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GRUNDLAGEN
DER ERFINDUNG
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Viele Krankheiten oder Zustände erfordern
eine Verabreichung einer konstanten oder dauerhaften Menge eines
Medikaments oder biologisch aktiven Agens, um die beste prophylaktische
oder therapeutische Wirkung bereitzustellen. Dies kann mit einem
multiplen Dosierungsschema oder durch Einsatz eines Systems erreicht
werden, das das Arzneimittel über
einen langen Zeitraum abgibt.
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Systeme zur Abgabe andauernder Medikationslevel
nutzen biologisch abbaubare Materialien, wie beispielsweise Polymere,
die das Arzneimittel einkapseln. Die Verwendung biologisch abbaubarer
Polymere, zum Beispiel in Form von Mikropartikeln oder Mikroträger, stellt
eine dauerhafte Abgabe von Medikamenten durch Nutzung der inhärenten biologischen
Abbaubarkeit des Polymers zur Steuerung der Abgabe des Medikaments bereit
und führt
dadurch zu einer gleichmäßigeren
dauerhaften Medikation und einem verbesserten Wohlbefinden der Patienten.
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Bestimmte Verfahren zur Herstellung
von Depot-Mitteln auf Polymerbasis umfassen die Schritte Lösen eines
Polymers in einem Lösemittel,
Zugabe des einzubauenden aktiven Agens zu der Polymer-Lösung und Entfernung
des Lösemittels
von der Mischung, wobei sich dadurch eine Polymermatrix mit dem über die
gesamte Matrix verteilten aktiven Agens bildet.
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Viele dieser Verfahren zur Herstellung
von Depot-Mitteln auf Polymerbasis verwenden ein Lösemittel oder
eine Mischung aus Lösemitteln,
die das Polymer solubilisieren, vermögen aber nicht, das einzubauende aktive
Agens zu solubilisieren. Deshalb sind diese Verfahren nachteilig,
zum Beispiel wegen des Fehlens geeigneter Lösemittel, die in der Lage sind,
sowohl das aktive Agens als auch das Polymer zu lösen und
die nicht toxisch, biologisch verträglich sind und ohne weiteres
vom Endprodukt entfernt werden können;
das aktive Agens in aktiver Form solubilisieren; und die Einkapselungseffizienz
des aktiven Agens optimieren, um ein Mittel mit den gewünschten
Abgabescharakteristika zu erhalten.
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Die folgenden Dokumente beschreiben
bekannte Verfahren zur Herstellung von Mitteln zur kontrollierten
Abgabe.
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W097/07788 legt eine Zusammensetzung
für die
Dauerabgabe eines biologisch aktiven Agens in vivo offen. Die Zusammensetzung
umfasst Mikroträger,
die ein erstes biologisch verträgliches
Festphasen-Material und ein biologisch aktives Agens umfassen, worin
besagte Mikroträger
die in vivo Abgabe des biologisch aktiven Agens aufrechterhalten.
Die Zusammensetzung enthält
ebenfalls Partikel eines zweiten biokompatiblen Festphasen-Materials,
worin das zweite Festphasen-Material außerdem die in vivo Abgabe des
biologisch aktiven Agens unterstützt.
W097/07788 betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Aufrechterhaltung
wirksamer Serumspiegel eines biologisch aktiven Agens in einer Person,
einschließlich
der Bildung einer injizierbaren Dosis, die eine wirksame Menge eines
biologisch aktiven Agens enthält,
worin das Agens in einem Mikroträger
enthalten ist, mit einer den Abgabezeitraum aufrechthaltender Menge
an Festphasen-Material. Das Verfahren umfasst außerdem die Verabreichung der
injizierbaren Dosis an eine Person.
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W099/13780 legt eine Niedertemperatur-Bildung
von Mikrosphären
zur kontrollierten Abgabe offen, wobei das Verfahren zur Herstellung
von Mikrosphären
sehr kalte Temperaturen nutzt, um Mischungen aus Polymer/biologisch
aktivem Agens in polymeren Mikrosphären mit einer sehr hohen Retention
von biologischer Aktivität
und Material zu gefrieren. Polymer wird gemeinsam mit aktivem Agens
in einem Lösemittel
gelöst,
wobei das Agens entweder in dem Lösemittel gelöst oder
in Form von Mikropartikeln in dem Lösemittel dispergiert sein kann.
Die Mischung aus Polymer/aktivem Agens wird in ein Gefäß, das ein
flüssiges
Nichtlösemittel
enthält,
allein oder gefroren und überschichtet
mit einem verflüssigten
Gas bei einer Temperatur unter dem Gefrierpunkt der Lösung aus
Polymer/aktivem Agens zerstäubt.
Das kalte verflüssigte
Gas oder die kalte Flüssigkeit
gefriert sofort die Polymertröpfchen.
Wenn die Tröpfchen
und das Nichtlösemittel
für das
Polymer erwärmt wird,
taut das Lösemittel
in den Tröpfchen
und wird in das Nichtlösemittel
extrahiert, was zu erstarrten Mikrosphären führt.
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Deshalb besteht ein Bedarf an verbesserten
Verfahren zur Herstellung eines Depot-Mittels auf Polymerbasis,
insbesondere Mittel mit einer hohen Beladung an aktivem Agens.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung basiert
auf der Entdeckung, dass ein verbessertes Depot-Mittel auf Polymerbasis
erhalten werden kann, wenn eine kontinuierliche Phase, die sowohl
das Polymer als auch das aktive Agens zu solubilisieren vermag,
im Verfahren zur Herstellung des Mittels eingesetzt ist. Ein unerwarteter
Vorteil der damit erhaltenen Depot-Mittel ist, dass sie eine sehr
hohe Beladung mit aktivem Agens tragen können. Zum Beispiel kann das
Mittel ein relatives Gewicht an aktivem Agens, das das Polymer-Gesamtgewicht übersteigt
(z. B. mit mehr als 50 Gew.-% des Gesamtgewichts des Mittels vorliegen),
mit einer verbesserten Einkapselungseffizienz und verbesserten Abgabecharakteristika
erlangen.
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Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung
ist, dass sie die Herstellung kleiner Mikropartikel ermöglicht,
die ein eingekapseltes Arzneimittel enthalten und verbesserte Abgabecharakteristika
zeigen. Ein weiterer Vorteil ist, dass sie die Solubilitätseigenschaften
des aktiven Agens zu nutzen vermag, um die Partikelgröße des aktiven
Agens zu beeinflussen, was außerdem
verbesserte Abgabecharakteristika ermöglicht. Zusätzlich kann das Verfahren zur
Herstellung der Mikropartikel verbessert werden, da das Verfahren
die Sterilfiltration von Komponenten erlaubt oder die Zerstäubung der
Dispersion oder Lösung
aus Polymer/aktivem Agens erleichtert.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
folglich ein Depot-Mittel auf Polymerbasis und Verfahren zur Bildung und
Anwendung besagten Mittels für
die Dauerabgabe eines aktiven Agens. Das verbesserte Verfahren der Erfindung
zur Bildung des Depot-Mittels auf Polymerbasis nutzt eine kontinuierliche
Phase, die zum Beispiel ein oder mehrere Polymer-Lösemittel,
eine Mischung aus Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel
oder eine Mischung aus Polymer-Lösemittel/aktives
Agens-Nichtlösemittel
umfasst, um das Polymer zu lösen
und das aktive Agens in der Polymer-Lösung zu solubilisieren. Es
ist ebenfalls von der hier beschriebenen Erfindung ein Verfahren
umfasst, worin die kontinuierliche Phase eine Mischung aus Polymer-Lösemittel/aktives Agens-Nichtlösemittel
umfasst und das aktive Agens als ein Mikropartikulat vorliegt. Für die Zwecke
der Erfindung beschreibt der Ausdruck „Mikropartikulat" den Zustand, wo
das aktive Agens in der kontinuierlichen Phase mit einer Konzentration
des aktiven Agens dispergiert ist, die einer Solubilisierung des
aktiven Agens nahe kommt, oder wo das aktive Agens als eine Kombination
aus sowohl dispergiertem Partikulat als auch solubilisiertem aktivem
Agens vorliegt. Typischerweise ist das Mikropartikulat durch Mischen
eines Nichtlösemittels des
aktiven Agens mit einer das aktive Agens enthaltenden Lösung gebildet,
was dadurch zu einer partiellen oder kompletten Fällung des
aktiven Agens führt
(auch als „Mikropartikulat-Verfahren" bezeichnet).
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In einer Anwendungsform umfasst das
Verfahren (a) Bilden einer Lösung
aus Polymer/aktivem Agens durch Mischen eines Polymers, einer kontinuierlichen
Phase, umfassend ein oder mehrere Polymer-Lösemittel, und eines aktiven
Agens, worin das Polymer und das aktive Agens in entsprechenden
Konzentrationen vorliegen, so dass das Endprodukt mehr als 50 Gew.-%
aktives Agens enthält;
und (b) Entfernung der kontinuierlichen Phase von Schritt (a), wobei
dadurch eine feste Matrix aus Polymer/aktivem Agens sich bildet.
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Das Verfahren kann außerdem den
Schritt der Bildung von Tröpfchen
der Lösung
aus Polymer/aktivem Agens vor der Entfernung der kontinuierlichen
Phase umfassen. Außerdem
kann das Verfahren das Gefrieren der Tröpfchen vor Entfernung der kontinuierlichen
Phase umfassen. Gemäß dem Verfahren
der Erfindung können
die Tröpfchen
Mikrotröpfchen
sein. In einer bestimmten Anwendungsform, worin Tröpfchen gebildet
und dann gefroren werden, kann die kontinuierliche Phase durch ein
Extraktionsverfahren entfernt werden. Alternativ kann die kontinuierliche
Phase durch ein Verdampfungsverfahren oder eine Kombination eines Verdampfungs-
und Extraktionsverfahrens entfernt werden.
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Wenn die kontinuierliche Phase ein
oder mehrere Polymer-Lösemittel
umfasst, ist jede beliebige Kombination aus Polymer-Lösemitteln,
die mischbar ist und sowohl das Polymer als auch das aktive Agens
löst, für die Verwendung
in der Erfindung geeignet. Dimethylsulfoxid (auch als DMSO bezeichnet)
ist bevorzugt, da es ein gutes Lösemittel
für viele
Polymere und aktive Agentien ist, einschließlich wasserlöslicher
Agentien wie beispielsweise Peptide, Antigene oder niedermolekulare
Arzneimittel. Andere geeignete Lösemittel,
insbesondere für
PLGA-Polymere umfassen DMSO, Ethylacetat, Methylacetat, Methylenchlorid,
Chloroform, Hexafluorisopropanol, Aceton und Kombinationen davon.
Vorzugsweise ist das Polymer-Lösemittel
pharmazeutisch verträglich.
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In einer anderen Anwendungsform umfasst
das Verfahren zur Herstellung eines Depot-Mittels auf Polymerbasis
die Schritte: (a) Bildung einer Lösung aus Polymer/aktivem Agens
durch Mischen eines Polymers, einer wirksamen Menge eines aktiven
Agens und einer kontinuierlichen Phase, umfassend eine Mischung
Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel,
worin die Menge an Polymer-Nichtlösemittel
vom Bewirken der Solubilisierung des aktiven Agens bestimmt ist,
ohne eine wesentliche Fällung
des Polymers zu verursachen; und (b) Entfernung der kontinuierlichen
Phase von Schritt (a) von der Lösung
aus Polymer/aktivem Agens, wobei dadurch eine feste Matrix aus Polymer/aktivem
Agens sich bildet. In einer weiteren Anwendungsform liegt das aktive
Agens in einer Konzentration vor, so dass das Endprodukt oder Mittel
mehr als 50 Gew.-% aktives Agens enthält.
