DE69413857T2

DE69413857T2 - Arzneizusammensetzungen enthaltend Nanokapseln

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Publication number: DE69413857T2
Application number: DE69413857T
Authority: DE
Inventors: Michel B-1630 Linkebeek Deleers; Martine B-1080 Bruxelles Demoustier; Henri B-1190 Bruxelles Vranckx
Original assignee: UCB SA
Current assignee: UCB SA
Priority date: 1993-01-18
Filing date: 1994-01-05
Publication date: 1999-04-15
Anticipated expiration: 2014-01-06
Also published as: PL173254B1; RU94002474A; TW336174B; HU9400107D0; GB9300875D0; CA2113243C; KR940018086A; EP0608207A1; CA2113243A1; FI940115A0; US5500224A; FI940115A; NO940111L; NO940111D0; DK0608207T3; AU5309794A; CY2132B1; PL301841A1; ES2122217T3; KR100311056B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue pharmazeutische Zusammensetzungen und genauer auf pharmazeutische Zusammensetzungen für die orale Verabreichung, die in Form einer kolloidalen Suspension von Nanokapseln aus Poly(alkyl-2-cyanoacrylat) in einer öligen Phase vorliegen und die eine wäßrige Lösung oder Suspension einer therapeutisch wirksamen Substanz enthalten. Sie betrifft auch das Verfahren zur Herstellung dieser Zusammensetzungen.
Man kennt bereits pharmazeutische Zusammensetzungen in Form von Kapseln, die eine wäßrige Phase, die ein Medikament enthält, einschließen.
So beschreibt man in der deutschen Patentanmeldung 3341001 Nanopartikel und Nanokapseln mit einem mittleren Durchmesser zwischen 200 und 900 Nanometern, die eine wäßrige oder hydrophile innere Phase einschließen, die wenigstens 3% eines Medikaments oder einer anderen biologisch aktiven Substanz enthält. Die Wand der Nanokapseln wird durch Polymerisation eines biologisch abbaubaren Monomers, wie eines Alkyl-2-cyanoacrylats, gebildet. Für die Bildung der Nanokapseln wird das Monomer, gelöst in wasserfreiem Chloroform, zu einer Emulsion hinzugefügt, die vorher hergestellt wurde und die aus einer hydrophilen inneren Phase, beispielsweise Wasser oder alkalischem Methanol, die das Medikament in Lösung enthält, und einer hydrophoben äußeren Phase, die aus einem organischen, nicht mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, beispielsweise Chloroform, Toluol oder Isooctan, besteht, die ein Tensid enthält, besteht. In Beispiel 1 dieser Patentanmeldung ist die innere Phase eine wäßrige Methylenblaulösung, die organische äußere Phase ist ein Gemisch aus Chloroform und Toluol, und das biologisch abbaubare Monomer ist Methyl-2-cyanoacrylat. Nach der Polymerisation trennt man die Nanokapseln von der äußeren Phase ab; zu diesem Zweck werden die erhaltenen Nanokapseln zentrifugiert, dann werden sie ausgiebig gewaschen und lyophilisiert, um von allen unerwünschten organischen Lösungsmitteln befreit zu werden. Man erhält ein Pulver, das schließlich rekonditioniert werden muß, um eine im Hinblick auf den medizinischen Gebrauch verabreichbare Zusammensetzung zu ergeben.
In der japanischen Patentanmeldung 61521/85 beschreibt man Mikrokapseln, deren Durchmesser zwischen 1 und 500 Mikrometern liegt und die eine wäßrige Phase einschließen, die ein Medikament gelöst oder suspendiert in einer wäßrigen Lösung eines biokompatiblen Polymers, wie Albumin, Dextran, Gelatine oder Collagen, enthält. Diese Mikrokapseln werden durch Zugabe eines Alkyl-2-cyanoacrylats, in dem der Alkylrest 1 bis 8 Kohlenstoffatome enthält und das nicht in einem Lösungsmittel gelöst ist, unter Rühren zu einer Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ, die durch Zugabe der wäßrigen Phase zu einem in Wasser wenig löslichen organischen Lösungsmittel, das gegebenenfalls ein Tensid enthalten kann, hergestellt wird, hergestellt. Nach der Polymerisation des Alkyl-2-cyanoacrylats an der Grenzfläche der beiden Phasen isoliert man die Mikrokapseln. Zu diesem Zweck wird die Suspension der Mikrokapseln in dem organischen Lösungsmittel durch Zugabe von Kohlenwasserstofflösungsmitteln mit niedrigem Siedepunkt, wie Petrolether oder Hexan, verdünnt, und anschließend wird die Suspension über ein Membranfilter filtriert. Der Filtrationsrückstand wird ausgiebig mit den gleichen Lösungsmitteln gewaschen und anschließend unter Vakuum bei 40ºC getrocknet, um alle Spuren von organischen Lösungsmitteln und Wasser zu entfernen. Die so erhaltene pharmazeutische Zubereitung liegt in Form von Mikrokapseln vor, die das in der wäßrigen Lösung des biokompatiblen Polymers gelöste oder dispergierte Medikament einschließen. Diese Zubereitung ist dazu bestimmt, durch Injektion verabreicht zu werden, und muß im Hinblick auf den medizinischen Gebrauch rekonditioniert werden. In den Beispielen dieser Patentanmeldung ist das organische Lösungsmittel genauer ein Baumwollsamenöl, das biokompatible Polymer ist Rinderserumalbumin, und das Medikament ist ein Karzinostatikum. Diese japanische Patentanmeldung offenbart nur injizierbare Lösungen, erwähnt aber keine pharmazeutischen Zusammensetzungen, die sich für eine orale Verabreichung eignen.
