamethoxazol, Sulfathiazol,
Spironolacton, Tacrolimus, Theophyllin, Tolbutamid, Triamteren,
Trimethoprim, Valproinsäure
und Zotepin. Arzneimittel oder bioaktive Verbindungen, die erfindungsgemäß behandelt
werden können,
besitzen vorzugsweise eine Wasserlöslichkeit von unter ungefähr 2,5 mg/ml,
sogar zwischen 0,1 und 1 mg/ml (d.h. „sehr schwer löslich", wie es in der Pharmakopöe der Vereinigten
Staaten definiert ist), sogar unter 0,1 mg/ml (d.h. „praktisch
unlöslich", wie es in der Pharmakopöe der Vereinigten
Staaten definiert ist), sogar unter ungefähr 5 μg/ml, und sie können eine
so geringe Wasserlöslichkeit
wie ungefähr
0,2 μg/ml,
bei Raumtemperatur und physiologischem pH, besitzen. Nicht einschränkende Beispiele
für solche
Arzneimittel schließen
beispielsweise Chlorothiazid, Hydrochlorothiazid, Nimodipin, Flufenaminsäure, Furosemid,
Mefenaminsäure,
Bendroflumethiazid, Benzthiazid, Ethacrinsäure, Nitrendipin, Itraconazol,
Saperconazol, Troglitazon, Prazosin, Atovaquon, Danazol, Glibenclamid,
Griseofulvin, Ketoconazol, Carbamazepin, Sulfadiazin, Florfenicol, Acetohexamid,
Ajamalin, Benzbromaron, Benzylbenzoat, Betamethason, Chloramphenicol,
Chlorpropamid, Chlorthalidon, Clofibrat, Diazepam, Dicumarol, Digitoxin,
Ethotoin, Glutethimid, Hydrocortison, Hydroflumethiazid, Hydrochinin,
Indomethacin, Ibuprofen, Ketoprofen, Naproxen, Khellin, Nitrazepam,
Nitrofurantoin, Novalgin, Oxazepam, Papaverin, Phenylbutazon, Phenytoin,
Prednisolon, Prednison, Reserpin, Spironolacton, Sulfabenzamid,
Sulfadimethoxin, Sulfamerazin, Sulfamethazin, Sulfamethoxypyridazin,
Succinylsulfathiazol, Sulfamethizol, Sulfamethoxazol (auch in Beimischung
mit Trimethoprim), Sulfaphenazol, Sulfathiazol, Sulfisoxazol, Sulpirid,
Testosteron und Diaminopyrimidine ein. Geeignete Beispiele für Diaminopyrimidine
schließen,
ohne darauf beschränkt
zu sein, 2,4-Diamino-5-(3,4,5-trimethoxybenzyl)pyrimidin
(als Trimethoprim bekannt), 2,4-Diamino-5-(3,4-dimethoxybenzyl)pyrimidin (als Diaveridin
bekannt), 2,4-Diamino-5-(3,4,6-trimethoxybenzyl)pyrimidin,
2,4-Diamino-5-(2-methyl-4,5-dimethoxybenzyl)pyrimidin (als Ormetoprim
bekannt), 2,4-Diamino-5-(3,4-dimethoxy-5-brombenzyl)pyrimidin und
2,4-Diamino-5-(4-chlorphenyl)-6-ethylpyrimidin
(als Pyrimethamin bekannt) ein. Wie von Fachleuten verstanden wird,
gehören
diese Arzneimittel zu verschiedenen therapeutischen Klassen, einschließlich Diuretika,
blutdrucksenkenden Mitteln, antiviralen Mitteln, antibakteriellen
Mitteln, Antimykotika usw, und sind nicht auf eine ausschließliche humane
oder tiermedizinische Verwendung beschränkt. Die bioaktive Verbindung
kann auch ein kosmetisches Mittel, ein diagnostisches Mittel, ein
Herbizid, ein Insektizid, ein Biozid oder ein Fungizid sein. Von
den kürzlich
entwickelten Arzneimitteln, machen Proteine und Peptide einen großen Teil
aus. Diese Verbindungen sind oftmals kaum permeabel, schwer löslich und
in physiologischen Flüssigkeiten
instabil, wobei eine schnelle Verstoffwechslung des Arzneimittels
in vivo und unerwünschte
Pharmakokinetiken auftreten. Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich daher
auch als nützlich
für die Zubereitung
von Verabreichungsformen für
die Gabe von Protein- und Peptidarzneimitteln erweisen.
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Wenn
das erfindungsgemäße Verfahren
mit Agglomeraten einer bioaktiven Verbindung (wie sie beispielsweise
oben definiert ist) durchgeführt
wird, kann die durchschnittliche Größe eines wesentlichen Teils dieser
Agglomerate einer bioaktiven Verbindung auf einen Bereich von ungefähr 0,45 μm bis 5 μm vermindert werden
und/oder dieser wesentliche Teil von Agglomeraten mit verminderter
Größe beträgt mindestens
ungefähr
50 Gew.-% der suspendierten Agglomerate. Wenn das erfindungsgemäße Verfahren
mit festen Partikeln einer bioaktiven Verbindung (wie sie beispielsweise
oben definiert ist) durchgeführt
wird, kann die durchschnittliche Partikelgröße dieser festen Partikel einer
bioaktiven Verbindung auf einen Bereich von ungefähr 0,5 nm bis
ungefähr
500 nm, vorzugsweise von 1 bis 300 nm, besonders bevorzugt von 5
bis 200 nm und ganz besonders bevorzugt von 5 bis 100 nm, vermindert
werden und/oder dieser wesentliche Teil der festen Partikel mit
verminderter Größe beträgt mindestens
ungefähr
10 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 20 Gew.-%, der suspendierten
Partikel. Ein Fachmann weiß,
dass der Umfang, bis zu dem die Größe der festen Partikel einer bioaktiven
Verbindung, oder eines Aggregates davon, vermindert wird, nicht
nur von der Stärke
des Magnetfelds und der Dauer der Behandlung der Suspension, die
solche festen Partikel, oder ein Aggregat davon, einschließt, sondern
auch von anderen Parametern wie beispielsweise, aber nicht ausschließlich, der
Natur (insbesondere dem ionischen Charakter der Bindung und der
Dipolstärke)
der bioaktiven Verbindung, der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit,
in der die festen Partikel einer bioaktiven Verbindung, oder ein
Aggregat davon, suspendiert sind, der Konzentration solcher festen
Partikel, oder eines Aggregates davon, in dieser Flüssigkeit,
den physikalischen und chemischen Bedingungen (einschließlich pH)
während
der Behandlung, der kristallinen oder geometrischen Form der festen
Partikel, dem Vorhandensein von optionalen, weiteren Bestandteilen
in oder zusammen mit diesen festen Partikeln, oder einem Aggregat
davon, und so weiter abhängt. Alle
diese Parameter werden nun ausführlicher
diskutiert werden, wobei es sich von selbst versteht, dass die folgenden
Angaben einem Fachmann erlauben, bestimmte Variationen an jedem
Parameter und bestimmte Kombinationen von Parameter zum Erreichen
der Ziele der Erfindung durchzuführen,
ohne in übermäßigem Umfang
Versuche durchführen
zu müssen.