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Das Verfahren kann außerdem den
Schritt der Bildung von Tröpfchen
der Lösung
aus Polymer/aktivem Agens vor Entfernung der kontinuierlichen Phase
umfassen. Außerdem
kann das Verfahren ein Gefrieren der Tröpfchen vor Entfernung der kontinuierlichen
Phase umfassen. Gemäß dem Verfahren
der Erfindung können
die Tröpfchen
Mikrotröpfchen
sein. In einer bestimmten Anwendungsform, worin Tröpfchen gebildet
und dann gefroren werden, kann die kontinuierliche Phase durch ein
Extraktionsverfahren entfernt werden. Alternativ kann die kontinuierliche
Phase durch ein Verdampfungsverfahren oder eine Kombination eines
Verdampfungs- und Extraktionsverfahrens entfernt werden.
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Das Polymer-Nichtlösemittel
kann so ausgewählt
sein, dass es mit dem Polymer-Lösemittel
mischbar ist, es aber keine wesentliche Fällung des Polymers verursacht
und dem aktiven Agens nicht abträglich
ist. Vorzugsweise sind das Polymer-Lösemittel und das Polymer-Nichtlösemittel
pharmazeutisch verträglich.
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Geeignete Polymer-Nichtlösemittel
umfassen zum Beispiel Ethanol, Methanol, Wasser, Acetonitril (MeCN),
Dimethylformamid (DMF), Ethylether, Alkane wie beispielsweise Pentan,
Isopentan, Hexan, Heptan und Öle
wie beispielsweise Mineralöle,
Fischöle,
Silikonöle,
Pflanzenöle
oder Kombinationen davon. Pflanzenöle wie beispielsweise Olivenöl, Sesamöl, Sojabohnenöl, Färberdistelöl, Erdnussöl, Baumwollsamenöl, Kokosnussöl, Leinöl, Maisöl, Rizinusöl, Palmöl oder Kombinationen
davon sind zur Verwendung in der Erfindung bevorzugt. In besonderen
Anwendungsformen ist das Polymer-Lösemittel DMSO und das Nichtlösemittel
ist Ethanol oder Wasser.
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In einer anderen Anwendungsform umfasst
das Verfahren zur Bildung eines Depot-Mittels auf Polymerbasis die
Schritte (a) Bildung einer Mischung aus Polymer/aktivem Agens durch
Mischen eines Polymers, einer wirksamen Menge eines aktiven Agens
und einer kontinuierlichen Phase, umfassend eine Mischung aus Polymer-Lösemittel/aktives
Agens-Nichtlösemittel,
worin die Menge an aktives Agens-Nichtlösemittel vom Bewirken der Solubilisierung
des aktiven Agens bestimmt ist, oder alternativ Erhalten des aktiven
Agens als ein Mikropartikulat in der das Polymer enthaltenden kontinuierlichen
Phase; und (b) Entfernung der kontinuierlichen Phase von Schritt
(a), wobei dadurch eine feste Matrix aus Polymer/aktivem Agens sich
bildet. In einer weiteren Anwendungsform liegt das aktive Agens
in einer Konzentration vor, so dass das Endprodukt oder Mittel mehr
als 50 Gew.% aktives Agens enthält.
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Das Verfahren kann außerdem den
Schritt der Bildung von Tröpfchen
der Lösung
aus Polymer/aktivem Agens vor Entfernung der kontinuierlichen Phase
umfassen. Außerdem
kann das Verfahren ein Gefrieren der Tröpfchen vor Entfernung der kontinuierlichen
Phase umfassen. Gemäß dem Verfahren
der Erfindung können
die Tröpfchen
Mikrotröpfchen
sein. In einer bestimmten Anwendungsform, worin Tröpfchen gebildet
und dann gefroren werden, kann die kontinuierliche Phase durch ein
Extraktionsverfahren entfernt werden. Alternativ kann die kontinuierliche
Phase durch ein Verdampfungsverfahren oder eine Kombination eines
Verdampfungs- und Extraktionsverfahrens entfernt werden.
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Das Nichtlösemittel des aktiven Agens
kann so ausgewählt
sein, dass es mit dem Polymer-Lösemittel mischbar
ist, es aber keine wesentliche Fällung
des Polymers verursacht und dem aktiven Agens nicht abträglich ist.
Geeignete Nichtlösemittel
für das
aktive Agens sind von den Eigenschaften des aktiven Agens abhängig und
können
für Peptide
zum Beispiel Aceton, Ethanol und Methylenchlorid umfassen.
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Mit einem anderen Aspekt betrifft
die Erfindung ein Depot-Mittel auf Polymerbasis, das gemäß der Erfindung
hergestellt ist. Das Mittel umfasst eine Polymermatrix und ein in
der Matrix dispergiertes aktives Agens. Das mit dem Verfahren der
Erfindung gebildete Mittel zeigt eine einzigartige Mikrostruktur,
deren Porosität
als Funktion von Beladung, Polymerkonzentration und Art der eingesetzten
kontinuierlichen Phase variiert.
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Das Verfahren zur Anwendung des Depot-Mittels
auf Polymerbasis umfasst Bereitstellung einer Dauerabgabe eines
aktiven Agens in einer Person über
einen therapeutisch zweckdienlichen Zeitraum mittels Verabreichen
einer Dosis besagten Depot-Mittels auf Polymerbasis an die Person.
Die Erfindung stellt ebenfalls Verfahren zur Herstellung von Mikropartikeln
variierender Größe und/oder
Gestalt zur Verwendung bei bestimmten Applikationen bereit zum Beispiel
Applikationen wie beispielsweise Chemoembolisation, Impfstoff-Abgabe
oder zelluläre
Aufnahme, wo die Größe der Mikropartikel
sich unmittelbar auf die Leistung auswirkt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Plot des Prozentsatzes an Tieren in Diöstrus pro Behandlungsgruppe
von Rattengruppen, die mit Mikropartikeln behandelt wurden, die
unter Verwendung des Partikulat-Verfahrens, wie hier beschrieben,
und mit der angegebenen Azaline B Beladung hergestellt waren, gegen
die Zeit.
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2 ist
ein Plot des Prozentsatzes an Tieren in Diöstrus pro Behandlungsgruppe
von Rattengruppen, die mit Mikropartikeln mit der angegebenen Azaline
B Beladung behandelt wurden, die unter Verwendung des Verfahrens
der Erfindung gemäß Beispiel
1 bis 3, wie hier beschrieben, und mit der angegebenen Azaline B Beladung
hergestellt waren, gegen die Zeit.
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3 ist
ein Plot der Serumkonzentrationen (ng/ml) an Azaline B von Tiergruppen,
die mit Azaline B enthaltenden Mikropartikel behandelt wurden, die
unter Verwendung des Partikulat-Verfahrens und des Verfahrens der
Erfindung gemäß Beispiel
1 bis 3, wie hier beschrieben, hergestellt wurden und die angegebene Azaline
B Beladung besitzen, gegen die Zeit.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER
ERFINDUNG
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Die Merkmale und andere Details der
Erfindung werden hier wie auch in den Ansprüchen spezieller beschrieben
und aufgezeigt. Es ist zu verstehen, dass die speziellen Anwendungsformen
der Erfindung mit Hilfe von Beispielen gezeigt sind und nicht als
Einschränkung
der Erfindung zu verstehen sind. Die prinzipiellen Merkmale der
Erfindung können
in verschiedenen Anwendungsformen angewandt sein, ohne den Rahmen
der Erfindung zu verlassen.
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Eine Lösung, wie hier definiert, ist
eine Mischung aus einer oder mehreren Substanzen (als das Gelöste bezeichnet,
zum Beispiel das Polymer und das aktive Agens), die in einer oder
mehreren Substanzen (als das Lösemittel
oder die Lösemittel
bezeichnet, zum Beispiel DMSO oder eine Kombination aus DMSO und Methylenchlorid)
gelöst
sind. Für
Zwecke dieser Erfindung bezieht sich die „kontinuierliche Phase" auf den Hauptbestandteil
einer Lösung
wie beispielsweise ein Polymer-Lösemittel
oder eine Mischung davon und eine Mischung aus einem Polymer-Lösemittel
und einem Nichtlösemittel.
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Der Ausdruck „Nichtlösemittel", wie hier verwendet, bezieht sich auf
einen Stoff, der im Wesentlichen keinen zweiten oder Referenz-Stoff
löst. Für Zwecke
dieser Erfindung kann das Nichtlösemittel
ein Nichtlösemittel
für das
aktive Agens oder das Polymer sein.
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Der Ausdruck „Mikrotröpfchen", wie hier verwendet, bezieht sich auf
ein Tröpfchen
von beliebiger Gestalt, das eine Größe von weniger oder gleich
etwa 1000 μm
besitzt.
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Das aktive Agens, Azaline B, das
in vielen der hier beschriebenen Beispiele verwendet ist, ist ein LHRH
Peptid-Analogon, dessen Struktur zum Beispiel in Campen et al.,
Biochemical Pharmacology 40: 1313-1321, 1995, beschrieben ist und
sich folgendermaßen
darstellen lässt:
Ac-D-Nal1-D-Cpa2-D-Pal3-Ser4-Aph5(atz)-D-Aph6(atz)-Leu7-Ilys8-Pro9-D-Ala10
(Ac = Acetyl, Nal = 3-(2'-Naphthyl)-Alanin,
Cpa = Chlorphenylalanin, Pal = 3-(3'-Pyridyl)-alanin,
Aph = 4-Aminophenylalanin, atz = 5'-(3'-Amino-1H-1',2',4'-triazolyl), Ilys = N'-Isopropyllysin). Das Azaline B kann
ebenfalls in Form eines Salzes wie beispielsweise als Acetatsalz
vorliegen.
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In einem Aspekt stellt die Erfindung
ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Depot-Mittels auf Polymerbasis
bereit, umfassend die Verwendung einer kontinuierlichen Phase, die
ein oder mehrere Polymer-Lösemittel,
eine Mischung aus einem oder mehreren Polymer-Lösemitteln mit einem oder mehreren
Polymer-Nichtlösemitteln
oder eine Mischung aus einem oder mehreren Polymer-Lösemitteln
mit einem oder mehreren aktives Agens-Nichtlösemitteln umfasst, um das Polymer
zu lösen
und auch das aktive Agens in der Polymer-Lösung zu solubilisieren. Wenn
die kontinuierliche Phase ein Polymer-Lösemittel/aktives Agens-Nichtlösemittel
umfasst, ist der Zustand, wo das aktive Agens als ein Mikropartikulat
vorliegt, ebenfalls von der hier beschriebenen Erfindung umfasst.
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In einer Anwendungsform umfasst das
Verfahren (a) Bildung einer Lösung
aus Polymer/aktivem Agens durch Mischen eines Polymers, einer kontinuierlichen
Phase, umfassend ein oder mehrere Polymer-Lösemittel, und eines aktiven
Agens, worin das Polymer und das aktive Agens in entsprechenden
Konzentrationen vorliegen, so dass das Endprodukt mehr als 50 Gew.-%
aktives Agens enthält;
und (b) Entfernung der kontinuierlichen Phase von Schritt (a), wobei
dadurch eine feste Matrix aus Polymer/aktivem Agens sich bildet.
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Das Verfahren kann außerdem den
Schritt der Bildung von Tröpfchen
der Lösung
aus Polymer/aktivem Agens vor der Entfernung der kontinuierlichen
Phase umfassen. Außerdem
kann das Verfahren ein Gefrieren der Tröpfchen vor Entfernung der kontinuierlichen
Phase umfassen. Gemäß dem Verfahren
der Erfindung können
die Tröpfchen
Mikrotröpfchen
sein. In einer bestimmten Anwendungsform, worin Tröpfchen gebildet
und dann gefroren werden, kann die kontinuierliche Phase durch ein
Extraktionsverfahren entfernt werden. Alternativ kann die kontinuierliche
Phase durch ein Verdampfungsverfahren oder eine Kombination eines Verdampfungs-
und Extraktionsverfahrens entfernt werden.