Die gemäß den oben beschriebenen Verfahren hergestellten pharmazeutischen Zusammensetzungen weisen mehrere bedeutende Nachteile auf.
Erstens ist es gut bekannt, daß für den Erhalt einer guten Aufnahme der therapeutisch wirksamen Substanzen im gastrointestinalen Trakt der Durchmesser der Teilchen, die diese Substanzen einkapseln, am besten so gering wie möglich sein sollte. Deshalb eignen sich Teilchen, die einen Durchmesser kleiner als 1 Mikrometer besitzen, viel besser für die Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung, die dazu bestimmt ist, auf oralem Weg verabreicht zu werden. Nun erhält man aber durch das Verfahren gemäß der japanischen Patentanmeldung ausschließlich Mikrokapseln, deren Durchmesser größer als 1 Mikrometer und im allgemeinen 1 bis 500 Mikrometer ist.
Zweitens sind die organischen Lösungsmittel (Isooctan, alkalisches Methanol, Chloroform, Toluol, Petrolether), die im allgemeinen für die Herstellung der Kapseln notwendig sind, wegen ihrer hohen Toxizität vom pharmazeutischen Gesichtspunkt aus nicht akzeptable Lösungsmittel; folglich gestatten sie keine direkte Verabreichung der Zubereitung. Dies hat demzufolge die Durchführung eines zusätzlichen heiklen Schritts zur Folge, der die Abtrennung der Kapseln in reinem Zustand, beispielsweise durch Filtration über eine Membran oder durch Ultrazentrifugation, umfaßt, dem eine hochgradige Reinigung folgt, um die Kapseln vollständig von allen Spuren an Lösungsmitteln, die mit einer therapeutischen Anwendung nicht verträglich sind, zu befreien. Daraus ergibt sich, daß die Kapseln nach der Reinigung eine geeignete Umformulierung benötigen, um schließlich ohne Nachteil verabreichbar zu sein.
Drittens beinhaltet die Herstellung der Kapseln in bestimmten Fällen, wie dem der oben angeführten japanischen Patentanmeldung, unbedingt die Gegenwart eines Makromoleküls, beispielsweise Rinderserumalbumin oder Dextran. Man muß jedoch vermerken, daß diese Makromoleküle tierischen Ursprungs unerwünschte immunologische Reaktionen bewirken können, und die anaphylaktischen Schocks auf Dextrane sind spektakulär und gut bekannt.
Weil der orale Weg einer der am häufigsten gewählten Wege für die Verabreichung von Medikamenten bleibt, da die Injektionen im allgemeinen von den Patienten als schmerzhafter angesehen und von ihnen gefürchtet werden, und weil die submikroskopischen Kapseln, die pharmazeutisch wirksame Substanzen enthalten, bei deren Verabreichung als Medikamententräger, insbesondere auf parenteralem Weg, ermutigende Resultate ergeben haben, wäre es besonders interessant, über pharmazeutische Zusammensetzungen für die orale Verabreichung in Form von submikroskopischen Kapseln, die die Substanz mit therapeutischer Wirksamkeit in einer wäßrigen Phase gelöst oder suspendiert einschließen, verfügen zu können, die aber die Nachteile der pharmazeutischen Zusammensetzungen, die im Stand der Technik bekannt sind, nicht aufweisen.
In der Tat ist diese Form der Verabreichung in Form von submikroskopischen Kapseln notwendig, hauptsächlich im Fall von Medikamenten, die im Magen abgebaut werden können, wie den Medikamenten mit Peptidstruktur.
Insbesondere wäre es sehr wünschenswert, daß die submikroskopischen Kapseln aus einem biologisch abbaubaren Material gebildet werden, daß ihre Größe gering genug ist, um eine gute Aufnahme im gastrointestinalen Trakt vermuten zu lassen, und daß sie gleichzeitig eine hohe Menge der pharmazeutisch wirksamen Substanz in einer eingekapselten Form enthalten. Zudem würde dies, wenn diese Zusammensetzungen, ohne zusätzliche Schritte zur Isolierung, Reinigung und Rekonditionierung zu erfordern, direkt verabreichbar sein könnten, eine bedeutende technische Vereinfachung und einen nicht vernachlässigbaren Vorteil darstellen.
Die Anmelderin hat jetzt neue pharmazeutische Zusammensetzungen in Form von Nanokapseln entdeckt, die diesen Zielen völlig entsprechen.
Die vorliegende Erfindung hat folglich eine pharmazeutische Zusammensetzung in Form einer kolloidalen Suspension von Nanokapseln zum Gegenstand, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie eine ölige Phase umfaßt, die im wesentlichen aus einem Öl besteht, das in Lösung ein Tensid und in Suspension Nanokapseln mit einem Durchmesser kleiner als 500 Nanometer enthält, die eine wäßrige Phase einschließen, die im wesentlichen aus einer Lösung oder einer Suspension einer Substanz mit therapeutischer Wirksamkeit und eines Tensids in Wasser besteht, deren pH-Wert zwischen 1 und 7 liegt, wobei die Wand besagter Nanokapseln durch ein Poly(alkyl-2-cyanoacrylat), dessen Alkylrest 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, gebildet wird.
Die vorliegende Erfindung hat auch ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen pharmazeutischen Zusammensetzung zum Gegenstand, das dadurch gekennzeichnet ist, daß