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Die
Flüssigkeit,
in der die festen Partikel einer bioaktiven Verbindung, oder ein
Aggregat davon, suspendiert ist (sind), ist vorzugsweise eine Flüssigkeit
unter den während
der erfindungsgemäßen magnetischen Behandlung
herrschenden Temperatur- und Druckbedingungen. Besonders bevorzugt
ist die Flüssigkeit
Wasser, obwohl die Flüssigkeit
auch ein organisches Lösungsmittel,
das zum Beispiel ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus Alkoholen, Ester, Ethern, Ketonen,
Amiden oder Mischungen davon, oder eine Kombination eines solchen
oder solcher organischen(r) Lösungsmittel
mit Wasser sein kann. Hinsichtlich der Auswahl der bestimmten Flüssigkeit
von Interesse, die an die üblichen
Bedingungen angepasst werden kann, die in der Anwendung, für die ein
Bedarf nach einer erheblichen Verminderung der Größe der darin
enthaltenen, festen Partikel einer bioaktiven Verbindung, oder eines
Aggregats davon, besteht, herrschen, besteht keine besondere Einschränkung. Es
ist wichtig, dass diese festen Partikel einer bioaktiven Verbindung,
oder ein Aggregat davon, in dieser Flüssigkeit im Wesentlichen suspendiert,
und nicht gelöst
ist (sind), d.h. vorzugsweise in Form einer Slurry suspendiert ist
(sind), in welcher die Konzentration dieser festen Partikel einer
bioaktiven Verbindung, oder eines Aggregats davon, in dieser Flüssigkeit
mindestens das 1,05-Fache, vorzugsweise das mindestens 2-Fache, der Löslichkeitsgrenze
der bioaktiven Verbindung in dieser Flüssigkeit unter den physikalischen
(Temperatur und Druck) und chemischen (pH) Bedingungen, die während des
Strömenlassens
dieser Slurry durch das (die) Magnetfeld(er) herrschen, beträgt. Die
Löslichkeitsgrenze
einer bestimmten bioaktiven Verbindung in einer bestimmten Flüssigkeit
ist ein Parameter, der entweder leicht in der Literatur verfügbar ist oder
der von einem Fachmann unter Verwenden von im Stand der Technik
allgemein bekannter Techniken leicht bestimmt werden kann. Es ist
allgemein bekannt, dass die Löslichkeitsgrenze
stark von der Temperatur und dem pH abhängen kann, und daher sollte
sie zunächst
sorgfältig
bestimmt werden, wenn in der Literatur keine Angabe über ihren
Wert bei bestimmten Temperatur- und pH-Bedingungen zu finden ist.
Aus offensichtlichen, praktischen Gründen wird die Obergrenze der
Konzentration der festen Partikel einer bioaktiven Verbindung, oder
eines Aggregats davon, in der Flüssigkeit
durch die Notwendigkeit, diese Flüssigkeit mit einer wirksamen
linearen Strömungsgeschwindigkeit
durch (ein) Magnetfeld(er) strömen
zu lassen, d.h. durch die Viskosität der flüssigen Suspension, bestimmt.
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Welche
Flüssigkeit
auch immer verwendet wird, das Strömenlassen dieser Flüssigkeit
durch das (die) Magnetfeld(er) wird vorzugsweise bei einer Temperatur
unterhalb der halben Curie-Temperatur des zur Erzeugung des (der)
Magnetfeldes (er) verwendeten magnetischen Materials, z.B. unterhalb
von ungefähr
400 °C bei
einer Magnetvorrichtung des Al-Ni-Co-Typs, durchgeführt (wie einem Fachmann allgemein
bekannt ist, hängt
die Curie-Temperatur von der genauen Zusammensetzung der Legierung
ab). Das Strömenlassen
der Flüssigkeit
durch das (die) Magnetfeld(er) wird vorzugsweise bei einer Temperatur
zwischen der Gefriertemperatur und der Siedetemperatur der Flüssigkeit
bei dem während
des Strömenlassens
dieser Flüssigkeit durch
das (die) Magnetfeld(er) herrschenden Druck durchgeführt. Wenn
diese Flüssigkeit
zum Beispiel Wasser bei Atmosphärendruck
ist, wird das Strömenlassen
der Flüssigkeit
durch das (die) Magnetfeld(er) vorzugsweise bei einer Temperatur
zwischen ungefähr
2 °C und
95 °C durchgeführt.
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Die
festen Partikel einer bioaktiven Verbindung, die der erfindungsgemäßen Behandlung
zur Größenverminderung
unterzogen werden, können
jede beliebige geometrische oder kristalline Form, wie beispielsweise,
aber nicht ausschließlich,
kugelförmige
Partikel oder prismatische Partikel, sowie kubische, tetragonale, hexagonale
und oktaedrische Strukturen, aufweisen.
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Für bestimmte
Anwendungen kann es von Vorteil sein, das erfindungsgemäße Verfahren
so durchzuführen,
dass die Flüssigkeit,
in der die festen Partikel einer bioaktiven Verbindung, oder ein
Aggregat davon, suspendiert ist (sind), ein oder mehrere Stabilisierungsmittel
zur Verhinderung von Reagglomeration und Reaggregation der in ihrer
Größe verminderten
Partikel oder Agglomerate einschließt. Ein entsprechendes Stabilisierungsmittel
kann entweder ein oberflächenaktiver
Stoff, ein Polymer, ein hydrophiles Material, ein Silikat oder eine
Kombination davon sein. Da diese Stabilisierungsmittel in der finalen
pharmazeutischen oder tiermedizinischen Verabreichungsform zumindest
in Spuren vorhanden sein können,
sollten die Stabilisierungsmittel vorzugsweise pharmazeutisch verträgliche Hilfsstoffe
sein. Hydrophile Materialien, die für diesen Zweck geeignet sind,
können
ausgewählt
sein aus der nicht einschränkenden
Liste an Verbindungen wie Glucose, Fructose, Lactose, Sorbitol,
Xylitol, Mannitol und Stärke
und anderen. Polymere, die für
diesen Zweck geeignet sind, können
ausgewählt
sein aus der nicht einschränkenden
Liste aus Zellulosederivaten (z.B. Hydroxypropylzellulose, Methylzellulose,
Carboxymethylzellulose, Natrium- oder Calciumcarboxymethylzellulose,
Hydroxyethylzellulose, mikrokristalliner Zellulose, Hydroxypropylmethylzellulose,
Hydroxypropylmethylzellulosephthalat, Zelluloseacetatphthalat),
Albumin, Alginsäure,
Natriumalginat, Polymethacrylaten, Polyacrylsäure, Polyacrylaten, Cyclodextrinen
und Derivaten davon, Traganthgummi, Akaziengummi, Gelatine, Pektin,
Guarmehl, Xanthangummi, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylpyrrolidon-Co-Vinylacetat-Polyethylenglykol,
Copolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, Polyvinylalkohol und
dergleichen. Geeignete oberflächenaktive
Stoffe können
ausgewählt
sein aus der Gruppe bestehend aus Cetostearylalkohol, Cetylalkohol,
Cetrimid, Natriumdocusat, Monoglyceriden, Diglyceriden, Lecithin,
Taurocholaten, Polyoxyethylenalkylethern, Derivaten von Polyoxyethylencastoröl, Polyoxyethylensorbitanfettsäureestern,
Polyoxyethylenstearaten, Natriumlaurylsulfat, Sorbitanfettsäureestern,
Stearylalkohol und dergleichen und Mischungen davon.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
beinhaltet vorzugsweise das zwei- oder mehrmalige Rezirkulieren (z.B.
in einem geschlossenen Kreislauf) der Flüssigkeit, in der die festen
Partikel einer bioaktiven Verbindung, oder ein Aggregat davon, suspendiert
ist (sind), durch das (die) Manetfeld(er). Die Anzahl der Rezirkulationszyklen
kann leicht an die spezielle durchschnittliche Größe, die
für die
von der bestimmten Anwendung umfasste, spezielle bioaktive Verbindung
angestrebt ist, angepasst werden. Es ist wichtig, dass die Flüssigkeit,
in der die festen Partikel einer bioaktiven Verbindung, oder ein
Aggregat davon, suspendiert ist (sind), mit einer Geschwindigkeit,
die die magnetische Behandlung zur effektiven Durchführung der
Größenverminderung
bis zu einem erheblichen Umfang zulässt, durch das (die) Magnetfeld(er)
strömen
oder zirkulieren gelassen wird. Die lineare Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit
durch jedes dieser Magnetfelder liegt vorzugsweise zwischen ungefähr 0,25
und 25 m/s. Angesichts der Länge
des Magnetfeldes kann berechnet werden, dass die Verweilzeit der
Flüssigkeit
in jedem dieser Magnetfelder vorzugsweise zwischen ungefähr 60 Mikrosekunden und
10 Sekunden, abhängig
von der Anzahl an Rezirkulationszyklen, beträgt.
