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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein verbessertes Zuführungssystem
zur Verabreichung großmolekularer
Pharmazeutika, z. B. peptidischer Arzneimittel, Impfstoffe und Hormone.
Insbesondere betrifft sie Pharmazeutika, die mittels eines Aerosols
in den Mund verabreicht werden können,
für buccale
oder pulmonale Anwendung.
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Hintergrund zur Erfindung
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Trotz beträchtlicher Anstrengungen in
akademischen und kommerziellen Laboratorien sind wesentliche Durchbrüche bei
oraler Peptid- und Proteinformulierung nicht erzielt worden. Relativ
wenig Fortschritt ist gemacht worden bei der Erreichung des Ziels
sicherer und wirksamer oraler Formulierungen für Peptide und Proteine. Die
wesentlichen Barrieren für
die Entwicklung oraler Formulierungen für Proteine und Peptide schließen schlechte
intrinsische Permeabilität,
lumenalen und zellulären
enzymatischen Abbau, schnelle Ausscheidung und chemische Stabilität im Gastrointestinal(GI)-Trakt
ein. Pharmazeutische Ansätze,
diese Barrieren zu überwinden,
die mit herkömmlichen
kleinen, organischen Wirkstoffmolekülen erfolgreich gewesen sind,
haben sich nicht ohne weiteres in wirksame Peptid- und Proteinformulierungen übertragen
lassen. Obgleich die Herausforderungen beträchtlich sind, bleiben die potentiellen
therapeutischen Vorteile hoch, insbesondere auf dem Gebiet der Diabetesbehandlung
unter Verwendung von Insulin.
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Wissenschaftler haben verschiedene
andere Verabreichungswege als die Injektion für Proteine und Peptide erforscht.
Orale und nasale Hohlräume
sind von größtem Interesse
für Wissenschaftler
gewesen. Sowohl die oralen als auch die nasalen Membranen bieten
Vorteile gegenüber
anderen Verabreichungswegen. Arzneimittel, die durch diese Membranen
verabreicht werden, zeigen z. B. ein schnelles Einsetzen der Wirkung,
liefern therapeutische Plasmaspiegel, vermeiden den First-Pass-Effekt
des Lebermetabolismus und vermeiden die Einwirkung feindlicher GI-Umgebung
auf das Arzneimittel. Zusätzliche
Vorteile schließen
leichten Zugang zu den Membranstellen ein, so daß das Arzneimittel leicht angewendet,
lokalisiert und entfernt werden kann. Weiter besteht ein gutes Potential
für verlängerte Zuführung großer Moleküle durch
diese Membranen.
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Die oralen Wege haben weit größere Aufmerksamkeit
erhalten als die anderen Wege. Die sublinguale Schleimhaut schließt die Membran
der ventralen Oberfläche
der Zunge und den Mundboden ein, wohingegen die buccale Schleimhaut
die Auskleidung der Wange darstellt. Die sublinguale Schleimhaut
ist relativ permeabel, was somit eine schnelle Absorption und annehmbare
biologische Verfügbarkeit
vieler Arzneimittel ergibt. Weiter ist die sublinguale Schleimhaut
bequem, annehmbar und leicht zugänglich.
Dieser Weg ist klinisch für die
Zuführung
einer beträchtlichen
Anzahl von Arzneimitteln untersucht worden.
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Die Fähigkeit von Molekülen, durch
die orale Schleimhaut zu permeieren, scheint mit der Molekülgröße, Lipidlöslichkeit
und Peptid-Protein-Ionisierung zusammenzuhängen. Kleine Moleküle mit weniger
als 1000 Daltons scheinen die Schleimhaut schnell zu durchqueren.
Wenn die Molekülgröße ansteigt,
nimmt die Permeabilität
schnell ab. Lipidlösliche
Verbindungen sind permeabler als nicht-lipidlösliche Moleküle. Maximale Absorption
tritt ein, wenn Moleküle
nicht-ionisiert oder neutral in den elektrischen Ladungen sind.