a) man eine wäßrige Phase herstellt, die im wesentlichen aus einer Lösung oder einer Suspension einer Substanz mit therapeutischer Wirksamkeit und eines Tensids in Wasser besteht, deren pH-Wert zwischen 1 und 7 liegt;
(b) man diese wäßrige Phase unter Rühren langsam in eine ölige Phase gibt, die im wesentlichen aus einem Öl besteht, das ein Tensid in Lösung enthält;
(c) man unter Rühren zu der so erhaltenen Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ wenigstens ein Alkyl-2-cyanoacrylat, dessen Alkylrest 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, so, wie es ist, ohne Lösungsmittel hinzufügt, man dann die Polymerisation bei Raumtemperatur während einer Zeitdauer, die ausreicht, damit das eingebrachte Alkyl-2-cyanoacrylat polymerisiert wird, erfolgen läßt, und man als Produkt des Verfahrens eine Suspension von Nanokapseln mit einem Durchmesser kleiner als 500 Nanometer, die besagte wäßrige Phase einschließen, in der öligen Phase gewinnt.
Die ölige Phase der erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen besteht im wesentlichen aus einem pharmazeutisch annehmbaren neutralen Öl, das ein Tensid in Lösung enthält. Dieses Öl kann ein Pflanzenöl, ein Mineralöl oder jede in Wasser unlösliche ölige Verbindung sein, wie Benzylbenzoat oder die Glyceride höherer C&sub6;- bis C&sub1;&sub8;-Fettsäuren. Unter diesen letzteren verwendet man vorzugsweise ein Miglyol, wie beispielsweise das Miglyol 812, das ein neutrales Öl ist, das aus einem Gemisch von Triglyceriden gesättigter Fettsäuren mit einer Kettenlänge hauptsächlich von 8 bis 10 Kohlenstoffatomen gebildet wird.
Die wäßrige Phase, die in dem zentralen Hohlraum der in den erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen vorhandenen Nanokapseln enthalten ist, besteht im wesentlichen aus einer Lösung oder einer Suspension einer Substanz mit therapeutischer Wirksamkeit, die in Wasser löslich oder unlöslich ist; sie enthält auch ein Tensid. Diese wäßrige Phase enthält vorzugsweise auch einen bestimmten Anteil an Ethylalkohol. Die Gegenwart dieses Ethylalkohols hat die Wirkung, den Wänden der Nanokapseln eine größere Festigkeit zu verleihen. Die Ethanolmenge, die zu der wäßrigen Phase hinzugefügt werden kann, liegt im allgemeinen zwischen 100 ul und 1.000 ul pro ml wäßriger Phase und vorzugsweise zwischen 200 ul und 500 ul pro ml wäßriger Phase.
Gemäß der Erfindung muß der pH-Wert der wäßrigen Phase mittels einer pharmazeutisch annehmbaren Säure oder eines geeigneten Puffers zwischen 1 und 7, beispielsweise mittels eines Acetatpuffers auf 4,3 eingestellt werden. Wenn der pH einen Wert von 7 übersteigt, erhält man Kapseln mit einem Durchmesser größer als 500 Nanometer, ja sogar Kapseln mit einer Größe von mehr als einem Mikrometer.
Das Volumenverhältnis der wäßrigen Phase und der öligen Phase liegt im allgemeinen zwischen 1/100 und 20/100 und vorzugsweise zwischen 5/100 und 15/100.
Die Tenside, die in den erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen verwendet werden können, sind die pharmazeutisch annehmbaren Tenside. Sie können natürliche Tenside, wie beispielsweise Deoxycholsäure oder andere Salze von Gallensäuren oder deren Derivate, oder synthetische Tenside sein. In diesem letzten Fall können sie entweder vom anionischen Typ (wie Natriumlaurylsulfat oder Natriumdioctylsulfosuccinat) oder vom kationischen Typ (wie die quartären Ammoniumsalze) oder auch vom nichtionischen Typ (wie die polyoxyethylenierten oder nicht polyoxyethylenierten Sorbitanfettsäureester, beispielsweise Span 80, oder die Mischderivate von Ethylenoxid und Propylenglykol, beispielsweise Pluronic F68) sein.
Von der Anmelderin ausgeführte Versuche haben die Notwendigkeit der gleichzeitigen Gegenwart eines Tensids in der wäßrigen Phase und in der öligen Phase gezeigt, um die Größe der erfindungsgemäßen Nanokapsefn kleiner als 500 Nanometer und vorzugsweise größer als 80 Nanometer zu erhalten.
Die Tenside werden jeweils in der geeigneten Flüssigkeit, die die wäßrige innere Phase oder die ölige äußere Phase bildet, gelöst. Beispielsweise verwendet man in der wäßrigen Phase Natriumlaurylsulfat, Natriumdioctylsulfosuccinat, die Polyoxyethylen-Sorbitanfettsäureester und die Mischderivate von Ethylenoxid und Propylenglykol und Polyethoxyethylenglykol, vorzugsweise verwendet man Natriumlaurylsulfat. In der öligen Phase verwendet man Sorbitanester und lösliche Salze von Gallensäuren, vorzugsweise Sorbitanmonooleat (Span 80) oder Deoxycholsäure.
Die Konzentration des Tensids in der wäßrigen Phase liegt im allgemeinen zwischen 0,1 Gew.-% und 10 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 3 Gew.-% und 5 Gew.-% Tensid pro Volumen wäßriger Phase.
Die Konzentration des Tensids in der öligen Phase liegt im allgemeinen zwischen 0,1 Gew.-% und 20 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 5 Gew.-% und 15 Gew.-% Tensid pro Volumen öliger Phase.