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Eine
häufige
Folge der erfindungsgemäßen magnetischen
Behandlung ist, dass die Trübung
der Suspension der festen Partikel einer bioaktiven Verbindung verändert wird.
In Abhängigkeit
von der Gesamtmenge der festen Partikel, oder eines Aggregats davon,
(ob groß oder
mittelgroß),
das von der Größenverminderung und
dem Umfang, bis zu dem eine solche Größenverminderung erfolgt, mehr
betroffen ist, kann die Trübung verringert
oder verstärkt
werden, wie mit Hilfe von im Stand der Technik allgemein bekannten
Trübungsmessern
abgeschätzt
oder gemessen werden kann. Die Trübung kann daher als weitere
Eigenschaft dazu verwendet werden, die resultierende Partikelsuspension
zu charakterisieren, wie in den folgenden anderen Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben werden wird.
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In
einer weiteren Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren bereit, dass
die Verwendung von festen Partikeln einer bioaktiven Verbindung,
oder eines Aggregats davon, beinhaltet und einen Schritt des Verminderns
der durchschnittlichen Größe eines
wesentlichen Teils der festen Partikel einer bioaktiven Verbindung,
oder eines Aggregats davon, um mindestens 25 %, vorzugsweise mindestens
50 % und besonders bevorzugt mindestens 80 % umfasst, wobei dieser
Schritt ein Verfahren, wie es in Bezug auf die erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, einschließt. Ein
solches Verfahren kann ferner einen oder mehrere Nachbearbeitungsschritte,
die nach dem Schritt der Größenverminderung durchgeführt werden,
umfassen.
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Ein
solcher Nachbearbeitungsschritt kann ein Erhitzungsschritt sein.
Dieser Nachbearbeitungsschritt kann in einem weiteren Beispiel ein
Trocknungsschritt zum wesentlichen Entfernen der Flüssigkeit,
in der die festen Partikel einer bioaktiven Verbindung, oder ein
Aggregat davon, während
des Schritts der Größenverminderung
suspendiert ist (sind), sein. Ein solcher Trocknungsschritt, der
mit beliebigen bekannten Trocknungstechniken durchgeführt werden
kann, kann dazu erforderlich sein, getrocknete kleinere Partikel
für einen nachfolgenden
Schritt des Verfahrens bereitzustellen. In einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst dieses Verfahren einen Gefriertrocknungsschritt. Eine spezielles
Beispiel für
diese Variante der dritten Ausführungsform
ist ein Verfahren für
die Zubereitung einer festen Dispersion einer bioaktiven Verbindung,
welches die Schritte umfasst: (i) Zubereiten einer Suspension, die
feste Partikel und/oder ein Aggregat davon, einer bioaktiven Verbindung
und ein oder mehrere Stabilisierungsmittel umfasst, (ii) Strömenlassen
dieser Suspension durch ein oder mehrere Magnetfeld(er), (iii) unmittelbares
Gefrierenlassen dieser Mischung und (iv) Gefriertrocknen der Zubereitung
zum Erhalt einer festen Dispersion. In einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform umfasst
dieses Verfahren einen Sprühtrocknungsschritt.
Ein spezielles Beispiel für
diese Variante der dritten Ausführungsform
ist ein Verfahren für
die Zubereitung einer festen Dispersion aus einer bioaktiven Verbindung, das
die Schritte umfasst: (i) Zubereiten einer Suspension, die Partikel
und/oder Agglomerate einer bioaktiven Verbindung und ein oder mehrere
Stabilisierungsmittel umfasst, (ii) Strömenlassen dieser Suspension
durch ein oder mehrere Magnetfeld(er), (iii) Sprühtrocknen der Zubereitung zum
Erhalt einer festen Dispersion. Alternativ dazu können, nach
der magnetischen Behandlung, pharmazeutische Pellets (zum Beispiel
inerte Zuckerkugeln) mit der Suspension sprühbeschichtet werden, und die
beschichteten Pellets dann in Kapseln oder anderen festen Dosierungsformen,
wie zum Beispiel Tabletten, formuliert werden.
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In
einer weiteren Variante dieser Ausführungsform der Erfindung kann
der Nachbearbeitungsschritt ein Schritt des Mischens eines oder
mehrerer Hilfsstoffs(e) oder Zusatzstoffes(e) zusammen mit den gegebenenfalls
getrockneten Partikeln oder Agglomeraten mit verminderter Größe sein.
Das Vermischen eines solchen Hilfsstoffs oder Zusatzstoffs kann
mittels Kugelmahlen oder anderen Vermischtechniken, die einem Fachmann allgemein
bekannt sind, durchgeführt
werden.
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In
noch einer weiteren Variante dieser Ausführungsform der Erfindung kann
der Nachbearbeitungsschritt auch ein Schritt des Verdünnens der
Suspension von festen Partikeln einer bioaktiven Verbindung, oder eines
Aggregats davon, mit verminderter Größe durch Zugabe einer Flüssigkeit
zu dieser Suspension sein. Die in diesem Schritt des Verdünnens verwendete
Flüssigkeit
kann mit der Flüssigkeit,
die im Schritt der Größenverminderung
vorliegt, mischbar sein (z.B. kann es die gleiche sein).
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Zum
Zweck der Qualitätskontrolle
kann das Verfahren dieser Ausführungsform
der Erfindung ferner einen oder mehrere Schritte des Kontrollierens
der Größe der festen
Partikel einer bioaktiven Verbindung, oder eines Aggregats davon,
das (die) während
oder nach dem Verfahren der magnetischen Behandlung, d.h. dem Verfahren,
das die erste Ausführungsform
der Erfindung darstellt, erzeugt wurde(n), umfassen. In Anbetracht der
Größenordnung
der beteiligten Partikelgrößen wird
dieser Schritt des Kontrollierens der Größe vorzugsweise mittels Analyse
der dynamischen Lichtstreuung durchgeführt. Wenn das Verfahren im
Anschluss an den Schritt der Größenverminderung
einen Nachbearbeitungsschritt umfasst, kann es ferner einen oder
mehrere Schritte des Kontrollierens der Größe der festen Partikel einer
bioaktiven Verbindungen, oder eines Aggregats davon, das (die) während oder
nach diesem Nachbearbeitungsschritt erzeugt wurde(n), wobei in diesem
Fall dieser Schritt des Kontrollierens der Größe nach dem Nachbearbeitungsschritt
mittels Analyse der dynamischen Lichtstreuung durchgeführt werden
kann, umfassen. Der Schritt des Kontrollierens der Größe kann
so durchgeführt
werden, dass die durchschnittliche Größe und/oder die Größenverteilung
der Partikel, die während
der verschiedenen Schritte dieses Verfahrens hergestellt wurden,
gemessen werden. In noch einer weiteren Variante der dritten Ausführungsform
der Erfindung kann der Nachbearbeitungsschritt ein Beschallungsschritt
sein.
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Zum
Zweck der Qualitätskontrolle
kann das Verfahren gemäß dieser
Ausführungsform
der Erfindung ferner einen oder mehrere Schritte des Kontrollierens
der Trübung
der Suspension von festen Partikeln einer bioaktiven Verbindung,
oder einem Aggregat davon, das (die) an diesem Verfahren beteiligt
ist (sind), umfassen. Dieser Schritt des Kontrollierens der Trübung kann
in geeigneter Weise mit Hilfsmitteln eines beliebigen Typs oder
einem Trübungsmesser,
der Fachleuten zur Verfügung
steht, durchgeführt
werden.