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Wenn die kontinuierliche Phase ein
oder mehrere Polymer-Lösemittel
umfasst, ist jede beliebige Kombination aus Polymer-Lösemitteln,
die mischbar ist und sowohl das Polymer als auch das aktive Agens
löst, für die Verwendung
in der Erfindung geeignet. Dimethylsulfoxid (auch als DMSO bezeichnet)
ist ein bevorzugtes Lösemittel,
da es ein gutes Lösemittel
für viele
Polymere und aktive Agentien ist, einschließlich Peptide, Antigene und
niedermolekularer Arzneimittel. Andere geeignete Lösemittel,
insbesondere für
PLGA-Polymere umfassen zum Beispiel DMSO, Ethylacetat, Methylacetat,
Methylenchlorid, Chloroform, Hexafluorisopropanol und Aceton. Vorzugsweise
ist das Polymer-Lösemittel
pharmazeutisch verträglich.
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Das Verfahren, worin ein oder mehrere
Polymer-Lösemittel
als die kontinuierliche Phase verwendet werden können, kann hier als das „Polymer-Lösemittel-Verfahren" bezeichnet werden,
was darauf hinweist, dass der Hauptbestandteil der kontinuierlichen
Phase dieses Verfahrens ein oder mehrere Polymer-Lösemittel umfasst
oder die kontinuierliche Phasen im Wesentlichen aus einem oder mehreren
Polymer-Lösemitteln
besteht. Falls mehr als ein Polymer- Lösemittel
verwendet ist, ist zu verstehen, dass eines der Polymer-Lösemittel auch
ein Nichtlösemitel
für das
aktive Agens sein kann, vorausgesetzt dass das aktive Agens in der
kontinuierlichen Phase löslich
bleibt.
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In einer anderen Anwendungsform umfasst
das Verfahren zur Herstellung eines Depot-Mittels auf Polymerbasis
die Schritte: (a) Bildung einer Lösung aus Polymer/aktivem Agens
durch Mischen eines Polymers, einer wirksamen Menge eines aktiven
Agens und einer kontinuierlichen Phase, umfassend eine Polyrner-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel
Mischung, worin die Menge an Polymer-Nichtlösemittel vom Bewirken der Solubilisierung
des aktiven Agens bestimmt ist, ohne eine wesentliche Fällung des
Polymers zu verursachen; und (b) Entfernung der kontinuierlichen
Phase von Schritt (a) von der Lösung
aus Polymer/aktivem Agens, wobei dadurch eine feste Matrix aus Polymer/aktivem
Agens sich bildet. In einer weiteren Anwendungsform liegt das aktive
Agens in einer Konzentration vor, so dass das Endprodukt oder Mittel
mehr als 50 Gew.-% aktives Agens enthält.
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Das Verfahren kann außerdem den
Schritt der Bildung von Tröpfchen
der Lösung
aus Polymer/aktivem Agens vor der Entfernung der kontinuierlichen
Phase umfassen. Außerdem
kann das Verfahren ein Gefrieren der Tröpfchen vor Entfernung der kontinuierlichen
Phase umfassen. Gemäß dem Verfahren
der Erfindung können
die Tröpfchen
Mikrotröpfchen
sein. In einer bestimmten Anwendungsform, worin Tröpfchen gebildet
und dann gefroren werden, kann die kontinuierliche Phase durch ein
Extraktionsverfahren entfernt werden. Alternativ kann die kontinuierliche
Phase durch ein Verdampfungsverfahren oder eine Kombination eines Verdampfungs-
und Extraktionsverfahrens entfernt werden.
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Das Verfahren, worin die kontinuierliche
Phase eine Mischung aus Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel
umfasst, kann als das „Polymer- Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel
Verfahren" bezeichnet
sein. Wenn der Hauptbestandteil der kontinuierlichen Phase eine
Mischung aus Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel
umfasst oder im Wesentlichen aus einer Mischung aus Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel besteht,
kann eine Kombination aus einem oder mehreren Polymer-Lösemitteln
mit einem oder mehreren Polymer-Nichtlösemitteln verwendet sein. Die
Menge und Art des Polymer-Nichtlösemittels
kann so ausgewählt sein,
dass es vollständig
oder im Wesentlichen mit dem Polymer-Lösemittel mischbar ist, aber
keine wesentliche Fällung
des Polymers verursacht und dem aktiven Agens nicht abträglich ist.
Vorzugsweise sind das Polymer-Lösemittel
und das Polymer-Nichtlösemittel
pharmazeutisch verträglich.
Es ist zu verstehen, dass ein oder beide Lösemittel in der kontinuierlichen
Phase als Solubilisierungsmittel für das aktive Agens dienen kann/können.
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Für
die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignete Polymer-Nichtlösemittel
umfassen zum Beispiel Ethanol, Methanol, Wasser, Acetonitril (MeCN),
Dimethylformamid (DMF), Ethylether, Alkane wie beispielsweise Pentan,
Isopentan, Hexan oder Heptan und Öle wie beispielsweise Mineralöle, Fischöle, Silikonöle, Pflanzenöle oder
beliebige Kombinationen davon. Pflanzenöle wie beispielsweise Olivenöl, Sesamöl, Sojabohnenöl, Färberdistelöl, Erdnussöl, Baumwollsamenöl, Kokosnussöl, Leinöl, Maisöl, Rizinusöl, Palmöl oder Kombinationen
davon sind zur Verwendung in der Erfindung bevorzugt. In besonderen
Anwendungsformen ist das Polymer-Lösemittel DMSO und das Nichtlösemittel
ist Ethanol oder Wasser.
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In einer anderen Anwendungsform umfasst
das Verfahren zur Bildung eines Depot-Mittels auf Polymerbasis die
Schritte (a) Bildung einer Mischung aus Polymer/aktivem Agens durch
Mischen eines Polymers, einer wirksamen Menge eines aktiven Agens
und einer kontinuierlichen Phase, umfassend eine Mischung aus Polymer-LösemitteVaktives
Agens-Nichtlösemittel,
worin die Menge an aktives Agens-Nichtlösemittel bestimmt ist vom Bewirken
der Solubilisierung des aktiven Agens, oder alternativ Erhalten
des aktiven Agens als ein Mikropartikulat in der das Polymer enthaltenden
kontinuierlichen Phase; und (b) Entfernung der kontinuierlichen
Phase von Schritt (a), wobei dadurch eine feste Matrix aus Polymer/aktivem
Agens sich bildet. In einer weiteren Anwendungsform liegt das aktive
Agens in einer Konzentration vor, so dass das Endprodukt oder Mittel
mehr als 50 Gew.-% aktives Agens enthält.
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Das Verfahren kann außerdem den
Schritt der Bildung von Tröpfchen
der Lösung
aus Polymer/aktivem Agens vor der Entfernung der kontinuierlichen
Phase umfassen. Außerdem
kann das Verfahren ein Gefrieren der Tröpfchen vor Entfernung der kontinuierlichen
Phase umfassen. Gemäß dem Verfahren
der Erfindung können
die Tröpfchen
Mikrotröpfchen
sein. In einer bestimmten Anwendungsform, worin Tröpfchen gebildet
und dann gefroren werden, kann die kontinuierliche Phase durch ein
Extraktionsverfahren entfernt werden. Alternativ kann die kontinuierliche
Phase durch ein Verdampfungsverfahren oder eine Kombination eines Verdampfungs-
und Extraktionsverfahrens entfernt werden.
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Die Menge und Art des aktives Agens-Nichtlösemittels
kann so ausgewählt
sein, dass es mit dem Polymer-Lösemittel
mischbar ist, es aber keine wesentliche Fällung des Polymers verursacht
und dem aktiven Agens nicht abträglich
ist. Geeignete Nichtlösemittel
des aktiven Agens sind von den Eigenschaften des aktiven Agens abhängig und
können
für Peptide
zum Beispiel Aceton, Ethanol und Methylenchlorid umfassen.
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Andere Vehikel können in der Lösung aus
Polymer/aktivem Agens vorliegen, wie es unten beschrieben ist. Diese
Vehikel müssen
nicht in der kontinuierlichen Phase löslich sein, obwohl dies bevorzugt
ist.
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Das aktive Agens der Erfindung kann
entweder als Feststoff (wie beispielsweise als feines Pulver) oder
als reine Flüssigkeit
oder als eine Lösung
des aktiven Agens in dem Polymer-Lösemittel oder Polymer-Nichtlösemittel
zugegeben sein.
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Es kann bei Bildung der Lösung aus
Polymer/aktivem Agens erwünscht
sein, ein Polymer-Nichtlösemittel,
das ein Lösemittel
für das
aktive Agens ist, zu dem Polymer-Lösemittel zu geben, falls zum
Beispiel das Polymer-Lösemittel
das aktive Agens im gewünschten
Umfang nicht solubilisiert. Das Polymer-Nichtlösemittel sollte mit dem Polymer-Lösemittel
mischbar sein, die Solubilisierung das aktiven Agens unterstützen und
keine wesentliche Fällung
des Polymers verursachen und dem aktiven Agens nicht abträglich sein.
Ein Beispiel einer derartigen Anwendungsform ist die Bildung einer
Lösung
aus PLGA und tRNA. DMSO ist ein gutes Lösemittel für PLGA, solubilisiert aber
tRNA schlecht. Das Einbeziehen von zum Beispiel Wasser (ein gutes
Lösemittel für tRNA,
mit DMSO mischbar und ein Nichtlösemittels
für das
Polymer) führt
zu einer optisch transparenten Lösung,
umfassend PLGA, tRNA, DMSO und Wasser. Deshalb umfasst die kontinuierliche
Phase in dieser Anwendungsform eine Mischung aus Polymer-Lösemittel/Nicht-lösemittel, worin das Nichtlösemittel
ein Nichtlösemittel
für das
Polymer ist. Die enthaltene Menge an Polymer-Nichtlösemittel
entspricht wenigstens der Menge, die zum Erreichen des erwünschten
Solubilisationsgrads des aktiven Agens erforderlich ist, übersteigt
aber nicht die Menge, die eine wesentliche Fällung des Polymers verursacht.
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Es kann ebenfalls bei Bildung der
Lösung
aus Polymer/aktivem Agens erwünscht
sein, ein Polymer-Nichtlösemittel,
das ein Nichtlösemittel
für das
aktive Agens ist, zu dem Polymer-Lösemittel zugeben, falls zum
Beispiel das Polymer-Lösemittel
das aktive Agens in größerem Umfang
solubilisiert, als dies gewünscht ist.
Zum Beispiel kann in einer derartigen Anwendungsform das aktive
Agens aus den Mikrotröpfchen
mit dem Polymer-Lösemittel „ausgewaschen" werden während des
Extrsktionsschritts des Verfahrens. Die Zugabe des aktives Agens-Nichtlösemittels
kann diesen Effekt minimieren. Das Polymer-Nichtlösemittel
sollte mit dem Polymer-Lösemittel
mischbar sein und die Erhöhung
der Solubilisierung des aktiven Agens in der resultierenden Mischung
aus Polymer-Lösemittel/Nichtlösemittel
unterstützen.
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Zusammengefasst betrifft ein Aspekt
der Erfindung die Maximierung der Solubilisierungseigenschaften
von Polymer und aktivem Agens in der kontinuierlichen Phase durch
Auswahl des geeigneten Lösemittels oder
Lösemittel-Kombinationen. Folglich
führt die
Zugabe oder Auswahl von geeigneten Lösemitteln, Co-Lösemitteln
oder Nichtlösemitteln
zu den hier beschriebenen verbesserten Mikropartikeln.