Daher stellen geladene Moleküle
die größten Herausforderungen
für die
Absorption durch die oralen Schleimhäute dar.
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Die meisten Protein-Wirkstoffinoleküle sind
extrem große
Moleküle
mit einem Molekulargewicht, das 6000 Daltons übersteigt. Diese großen Moleküle haben
sehr schlechte Lipidlöslichkeit
und sind praktisch impermeabel. Substanzen, die die Absorption oder
den Transport großer
Moleküle
(> 2000 Daltons) durch
biologische Membranen hindurch erleichtern, sind als Verstärker bekannt
(Lee et al., Critical Reviews in Therapeutic drug Carrier Systems,
8, 91, 1991; Lee et al., Critical Reviews in Therapeutic drug Carrier
Systems, 8, 115, 1991, 1992). Verstärker sind charakterisiert worden
als Chelatbildner, Gallensalze, Fettsäuren, synthetische hydrophile
und hydrophobe Verbindungen und biologisch abbaubare polymere Verbindungen.
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Verschiedene Wirkungsmechanismen
von Verstärkern
sind vorgeschlagen worden. Diese Wirkungsmechanismen schließen zumindest
für Protein-
und Peptidwirkstoffe (1) Verringerung der Viskosität und/oder Elastizität der Schleimhaut,
(2) Erleichterung des transzellulären Transports durch Erhöhung der
Fließfähigkeit der
Lipid-Doppelschicht von Membranen und (3) Erhöhung der thermodynamischen
Aktivität
von Wirkstoffen ein (Critical Rev, 117–125, 1991, 1992).
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Viele Verstärker sind bisher getestet worden
und einige haben sich als wirksam für die Erleichterung der Schleimhautverabreichung
großmolekularer
Wirkstoffe erwiesen. Kaum irgendwelche penetrationsverstärkenden
Produkte haben jedoch den Markt erreicht. Gründe hierfür schließen das Fehlen eines befriedigenden Sicherheitsprofils
im Hinblick auf Irritation, Senkung der Barrierefunktion und Beeinträchtigung
des mucozilliaren Ausscheidungsschutzmechanismus ein. Es ist festgestellt
worden, daß einige
Verstärker,
insbesondere diejenigen, die auf Gallensalzen beruhen, und einige
Mittel zur Löslichmachung
von Proteinen einen extrem bitteren und unangenehmen Geschmack ergeben.
Dies macht ihre Verwendung für
den menschlichen Verzehr auf einer täglichen Basis fast unmöglich. Mehrere
Ansätze
sind verwendet worden, um den Geschmack der Zuführungssysteme auf Gallensalz-Basis zu verbessern,
aber keiner von diesen ist bis heute für menschlichen oralen Verzehr
kommerziell annehmbar. Unter den verwendeten Ansätzen sind eingeschlossen Pflaster
für die buccale
Schleimhaut, Doppelschichttabletten, Tabletten mit kontrollierter
Freisetzung, Verwendung von Proteaseinhibitoren, buccal verabreichbare
Filmpatches und verschiedene Polymermatrices.
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Das mit den obigen Technologien zusammenhängende grundlegende
Problem ist die Verwendung großer
Mengen von Gallensäuren
und deren Salzen, um den Transport der großen Moleküle durch Membranen in der Form
von lokalisierten Zuführungssystemen
unter Verwendung von Patches oder Tabletten zu fördern. Trotz der Verwendung
von Proteaseinhibitoren und Polymerüberzügen versagten die Technologien
darin, Protein-Wirkstoffe
in den erforderlichen therapeutischen Konzentrationen zuzuführen. Weiter
ist dieses Problem vielschichtig wegen der lokalisierten Wirkung
des Patches, die zu schwerer Gewebeschädigung im Mund führte. Die
meisten Versuche wurden unternommen, große Moleküle über den oralen, nasalen, rektalen und
vaginalen Weg zuzuführen,
unter Verwendung einzelner Gallensäuren oder Verstärkungsmittel
in Kombination mit Proteaseinhibitoren und biologisch abbaubaren
polymeren Materialien. Es ist jedoch extrem schwierig, therapeutische
Spiegel von Protein-Wirkstoffen unter Verwendung dieser Formulierungen
zu erreichen. Einzelne Verstärkungsmittel
versagen darin, feste zelluläre
Verbindungen in den oralen, nasalen, rektalen und vaginalen Hohlräumen für einen
erforderlichen Zeitraum zu lockern, um den Durchgang großer Moleküle durch die
Schleimhautmembranen ohne weiteren Abbau zu ermöglichen. Dieses Problem macht
es unpraktisch, die obengenannten Systeme kommerziell zu verwenden.