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Die
bioaktive Verbindung kann als solche oder als Formulierungen dieser
biologisch aktiven Bestandteile (z.B. Arzneimittel), die ferner
einen oder mehrere physiologisch (z.B. pharmazeutisch) verträgliche Hilfsstoffe,
wie beispielsweise Emulgatoren oder oberflächenaktive Stoffe, Verdickungsmittel,
Gelierungsmittel oder andere Zusatzstoffe, umfassen und worin die
Beladung mit dem Wirkstoff (z.B. Arzneimittel), d.h. der Anteil
oder Gehalt des Wirkstoffstoffs (z.B. Arzneimittel) in der Formulierung, über weite
Bereiche variieren kann, behandelt werden. Der Wirkstoffgehalt kann
beispielsweise mindestens ungefähr
0,1 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 1 Gew.-% und besonders bevorzugt
5 Gew.-% betragen. Des Weiteren kann der Wirkstoffgehalt höchstens
ungefähr
99 Gew.-%, vorzugsweise höchstens
95 Gew.-% und besonders bevorzugt höchstens 50 Gew.-% betragen.
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Emulgatoren
oder oberflächenaktive
Stoffe, die für
therapeutisch aktive Formulierungen oder Reinigungsmittelzusammensetzungen
geeignet sind, schließen
wasserlösliche
natürliche
Seifen und wasserlösliche,
synthetische oberflächenaktive
Stoffe ein. Geeignete Seifen schließen Alkali- oder Erdalkalimetallsalze, unsubstituierte
oder substituierte Ammoniumsalze höherer, vorzugsweise gesättigter,
Fettsäuren
(C10-C22), z.B. die
Natrium- oder Kaliumsalze von Olein- oder Stearinsäure, oder
von natürlichen
Fettsäuremischungen, die
von Kokosnussöl,
Palmöl
oder Talgöl
erhältlich
sind, ein. Synthetische oberflächenaktive
Stoffe (Surfaktanten) schließen
anionische, kationische und nicht-ionische oberflächenaktive
Stoffe, z.B. Natrium- oder Calciumsalze von Polyacrylsäure; Derivate
von sulfuriertem Benzimidazol, die vorzugsweise 8 bis 22 Kohlenstoffatome
enthalten; Alkylarylsulfonate; und Fettsäuresulfonate oder -sulfate,
gewöhnlich
in Form von Alkali- oder Erdalkalimetallsalzen, unsubstituierten
Ammoniumsalzen oder Ammoniumsalzen, die mit einem Alkyl- oder Acylrest
mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen substituiert sind, z.B. das Natrium-
oder Calciumsalz von Lignosulfonsäure oder Dodecylsulfonsäure oder
einer Mischung aus Fettalkoholsulfaten, die von natürlichen
Fettsäuren, Alkali-
oder Erdalkalimetallsalzen von Schwefel- oder Sulfonsäureestern
(wie beispielsweise Natriumlaurylsulfat) und Sulfonsäuren von
Fettalkoho/Ethylenoxid-Addukten erhalten werden, ein. Beispiele
für Alkylarylsulfonate
sind die Natrium-, Calcium- oder Alkanolaminsalze von Dodecylbenzolsulfonsäure oder
Dibutylnaphthalensulfonsäure
oder einem Kondensationsprodukt aus Naphthalensulfonsäure und
Formaldehyd. Die entsprechenden Phosphate, z.B. Salze von Phosphorsäureester
und einem Addukt aus p-Nonylphenol
mit Ethylen- und/oder Propylenoxid und dergleichen sind ebenso geeignet.
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Geeignete
Emulgatoren schließen
ferner Partialester von Fettsäuren
(z.B. Lauryl-, Palmitin-, Stearin- oder Olein-) oder Hexitolanhydride
(z.B. Hexitane und Hexide), die von Sorbitol, wie zum Beispiel kommerziell erhältlichen
Polysorbaten, stammen, ein. Andere Emulgatoren, die verwendet werden
können,
schließen
ein, sind aber nicht beschränkt
auf, Addukte von Polyoxyethylenketten (1 bis 40 Mol Ethylenoxid)
mit nicht veresterten Hydroxylgruppen der oben genannten Partialester,
wie zum Beispiel die kommerziell unter dem Handelsnamen Tween von
ICI Americas Inc. erhältlichen
oberflächenaktiven
Stoffe und die von BASF unter dem Handelsnamen Pluronic verkauften
Poly(oxyethylen)/Poly(oxypropylen)-Materialien.
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Geeignete
strukturbildende Mittel, Verdickungsmittel oder gelbildende Mittel
für die
biologisch aktive Formulierung der Erfindung schließen hoch
dispergierte Silikate, wie beispielsweise das kommerziell unter dem
Handelsnamen Aerosil erhältliche
Produkt; Bentonite; Tetraalkylammoniumsalze von Montmorilloniten (z.B.
kommerziell unter dem Handelsnamen Bento erhältliche Produkte), worin jede
der Alkylgruppen 1 bis 20 Kohlenstoffatome enthalten kann; Cetostearylalkohol
und modifizierte Castorölprodukte
(z.B. ein kommerziell unter dem Handelsnamen Antisettle erhältliches
Produkt) ein.
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Gelierungsmittel,
die in den erfindungsgemäßen biologisch
aktiven Wirkstoffformulierungen enthalten sein können, schließen ein,
sind aber nicht beschränkt
auf, Zellulosederivate, wie beispielsweise Carboxymethylzellulose,
Zelluloseacetat und dergleichen; natürliche Gummis, wie beispielsweise
Gummiarabikum, Xanthangummi, Traganthgummi, Guarmehl und dergleichen;
Gelatine; Siliziumdioxid; synthetische Polymere, wie beispielsweise
Carbomere und Mischungen davon. Gelatine und modifizierte Zellulosen
stellen eine bevorzugte Gruppe von Gelierungsmitteln dar.
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Es
können
auch Derivate von hydrophiler Zellulose als pharmazeutisch verträgliche Hilfsstoffe
für die Formulierungen
von therapeutisch aktiven Inhaltsstoffen gemäß der Erfindung verwendet werden.
Der Begriff „hydrophil" bezieht sich hierin
auf ein Zellulosederivat oder Polymer mit Gruppen, vorzugsweise
nicht-ionisierbaren Gruppen, die Wasserstoffbrücken, insbesondere eine Verbindung
mit Wassermolekülen
bei physiologisch relevantem pH, eingehen können. Geeignete Beispiele für hydrophile
Zellulosepolymere, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden
können,
schließen
Polymere mit etherverknüpften
Substituenten, zum Beispiel Hydroxyalkylalkylzellulosen (worin die
Alkylgruppe vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffe hat), wie beispielsweise
Hydroxypropylmethylzellulose, ein. Hydroxypropylmethylzellulose
ist Zellulose-2-hydroxypropylmethylether
(im Folgenden als HPMC bezeichnet). Dies ist ein nicht-ionischer,
wasserlöslicher
Ether von Methylzellulose, der in heißem Wasser unlöslich ist,
sich in kaltem Wasser jedoch langsam löst. HPMC, weitgehend als Hilfsstoff
für Arzneimitteltabletten
verwendet, ist kommerziell unter verschiedenen Handelsnamen erhältlich.
Geeignete HPMC-Sorten
schließen
eine Sorte mit geringer Viskosität,
wie beispielsweise Methocel K100 von Dow Chemical, eine Sorte mit
hoher Viskosität,
wie beispielsweise Methocel K100M, und andere Typen, wie beispielsweise
die Metolose 90SH-Reihe von Shinetsu, ein.