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Die kontinuierliche Phase kann vor,
nach oder gleichzeitig mit der Zugabe des Polymers zum Polymer-Lösemittel
gebildet sein. Das aktive Agens kann mit der Polymer-Lösung entweder
als ein Feststoff, eine reine Flüssigkeit
oder in Lösung
gemischt werden. Wenn das aktive Agens in Lösung zugegeben wird, kann das
Lösemittel
der aktives Agens-Lösung
ein Polymer-Nichtlösemittel,
Polymer-Lösemittel
oder Kombinationen davon sein. Außerdem, wenn das aktive Agens
als ein Feststoff oder eine reine Flüssigkeit zugegeben wird, das
nicht in der Polymer-Lösung löslich ist,
kann ein zusätzliches
Polymer-Lösemittel,
Polymer-Nichtlöse mittel
oder Kombinationen davon zugegeben werden, die das aktive Agens
solubilisieren.
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Zum Beispiel wurde Poly(lactid-co-glcolid)
in DMSO gelöst
und das aktive Agens, Ovalbumin, wurde in einer minimalen Menge
Wasser (ein Polymer-Nichtlösemittel)
vorgelöst
und zu der Polymer-Lösung
gegeben, um die Lösung
aus Polymer/aktivem Agens zu bilden, wobei dadurch eine kontinuierliche
Phase, umfassend ein Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel,
bereitgestellt wird.
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In einem anderen Beispiel wurde Poly(lactid-co-glycolid)
in DMSO gelöst
und das aktive Agens, tRNA, in einer minimalen Menge Wasser vorgelöst und zu
der Polymer-Lösung
gegeben, um die Lösung
aus Polymer/aktivem Agens zu bilden.
-
In einer noch weiteren Anwendungsform
kann das aktive Agens als ein Feststoff zu einer Mischung aus Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel
mit dem darin gelösten
Polymer gegeben werden. Der Feststoff ist in der Mischung löslich. In
einer spezifischen Anwendungsform ist die kontinuierliche Phase,
umfassend die Mischung aus Polymer-LösemitteVPolymer-Nichtlösemittel,
DMSO und Ethanol. In einer noch spezifischeren Anwendungsform umfasst
das Polymer der Polymer-Lösung
Poly(lactid-co-glycolid), gelöst
in einer DMSO/Ethanol Mischung und das aktive Agens ist Azaline
B. In jeder dieser Anwendungsformen war das Resultat eine einzige
kontinuierliche Phase, in der sowohl das Polymer als auch das aktive
Agens solubilisiert waren, wobei dadurch Prozesse nach dem Stand
der Technik vermieden wurden, die durch zwei oder mehrere Phasen
gekennzeichnet sind. Die Lösemittel
und/oder Nichtlösemittel
können
in weit unterschiedlichen relativen Mengen zugegeben werden, einschließlich zum
Beispiel etwa 1 : 10 bis etwa 10 : 1 oder etwa 1 : 3 bis zu etwa
3 : 1 Volumenteile, wie es zweckdienlich erscheint.
-
Nach Bildung der Lösung aus
Polymer/aktivem Agens kann die Lösung
zur Bildung von Mikrotröpfchen
verarbeitet werden. Diese Mikrotröpfchen können dann mit geeigneten Mitteln
gefroren werden, um Mikropartikel zu bilden. Beispiele für Mittel
zur Verarbeitung der Lösung
aus Polymer/aktivem Agens zur Bildung von Mikrotröpfchen umfassen
Einleiten der Lösung
durch ein Ultraschalldüse,
Druckdüse,
Rayleigh Düse
oder andere Mittel, die für
die Bildung von Tröpfchen
aus einer Lösung
bekannt sind, wie beispielsweise die in U. S. Patent Nr. 5.019.400,
erteilt an Gombotz et al., mitanhängiger U. S. Patentanmeldung
Nr. 08/443.726, eingereicht am 18. Mai 1995, und mitanhängiger U.
S. Patentanmeldung Nr. 08/649.128, eingereicht am 14. Mai 1996,
beschrieben sind.
-
Die Mikrotröpfchen werden dann mit geeigneten
Mitteln gefroren, um Mikropartikel zu bilden. Geeignete Mittel zum
Gefrieren von Tröpfchen
zur Bildung von Mikropartikel umfassen Einleiten der Tröpfchen in oder
in Nähe
eines verflüssigten
Gases wie beispielsweise flüssiges
Argon oder flüssigen
Stickstoff, um gefrorene Mikrotröpfchen
zu bilden, die dann vom Flüssiggas
getrennt werden. Die gefrorenen Mikrotröpfchen werden dann einem Extraktionslösemittel
oder Curing-Lösemittel
oder Phase exponiert, das im Allgemeinen ein schlechtes Lösemittel
für das
Polymer ist, das einen niederen Schmelzpunkt als die kontinuierliche
Phase besitzt und das mit der kontinuierlichen Phase hinreichend
mischbar ist, um feste und/oder getaute kontinuierliche Phase vom
gefrorenen Mikropartikel zu extrahieren.
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In einem Verfahren bedeckt das verflüssigte Gas
das gefrorene Extraktionslösemittel,
wie es im U. S. Patent Nr. 5.019.400, erteilt an Gombotz et al.,
beschrieben ist. In einem zweiten Verfahren werden das verflüssigte Gas
und das kalte Extraktionslösemittel
in einer gesonderten „Gefrierzone" und „Extraktionszone" gehalten, wie es
in der mitanhängigen
U. S. Patentanmeldung Nr. 08/443.726, eingereicht am 18. Mai 1995,
beschrieben ist. Wie oben dargelegt, ist der Zweck des Extraktionslösemittels,
jegliche kontinuierliche Phase, sei sie fest und/oder flüssig, in
den gefrorenen Mikrotröpfchen
zu entfernen, wobei dadurch aktives Agens enthaltende Mikropartikel
sich bilden. Typischerweise ist das Extraktionslösemittel oder die Curing-Phase
aus einem oder mehreren oben genannten Polymer-Nichtlösemitteln ausgewählt. Es
kann das selbe oder ein anderes beliebiges Polymer-Nichtlösemittel
sein, das in der kontinuierlichen Phase eingesetzt ist, wie es hier
beschrieben ist. Es kann gegebenenfalls außerdem ebenfalls ein aktives
Agens-Nichtlösemittel
umfassen. Typische Extraktionslösemittel
umfassen zum Beispiel Ethanol, Methanol, Ethylether, Alkane wie
beispielsweise Pentan, Isopentan, Hexan, Heptan und Öle wie beispielsweise
Mineralöle,
Fischöle,
Silikonöle,
Pflanzenöle
oder Kombinationen davon. Pflanzenöle wie beispielsweise Olivenöl, Sesamöl, Sojabohnenöl, Färberdistelöl, Erdnussöl, Baumwollsamenöl, Kokosnussöl, Palmöl oder Kombinationen
davon sind bevorzugt. Im Allgemeinen ist erwünscht, dass das/die Extraktionslösemittel
oder Curing-Phase einen Schmelzpunkt besitzt, der demjenigen der
kontinuierlichen Phase entspricht. oder bevorzugt niedriger ist.
Folglich kann der Extraktionsschritt bei einer Temperatur durchgeführt oder
begonnen sein, bei der das/die Extraktionslösemittel oder Curing-Phase flüssig ist
und die Mikrotröpfchen
(einschließlich
der kontinuierlichen Phase) gefroren sind. Mischen von Ethanol mit
anderen geeigneten Extraktionslösemitteln
wie beispielsweise Alkane, einschließlich Hexan, Heptan oder Pentan,
kann direkt die Einkapselungseffizienz, Gestalt und Konsistenz der
resultierenden Mikrokügelchen
beeinflussen wie auch ein zu einem unerwarteten Ansteigen der Lösemittelextraktionsrate
von bestimmten Polymeren wie beispielsweise Poly(lactidco-glycolid)
Polymere über
die Rate hinaus, die mit Ethanol allein erreicht wird.
-
In einem anderen Verfahren wird die
Matrix aus Polymer/aktivem Agens, die wie oben gebildet ist, bei einer
Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur
der Matrix aus Polymer/aktivem Agens fragmentiert, wobei dadurch
Mikropartikel aus Polymer/aktivem Agens sich bilden, wie es in der
mitanhängigen
U. S. Patentanmeldung 08/649.128, eingereicht am 14. Mai 1996, beschrieben
ist.
-
Depot-Mittel auf Polymerbasis von
sehr unterschiedlicher Größe können durch
Variation der Tröpfchengröße hergestellt
sein, zum Beispiel durch Änderung
der Frequenz oder des Durchmessers der Ultraschalldüse. Falls
größere Mittel
erwünscht
sind, kann die Lösung
aus Polymer/aktivem Agens mittels Passage durch eine Spritze oder ähnliches
direkt in die kalte Flüssigkeit
behandelt werden. Alternativ kann die Lösung tropfenweise oder anderweitig
zu der kalten Flüssigkeit
gegeben werden. Eine Erhöhung
der Viskosität
der Lösung
aus Polymer/aktivem Agens kann ebenfalls die Größe des Mittels erhöhen. Die
Größe der Mittel,
die mit dem Verfahren der Erfindung hergestellt werden können, sind
zum Beispiel Mikropartikel im Größenbereich von
mehr als etwa 1000 bis etwa 1 Mikrometer im Durchmesser.
-
Der Ausdruck „Depot-Mittel auf Polymerbasis" wie er hier definiert
ist, umfasst ein Polymer und ein aktives Agens (hier auch als eine „Matrix
aus Polymer/aktivem Agens" bezeichnet).
Die Polymere der vorliegenden Erfindung sind im Allgemeinen biologisch
verträglich.
Geeignete biologisch verträgliche
Polymere können entweder
biologisch abbaubare oder nicht abbaubare Polymere oder Mischungen
oder Copolymere davon sein.
-
Ein Polymer ist biologisch verträglich, falls
das Polymer und jedes seiner Abbauprodukte im Wesentlichen nicht
toxisch sind und ebenfalls keine hinnehmbaren, abträglichen
oder negativen Wirkungen auf den Körper des Empfangenden darstellen
wie beispielsweise eine signifikante Immunreaktion an der Verabreichungsstelle.
-
Biologisch abbaubar, wie es hier
definiert ist, bedeutet, dass die Zusammensetzung sich abbaut oder erodiert
in vivo, um kleinere chemische Einheiten zu bilden, die biologisch
metabolisierbar und/oder ausgeschieden werden können. Ein Abbau kann zum Beispiel
durch enzymatische, chemische oder physikalische Prozesse erfolgen.
Geeignete biologisch verträgliche
und abbaubare Polymere umfassen zum Beispiel Poly(lactide), Poty(glycolide),
Poly(lactid-co-glycolide), Poly(milchsäure)n, Poly(glycolsäure)n, Poly(milchsäure-co-glycolsäure)n, Polycaprolacton,
Polycarbonate, Polyesteramide, Polyanhydride, Poly(aminosäuren), Polyorthoester,
Polyacetale, Polycyanoacrylate, Polyetherester, Poly(dioxanon)e,
Poly(alkylenatkylat)e, Copolymere von Polyethylenglycol und Polyorthoester,
biologisch abbaubare Potyurethane, Mischungen und Copolymere davon.
-
Biologisch verträgliche, nicht biologisch abbaubare
Polymere, die für
ein Depot-Mittel geeignet sind, umfassen nicht biologisch abbaubare
Polymere, die aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus Polyacrylaten,
Polymeren von Ethylenvinylacetaten und Acyl-substituierten Celluloseacetaten,
nicht abbaubaren Polyurethanen, Polystyrolen, Polyvinylchlorid,
Polyvinylfluorid, Poly(vinylimidazol), Chlorsulfonatpolyolefinen,
Polyethylenoxid, Mischungen und Copolymeren davon.
-
Außerdem können die endständigen Funktionalitäten oder
schwebenden Gruppen der Polymere modifiziert sein, um zum Beispiel
die Hydrophlie, Hydrophobie zu modifizieren und/oder Molekülteile bereitzustellen,
zu entfernen oder zu blockieren, die mit dem aktiven Agens in Wechselwirkung
treten können
(zum Beispiel über
Ionen- oder Wasserstoffbrückenbindungen).