Die Wand der Nanokapseln, die sich in den erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen in Suspension befinden, wird aus einem biologisch abbaubaren Poly(alkyl-2-cyanoacrylat) gebildet, das durch micellare Polymerisation wenigstens eines Alkyl-2-cyanoacrylats, in dem der Alkylrest, der linear oder verzweigt sein kann, 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, erhalten wird. Die Poly(alkyl- 2-cyanoacrylate), die sich besonders gut für die vorliegende Erfindung eignen, werden durch micellare Polymerisation des n-Butyl-2-cyanoacryiats und des n- Hexyl-2-cyanoacrylats erhalten. Diese Alkyl-2-cyanoacrylate können allein oder im Gemisch verwendet werden, wobei es sich versteht, daß die Wand der Nanokapseln aus Polymeren oder Copolymeren von Alkyl-2-cyanoacrylaten bestehen kann.
Das Alkyl-2-cyanoacrylat wird so, wie es ist, ohne Lösungsmittel, in das Polymerisationsmedium gegeben. Gemäß der Erfindung erfolgt diese Polymerisation bei Raumtemperatur während einer Dauer, die vorzugsweise zwischen 3 und 8 Stunden liegt.
Die therapeutisch wirksame Substanz, die in den erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen verwendet wird, ist in der wäßrigen Phase, die in dem zentralen Hohlraum der Nanokapseln vorhanden ist, enthalten. Jede medikamentöse Substanz, die in Wasser löslich ist oder in Wasser wenig löslich ist, kann in diesen Zusammensetzungen verwendet werden. Insbesondere eignen sich die neuen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen vorteilhaft für die Einkapselung von Polypeptiden, wie Calcitonin, Somatostatin oder Insulin, und von Polysacchariden, wie Heparin. Es ist gut bekannt, daß diese Produkte sehr schnell von den proteolytischen Enzymen, die im gastrointestinalen Trakt vorhanden sind, abgebaut werden, wenn sie auf oralem Weg verabreicht werden. Dagegen zeigen die auf diese Produkte angewendeten erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, dank der Einkapselung des Wirkstoffs, eine signifikante pharmazeutische Wirksamkeit, wenn sie auf diesem gleichen Weg verabreicht werden.
Die erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung und deren Herstellungsverfahren, die eben beschrieben worden sind, weisen, verglichen mit dem Stand der Technik, sehr bedeutende Vorteile auf:
- Erhalt von Nanokapseln mit einem Durchmesser kleiner als 500 Nanometer und ganz besonders von 80 bis 450 Nanometern, daher eine ausgezeichnete Aufnahme an der Darmschleimhaut;
- ausgezeichnete physikalische Stabilität der erhaltenen Nanokapseln nach wenigstens 18 Monaten bei Raumtemperatur und bei 4ºC;
- wegen der vollkommenen Abwesenheit von organischen Lösungsmitteln bei der Herstellung der Nanokapseln und der pharmazeutischen Zusammensetzung rechtfertigt sich die arbeitsintensive Trennung und Reinigung der Nanokapseln, um sie von jeglicher Spur von Lösungsmittel, das mit einer therapeutischen Anwendung nicht kompatibel ist, zu befreien, nicht mehr;
- wegen der Abwesenheit von Makromolekülen tierischen Ursprungs, wie Albumin und Dextran, gibt es kein Risiko von unerwünschten immunologischen Reaktionen (beispielsweise anaphylaktischer Schock);
- weil alle Bestandteile (Öl, Wasser, Tenside) unter den pharmazeutisch annehmbaren Substanzen ausgewählt worden sind, erhält man eine direkt gebrauchsfertige pharmazeutische Zusammensetzung, deren Unschädlichkeit sichergestellt ist. Die erhaltene Zusammensetzung kann folglich direkt auf oralem Weg (oder gegebenenfalls auch auf intramuskulärem Weg) verabreicht werden und erfordert keine vorherige Isolierung der Nanokapseln, deren Reinigung oder deren Redispersion in einem geeigneten Medium. Außerdem kann sie auch direkt für die Kapselherstellung für die orale Verabreichung verwendet werden;
- die pharmazeutische Zusammensetzung wird durch ein einfaches Verfahren hergestellt, das leicht in industriellen Maßstab übertragbar ist.
Die folgenden Beispiele werden zur Erläuterung der Erfindung angegeben, ohne sie zu beschränken. Die Beispiele 1 bis 5 und 8 sind ganz besonders dazu bestimmt, das Verfahren zur Herstellung der Suspension der Nanokapseln, die eine wäßrige Phase einschließen, in Öl zu erläutern, die Beispiele 6, 7 und 9 bis 16 erläutern eine pharmazeutische Zusammensetzung in Form von Nanokapseln, die eine Substanz mit therapeutischer Wirksamkeit einschließen.
Die physikalische Stabilität der so erhaltenen pharmazeutischen Zubereitung wird durch die direkte Beobachtung der Abwesenheit einer Bildung von zwei getrennten Phasen, wäßrig und ölig, nach mehreren Monaten Stehenlassen sowie durch die Messung der mittleren Größe der in Öl dispergierten Nanokapseln in regelmäßigen Zeitabständen bestimmt. Die mittlere Größe der Nanokapseln wird mit Hilfe eines Geräts "Coulter Model N4MD Sub-micron Particle Analyser" gemessen.