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Amphiphile
Materialien können
auch als pharmazeutisch verträgliche
Hilfsstoffe für
die Formulierungen therapeutischer Wirkstoffe gemäß der Erfindung
verwendet werden. Der Begriff „amphiphil" bezieht sich hierin
auf ein Material, das sowohl einen hydrophoben Teil, der zum Beispiel
aliphatische oder aromatische Kohlenwasserstoffgruppen umfasst,
als auch einen hydrophilen Teil, besitzt. Geeignete Beispiele für solche amphiphilen
Materialien schließen
diejenigen ein, die sowohl einen von einem Glycerid stammenden Teil
als auch einen von einem Polyethylenglycolester stammenden Teil
besitzen. Zum Beispiel können
entsprechend polyglykosylierte Glyceride als Hilfsstoff aus amphiphilem
Material in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Der Ausdruck „polyglykosylierte
Glyceride", wie
er hierin verwendet wird, bezeichnet eine Mischung aus Mono-, Di-
und Triglyceriden und Polyethylenglykol-(PEG-)mono- und -diestern
von C8-C18-Fettsäuren mit einem
Molekulargewicht, von vorzugsweise zwischen ungefähr 200 und
ungefähr
600, wobei gegebenenfalls zusätzlich
Glycerin und/oder freies PEG enthalten sein kann und der Wert des
Gleichgewichts zwischen hydrophilen und lipophilen Anteilen (HLB-Wert)
darin durch die Kettenlänge
des PEG bestimmt wird und ihr Schmelzpunkt von der Kettenlänge der
Fettsäuren,
des PEG und den Sättigungsgraden
der Fettsäureketten, und
damit des Ausgangsöls,
bestimmt wird. In ähnlicher
Weise bezeichnet der Ausdruck „C8-C18-Fettsäuren", wie er hierin verwendet
wird, Mischungen in verschiedenen Anteilen von Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure und
Stearinsäure,
wenn diese Säuren
gesättigt
sind, und den entsprechenden ungesättigten Säuren. Wie Fachleuten allgemein
bekannt ist, können
die Anteile dieser Fettsäuren
als Funktion der Ausgangsöle
variieren. Beispiele für
die letzteren schließen
ein, sind aber nicht beschränkt
auf, gesättigte
polyglykosilierte C8-C10-Glyceride,
wie beispielsweise die unter dem Handelsnamen Labrasol von Gattefosse
Corporation verkauften PEG-8-Caprylatcapratglyceridester; die unter
dem Handelsnamen Softigen 767 von der Huls Aktiengesellschaft verkauften
PEG-6-Capryl-/Capringlyceride; die unter dem Handelsnamen Crovol
M-70 von Croda verkauften PEG-60-Maisglyceride;
das unter dem Handelsnamen Eumulgin B2 von der Henkel Corporation
verkaufte Ceteareth-20; die unter dem Handelsnamen Transcutol von
Gattefosse Corporation verkauften Diethylenglycolmonoethylether;
eine Mischung aus gesättigten,
polyglykosilierten C8-C18-Glyceriden
mit einem Schmelzpunkt in einem Bereich von ungefähr 42-48 °C und einem
HLB in einem Bereich von ungefähr
8 bis 16, wie sie beispielsweise unter den Handelsnamen Gelucire
48/09, Gelucire 44/14 und Gelucire 42/12 von Gattefosse Corporation
verkauft werden; und Mischungen davon in verschiedenen Anteilen.
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Andere
optionale Hilfsstoffe, die in den erfindungsgemäßen biologisch aktiven Formulierungen
vorhanden sein können,
schließen
Zusatzstoffe, wie beispielsweise Magnesiumoxid; Azofarbstoffe; organische und
anorganische Pigmente, wie zum Beispiel Titandioxid; UV-Absorber;
Stabilisierungsmittel; Geruchsüberdecker;
Viskositätsverstärker; Antioxidationsmittel,
wie zum Beispiel Ascorbylpalmitat, Natriumbisulfit, Natriummetabisulfit
und dergleichen und Mischungen davon; Konservierungsmittel, wie
zum Beispiel Kaliumsorbat, Natriumbenzoat, Sorbinsäure, Propylgallat,
Benzylalkohol, Methylparaben, Propylparaben und dergleichen; Maskierungsmittel,
wie beispielsweise Ethylendiamintetraessigsäure; Aromastoffe, wie beispielsweise
natürliches
Vanillin; Puffer, wie beispielsweise Zitronensäure oder Essigsäure; Streckmittel
oder Füllstoffe,
wie beispielsweise Silikate, Diatomeenerde, Magnesiumoxid oder Aluminiumoxid;
Verdichtungsmittel, wie beispielsweise Magnesiumsalze; und Mischungen
davon, ein.
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Wenn
die biologisch aktive Formulierung für die Herstellung von Brausegranulaten
gedacht ist, sollte sie notwendigerweise Natriumbicarbonat und eine
oder mehrere schwache Säuren,
wie beispielsweise Zitronensäure
oder Weinsäure,
die als Kohlenstoffdioxid lösende
Mittel wirken, einschließen.
Solche Brausegranulate können
für Brausetabletten,
z.B. für
die Reinigung künstlicher
Zähne,
hergestellt werden.
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Die
Auswahl der optimalen Hilfsstoffe und ihrer Anteile in den biologisch
aktiven Verbindungen der vorliegenden Erfindung hängt, in
einer Weise, die Fachleuten allgemein bekannt ist, von einer Reihe
von Parameter, wie beispielsweise, aber nicht ausschließlich, von
dem zu formulierenden, spezifischen, biologisch aktiven Bestandteil,
den Anforderungen des Endbenutzers, der Beladung (d.h. dem Gewichtsanteil)
mit dem biologisch aktiven Bestandteil und den erforderlichen Freisetzungseigenschaften
(insbesondere der Kinetik) des biologisch aktiven Bestandteils (z.B.
Arzneimittels) ab.
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Gegenüber den
Verfahren im Stand der Technik weist die vorliegende Erfindung erhebliche
Vorteile auf. Erstens wird die Verminderung der Größe mit Hilfe
kostengünstiger,
leicht verfügbarer
Magnetvorrichtungen eines beliebigen Typs, die auf viele Arten kombiniert
werden können,
um eine Feineinstellung des Umfangs der gewünschten Größenverminderung vorzunehmen,
erreicht. Zweitens wird eine erhebliche Verminderung der Größe fester
Partikel, oder eines Aggregats davon, einer großen Anzahl von bioaktiven Verbindungen,
insbesondere bioaktiven Verbindungen, die einen Dipol aufweisen,
erreicht.
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Die
folgenden Beispiele sind nur zu Veranschaulichungszwecken vorgesehen
und sollen den Umfang der vorliegenden Erfindung keinesfalls einschränken.
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Beispiel 1
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48
mg Tween 80 (kommerziell bei Imperial Chemical Industries plc, London,
UK erhältlich)
wurden mit 20 ml bidestilliertem Wasser vermischt und einige Minuten
lang mit 100 rpm mit einem Magnetstabrührer gerührt. Die Tween-Mizellen wurden
mittels dynamischer Lichtstreuung (im Folgenden als DLS bezeichnet)
unter Verwenden eines He-Ne-Hochleistungspartikelsizers
(2,5 mW), der kommerziell bei ALV (Deutschland) erhältlich ist,
klassiert. 1 zeigt, dass sich Tween 80
in Wasser selbst in Mizellen mit einem durchschnittlichen Durchmesser
von ungefähr
10 nm organisiert.
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Beispiel 2
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50
mg Diazepam (kommerziell bei Alpha Pharma NV, Zwevegem, Belgien
erhältlich)
und 48 mg Tween 80 (das gleiche wie in Beispiel 1) wurden in einem
Mörser
zerdrückt.
150 ml bidestilliertes Wasser wurden zugegeben und die Suspension
wurde 20 Minuten lang beschallt. Nach der Beschallung wurde die
Suspension bis zur weiteren Verwendung kontinuierlich mit einem
Magnetrührer
mit 600 rpm gerührt.