-
Geeignete Molekulargewichte für die in
dieser Erfindung verwendeten Polymere können vom Fachmann unter Berücksichtigung
von Faktoren, wie beispielsweise erwünschte Polyrnerabbaurate, physikalische Eigenschaften
wie beispielsweise mechanische Festigkeit und Lösungsgeschwindigkeit des Polymers
im Lösemittel
bestimmt sein. Typischerweise liegen die akzeptablen Molekulargewichte
im Bereich zwischen etwa 2.000 Dalton und etwa 2.000.000 Dalton.
In einer bevorzugten Anwendungsform ist das Polymer ein biologisch abbaubares
Polymer oder Copolymer. In einer noch bevorzugteren Anwendungsform
ist das Polymer ein Poly(lactid-co-glycolid) (nachstehend „PLGA").
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Der Ausdruck „aktives Agens", wie hier definiert,
bedeutet ein Agens oder sein pharmazeutisch verträgliches
Salz, das, wenn es in vivo abgegeben wird, die erwünschte biologische
Aktivität
zum Beispiel therapeutische, diagnostische und/oder prophylaktische
Eigenschaften in vivo besitzt. Beispiele geeigneter biologisch aktiver
Agentien umfassen Proteine wie beispielsweise Immunglobuline, Antikörper, Cytokine
(z. B. Lymphokine, Monokine, Chemokine), Interleukine, Interferone,
Erythropoietin, Nucleasen, Tumornekrosefaktor, Kolonie-stimulierende
Faktoren, Insulin, Enzyme (z. B. Superoxiddismutase, einen Plasminogenaktivator),
Tumorsuppressoren, Blutproteine, Hormone und Hormon-Analoga (z.
B. Wachstumshormon, adrenocorticotropes Hormon, luteinisierendes
Hormon abgebendes Hormon (LHRH) und Azaline B), Impfstoffe (z. B.
Tumor-, Bakterien- und
Virus-Antigene), Antigene, Blutgerinnungsfaktoren; Wachstumsfaktoren;
Peptide wie beispielsweise Inhibitoren, Protein-Antagonisten und
Protein-Agonisten; Nucleinsäuren
wie beispielsweise Antisense-Moleküle; Oligonucleotide; und Ribozyme.
Niedermolekulare Agentien, die für
eine Verwendung in der Erfindung geeignet sind, umfassen Antitumor-Mittel
wie beispielsweise Bleomycinhydro chlorid, Methotrexat und Adriamycin;
Antibiotika wie beispielsweise Gentamicin, Tetracyclinhydrochlorid
und Ampicillin, Antipyretika, Analgetika und Entzündungshemmer,
Antitussiva und Expectorancia wie beispielsweise Ephedrinhydrochlorid,
Methylephedrinhydrochlorid, Noscapinhydrochlorid und Codeinphosphat;
Sedativa wie beispielsweise Chlorpromazinhydrochlorid, Prochlorperazinhydrochlorid
und Atropinsulfat; Muskelrelaxanzien wie beispielsweise Tubocurarinchlorid,
Antiepileptika wie beispielsweise Natriumphenytoin und Ethosuximid,
Antiulzera wie beispielsweise Metoclopramid; Antidepressiva wie
beispielsweise Clomipramin, Antiallergika wie beispielsweise Diphenhydramin;
Cardiotonica wie beispielsweise Theophillol; Antiarrhythmika wie
beispielsweise Propranololhydrochlorid; Vasodilatoren wie beispielsweise
Diltiazemhydrochlorid und Bamethansulfat; hypotensive Diuretika
wie beispielsweise Pentolinium und Ecarazinhydrochlorid; Antidiuretika
wie beispielsweise Metformin; Gerinnungshemmer wie beispielsweise
Natriumcitrat und Natriumheparin; Hämostatika wie beispielsweiseThrombin,
Menadionnatriumbisulfit und Acetomenaphthon; Antituberculotica wie
beispielsweise Isoniazid und Ethanbutol; Hormone wie beispielsweise
Prednisolonnatriumphosphat und Methimazol; und Narkose-Antagonisten wie
beispielsweise Nalorphinhydrochlorid.
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Die Menge an aktivem Agens, die im
Depot-Mittel auf Polymerbasis enthalten ist, ist eine therapeutisch oder
prophylaktisch wirksame Menge, die vom Fachmann unter Berücksichtigung
von Faktoren wie beispielsweise Körpergewicht, zu behandelnde
Krankheitszustand, Art des eingesetzten Mittels und Abgaberate des Mittels
bestimmt werden kann.
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Ein polymeres Arzneimittelabgabesystem
kann von etwa 0,01% (w/w) bis etwa 90% (w/w) aktives Agens (Gesamtgewicht
Polymer/aktives Agens) enthalten. Der Betrag kann in Abhängigkeit
der erwünschten Wirkung
des Agens, geplanter Abgabemengen und der Zeitspanne, in der das
Agens abgegeben werden soll, variieren. Eine geringe Beladung mit
Agens reicht von etwa 0,1% (w/w) bis etwa 30% (w/w). Bei Behandlungen,
wo eine geringe Beladung mit Agens erwünscht ist, reicht der bevorzugte
Bereich von etwa 0,5% (w/w) bis etwa 20% (w/w). Eine hohe Beladung
mit Agens ist größer als
50% (w/w) und steht im Einklang mit der Erfindung. Bei Behandlungen,
wo eine hohe Beladung mit Agens genutzt wird, liegt der bevorzugte
Bereich von etwa 50% (w/w) bis 85% (w/w) und bevorzugter von etwa
60% (w/w) bis etwa 70% (w/w).
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Eine Dauerabgabe von aktivem Agens
ist eine Abgabe, die über
einen längeren
Zeitraum erfolgt als bei einer ähnlichen
Verabreichung des aktiven Agens als Dispersion oder Lösung in
einem Träger.
Im Allgemeinen kann das Depot-Mittel das aktive Agens wenigstens
sieben Tage und bevorzugt bis zu drei Monate abgeben.
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Das Depot-Mittel auf Polymerbasis
dieser Erfindung kann vielgestaltig gebildet sein wie beispielsweise als
Film, Pellet, Zylinder, Oblate, Scheibe oder Mikropartikel. Ein
Mikropartikel hat im Allgemeinen einen Durchmesser von weniger als
etwa einem Millimeter. Ein Mikropartikel kann im Allgemeinen sphärisch, nicht
sphärisch
oder unregelmäßig geformt
sein. Typischerweise hat das Mikropartikel eine für eine Injektionen
geeignete Größe. Eine
bevorzugte Größe der Mikropartikel
liegt im Bereich von etwa 1 bis etwa 250 Micron im Durchmesser.
Das Depot-Mittel in Form zum Beispiel einer Oblate oder Scheibe
besitzt typischerweise eine für
eine Implantation geeignete Größe und kann
zum Beispiel durch Komprimieren der Mikropartikel hergestellt sein.
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Die vorliegende Erfindung kann zur
Aufnahme und Abgabe eines großen
Spektrums aktiver Agentien angewandt sein. Am häufigsten wird die Zusammen setzeng
der vorliegenden Erfindung zur Abgabe eines aktiven Agens an einen
Menschen oder an ein Tier zwecks Therapie, Prophylaxe, Hygiene,
Analgesie, Kosmetik oder ähnliches
angewandt. Derartige Anwendungen, wo die Zusammensetzungen an einen
Menschen oder Tier abgegeben werden, sind im Allgemeinen als in
vivo Anwendungen bezeichnet. Die Zusammensetzung der vorliegenden
Erfindung sind auch in vitro angewandt, wo eine aktive Substanz
an eine Umgebung oder System und nicht an einen Menschen oder Tier
abgegeben wird, wie beispielsweise bei der Dauerabgabe von Agrochemikalien
oder Diagnostika. Eine der wichtigsten in vivo Anwendungen für die Zusammensetzung
der Erfindung ist die Abgabe von Arzneimitteln und anderen pharmazeutischen
Mitteln bei Applikation bei Mensch und Tier. Sowohl bei in vivo
als auch in vitro Anwendungen geben die Zusammensetzungen die aktive
Substanz an die umliegende Umgebung ab.
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Das obige Verfahren zeigte unerwartet
die Fähigkeit,
Mittel für
eine Dauerabgabe sogar bei sehr hohen Beladungen (größer als
oder gleich wenigstens etwa 50% (w/w)) mit verbesserten Abgabecharakteristika
und Abgabedauer zu bilden, wie es zum Beispiel in 1 und 2 dargestellt
ist. Es wurde ebenfalls festgestellt, dass die Gestalt des Mittels
sich mit der Menge oder Beladung des aktiven Agens änderte.
Das Mittel oder Mikropartikel war bei geringeren Beladungen (z.
B. 10% bis 30%) porös, ähnlich wie
die in bekannten Verfahren gewonnenen Mikropartikel. Allerdings
waren die Mikropartikel bei hohen Beladungen dicht. Folglich umfasst
die Erfindung mit dem Verfahren der Erfindung hergestellte Mikropartikel
oder Depot-Mittel mit einer hohen Beladung.
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Die Erfindung umfasst ebenfalls ein
verbessertes Depot-Mittel, das darin enthalten eine Menge an aktivem
Agens von mehr als wenigstens 50 Gew.-% (w/w) des Depot-Mittels
auf Polymerbasis (auch als „hohe Beladung" bezeichnet) besitzt. Ein
bevorzugter Bereich liegt zwischen 50% (w/w) und etwa 85% (w/w)
und noch bevorzugter zwischen 50% (w/w) und etwa 70% (w/w). Im Allgemeinen
sind diese hoch beladenen Mikropartikel unter Verwendung der Verfahren
nach Stand der Technik schwierig herzustellen und die beobachtete
hohe Einkapselungseffizienz war unerwartet. Zusätzlich wäre nicht erwartet worden, dass
die hoch beladenen Mikropartikel eine verbesserte Dauerabgabe des
aktiven Agens im Vergleich zu mit aktivem Agens geringer beladene
zeigen. In einer speziellen Anwendungsform hat das Depot-Mittel
auf Polymerbasis eine hohe Azaline B Beladung. In einer spezielleren
Anwendungsform ist das Polymer des Depot-Mittels Poly(lactid-coglycolid)
mit einer hohen Azaline B Beladung.
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In einer weiteren Anwendungsform
hat das Depot-Mittel auf Polymerbasis eine verlängerte Abgabedauer und/oder
eine erhöhte
Bioverfügbarkeit
gegenüber
demjenigen Mittel, das mit einem Verfahren hergestellt ist, das
das aktive Agens in der Polymer-Lösung nicht solubilisiert. Zum
Beispiel wenn Azaline B enthaltende Mikropartikel unter Verwendung
von Methylenchlorid als das einzige Polymer-Lösemittel
hergestellt sind, ist das aktive Agens nicht solubilisiert (hier
als das „Partikulat-Verfahren" bezeichnet). Ein
Vergleich der Abgabe von aktivem Agens von diesen Mikropartikeln
mit denjenigen, die unter Verwendung von DMSO als die kontinuierliche
Phase hergestellt sind (aktives Agens ist solubilisiert) kann durch
Vergleich der 1 und 2 erhalten werden. Eindeutig
zeigt das nach dem Verfahren hergestellte Depot-Mittel auf Polymerbasis,
worin das aktive Agens solubilisiert ist (2), eine verlängerte Agabezeitraum gegenüber denjenigen
Mitteln, worin ein einziges Polymer-Lösemittel verwendet ist, das
das aktive Agens nicht solubilisiert (1).