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WO-A-9940932, die nach den frühesten Prioritätsdaten,
die für
diese Anmeldung beansprucht sind, veröffentlicht ist, beschäftigt sich
mit dem Problem der Zuführung
von großen
Molekülen
durch die sublinguale, buccale oder GI-Auskleidung, aber offenbart
nicht die gleichzeitige Verwendung von wenigstens drei micellen bildenden
Verbindungen.
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WO-A-964007 betrifft die Verwendung
von Perfluorkohlenstoffen in polaren Flüssig-In-Fluorkohlenstoff-Emulsionen zur Erleichterung
der pulmonalen Zuführung
biologischer Agentien durch die Alveolaroberfläche. D1 konzentriert sich jedoch
auf die Verabreichung von Wirkstoffen unter Verwendung von Flüssigventilationstechnik
oder Aerosolisierung, ohne weder auf die Verwendung von Aerosolformulierungen
noch auf die Verwendung von Perfluorkohlenstoffen mit hohem Dampfdruck
hinzuweisen.
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Orale Zuführung bietet eine Vielzahl
von Vorteilen für
die systemische Wirkstoffzuführung.
Sie liefert z. B. leichten, nicht-invasiven Zugang zu einer permeablen
Schleimhaut, was schnelle Wirkstoffabsorption und ein schnelles
Einsetzen der Wirkung des Wirkstoffes erleichtert. Im Vergleich
zum GI-Trakt und anderen Organen hat die buccale Umgebung niedrigere
enzymatische Aktivität
und einen neutralen pH.
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Um das obengenannte Problem des bitteren
Geschmacks, der Irritation und der Penetration großer Moleküle durch
die sublinguale, buccale und GI-Trakt-Schleimhautauskleidung zu überwinden,
ist nunmehr ein System entworfen worden, bei dem ein Protein-Wirkstoff
in gemischten Micellen enkapsuliert ist, die aus einer Kombination
von Verstärkern
bestehen.
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Ein Verfahren, um die obigen Nachteile
im wesentlichen zu überwinden,
ist nunmehr gefunden worden. Die Menge an physiologischem Peptid
oder Protein in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung
ist typischerweise eine Menge, die eine wirksame Menge des Arzneimittels
oder Wirkstoffes liefert, um die physiologische Aktivität (therapeutischen
Plasmaspiegel) zu erzeugen, für
die das Peptid oder Protein verabreicht werden soll. In Anbetracht
der Tatsache, daß die
biologische Verfügbarkeit
irgendeiner aktiven Substanz niemals 100% sein kann, ist es bevorzugt,
eine geringfügig
größere Menge
als die gewünschte
Dosierung einzubeziehen.
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Man glaubt, daß Verbesserungen der Penetration
und Absorption gemischter micellärer
Formulierungen erreicht werden können
durch Verabreichen der gemischten micellären Formulierung mit Treibmitteln,
wie etwa Tetrafluorethan, Heptafluorethan, Dimethylfluorpropan,
Tetrafluorpropan, Butan, Isobutan, Dimethylether und anderen Nicht-CFC- und CFC-Treibmitteln.
Vorzugsweise werden sie durch abgemessene Dosen abgebende Sprühvorrichtungen
zugeführt.