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Die
magnetische Behandlung wurde in einem geschlossenen System, wie
es in 2A gezeigt ist, mit einem Gesamtvolumen
von 100 ml, das aus (1) einem Rohr (Masterflex Tygon lab
I/P 70, Cole-Parmer Instrument Company, Illinois, USA), (2)
einem Magneten des Al-Ni-Co-Typs (W, SAN R1/4D, CEPI-CO, Borgerhout, Belgien)
im Inneren, (3) einem waagrechten 3-Wege-Kugelventil (Georg
Fischer Rohrleitungssysteme AG, Typ 343 DN10/15, Schaffhausen, Schweiz)
und (4) einer Pumpe (Masterflex I/P, Cole-Parmer Instrument
Company, Illinois, USA) bestand, durchgeführt. Die Pumpe wurde mit einer
Strömungsgeschwindigkeit
von 4,7 l/min betrieben, was einer Geschwindigkeit von 11 m/sec
durch das Magnetfeld und einer Verweilzeit in dem Feld von 136 μs pro Durchgang
durch die Vorrichtung entsprach. Ein Teil der Diazepamsuspension
wurde in das geschlossene System eingeleitet und durch das Magnetfeld
rezirkuliert.
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Nach
30- und 60-minütiger
Behandlung, was 1.410 bzw. 2.820 Rezirkulationen (Durchgängen) durch das
Magnetfeld entspricht, wurden Proben genommen. Unmittelbar nach
der Probennahme wurden DLS-Messungen durchgeführt. Bevor die Proben in dem
Partikelsizer angeordnet wurden, wurden sie geschüttelt. 3 vergleicht
die Partikelgrößenverteilung
der Diazepamdispersion vor und nach der magnetischen Behandlung. 3 zeigt,
dass in beiden magnetisch behandelten Proben erhebliche Mengen von
Partikeln, die kleiner als 1 μm
sind, vorliegen, wobei der größte Teil
der Gesamtmenge um den Bereich von 11-13 nm herum und um den Bereich
von 200-250 nm herum zu finden ist. Die unbehandelte Referenzprobe
enthält
sehr wenige Partikel, die kleiner als 1 μm sind, und der größte Teil
der Gesamtmenge ist bei 2,5 μm
zu finden. Partikel mit einer Größe von ungefähr 10 nm
stehen sehr wahrscheinlich mit dem Auftreten von Tween-Mizellen
in Zusammenhang (basierend auf den Angaben in Beispiel 1).
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Nach
80-minütiger
Behandlung, was 3.760 Rezirkulationen (Durchgängen) entspricht, wurde eine
dritte Probe genommen. Diese Probe wurde über einem Puradisc 25 AS-Einwegfilter mit
Polysulfonmembran (kommerziell bei Whatman International LTD., Maidstone,
England erhältlich)
mit einer Porengröße von 1 μm filtriert.
Mit dem resultierenden Filtrat wurden dann DLS-Messungen durchgeführt und
die Partikelgrößenverteilungen
mit dem Filtrat der unbehandelten Dispersion in 4 verglichen.
Die Partikelgrößenverteilung
der magnetisch behandelten Suspensionen ist mit (4)
und ohne (3) Filtration ähnlich.
Das Filtrat der unbehandelten Suspension enthält Tween-Mizellen (Peak bei
11 nm) und 200 nm große
Diazepampartikel (4). Diese Beobachtungen traten
nicht hervor, wenn die unfiltrierte, unbehandelte Suspension (3) analysiert
wurde, da deren Existenz von der Übermenge an Partikeln, die
größer als
1 μm sind, überdeckt
wurde. Daraus kann geschlossen werden, dass die Mikrometer-großen Partikel
in der unbehandelten Dispersion durch die erfindungsgemäße magnetische
Behandlung in Nanometer-große
Partikel aufgebrochen wurden.
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Beispiel 3
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2
g/l Diazepam (kommerziell bei Alpha Pharma, NV, Zwevegem, Belgien
erhältlich)
und 2 g/l Tween 80 (das gleiche wie in Beispiel 1) wurden in einem
Mörser
mit bidestilliertem Wasser vermischt. Die resultierende Suspension
wurde in ein Becherglas gegossen, 20 Minuten lang beschallt und
anschließend
bis zur weiteren Verwendung kontinuierlich mit 600 rpm unter Verwenden
eines Magnetrührers
gerührt.
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Ein
Teil der Suspension wurde in einem geschlossenen System (2A), das demjenigen, das in Beispiel 2
verwendet wird, ähnelt,
aber ein Gesamtvolumen von 150 ml besitzt, einer magnetischen Behandlung unterzogen.
Nach 90-minütiger
Behandlung mit 4,7 l/Minute, was 2.820 Rezirkulationen durch das
Magnetfeld entspricht, wurde eine magnetisch behandelte Probe zur
Filtration genommen. Ein zweiter Teil der Suspension wurde in einem
150 ml fassenden, geschlossenen System ohne Magnetvorrichtung im
Inneren (2B) behandelt. Nach 90-minütigem Betrieb
mit 4,7 l/Minute, was 2.820 Rezirkulationen entspricht, wurde eine
rezirkulierte Probe als Blindprobe zur Filtration genommen. Ein
dritter Teil der anfänglichen
Suspension wurde 1 Stunde lang kontinuierlich mit einem Magnetrührer mit
600 rpm gerührt
(unbehandelte Referenzprobe).
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ProFill-Spritzenfilter
mit Polytetrafluorethylen (im Folgenden PTFE) und einer Porengröße von 0,45 μm (kommerziell
bei Alltech Associates Inc., Illinois, Vereinigte Staaten erhältlich)
wurden mit bidestilliertem Wasser gewaschen und 12 Stunden lang
bei 70 °C
getrocknet. ProFill-Spritzenfilter mit PTFE und einer Porengröße von 0,2 μm (Alltech
Associates Inc., Illinois, USA) wurden weder gewaschen noch getrocknet.
40 ml der Suspension wurden filtriert, das Filtrat wurde in eine
Petrischale gegossen und sowohl Filter als auch Petrischale wurden
48 Stunden lang bei 70 °C
getrocknet. Dieser Versuch wurde mit magnetisch behandelter Suspension,
rezirkulierter Suspension als Blindprobe und unbehandelter Suspension,
mit beiden Arten von Filtern, durchgeführt. Nach dem Trocknen wurden
die Mengen an Feststoffgehalt, die in den Petrischalen und auf den Filtern
vorhanden waren, für
jeden Versuch quantifiziert. Die Tabelle 1 unten gibt die Mengen
an Material, das von dem Filter zurückgehalten wurde, als Prozentsatz
der Gesamttrockenmasse an. Tabelle 1
| Probe | Filter | zurückgehaltene
Menge (%) |
| Unbehandelte
Referenzprobe | 450
nm | 48 |
| Unbehandelte
Referenzprobe | 200
nm | 47 |
| Rezirkulierte
Blindprobe | 450
nm | 16 |
| Rezirkulierte
Blindprobe | 200
nm | 21 |
| Magnetisch
behandelte Probe | 450
nm | 5 |
| Magnetisch
behandelte Probe | 200
nm | 8 |
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Unter
der Annahme, dass kein oberflächenaktiver
Stoff (Tween 80) während
der Filtration zurückgehalten
wurde, kann geschlossen werden, dass fast sämtliches Diazepam (94 bis 96
%) von sowohl dem 450 nm- als auch dem 200 nm-Filter in der unbehandelten
Referenzprobe zurückgehalten
wurde. In der rezirkulierten Blindprobe sind 32 % Diazepam größer als
450 nm und 42 % größer als
200 nm. In der magnetisch behandelten Probe andererseits sind nur
10 % Diazepam größer als
450 nm und 16 % größer als
200 nm. Dies zeigt deutlich die günstige Wirkung der magnetischen
Behandlung auf die Partikelabmessungen. Die Tatsache, dass auf den
Filtern bei den rezirkulierten Blindproben weniger Diazepam zurückgehalten
wurde als bei der unbehandelten Probe, kann mit einer Reihe von
Faktoren erklärt
werden, die eine erhöhte
Löslichkeit
(z.B. aufgrund der von der Pumpe erzeugten Hitze), einen Abrieb
der Partikel, die mit dem geschlossenen System in Kontakt stehen,
usw. umfassen.