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Ohne eine bestimmte Theorie vertreten
zu wollen, wird angenommen, dass die Abgabe des biologisch aktiven
Agens mit Hilfe zweier verschiedener Mechanismen erfolgen kann.
Erstens: die Abgabe erfolgt auf Grund des Abbaus des Polymers. Zweitens:
das biologisch aktive Agens kann abgegeben werden mittels Diffusion
durch die Kanäle,
die im Depot-Mittel auf Polymerbasis entstehen, wie beispielsweise
durch die Lösung des
aktiven Agens, oder durch Leerräume
und Poren, die durch die Entfernung des Lösemittels vom Polymer/aktiven
Agens während
der Synthese des Medikamentabgabemittels geschaffen werden.
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Die Abbaurate kann durch Änderung
der Polymereigenschaften gesteuert sein, die die Hydratationsrate
und oder Abbaurate des Polymers beeinflussen. Diese Eigenschaften
umfassen zum Beispiel das Verhältnis
der verschiedenen Monomere, wie beispielsweise Lactid und Glycolid,
aus denen ein Polymer besteht; die Verwendung des L- oder D-Isomers
oder Razemat-Mischung eines chiralen Monomers; ein Polymer wie beispielsweise
ein Poly(lactid-co-glycolid) Polymer, das zum Beispiel eine hydrophobe
oder ein hydrophile Endgruppe besitzt; die Gestalt des Partikels,
wie sie beeinflusst ist, zum Beispiel durch Auswahl der Lösemittel
für Polymer
während
der Herstellung; und das Molekulargewicht des Polymers. Diese Eigenschaften
können
die Hydrophobie und Kristallinität
beeinflussen, die die Hydratationsrate des Polymers steuern. Hydrophile
Vehikel wie beispielsweise Salze, Kohlenhydrate und Tenside können ebenfalls
enthalten sein, um die Hydratation zu erhöhen und was die Erosionsrate
des Polymers ändern
können.
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Zusätzlich kann das aktive Agens
in dem Depot-Mittel der vorliegenden Erfindung noch weitere Vehikel
wie beispielsweise Stabilisatoren, Volumenmittel oder Aggregationsstabilisatoren
enthalten. Stabilisatoren werden zugegeben, um die Wirkung des biologisch
aktiven Agens während
der seiner Herstellung, Lagerung und über seinen Abgabezeitraum aufrechtzuhalten.
Geeignete Stabilisatoren umfassen zum Beispiel Kohlenhydrate, Aminosäuren, Fettsäuren und
Tenside, die dem Fachmann bekannt sind. Bei Aminosäuren, Fettsäuren und
Kohlenhydraten wie beispielsweise Sucrose, Lactose, Mannit, Inulin,
Maltose, Dextran und Heparin liegt das Gewichtsverhältnis von
Kohlenhydrat zu biologisch aktivem Agens typischerweise zwischen
etwa 1 : 10 und etwa 20 : 1. Bei Tensiden wie beispielsweise Polysorbate
(z. B. TweenTM) und Poloxamere und Poloxamine
(z. B. PluronicTM) liegt das Gewichtsverhältnis von
Tensid zu biologisch aktivem Agens typischerweise zwischen etwa
1 : 1000 und etwa 1 : 2.
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Aggregationsstabilisatoren sind Mittel,
die das biologisch aktive Agens gegen eine signifikante Aggregation
in vivo im Abgabezeitraum stabilisieren. Typischerweise vermindert
ein Aggregationsstabilisator die Solubilität des biologisch aktiven Agens,
fällt ein
Salz des Agens aus oder bildet einen Komplex mit dem Agens. Der
Aggregationsstabilisator und das biologisch aktive Agens können separat
im Medikamentabgabemittel enthalten sein wie beispielsweise ein
Mittel, das Partikel des Aggregationsstabilisators und separat Partikel des
biologisch aktiven Agens enthält,
und/oder können
gemeinsam in Komplexen oder Partikeln vorliegen, die sowohl den
Aggregationsstabilisator als auch das biologisch aktive Agens enthalten.
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Die Verwendung von aggregationsstabilisierenden
Mitteln ist ebenfalls in mitanhängigen
U. S. Patentanmeldungen 08/478.502 und 08/483.318, beide am 7. Juni
1995 eingereicht, und U. S. Patentanmeldung 08/521.744, am 31. August
1995 eingereicht, beschrieben.
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Metallkationen können geeignete aggregationsstabilisierende
Mittel sein. Diese Metallkationen umfassen Kationen der Übergangsmetalle,
wie beispielsweise Zn2+, Cu2+,
Co2+, Fe3+ und Ni2+. Die Verwendung von Kationen als aggregations stabilisierende
Mittel ist ebenfalls in mitanhängiger
U. S. Patentanmeldung 08/279.784, eingereicht am 25. Juli 1994,
mitanhängiger
U. S. Patentanmeldung 08/521, eingereicht am 31. August 1995, PCT
Patentanmeldung PCT/US95/07348, eingereicht am 7. Juni 1995, U.
S. Patent Nr. 5.654.010, erteilt an Johnson et al., und U. S. Patent
Nr. 5.667.800, erteilt an Johnson et al., beschrieben.
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Das Depot-Mittel auf Polymerbasis
kann ebenfalls eine Metallkationen-Komponente enthalten, die im Polymer
dispergiert ist. Diese Metallkationen-Komponente wirkt als Modulator der Abgabe
des biologisch aktiven Agens von der polymeren Matrix.
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Eine zur Modulation der Abgabe eingesetzte
Metallkationen-Komponente enthält
typischerweise wenigstens einen Typ mehrwertiger Kationen. Beispiele
für Metallkationen-Komponenten,
die für
eine Modulation der Abgabe eines biologisch aktiven Agens geeignet
sind, umfassen oder enthalten zum Beispiel Mg(OH)2, MgCO3 (wie beispielsweise 4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O), ZnCO3 (wie beispielsweise
3Zn(OH)2·2ZnCO3),
CaCO3, Zn3(C6H5O7)2, Mg(OAc)2, MgSO4, Zn(OAc)2, ZnSO4, ZnCl2, MgCl2 und Mg3(C6H5O7)2. Ein geeignetes Gewichtsverhältnis von
Metallkationen-Komponente zu Mittel liegt zwischen etwa 1 : 99 und
etwa 1 : 1. Das optimale Verhältnis
hängt vom
eingesetzten Polymer und Metallkation ab.
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Eine polymere Matrix, die eine dispergierte
Metallkationen-Komponente für
die Modulation der Abgabe eines biologisch aktiven Agens von der
polymeren Matrix enthält,
ist außerdem
in U. S. Patent Nr. 5.656.297, erteilt an Bernstein et al., und
mitanhängiger
PCT Patentanmeldung PCT/US95/05511 beschrieben.
-
In einem dritten Aspekt stellt die
Erfindung ein Verfahren zur Anwendung des Depot-Mittels auf Polymerbasis
bereit, umfassend Bereitstellen einer Dauerabgabe eines aktiven
Agens in einer Person über
einen therapeutisch zweckdienlichen Zeitraum mittels Verabreichen
einer Dosis besagten Depot-Mittels auf Polymerbasis an eine Person.
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Das Depot-Mittel dieser Erfindung
kann an Menschen oder Tiere verabreicht werden mittels Injektion, Implantation
(z. B. subkutan, intramuskulär,
intraperitoneal, intrakranial, intraokular, intravaginal und intradermal),
Verabreichung auf Schleimhäuten
(z. B. intranasal oder mit Suppositorien) oder an situ Abgabe (z.
B. mittels Klistier oder Aerosolspray), um die erwünschte Dosierung
eines Agens bereitzustellen, basierend auf den bekannten Parametern
zur Behandlung der verschiedenen medizinischen Zustände mit
diesem Agens.
-
Die Erfindung wird nun mit Hilfe
der folgenden Beispiele näher
und spezifischer beschrieben.
-
BEISPIELE
-
VERFAHREN
-
Die in den folgenden Beispielen verwendeten
Polymere werden unten beschrieben: Erworben
von Boehringer Ingelheim
RG
502H: | 10
K MW, 50 : 50 Poly(D,L-lactid-co-glycolid) (LGA), hydrophile Endgruppen |
RG
501H: | 5K
MW, 50 : 50 Poly(D,L-lactid-co-glycolid) (PLGA), hydrophile Endgruppen |
R104: | 5K,
MW, Poly(D,L-lactid) |
-
Erworben von Birmingham Polymers,
Inc., Birmingham Alabama Lot 112-43-1: 5K MW, Poly(D,L-Milchsäure)
-
BEISPIEL 1: Polymer-Lösemittel
Verfahren
-
Eine Lösung aus Polymer/aktivem Agens
kann durch Lösen
einer geeigneten Menge an Polymer und aktivem Agens in einer kontinuierlichen
Phase, umfassend ein oder mehrere Polymer-Lösemittel, die ebenfalls das
aktive Agens solubilisieren, hergestellt werden. Falls mehr als
ein Polymer-Lösemittel
verwendet wird, müssen
nicht beide das aktive Agens solubilisieren. Die Lösung aus
Polymer/aktivem Agens kann dann in Tröpfchen zerstäubt werden,
die gefroren werden können.
Das Lösemittel
wird dann von den gefrorenen Tröpfchen
entfernt, um eine Matrix aus Polymer/aktivem Agens mittels Diffusion
des Polymer-Lösemittels
in eine Polymer-Nichtlösemittel
Phase, die Cure-Phase, zu bilden. Die Cure-Phase kann aus einem
einzigen Lösemittel
oder einer Mischung aus Lösemitteln
bestehen. Die Partikel werden aus dem Polymer-Nichtlösemittel
durch Filtration gesammelt und verbliebenes Polymer-Lösemittel
und Nichtlösemittel
wird durch Verdampfen entfernt. Das trockene Produkt wird durch
ein Sieb geeigneter Maschenweite gesiebt, um ein injizierbares Produkt herzustellen.
-
Das Verfahren kann folgendermaßen zusammengefasst
werden:
- – Bildung
einer Lösung
aus Polymer/aktivem Agens durch Lösen von PLGA-Copolymer (3–28% (w/v))
und aktivem Agens in DMSO.
- – Zerstäuben der
Lösung
aus Polymer/aktivem Agens mittels Beschallung und Gefrieren der
Tröpfchen durch
Kontakt mit Flüssigstickstoff.
- – Extraktion
des Polymer/aktives Agens Lösemittels
in 80°C
Ethanol Cure-Lösemittel,
wobei dadurch eine Matrix aus Polymer/aktivem Agens sich bildet.
- – Isolierung
der Partikel aus dem Cure-Lösemittel
durch Filtration
- – Entfernung
der verbliebenen Lösemittel
durch Verdampfung.
- – Größensortierung
der Partikel durch Passieren eines Siebes geeigneter Maschenweite,
um ein injizierbares Produkt zu bilden.
-
Das „Partikulat-Verfahren", bezugnehmend auf 1 und 3, ist ein Verfahren gleich dem oben
zusammengefassten, wobei jedoch das aktive Agens zu der Polymer-Lösung als
Feststoff zugegeben ist und in der festen oder partikulären Form
während
des Verfahrens verbleibt (d.h. es löst sich nicht).
-
BEISPIEL 1.1: 63% (w/w)
PEPTID BELADENE, PLGA MIKROPARTIKEL, ETHANOL CURE-PHASE
-
Hoch beladene Mikropartikel, umfassend
PLGA und Azaline B, wurden folgendermaßen hergestellt:
- 1) Eine Lösung,
bestehend aus DMSO (0,701 ml), PLGA (0,043 g) (10 K MW, hydrophile
Endgruppen) und Azaline B Acetat (0,185 g), wurde mittels Mischen
der Komponenten bei Raumtemperatur hergestellt.
- 2) Die Lösung
aus Schritt 1 wurde mit einer Ultraschall-Zerstäubersonde (Sonics & Materials #630-0507) bei
einer konstanten Durchflussrate von 0,3 ml/Minute zerstäubt.