Abgemessene Dosen abgebende Inhalationsgeräte sind bekannt und sind eine
populäre
Form für
pulmonale Wirkstoffzuführung
für einige
Wirkstoffe. Die vorliegende Formulierung, einschließlich des
Treibmittels, ist dazu gedacht, die Qualität der Absorption, Stabilität und Leistung
vieler Formulierungen zu verbessern. Die Zusammensetzungen sind
ausgewählt
worden, um eine Verstärkung
der Penetration durch Poren zu ergeben und die Absorption der Wirkstoffe
zu erleichtern, um therapeutische Spiegel im Plasma zu erreichen.
Einer der weiteren Vorteile der Verwendung eines Vernebelungsgerätes oder
Inhalationsgerätes
ist, daß das
Potential für
Kontamination minimiert wird, weil die Geräte in sich geschlossen sind.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung
eine gemischte micelläre
pharmazeutische Aerosol-Formulierung und ein Treibmittel, umfassend
i) ein pharmazeutisches Mittel in micellärer Form, ii) Wasser, iii)
ein Alkalimetall-C8- bis -C22-alkylsulfat in einer Konzentration
von 1 bis 20 Gew.-% der Gesamtformulierung, iv) wenigstens drei
micellenbildende Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend
aus Lecithin, Hyaluronsäure,
pharmazeutisch annehmbaren Salzen von Hyaluronsäure, Glykolsäure, Milchsäure, Kamilleextrakt,
Gurkenextrakt, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Monoolein,
Monooleaten, Monolauraten, Borretschöl, Nachtkerzenöl, Menthol,
Trihydroxyoxocholanylglycin und pharmazeutisch annehmbaren Salzen
davon, Glycerin, Polyglycerin, Lysin, Polylysin, Triolein, Polyoxyethylenethern
und Analogen davon, Polidocanolalkylethern und Analogen davon und
Mischungen derselben, wobei die Menge jeder micellenbildenden Verbindung in
einer Konzentration von 1 bis 20 Gew.-% der Gesamtformulierung vorhanden
ist und die Gesamtkonzentration von micellenbildenden Verbindungen
niedriger als 50 Gew.-% der Formulierung ist, v) eine Phenolverbindung,
die ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus Phenol und Methylphenol, in einer
Konzentration von 1 bis 10 Gew.-% der Gesamtformulierung und vi)
ein Treibmittel, das ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus C1- bis C2-Dialkylether, Butanen,
Fluorkohlenstoff-Treibmittel, wasserstoffhaltigem Fluorkohlenstoff-Treibmittel,
Chlorfluorkohlenstoff-Treibmittel, wasserstoffhaltigem Chlorfluorkohlenstoff-Treibmittel
und Mischungen derselben, zur Verfügung.
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In einer Ausführungsform liegt das Alkalimetall-C8-
bis -C22-alkylsulfat in einer Konzentration von 2 bis 5 Gew.-% der
Gesamtformulierung vor.
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In einer weiteren Ausführungsform
ist das Alkalimetall-C8- bis -C22-alkylsulfat Natriumlaurylsulfat.
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In einer weiteren Ausführungsform
ist das Lecithin gesättigt
oder ungesättigt,
vorzugsweise ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Phosphatidylcholin, Phosphatidylserin,
Sphingomyelin, Phosphatidylethanolamin, Cephalin und Lysolecithin.
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In noch einer weiteren Ausführungsform
ist wenigstens eine der micellenbildenden Verbindungen ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Hyaluronsäure, pharmazeutisch annehmbaren
Salzen von Hyaluronsäure,
Polidocanolalkylethern, Trihydroxyoxocholanylglycin Polyoxyethylenethern,
Triolein und Mischungen derselben, wobei die Konzentration dieser
micellenbildenden Verbindung von etwa 1 bis etwa 5 Gew.-% beträgt.
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Vorzugsweise ist das Verhältnis von
proteinischem pharmazeutischem Mittel, z. B. Insulin, zu Treibmittel
von 5 : 95 bis 25 : 75.