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Beispiel 4
-
Das
Röntgenstrahldiffraktogramm
von 20 = 0,7 bis 20 = 40 für
vier verschiedene Proben wurde mit einem Siemens D5000 matic-Röntgenstrahldiffraktometer
in Schritten von 0,02/4 Sekunden gemessen. Die erste Probe war kristallines
Itraconazol (bei Janssen Pharmaceutica, Beerse, Belgien, erhältlich,
in Tabelle 2 mit „Itra" abgekürzt) (das
Röntgenstrahlbeugungsmuster
ist in 5 gezeigt). Die zweite Probe wurde durch Suspendieren
von 250 mg kristallinem Itraconazol in 80 ml bidestilliertem Wasser,
das 120 mg des oberflächenaktiven
Stoffs Tween 80 (das gleiche wie in Beispiel 1) umfasste, zubereitet.
Diese Suspension wurde als Blindprobe 1 Stunde lang mit 4,7 l/Minute
in einem 80 ml fassenden, geschlossenen System ohne Magnetvorrichtung
(2B), was 3.525 Rezirkulationen entspricht,
rezirkuliert. Unmittelbar nach der Rezirkulation als Blindprobe
wurde die Dispersion in einer vorgekühlten Kugel, die in flüssigem Stickstoff
gehalten wurde, verfestigt. Das Wasser wurde in einer Lyophilisierung
bei 1 mbar über
Nacht sublimiert und eine pulverförmige Probe erhalten (das Röntgenstrahlbeugungsmuster
ist in 6 gezeigt). Die dritte Probe wurde durch Zugeben
von 450 mg Hydroxypropylmethylzellulose (die kommerziell unter dem
Handelsnamen HPMC 2910, was angibt, dass 10 Gew.-% Hydroxylpropylsubstituent
und 29 Gew.-% Methylsubstituent an der Zellulose vorliegen, bei
Sanico, Turnhout, Belgien erhältlich
ist), 300 mg kristallinem Itraconazol und 120 mg Tween 80 zu 100 ml
bidestilliertem Wasser zubereitet. Die resultierende Suspension
wurde 1 Stunde lang mit 4,7 l/Minute in einem 100 ml fassenden,
geschlossenen System mit Magnetvorrichtung (2A),
was 2.820 Rezirkulationen (Durchgängen) durch das Magnetfeld
mit einer Geschwindigkeit von 11 m/s entsprach, magnetisch behandelt. Nach
der unmittelbaren Verfestigung in flüssigem Stickstoff und Lyophilisierung
wurde eine pulverförmige
Probe erhalten (das Röntgenstrahlbeugungsmuster
ist in 7 gezeigt). Die vierte Probe wurde durch Zugeben von
250 mg kristallinem Itraconazol und 100 mg Tween 80 zu 100 ml bidestilliertem
Wasser zubereitet. Diese Suspension wurde 1 Stunde lang mit 4,7
l/Minute in einem 100 ml fassenden, geschlossenen System mit Magnetvorrichtung
(2A), was 2.820 Rezirkulationen (Durchgängen) durch
das Magnetfeld mit einer Geschwindigkeit von 11 m/s entsprach, zubereitet.
Nach der unmittelbaren Verfestigung in flüssigem Stickstoff und Lyophilisierung
wurde eine pulverförmige
Probe erhalten (das Röntgenstrahlbeugungsmuster
ist in 8 gezeigt).
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Die
Breiten der beiden Peaks im Diffraktogramm wurden bei den vier Proben
verglichen (Tabelle 2). Das Auftreten einer Peak-Verbreiterung in
den XRD-Diffraktogrammen
wird von Fachleuten als gutes Zeichen dafür gesehen, dass nanogroße Partikel
vorhanden sind. Die kritische Größe, die
eine Peak-Verbreiterung verursacht, kann ebenfalls geschätzt werden.
Unter der Annahme, dass (1) die Größe eines Itraconazolmoleküls ungefähr 1,5 nm
beträgt
und dass (2) die geschätzte
maximale Menge von sich wiederholenden Einheiten, die eine Peak-Verbreiterung
verursachen, ungefähr
50 beträgt,
kann dann berechnet werden, dass nur Partikel, die kleiner als 75
nm sind, zu der Peak-Verbreiterung
beitragen. Tabelle 2
| Probe | 2theta
= 20,6 | 2theta
= 23,6 |
| kristallines
Itraconazol | 0,19 | 0,22 |
| Itra
+ rezirkulierte Tween als Blindprobe | 0,16 | 0,16 |
| Itra
+ HPMC + magnetisch behandeltes Tween | 0,27 | 0,27 |
| Itra
+ magnetisch behandeltes Tween | 0,28 | 0,36 |
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Die
für die
magnetisch behandelten Proben beobachteten Peakbreiten waren deutlich
höher als
in den unbehandelten oder rezirkulierten Blindproben, was zeigt,
dass die magnetisch behandelten Proben deutlich mehr nanogroße Itraconazolpartikel
umfassen.
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Beispiel 5
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Zwei
Proben, die kristallines Itraconazol (das gleiche wie in Beispiel
4) enthalten, wurden mit einem Umweltrasterelektronenmikroskop (environmental
scanning electron microscope, ESEM), das unter dem Handelsnahmen
XL30 ESEM FEG bei FEI Company (Oregon, Vereinigte Staaten) erhältlich ist,
analysiert. Die Probe wurde durch Suspendieren von 250 mg kristallinem
Itraconazol in 80 ml bidestilliertem Wasser, das 120 mg des oberflächenaktiven
Stoffs Tween 80 (das gleiche wie in Beispiel 1) umfasste, zubereitet.
Diese Suspension wurde als Blindprobe 1 Stunde lang mit 4,7 l/Minute
in einem 80 ml fassenden, geschlossenen System ohne Magnetvorrichtung
(2B), was 3.525 Rezirkulationen entspricht,
rezirkuliert. Unmittelbar nach der Rezirkulation der Blindprobe
wurde die Dispersion in einer vorgekühlten Kugel, die in flüssigem Stickstoff
gehalten wurde, verfestigt. Das Wasser wurde in einer Lyophilisierung
bei 1 mbar über
Nacht sublimiert und eine pulverförmige Probe erhalten (die REM-Aufnahme
ist in 9 gezeigt). Die zweite Probe wurde durch Zugeben von
250 mg kristallinem Itraconazol und 100 mg des oberflächenaktiven
Stoffs Tween 80 zu 100 ml bidestilliertem Wasser zubereitet. Diese
Suspension wurde 1 Stunde lang mit 4,7 l/Minute in einem 100 ml
fassenden, geschlossenen System mit Magnetvorrichtung (2A), was 2.820 Rezirkulationen durch das
Magnetfeld mit einer Geschwindigkeit von 11 m/s entsprach, magnetisch
behandelt. Unmittelbar nach Verfestigung in flüssigem Stickstoff und Lyophilisierung
wurde eine pulverförmiger
Probe erhalten (die REM-Aufnahme ist in 10 gezeigt).
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Die
ESEM-Aufnahme der rezirkulierten Blindprobe (9) zeigt
hauptsächlich
große
Partikel mit idiomorpher, kristalliner Morphologie. In der Mitte
der Aufnahme ist ein langer, nadelförmiger Partikel mit einer Länge von
ungefähr
80 μm und
einer Breite von ungefähr
20 μm zu
sehen. Dieser Partikel wird von vielen anderen großen Partikeln
umgeben, wobei mindestens eine Abmessung einige wenige bis zu mehreren
Zehn Mikrometern groß ist.