Beispiel 1.

Man gibt langsam 1 ml wäßrigen Acetatpuffer mit pH 4,3 (Zusammensetzung des Puffers: Eisessig 2 g, Natriumacetat 2 g, Natriumchlorid 7,5 g, entmineralisiertes Wasser, um auf 1 Liter aufzufüllen), der 5 Gew.-% Natriumlaurylsulfat pro Volumen enthält, bei Raumtemperatur unter heftigem Rühren (1200 Upm) zu 10 ml Miglyol 812 (neutrales Öl, das aus einem Gemisch von Triglyceriden gesättigter C&sub8;- bis C&sub1;&sub0;- Fettsäuren gebildet wird), das 15 Gew.-% Sorbitanmonooleat (Span 80) pro Volumen enthält. Die Suspension wird unter den gleichen Bedingungen 15 Minuten lang gerührt, dann fügt man 100 ul n-Butyl-2-cyanoacrylat hinzu, und man läßt die Polymerisation des Monomers 240 Minuten lang erfolgen. Man erhält so in dem Öl suspendierte Nanokapseln mit wäßrigem Inhalt, die eine mittlere Größe von 255 Nanometern haben.
Diese Nanokapseln weisen nach Aufbewahren über wenigstens 18 Monate bei Raumtemperatur und bei 4ºC keine signifikante Veränderung ihrer Größe auf.

Beispiel 2.

Unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 stellt man Nanokapseln her, aber man ersetzt den wäßrigen Acetatpuffer durch einen wäßrigen Phosphatpuffer mit pH 7 (Zusammensetzung des Puffers: 39 ml einer 0,2-molaren Lösung von NaH&sub2;PO&sub4; · H&sub2;O, 61 ml einer 0,2-molaren Lösung von Na&sub2;HPO&sub4; · 2H&sub2;O und 100 ml destilliertes Wasser).
Die erhaltenen Nanokapseln mit wäßrigem Inhalt haben eine mittlere Größe von 422 Nanometern.

Beispiel 3.

Man arbeitet unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1, aber zusätzlich enthält die wäßrige Phase 0,25 mg eines in Wasser unlöslichen Farbstoffs (FDC Blue 2 HT Aluminium, Lake cert. Nr. AA2041, Colorcon) in Suspension.
Man erhält so Nanokapseln, die eine wäßrige Suspension des Farbstoffs enthalten und eine mittlere Größe von 246 Nanometern haben.

Beispiel 4.

Unter Verwendung des gleichen Verfahrens wie in Beispiel 1 stellt man Nanokapseln her, aber diesmal ist die ölige Phase Miglyol 829 (ein Öl, das aus einem Gemisch von Triglyceriden gesättigter C&sub8;- bis C&sub1;&sub0;-Fettsäuren und 15 bis 20% Bernsteinsäure gebildet wird).
Man erhält so Nanokapseln mit wäßrigem Inhalt, die eine mittlere Größe von 246 Nanometern haben.

Beispiel 5.

Man stellt gemäß dem Verfahren des Beispiels 1 Nanokapseln her, aber man ersetzt das n-Butyl-2-cyanoacrylat durch das n-Hexyl-2-cyanoacrylat, und man läßt 8 Stunden lang polymerisieren.
Man erhält Nanokapseln mit wäßrigem Inhalt, die eine mittlere Größe von 213 Nanometern haben.
Die physikalische Stabilität dieser Nanokapseln ist ausgezeichnet: nach Aufbewahren bei Raumtemperatur über wenigstens 12 Monate beobachtet man keine signifikante Veränderung ihrer Größe.

Beispiel 6.