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In einer weiteren Ausführungsform
ist das Treibmittel ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Tetrafluorethan, Tetrafluorpropan,
Dimethylfluorpropan, Heptafluorpropan, Dimethylether, n-Butan und
Isobutan.
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In einer noch weiteren Ausführungsform
sind die gemischte micelläre
pharmazeutische Formulierung und das Treibmittel in einer Aerosolabgabeeinheit
enthalten.
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Für
Insulin-enthaltende und einige andere Zusammensetzungen kann die
Zusammensetzung auch wenigstens ein anorganisches Salz enthalten,
das Kanäle
im Gastrointestinal-Trakt öffnet
und zusätzliche
Stimulation bereitstellen kann, um Insulin freizusetzen. Nichtbeschränkende Beispiele
für anorganische
Salze sind Natrium-, Kalium-, Calcium- und Zinksalze, insbesondere
Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Calciumchlorid, Zinkchlorid und Natriumbicarbonat.
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Es wird von den Fachleuten anerkannt
werden, daß es
für viele
pharmazeutische Zusammensetzungen üblich ist, wenigstens ein Antioxidationsmittel
zuzusetzen, um Zersetzung und Oxidation der pharmazeutisch aktiven
Inhaltsstoffe zu verhindern. Es wird von den Fachleuten auch verstanden
werden, daß Färbemittel,
Geschmacksstoffe und nichttherapeutische Mengen anderer Verbindungen
in der Formulierung eingeschlossen sein können. Typische Geschmacksstoffe
sind Menthol, Sorbitol und Fruchtaromen.
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In einer Ausführungsform ist das Antioxidationsmittel
ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Tocopherol, Deteroximmesylat, Methylparaben,
Ethylparaben, Ascorbinsäure
und Mischungen derselben. Ein bevorzugtes Antioxidationsmittel ist
Tocopherol.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
wird wenigstens ein Proteaseinhibitor zur Formulierung zugesetzt,
um den Abbau des pharmazeutischen Mittels durch die Wirkung proteolytischer
Enzyme zu hemmen. Von den bekannten Proteaseinhibitoren sind die
meisten bei Konzentrationen von 1 bis 3 Gew.-% der Formulierung
wirksam.
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Nicht-beschränkende Beispiele für wirksame
Proteaseinhibitoren sind Bacitracin, Sojabohnen-Trypsin, Aprotinin
und Bacitracin-Derivate, z. B. Bacitracinmethylendisalicylat. Bacitracin
ist der wirksamste von den genannten, wenn verwendet in Konzentrationen
von 1,5 bis 2 Gew.-%. Sojabohnen-Trypsin und Aprotinin können ebenfalls
in Konzentrationen von etwa 1 bis 2 Gew.-% der Formulierung verwendet
werden.