Obwohl eine große
Menge dieser Partikel nadelförmig
ist und in einer Abmessung eine deutlich längere Kristallseite als in
den anderen Abmessungen aufweist, weisen einige andere große Partikel eine
andere Form auf. Auf jeden Fall sind die Kristallebenen der großen Partikel
jedoch genau geformt. Auf der Oberseite dieser großen Partikel
ist eine kleine Menge von Partikeln, die ungefähr 1 μm groß sind, verteilt. Diese kleinen
Partikel sind als Unregelmäßigkeiten
auf den sehr glatten Kristallebenen der großen Partikel zu sehen.
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Die
Mitte der ESEM-Aufnahme der magnetisch behandelten Probe (10)
zeigt einen Partikel mit einer Länge
von ungefähr
60 μm und
einer Breite von ungefähr
30 μm. Die
Kristallebene auf der Oberseite ist in der Mitte glatt, in der Nähe der Seiten
jedoch unregelmäßig. Diese
Kristallebene zeigt auch zwei große Risse (einer mit einer Länge von
20 μm, der
andere mit einer Länge
von 10 μm).
Es ist klar, dass die Kristallmorphologie dieses großen Partikels
weniger genau geformt ist als die großen Partikel der rezirkulierten
Blindprobe. Der beschriebene Partikel ist der in 10 gezeigte,
einzige große
Partikel. Eine große
Menge wahllos geformter Aggregate aus kleineren Fragmenten ist um
den großen
Partikel herum verteilt (10). Die
einzelnen Fragmente dieser Aggregate weisen Abmessungen von ungefähr 1 μm auf.
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Die
deutlichen Größen- und
Formunterschiede zwischen der magnetisch behandelten Probe (10) und
der Referenzprobe (9) bestätigen das Vorliegen einer deutlichen
Verminderung der Partikelgröße infolge
der magnetischen Behandlung.
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Beispiel 6
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Vier
verschiedene Proben, die Loperamid (kommerziell bei Janssen Pharmaceutica,
Beerse, Belgien erhältlich)
enthielten, wurden zubereitet und ihre Auflösungsprofile gemessen. 1 g/l
Loperamid und 10 g/l Aerosil 380 (ein Silikat, das kommerziell bei
Degussa, Düsseldorf,
Deutschland erhältlich
ist) wurden in einem Mörser
mit bidestilliertem Wasser vermischt. Eine unbehandelte Probe wurde
durch schnelle Verfestigung eines Teils dieser Suspension in einer
vorgekühlten
Kugel, die in flüssigem
Stickstoff gehalten wurde, und anschließendes Gefriertrocknen zubereitet.
Ein anderer Teil der Suspension wurde durch 9 hintereinander in
Reihe angeordneten Magnetvorrichtungen gemäß der Anordnung in 2C, die aus (1) einem Glastrichter,
(2) einem Rohr (Masterflex Tygon lab I/P 70, Cole-Parmer
Instrument Company, Illinois USA), (3) einer Pumpe (Masterflex
I/P, Cole-Parmer Instrument Company, Illinois, USA), (4)
einem Magneten vom Al-Ni-Co-Typ (kommerziell unter dem Handelsnamen
W SAN R1/4D von CEPI-CO, Borgerhout, Belgien erhältlich) im Inneren und (5)
einer vorgekühlten
Kugel, die in Stickstoff gehalten wurde, bestand, gepumpt. Es wurde
eine Strömungsgeschwindigkeit
von 4,7 l/min, was einer Geschwindigkeit von 11 m/s durch die Magnetfelder
und einer Verweilzeit im Feld von 9 mal 136 μs entspricht, verwendet. Am
Auslass des Systems wurde die Suspension unmittelbar in einer vorgekühlten Kugel,
die in flüssigem
Stickstoff gehalten wurde, verfestigt und anschließend lyophilisiert.
Die Auflösungsprofile
der unbehandelten und magnetisch behandelten Proben sind in 11 gezeigt.
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1
g/l Loperamid und 25 mg/l des oberflächenaktiven Stoffs Tween 80
wurden in einem Mörser
mit bidestilliertem Wasser vermischt. Eine unbehandelte Probe wurde
durch schnelles Verfestigen eines Teils dieser Suspension in einer
vorgekühlten
Kugel, die in flüssigem
Stickstoff gehalten wurde, und anschließendem Gefriertrocknen zubereitet.
Ein weiterer Teil der Suspension wurde durch 9 hintereinander in
Reihe angeordneten Magnetvorrichtungen gemäß der Anordnung in 2C unter den gleichen Bedingungen, wie
sie hierin beschrieben sind, gepumpt. An dem Auslass des magnetischen
Systems wurde die Suspension unmittelbar in einer vorgekühlten Kugel,
die in flüssigem
Stickstoff gehalten wurde verfestigt und anschließend lyophilisiert. Die
Auflösungsprofile
dieser unbehandelten und magnetisch behandelten Proben sind in 12 gezeigt.
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Die
Versuche zur Auflösung
wurden in der Auflösungs-Teststation
SR8 PLUS Hanson (kommerziell von Chatsworth, Vereinigte Staaten
erhältlich)
unter Verwenden des USP 24-Verfahrens
(Paddelverfahren, 100 rpm) durchgeführt. Die Proben (die 16,7 mg
Loperamid entsprachen) wurden zu 500 ml Auflösungsmedium, das eine Lösung von
0,005 M Kaliumhydrogenphthalat (kommerziell bei Acros Organics,
Geel, Belgien erhältlich)
und 0,00192 N NaOH in Wasser war, gegeben und die Temperatur des
Auflösungsmedium
wurde auf 37 ± 0,1 °C gehalten.
Nach entsprechend 10, 20, 30, 45, 60 und 120 Minuten wurden Proben
von 2 ml genommen und unmittelbar durch frisches Auflösungsmedium
ersetzt und anschließend
mit 0,45 μm-PVDF-Filtern
(kommerziell bei Acrodisc, Pall Corporation, New York, Vereinigte
Staaten erhältlich)
in HPLC-Fläschchen
(1,5 ml, kommerziell von Merck, Darmstadt, Deutschland erhältlich)
filtriert. Die entsprechenden Konzentrationen wurden aus der Kalibrierungskurve
mit HPLC bestimmt.
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Das
für die
Bestimmung verwendete HPLC-System bestand aus einer LiChroGraph® L-7100-HPLC-Pumpe,
einem Autosampler Modell L-7200, der mit einer 100 μl-Schleife
ausgestattet war, einem UV-Detektor Modell L-7400, der auf 220 nm
eingestellt war, und einem Interface D-7000, wobei alle diese Einrichtungen
kommerziell bei Merck-Hitachi (Darmstadt, Deutschland) erhältlich waren.
Die UV-Signale wurden aufgenommen und die Peaks unter Verwenden
der Software D-7000 HSM integriert. Alle chromatographischen Aufschlüsse wurden
bei Raumtemperatur durchgeführt.
Die verwendete Säule
war Hypersil BDS C18 (kommerziell bei Merck, Darmstadt, Deutschland
erhältlich).
Die mobile Phase bestand aus einer 0,001 M Mischung aus Acetonitril
und Tetrabutylammoniumhydrogensulfat (30:70 v/v) und wurde vor der
Verwendung mittels Ultrabeschallung entgast. Die Strömungsgeschwindigkeit
betrug 1 ml/Minute. Die Retentionszeit von Loperamid unter diesen
Bedingungen betrug 7 Minuten.
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Die 11 und 1 zeigen,
dass die Auflösungsgeschwindigkeit
von Loperamid, sowohl in der Gegenwart eines Silikats (Aerosil)
als auch in der Gegenwart eines oberflächenaktiven Stoffs (Tween 80),
durch die erfindungsgemäße magnetische
Behandlung im Vergleich zu entsprechenden unbehandelten Proben deutlich
erhöht
ist.