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, aber die wäßrige Phase enthält auch 1100 UI Calcitonin.
Man erhält Nanokapseln mit einer mittleren Größe von 177 Nanometern, deren wäßrige Phase das Medikament enthält.
Die physikalische Stabilität dieser Nanokapseln ist ausgezeichnet: nach wenigstens 12 Monaten Aufbewahrung bei Raumtemperatur oder bei 4ºC gibt es keine signifikante Veränderung ihrer Größe.

Beispiel 7.

Man stellt gemäß dem Verfahren des Beispiels 1 Nanokapseln her, aber man ersetzt das n-Butyl-2-cyanoacrylat durch das n-Hexyl-2-cyanoacrylat und die wäßrige Phase enthält zusätzlich 1100 UI Calcitonin. Nach 4 Stunden Polymerisation erhält man Nanokapseln mit einer mittleren Größe von 211 Nanometern, deren wäßrige Phase das Medikament enthält. Die physikalische Stabilität dieser Kapseln ist ausgezeichnet, über wenigstens 11 Monate Aufbewahrung bei Raumtemperatur und bei 4ºC gibt es keine signifikante Veränderung ihrer Größe.

Beispiel 8.

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, aber die wäßrige Phase enthält 400 ul Ethanol.
Nach 4 Stunden Polymerisation haben die erhaltenen Nanokapseln mit wäßrigem Inhalt eine mittlere Größe von 211 Nanometern.
Die physikalische Stabilität dieser Nanokapseln ist ausgezeichnet: nach wenigstens 12 Monaten Aufbewahrung bei Raumtemperatur oder bei 4ºC zeigt sich keine signifikante Veränderung der Größe.
Diese Nanokapseln, die eine geringe Menge Ethanol einschließen, weisen eine Festigkeit der Wand auf, die höher ist als diejenige der in Beispiel 1 hergestellten Nanokapseln, die kein Ethanol enthalten.
Diese Festigkeit der Wand wird mittels eines Zentrifugationsversuchs bestimmt, in dessen Verlauf die in dem Öl suspendierten Nanokapseln zwei Stunden lang mit 20.000 Umdrehungen pro Minute zentrifugiert werden. Die in diesem Beispiel hergestellten Nanokapseln bestehen diesen Versuch einwandfrei.

Beispiel 9.

Unter Verwendung des Verfahrens des Beispiels 8 stellt man Nanokapseln her, deren wäßrige Phase eine 0,025%ige Lösung (Gewicht pro Volumen) von Methylen blau in Wasser ist. Man erhält Nanokapseln mit einer mittleren Größe von 205 Nanometern. Der Prozentsatz der Einkapselung des Farbstoffs erreicht 98,3%.

Beispiel 10.

Unter Verwendung des Verfahrens des Beispiels 8 stellt man Nanokapseln her, deren wäßrige Phase 300 Einheiten USP Heparin enthält. Man erhält Nanokapseln mit einer mittleren Größe von 137 Nanometern.

Beispiel 11.

Unter Verwendung des Verfahrens des Beispiels 8 stellt man Nanokapseln her, deren wäßrige Phase 0,9 mg Somatostatin enthält. Man erhält Nanokapseln mit einer mittleren Größe von 201 Nanometern.

Beispiel 12.

Unter Verwendung des Verfahrens des Beispiels 8, stellt man Nanokapseln her, deren wäßrige Phase 11.000 UI Calcitonin enthält. Die mittlere Größe der in dieser Zubereitung suspendierten Nanokapseln beträgt 211 Nanometer. Man fügt in Miglyol 812 dispergierte Deoxycholsäure hinzu, um eine 0,02-molare Konzentration an Deoxycholsäure in dem Gemisch zu erhalten.

Beispiel 13.

Man verfährt wie in Beispiel 12 angegeben, aber die wäßrige Phase enthält 110.000 UI Calcitonin. Die mittlere Größe der erhaltenen Nanokapseln beträgt 225 Nanometer.

Beispiel 14.

Dieses Beispiel hat das Ziel, die Wirksamkeit von verschiedenen Calcitoninzubereitungen zu vergleichen, die an Ratten auf verschiedenen Wegen verabreicht werden: oral, duodenal, ileal und intravenös.
Die physiologische Antwort auf die Verabreichung von Calcitonin an den Organismus zeigt sich durch eine Verringerung des Gehalts an frei im Blut zirkulierendem Calcium.
Die Suspension von Calcitonin enthaltenden Nanokapseln, die in Beispiel 13 erhalten wurde, wird männlichen Wistar-Ratten (Gewicht: 200 ± 20 g), die mit Pentobarbital (60 mg/kg) betäubt worden sind, in der Dosis von 20 UI Calcitonin pro Tier auf oralem, duodenalem oder ilealem Weg verabreicht.
Die gleiche Dosis Calcitonin wird zum Vergleich in Form einer wäßrigen Lösung auf intravenösem Weg an Kontrollratten verabreicht.
In regelmäßigen Abständen werden Blutproben aus einer Schwanzvene entnommen. Nach Koagulation des Bluts und Zentrifugieren (2 · 10 Minuten mit 6.000 Upm) werden die Seren verdünnt und einer Bestimmung des Calciums mit Hilfe eines Atomabsorptionsspektrometers unterzogen. Die Ergebnisse der Bestimmungen, die jeder Verabreichungsart entsprechen, ermöglichen es, eine Graphik zu erstellen, die den Prozentsatz des Calciumgehalts im Serum in Abhängigkeit von der Zeit wiedergibt. Die Flächen unter den Kurven, die den Verabreichungen auf oralem, duodenalem oder ilealem Weg entsprechen, werden berechnet und mit denjenigen, die durch intravenöse Verabreichung, die der maximalen beobachteten Wirksamkeit entspricht und deshalb gleich 100% gesetzt wird, erhalten werden, verglichen.
Die Ergebnisse dieser Versuche zeigen, daß man, 4 Stunden nachdem die Calcitoninzubereitung dem Tier entweder auf oralem Weg oder direkt in das Duodenum oder das Ileum verabreicht worden war, in allen Fällen eine Verringerung des Calciumgehalts im Serum beobachtet, die 73% der Wirkung entspricht, die durch die intravenöse Verabreichung der gleichen Dosis Calcitonin erzeugt wird. Die nach der oralen Verabreichung einer erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzung erhaltene Wirksamkeit ist folglich ebenso gut wie diejenige, die nach Verabreichung der gleichen Zubereitung auf einem heikleren Weg, dem intraduodenalen Weg oder dem ilealen Weg, beobachtet wird.