- 3) Die zerstäubten
Tröpfchen
wurden nach Passage durch eine kalte Stickstoff Gasphase und dann
in Flüssigstickstoff
gefroren. Die Flüssigstickstoffschicht
wurde über
eine gefrorene Nichtlösemittel-Phase
(100% Ethanol) gelegt.
- 4) Die Flüssigstickstoffschicht,
die die gefrorenen Tröpfchen
enthält,
wurde bei –80°C verdampfen
gelassen und das Polymer/aktives Agens Lösemittel (DMSO) wurde in einer
18 ständigen
Inkubationszeit bei –80°C unter Verwendung
von Ethanol als die Cure-Phase extrahiert.
- 5) Die Mikropartikel wurden von der Cure-Phase durch Filtration
getrennt und gefriergetrocknet.
- 6) Das trockene Produkt wurde durch ein Sieb mit einer Maschenweite
von 180 μm
gesiebt.
-
BEISPIEL 1.2: 63% (w/w)
PEPTID BELADENE, PLGA-MIKROPARTIKEL,
HEPTAN/ETHANOL CURE-PHASE
-
- 1) Eine Lösung,
bestehend aus DMSO (50,0 ml) und PLGA (5,0 g)(10 K MW, hydrophile
Endgruppen) Copolymer, wurde bei Raumtemperatur hergestellt. Zu
3,0 ml Polymer-Lösung
wurde 0,233 g Azaline B Acetat zugefügt und gelöst.
- 2) Die Lösung
von Schritt 1 wurde mit einer Ultraschall-Zerstäubersonde (Sonics & Materials #630-0507) bei
einer konstanten Durchflussrate von 0,3 ml/Minute zerstäubt.
- 3) Die zerstäubten
Tröpfchen
wurden nach Passage durch eine kalte Stickstoff-Gasphase und dann in Flüssigstickstoff
gefroren. Die Flüssigstickstoffschicht
wurde über
eine gefrorene Nichtlösenttel-Phase
(75% Heptan; 25% Ethanol, v/v) gelegt.
- 4) Die Flüssigstickstoffschicht,
die die gefrorenen Tröpfchen
enthält,
wurde bei –80°C verdampfen
gelassen. Die gefrorene Nichtlösemittel-Phase
wurde bei –80°C geschmolzen
und das Polymer/aktives Agens Lösemittel
(DMSO) wurde in einer 18 ständigen
Inkubationszeit bei –80°C unter Verwendung
einer Mischung aus Heptan/Ethanol (75 : 25) als die Cure-Phase extrahiert.
- 5) Die Mikropartikel wurden von der Cure-Phase durch Filtration
getrennt und gefriergetrocknet.
- 6) Das trockene Produkt wurde durch ein Sieb mit einer Maschenweite
von 180 μm
gesiebt.
-
Mikropartikel, die eine 49% und eine
41% Beladung mit Azaline B (3)
enthalten, wurden ebenfalls unter Verwendung des Verfahrens nach
Beispiel 1.1 hergestellt.
-
BEISPIEL 2: POLYMER-LÖSEMITTEL/POLYMER-NICHTLÖSEMITTEL
-
Das allgemeine Verfahren zur Bildung
von Mikropartikeln unter Verwendung einer Mischung aus Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel ähnelt dem
oben beschriebenen Polymer-Lösemittel
Verfahren mit der Ausnahme, dass die kontinuierliche Phase eine
Mischung aus Polymer-Lösemittel/Polymer
Nichtlösemittel umfasst.
Dieses Verfahren sorgt für
die Solubilisierung aktiver Agentien, wie beispielsweise tRNA und
Ovalbumin, die in Polymer-Lösemitteln
nicht ohne weiteres löslich
sind. In dem unten beschriebenen Beispiel war das verwendete Polymer-Nichtlösemittel
Wasser.
-
Die Mischung aus Polymer-LösemitteUWasser
war so formuliert, dass die Zugabe von Wasser zu dem System die
Solubilität
des aktiven Agens erhöhte,
aber nicht über
die Konzentration hinaus, bei der eine wesentliche Fällung des
Polymers erfolgen würde.
Zusätzlich
kann das Polymer-Nichtlösemittel
verwendet sein, um das aktive Agens vorzulösen; die resultierende Lösung kann
dann zu der Polymer-Lösung
gegeben werden, so dass eine vorübergehende
kontinuierliche Phase resultiert. Die vorübergehende kontinuierliche
Phase kann vor der Fällung
des aktiven Agens oder Polymers weiter verarbeitet werden.
-
Ein spezifisches Beispiel dieses
Verfahrens (nicht innerhalb der beanspruchten Erfindung) ist die
Herstellung eines Mittels, das D,L-PLA (100% D,L-Poly(milchsäure), 5K MW) und Ovalbumin
mit einer 1% (w/w) Beladung enthält.
- 1) Eine 5% (w/v) D,L-PLA-Lösung wurde mittels Lösen von
D,L-PLA in DMSO mit 50 mg D,L-PLA pro ml DMSO hergestellt.
- 2) Das aktive Agens Ovalbumin wurde in deionisiertem Wasser
mit einer Konzentration von 100 mg/ml gelöst. 20 Mikroliter der wässrigen
Lösung
wurden tropfenweise unter Mischen zu 39,6 ml der Polymer-Lösung gegeben.
- 3) Die Lösung
von Schritt 2 wurde mit Hilfe eines Luftzerstäubers zerstäubt. Die zerstäubten Tröpfchen wurden
in einer –70°C Cure-Phase
(Ethanol) gesammelt, was zur Bildung der Polymer-Matrix mit darin
verteiltem Arzneimittel fuhrt.
- 4) Die Mikropartikel werden von Cure-Phase mittels Filtration
getrennt und gefriergetrocknet.
- 5) Das trockene Produkt wurde durch ein Sieb mit einer Maschenweite
von 180 μm
gesiebt.
-
BEISPIEL 3: POLYMER-LÖSEMITTELIPOLYMER-NICHTLÖSEMITTEL
-
Das allgemeine Verfahren zur Bildung
von Mikropartikeln, das eine Mischung aus einem Polymer-Lösemittel
und einem Polymer-Nichtlösemittel
verwendet, ähnelt dem
oben detailliert beschriebenen Polymer-Lösemittel Verfahren mit der
Ausnahme, dass die kontinuierliche Phase aus einem Polymer-Lösemittel
und einem Polymer-Nichtlösemittel,
zum Beispiel DMSO und Ethanol, besteht. Es ist zu verstehen, dass
das Polymer-Nichtlösemittel
in diesem Beispiel auch ein aktives Agens-Nichtlösemittel ist.
-
Ein spezifisches Beispiel dieses
Verfahrens ist die Herstellung eines Depot-Mittels, umfassend PLGA und Azaline
B Acetat mit einer 60% (w/w) Beladung.
- 1) Eine
10% (w/v) PLGA-Copolymer Lösung
(10 K MW, hydrophile Endgruppen) in einer Mischung aus DMSO/Ethanol
(75 : 25 v/v) wurde hergestellt.
- 2) Azaline B Acetat, in trockener Pulverform, wurde in der Polymer-Lösung bei
annähernd
Raumtemperatur mit einer Endkonzentration von 0,233 g Azaline B
Acetat pro ml Polymer-Lösung
gelöst.
- 3) Die Lösung
von Schritt 1 wurde mit einer Ultraschall-Zerstäubersonde (Sonics & Materials #630-0507) bei
einer konstanten Durchflussrate von 0,3 ml/Minute zerstäubt.
- 4) Die zerstäubten
Tröpfchen
wurden nach Passage durch eine kalte Stickstoff-Gasphase und dann in Flüssigstickstoff
gefroren. Die Flüssigstickstoffschicht
wurde über
eine gefrorene Nichtlösemittel-Phase
(100% Ethanol) gelegt.
- 5) Die Flüssigstickstoffschicht,
die die gefrorenen Tröpfchen
enthält,
wurde bei-80°C verdampfen
gelassen. Die gefrorene Nichtlösemittel-Phase
wurde bei-80°C geschmolzen
und das Polymer-Lösemittel/aktives Agens-Nichtlösemittel
(DMSO/Ethanol) wurde von den gefrorenen Tröpfchen in einer 18 ständigen Inkubationszeit
bei –80°C unter Verwendung
von Ethanol als die Cure-Phase extrahiert.
- 6) Die Mikropartikel wurden von der Cure-Phase durch Filtration
getrennt und gefriergetrocknet.
- 7) Das trockene Produkt wurde durch ein Sieb mit einer Maschenweite
von 180 μm
gesiebt.
-
Mikropartikel, die eine 54% und eine
68% Beladung an Azaline B (dargestellt in 2) enthalten, wurden ebenfalls unter
Verwendung dieses Verfahrens hergestellt.
-
BEISPIEL 4: POLYMER-LÖSEMITTEL/AKTNES
AGENS-NICHTLÖSEMITTEL
(OLIVENÖL
CURE-PHASE)
-
Das allgemeine Verfahren zur Bildung
von Mikropartikeln unter Verwendung einer Mischung aus einem Polymer-Lösemittel/aktives
Agens-Nichtlösemittel ähnelt dem
oben detailliert beschriebenen Polymer-Lösemittel Verfahren mit der
Ausnahme, dass die kontinuierliche Phase ein Polymer-LösemitteVaktives Agens-Nichtlösemittel
umfasst.
-
Ein spezifisches Beispiel dieses
Verfahrens ist die Herstellung eines Depot-Mittels, umfassend PLGA und Azaline
B mit einer 60% (w/w) Beladung.
- 1) Eine 10%
(w/v) PLGA-Copolymer Lösung
(10 K MW, hydrophile Endgruppen) in einer Mischung aus DMSO/Aceton
(80 : 20 v/v) wurde hergestellt.
- 2) Azaline B Acetat, in trockener Pulverform, wurde in der Polymer-Lösung bei
Raumtemperatur mit einer Endkonzentration von 0,233 g Azaline B
Acetat pro ml Polymer-Lösung
gelöst.
- 3) Die Lösung
von Schritt 2 wurde mit einer Ultraschall-Zerstäubersonde (Sonics & Materials #630-0507) bei
einer konstanten Durchflussrate von 0,3 ml/Minute zerstäubt.
- 4) Die zerstäubten
Tröpfchen
wurden nach Kontakt mit kaltem (4°C)
Olivenöl
gefroren.
- 5) Das Polymer-Lösemittel/aktives
Agens-Nichtlösemittel
(DMSO/Aceton) wurde aus den gefrorenen Tröpfchen über eine 7 tägige Inkubationszeit
bei 4°C
unter Mischen extrahiert.
- 6) Die Mikropartikel wurden von dem Öl durch Bildung einer Emulsion
getrennt, in der die Öl-Phase,
die die Mikrosphären
enthält,
schnell mit einer 4 × Volumen
einer Heptan/Ethanol Mischung (75 : 25 v/v) gemischt wurde. Die
Mikropartikel wurden von der Emulsion durch Filtration getrennt.
Das Emulsion/Filtration Verfahren wurde dreimal wiederholt.
- 7) Die Mikropartikel wurden von der letzten Emulsionsphase mittels
Filtrration getrennt und gefriergetrocknet.
- 8) Das trockene Produkt wurde durch ein Sieb mit einer Maschenweite
von 180 μm
gesiebt
-
BEISPIEL 4.1 POLYMER-LÖSEMITTEL/AKTIVES
AGENS-NICHTLÖSEMITTEL
65% (W/W BELADUNG (HEPTAN/ETHANOL 75 : 25 CURE-PHASE)
-
- 1) Eine 10% (w/v) PLGA-Copolymer Lösung wurde
mittels Lösen
von PLGA-Copolymer
(10 K MW, hydrophile Endgruppen) in einer Mischung aus DMSO/Aceton
(80 : 20 v/v) hergestellt.