Beispiel 15.

Man verfährt wie in Beispiel 1 angegeben, aber der wäßrige Acetatpuffer mit pH 4,3 wird durch einen wäßrigen Acetatpuffer mit pH 3,6 ersetzt (Zusammensetzung des Puffes: 46,3 ml einer 0,2-molaren Eisessiglösung, 3,7 ml einer 0,2- molaren Natriumacetatlösung und 50 ml destilliertes Wasser). Außerdem enthält die wäßrige Phase 780 UI Insulin-Zink vom Rind und 200 ul Ethanol.
Man erhält Nanokapseln mit wäßrigem Inhalt, die eine mittlere Größe von 260 Nanometern haben.

Beispiel 16. Einfluß des Ethanols auf die Festigkeit der Nanokapseln.

Die Beobachtungen des Beispiels 8 bezüglich der Festigkeit der Wände der Nanokapseln in Gegenwart oder in Abwesenheit von Ethanol in der wäßrigen Phase finden eine Bestätigung durch den in diesem Beispiel ausgeführten Versuch.
Gemäß den Bedingungen des in Beispiel 14 beschriebenen Versuchs verabreicht man die in Beispiel 12 hergestellte Zusammensetzung, die 400 ul Ethanol und 0,02 mol Deoxycholsäure enthält, sowie eine Zusammensetzung, die gemäß dem gleichen Verfahren des Beispiels 12 hergestellt wurde, die aber kein Ethanol enthält, auf oralem Weg an Ratten. Die erhaltenen Ergebnisse werden mit der Wirkung, die durch intravenöse Verabreichung einer identischen Calcitonindosis in wäßriger Lösung erhalten wird, wie in Beispiel 14 verglichen.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle I angegeben. Die Spalte 3 dieser Tabelle gibt die Verringerung des Calciumgehalts im Serum innnerhalb von vier Stunden in % an. TABELLE
Diese Tabelle zeigt, daß die Zusammensetzung, die kein Ethanol enthält, innerhalb von vier Stunden eine Verringerung des Calciumgehalts im Serum von nur 7% bewirkt, im Gegensatz zu einer Zusammensetzung, die Ethanol enthält, die eine Verringerung von 48% bewirkt.
Dieser Unterschied erklärt sich durch die Tatsache, daß die Festigkeit der Wände der Nanokapseln, die kein Ethanol enthalten, geringer ist. Demzufolge widersteht ein bedeutender Anteil dieser Nanokapseln dem Durchgang durch den Magen nicht, wo eine nicht vernachlässigbare Menge an Calcitonin unter der Wirkung der proteolytischen Enzyme verdaut wird. Daraus ergibt sich, daß nur eine geringere Menge an Calcitonin den Darm erreicht, wo es tatsächlich resorbiert wird, die so eine weniger intensive physiologische Antwort bewirkt.

Beispiel 17. (Vergleich).

Unter Verwendung des Verfahrens des Beispiels 8 versuchte man Nanokapseln herzustellen, deren wäßrige Phase eine steigende Menge an Rinderserumalbumin (BSA Nr. A-8022, verkauft von Sigma Corp.) gleich 50, 100, 150 und 300 mg pro Milliliter wäßriger Phase enthält.
Unter Verwendung des Verfahrens des Beispiels 12 versuchte man auch Nanokapseln herzustellen, deren wäßrige Phase auch BSA in einer Menge von 300 mg/ml enthält.
In allen Fällen erhält man eine Zubereitung, die zwei Populationen von Kapseln enthält, die sich durch ihre mittleren Größen unterscheiden.
In der Tabelle II gibt man die mittlere Größe der Kapseln und den Prozentsatz von jeder der beiden Kapselpopulationen, die in Abhängigkeit vom Gehalt an BSA in der wäßrigen Phase erhalten werden, an. TABELLE II
Die Ergebnisse der Tabelle II zeigen, daß die Gegenwart eines Biopolymers, wie Rinderserumalbumin (wie in der japanischen Patentanmeldung 61521/85), es nicht ermöglicht, eine erfindungsgemäße Zusammensetzung zu erhalten, die eine homogene Population von Nanokapseln mit einer mittleren Größe kleiner als 500 Nanometer enthält. Der Prozentsatz an Nanokapseln sinkt in dem Maße, wie die Menge an BSA, die in der wäßrigen Phase vorhanden ist, steigt und ist praktisch Null, wenn diese Menge gleich 300 mg BSA pro Milliliter wäßriger Phase ist.

Claims

1. Pharmazeutische Zusammensetzung in Form einer kolloidalen Suspension von Nanokapseln, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine ölige Phase umfaßt, die im wesentlichen aus einem Öl besteht, das in Lösung ein Tensid und in Suspension Nanokapseln mit einem Durchmesser kleiner als 500 Nanometer enthält, die eine wäßrige Phase einschließen, die im wesentlichen aus einer Lösung oder einer Suspension einer Substanz mit therapeutischer Wirksamkeit und eines Tensids in Wasser besteht, deren pH-Wert zwischen 1 und 7 liegt, wobei die Wand besagter Nanokapseln durch ein Poly(alkyl-2-cyanoacrylat), dessen Alkylrest 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, gebildet wird.

2. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz mit therapeutischer Wirksamkeit ein Polypeptid oder ein Polysaccharid ist.

3. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz mit therapeutischer Wirksamkeit Calcitonin, Somatostatin, Insulin oder Heparin ist.

4. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Phase eine Menge an Ethanol enthält, die zwischen 100 ul und 1.000 ul, vorzugsweise zwischen 200 ul und 500 ul pro Milliliter wäßriger Phase liegt.

5. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl ein Pflanzenöl, ein Mineralöl oder eine ölige Verbindung, ausgewählt unter Benzylbenzoat und den Glyceriden höherer Fettsäuren, ist.

6. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumenverhältnis der wäßrigen Phase und der öligen Phase zwischen 1/100 und 20/100, vorzugsweise zwischen 5/100 und 15/100 liegt.

7. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid in der wäßrigen Phase unter Natriumlaurylsulfat, Natriumdioctylsulfosuccinat, den Polyoxyethylen-Sorbitanfettsäure estern, den Mischderivaten von Ethylenoxid und Propylenglykol und dem Polyethoxyethylenglykol, vorzugsweise dem Natriumlaurylsulfat ausgewählt ist.

8. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Tensids in der wäßrigen Phase zwischen 0,1 Gew.-% und 10 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 3 Gew.-% und 5 Gew.-% Tensid pro Volumen wäßriger Phase liegt.

9. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid in der öligen Phase unter den Sorbitanfettsäureestern und den löslichen Salzen von Gallensäuren, vorzugsweise dem Sorbitanmonooleat ausgewählt ist.

10. Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Tensids in der öligen Phase zwischen 0,1 Gew.-% und 20 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 5 Gew.-% und 15 Gew.-% Tensid pro Volumen öliger Phase liegt.

11. Verfahren zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß:

(a) man eine wäßrige Phase herstellt, die im wesentlichen aus einer Lösung oder einer Suspension einer Substanz mit therapeutischer Wirksamkeit und eines Tensids in Wasser besteht, deren pH-Wert zwischen 1 und 7 liegt;

(b) man diese wäßrige Phase unter Rühren langsam in eine ölige Phase gibt, die im wesentlichen aus einem Öl besteht, das ein Tensid in Lösung enthält;

(c) man unter Rühren zu der so erhaltenen Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ wenigstens ein Alkyl-2-cyanoacrylat, dessen Alkylrest 1 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, so, wie es ist, ohne Lösungsmittel hinzufügt, man dann sich die Polymerisation bei Raumtemperatur während einer Zeitdauer, die ausreicht, damit das eingebrachte Alkyl-2-cyanoacrylat polymerisiert wird, erfolgen läßt, und man als Produkt des Verfahrens eine Suspension von Nanokapseln mit einem Durchmesser kleiner als 500 Nanometer, die besagte wäßrige Phase einschließen, in der öligen Phase gewinnt.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerisation des Alkyl-2-cyanoacrylats während einer Dauer von 3 bis 8 Stunden ausgeführt wird.

13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz mit therapeutischer Wirksamkeit Calcitonin, Somatostatin, Insulin oder Heparin ist.

14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Phase eine Menge an Ethanol enthält, die zwischen 100 ul und 1.000 ul, vorzugsweise zwischen 200 ul und 500 ul pro Milliliter wäßriger Phase liegt.

15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid in der wäßrigen Phase Natriumlaurylsulfat ist.

16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Tensids in der wäßrigen Phase zwischen 0,1 Gew.-% und 10 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 3 Gew.-% und 5 Gew.-% Tensid pro Volumen wäßriger Phase liegt.

17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Tensid in der öligen Phase Sorbitanmonooleat ist.

18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Tensids in der öligen Phase zwischen 0,1 Gew.-% und 20 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 5 Gew.-% und 15 Gew.-% Tensid pro Volumen öliger Phase liegt.