- 2) Azaline B Acetat, in trockener Pulverform, wurde in der Polymer-Lösung bei
Raumtemperatur mit einer Endkonzentration von 0,233 g Azaline B
Acetat pro ml Polymer-Lösung
gelöst.
- 3) Die Lösung
von Schritt 2 wurde mit einer Ultraschall-Zerstäubersonde (Sonics & Materials #630-0507) bei
einer konstanten Durchflussrate von 0,3 ml/Minute zerstäubt.
- 4) Die zerstäubten
Tröpfchen
wurden nach Passage durch eine kalte Stickstoff Gasphase und dann
in Flüssigstickstoff
gefroren. Die Flüssigstickstoffschicht
wurde über
eine gefrorene Nichtlösemittel-Phase
(75 : 25% v/v Heptan : Ethanol) gelegt.
- 5) Die Flüssigstickstoffschicht,
die die gefrorenen Tröpfchen
enthält,
wurde bei-80°C verdampfen
gelassen. Die gefrorene Nichtlösemittel-Phase
wurde bei –80°C geschmolzen
und das Polymer-Lösemütel/aktives Agens-Nichtlösemittel
(DMSO/Aceton) wurde von den gefrorenen Tröpfchen in einer 18 ständigen Inkubationszeit
bei –80°C unter Verwendung
einer Mischung aus Heptan/Ethanol (75 : 25) als die Cure-Phase extrahiert.
- 6) Die Mikropartikel wurden von der Nichtlösemittel-Phase durch Filtration
getrennt und gefriergetrocknet.
- 7) Das trockene Produkt wurde durch ein Sieb mit einer Maschenweite
von 180 μm
gesiebt.
-
Beispiel 4.2 POLYMER-LÖSEMITTEL/AKTNES
AGENS-NICHTLÖSEMITTEL
68% (w/w) BELADUNG (ETHANOL CURE-PHASE)
-
- 1) Eine 10% (w/v) PLGA-Copolymer Lösung wurde
durch Lösen
von PLGA-Copolymer(10
K MW, hydrophile Endgruppen) in einer Mischung aus DMSO/Aceton (80
: 20 v/v) hergestellt.
- 2) Azaline B Acetat, in trockener Pulverform, wurde in der Polymer-Lösung bei
Raumtemperatur mit einer Endkonzentration von 0,233 g Azaline B
Acetat pro ml Polymer-Lösung
gelöst.
- 3) Die Lösung
von Schritt 1 wurde mit einer Ultraschall-Zerstäubersonde (Sonics & Materials #630-0507) bei
einer konstanten Durchflussrate von 0,3 ml/Minute zerstäubt.
- 4) Die zerstäubten
Tröpfchen
wurden nach Passage durch eine kalte Stickstoff Gasphase und dann
in Flüssigstickstoff
gefroren. Die Flüssigstickstoffschicht
wurde über
eine gefrorene Nichtlösemittel-Phase
(Ethanol) gelegt.
- 5) Die Flüssigstickstoffschicht,
die die gefrorenen Tröpfchen
enthält,
wurde bei 80°C
verdampfen gelassen. Die gefrorene Nichtlösemittel-Phase durfte bei –80°C schmelzen
und das Polymer-Lösemittel/aktives Agens-Nichtlösemittel
(DMSO/Aceton) wurde aus den Tröpfchen
in einer 18 ständigen
Inkubationszeit bei –80°C unter Verwendung
von Ethanol als die Cure-Phase extrahiert.
- 6) Die Mikropartikel wurden von der Nichtlösemittel-Phase durch Filtration
getrennt und gefriergetrocknet.
- 7) Das trockene Produkt wurde durch vorsichtiges manuelles Reiben
zerkleinert und durch einen Sieb mit einer Maschenweite von 180
um gesiebt.
-
Beispiel 5: HERSTELLUNG
EINES STERILEN PRODUKTS UNTER VERWENDUNG DES „MIKROPARTIKULAT-VERFAHRENS"-POLYMER-LÖSEMITTEL/AKTIVES
AGENS-NICHTLÖSEMITTEL
-
Das Verfahren kann verwendet werden,
um ein steriles Produkt herzustellen, da es die Sterilfiltration (0,2 μm) der Lösung aus
Polymer/aktives Agens vor einer weiter Verarbeitung ermöglicht.
-
Die Herstellung einer sterilen 15%
(w/w) beladenen Azaline B Acetat/PLGA Formulierung (nicht innerhalb
der beanspruchten Erfindung) wurde zum Beispiel folgendermaßen durchgeführt:
- 1) Eine 20% (w/w) PLGA-Copolymer Lösung (10
K MW, hydrophile Endgruppen) in Dichlormethan wurde mittes Lösen von
0,2 g PLGA pro ml Dichlormethan hergestellt. Die Polymer-Lösung (639
ml) wurde in ein steriles Gefäß, ausgestattet
mit einem Rotor-Stator Homogenisator, unter Verwendung einer 0,22 μm Filtration
eingeleitet. Die Polymer-Lösung
wurde auf annähernd –77°C gekühlt.
- 2) Azaline B wurde in DMSO mit einer Konzentration von 12,5%
(w/w) durch Lösen
von 0,125 g Azaline B pro Gramm DMSO.
- 3) 135 g der Azaline B Lösung
wurde langsam in den sterilen Behälter, der die Polymer-Lösung enthält, via 0,22
um Filtration eingeleitet. Der Rotor-Stator Homogenisator lief in
der Polymer-Lösung
eingetaucht und die Temperatur wurde bei annähernd –77°C während der Zugabe der Azaline
B/DMSO Lösung
gehalten.
- 4) Die DMSO/Azaline B Lösung
gefriert nach Einleitung in die kalte Polymer-Lösung
und wird über
die gesamte Dichlormethan-Lösung
durch die Wirkung des Rotor-Stator Homogenisators verteilt. Wenn
DMSO und Dichlormethan sich mischen, fällt das Peptid als eine Mikrosuspension
aus.
- 5) Die resultierende Mikrosuspension wurde mit einem Luftzerstäuber zerstäubt und
die Tröpfchen
waren bei Kontakt mit Flüssigstickstoff
gefroren.
- 6) Die gefrorenen Tröpfchen
wurden mit einem Überschussvolumen
an Ethanol gemischt, bei dem das DMSO und das Dichlormethan extrahiert
wurden, um eine Polymer-Matrix mit dem darin verteilten aktiven Agens
herzustellen.
-
Die folgende Tabelle fasst die PLGA-Mikropartikel,
die gemäß den Beispielen
1 bis 5 hergestellt wurden, zusammen. % Beladung und Einkapselungseffizienz
wurden durch Analyse des Stickstoffgehalts der Mikropartikel mit
Hilfe eines CE-440
Elementar-Analyser, erhältlich
von Exeter Analytical, Inc., Lowell, MA, bestimmt.
-
-
In vivo Daten
-
BEISPIEL 6: RATTEN-ÖSTRUS-MODELL
-
Das Ratten-Östrus-Cyclus Modell ist detailliert
in Hahn et al., Biological Assays Utilized to Charcterize LHRH and
its Analogs, beschreiben. In: LHRH and its Analogs, Contraception
and Therapeutic Applications (Eds. Vickery BH, Nestor JJ, and Hafez
ESE) Seiten 49–60.
MTP Press Ltd, Lancaster, England, 1984, wobei dessen Inhalte hier
durch Quellenangabe eingefügt
sind. Das Modell ist angewandt, um den pharmakodynamischen Effekt
einzuschätzen,
den ein wirksamer Azaline B Serumspiegel (mindestens 2,0 ng/ml),
bereitgestellt durch die Verabreichung eines Depot-Mittels der Erfindung,
auf den Östrus-Cyclus
der Ratte besitzt. Wenn die minimale wirksame Konzentration an Azaline
B im Serum vorliegt, ist die Östrus-Phase des Östrus-Cyclus
der Ratte supprimiert und die Ratte verbleibt in der Diöstrus-Phase
des Östrus-Cyclus.
-
Mikropartikel, die eine wirksame
Menge an Azaline B enthalten, wurden gemäß dem oben beschriebenen „Partikulat-Verfahren" und den Verfahren
der Beispiele 1 und 3 hergestellt. Das Vorliegen einer Azaline B
Aktivität
wurde als Prozentsatz einer Testgruppe, die in der Diöstrus-Phase
des Östrus-Cyclus
verblieb, ermittelt. Den Tieren wurden gleiche Mengen an Azaline
B entweder in Mikropartikeln eingekapselt oder nicht eingekapselt
subkutan injiziert. Für
die Injektionen wurde ein Träger
aus 3% Carboxymethylcellulose (geringe Viskosität) und 1% Tween-20 in Saline
verwendet. Die Ergebnisse sind in 1 und 2 dargestellt, die einen Plot
des Prozentsatzes Tiere pro behandelte Gruppe in der Diöstrus-Phase
für jede
Formulierung gegen die Zeit bewertet zeigt. 1 zeigt, dass mit den Partikulat-Formulierungen behandelte
Ratten den Zyklus 8–10 Tage
später
begannen. Die Ratten, die mit den gemäß den Verfahren der Erfindung
hergestellten Mikropartikeln, insbesonder Beispiel 1 und 3, wie
in 2 gezeigt, behandelt
wurden, zeigten eine weitere Verzögerung des Beginns des Cyclus,
was auf das Vorliegen einer wirksamen Serumkonzentration über einen
längeren Zeitraum
hinweist.
-
BEISPIEL 7: BEWERTUNG
DER AZALINE B SERUMSPIEGEL
-
Mikropartikel wurden mit Hilfe des
oben beschriebenen „Partikulat-Verfahrens" und der Verfahren
aus Beispiel 1 und 3 hergestellt. Den Tieren wurden gleiche Mengen
an Azaline B entweder in Mikropartikeln eingekapselt oder nicht
eingekapselt subkutan injiziert. Für die Injektionen wurde ein
Träger
aus 3% Carboxymethylcellulose (geringe Viskosität) und 1% Tween-20 in Saline
verwendet. Serumspiegel (ng/mL,) wurden zu verschiedenen Zeitpunkten über einen
Zeitraum von 28 Tagen bestimmt und die Ergebnisse sind in 3 als ein Plot der Konzentration
an Azaline B (ng/ml) gegen die Zeit dargestellt. Serumspiegel wurden
mit Hilfe eines Elektrochemilumineszenz-Immunoassay-Verfahrens bestimmt.
Bei diesem Verfahren wird die Quantifizierung unter Verwendung eines
Antikörpers,
der spezifisch für
Azaline B ist, durchgeführt
und die Konzentration wird durch Vergleich mit einer Eichkurve bestimmt.
-
Zusammengefasst, die Tiere wurden
mit Halothan anästhetisiert
und Blutproben wurden über
die laterale Schwanzvene gesammelt. Das Blut wurde bei Raumtemperatur
gerinnen gelassen, bei annähernd
6000 g etwa fünf
Minuten zentrifugiert und bis zur Durchführung der Analyse bei –70°C aufbewahrt.
-
3 ist
ein Graph der Azaline B Serumspiegel gegen die Zeit. Die Figur zeigt,
dass das Abgabeprofil hoch beladener Mikropartikel, die gemäß den Verfahren
von Beispiel 1 und 3 hergestellt wurden, gegenüber demjenigen Profil, das
mit Mikropartikeln, die gemäß dem „Parikulat-Verfahren" hergestellt waren,
beobachtet wurde, verbessert war.
-
Während
diese Erfindung genau gezeigt und mit Bezug auf deren bevorzugte
Anwendungsformen beschrieben worden ist, weiß der Fachmann, dass verschiedene Änderungen
in Form und Details gemacht werden können, ohne den Erfindergedanken
und den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie er in den anhängigen Patentansprüchen definiert
ist.