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Das pharmazeutische Mittel kann ausgewählt werden
aus einer breiten Vielfalt makromolekularer Mittel, in Abhängigkeit
von der zu behandelnden Erkrankung, im allgemeinen mit Molekulargewichten
von mehr als etwa 1000 und insbesondere zwischen etwa 1000 und 2
000 000. Bevorzugte pharmazeutische Mittel sind ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus Insulin; Heparin, Heparin mit niedrigem
Molekulargewicht, Hirulog, Hirugen, Hirudin, Interferonen, Interleukinen,
Cytokinen, mono- und polyklonalen Antikörpern, Immunoglobinen, chemotherapeutischen
Mitteln, Impfstoffen, Glykoproteinen, bakteriellen Toxoiden, Hormonen,
Calcitoninen, Insulin-ähnlichen
Wachstumsfaktoren (IGF), Glucagon-ähnlichen Peptiden (GLP-1),
großmolekularen Antibiotika,
thrombolytischen Verbindungen auf Proteinbasis, Thrombozyteninhibitoren,
DNA, RNA, Gentherapeutika, antisense-Oligonukleotiden, Opioiden,
Narkotika, Hypnotika, Steroiden und Schmerzmitteln.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
auch ein Verfahren zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung,
die geeignet ist zur Zuführung
durch transdermale Membranen, welches die Schritte umfaßt:
- a) Vermischen einer Zusammensetzung eines pharmazeutischen
Mittels in einem wäßrigen Medium
mit einem Alkalimetall-C8- bis -C22-alkylsulfat und wenigstens drei
micellenbildenden Verbindungen, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend
aus Lecithin, Hyaluronsäure,
pharmazeutisch annehmbaren Salzen von Hyaluronsäure, Glykolsäure, Milchsäure, Kamilleextrakt,
Gurkenextrakt, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Monoolein,
Monooleaten, Monolauraten, Borretschöl, Nachtkerzenöl, Menthol,
Trihydroxyoxocholanylglycin und pharmazeutisch annehmbaren Salzen
davon, Glycerin, Polyglycerin, Lysin, Polylysin, Triolein, Polyoxyethylenethern
und Analogen davon, Polidocanolalkylethern und Analogen davon und
Mischungen derselben, um eine micelläre proteinhaltige Zusammensetzung
eines pharmazeutischen Mittels zu bilden; und einer Phenolverbindung,
die ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus Phenol, m-Kresol und Mischungen derselben; und
anschließend
- b) Zugeben einer Phenolverbindung, die ausgewählt ist
aus der Gruppe, bestehend aus Phenol, m-Kresol und Mischungen derselben,
wobei die Zugabe zu einem Zeitpunkt stattfindet, der ausgewählt ist
aus der Gruppe, bestehend aus vor der Zugabe des Alkalimetall-C8-
bis -C22-alkylsulfats, während
der Zugabe des Alkalimetall-C8- bis - C22-alkylsulfats, nach der
Zugabe des Alkalimetall-C8- bis -C22-alkylsulfats, vor der Zugabe
wenigstens einer der micellenbildenden Verbindungen, während der
Zugabe wenigstens einer der micellenbildenden Verbindungen und nach
der Zugabe wenigstens einer der micellenbildenden Verbindungen;
und anschließend
- d) Einbringen der Formulierung in eine Aerosolabgabeeinheit
und Einbringen eines Treibmittels in die Abgabeeinheit;
wobei
die Zusammensetzung wenigstens drei micellenbildende Verbindungen
aufweist und die Menge der micellenbildenden Verbindungen jeweils
in einer Konzentration von 1 bis 20 Gew.-% der Gesamtformulierung vorliegt
und die Gesamtkonzentration von Alkalimetallalkylsulfat und micellenbildenden
Verbindungen niedriger ist als 50 Gew.-% der Formulierung.
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In einer Ausführungsform umfaßt das Verfahren:
- a) Vermischen einer proteinhaltigen Zusammensetzung
eines pharmazeutischen Mittels in einem wäßrigen Medium mit einem Alkalimetall-C8-
bis -C22-alkylsulfat und wenigstens einer micellenbildenden Verbindung,
die ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus Lecithin, Hyaluronsäure, pharmazeutisch
annehmbaren Salzen von Hyaluronsäure,
Glykolsäure,
Milchsäure,
Kamilleextrakt, Gurkenextrakt, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Monoolein,
Monooleaten, Monolauraten, Borretschöl, Nachtkerzenöl, Menthol, Trihydroxyoxocholanylglycin
und pharmazeutisch annehmbaren Salzen davon, Glycerin, Polyglycerin,
Lysin, Polylysin, Triolein, Polyoxyethylenethern und Analogen davon,
Polidocanolalkylethern und Analogen davon und Mischungen derselben,
um eine micelläre
proteinhaltige Zusammensetzung eines pharmazeutischen Mittels zu
bilden;
- b) während
Schritt a) oder nach Schritt a), Zugeben wenigstens einer micellenbildenden
Verbindung, die ausgewählt
ist aus besagter Gruppe, aber unterschiedlich von derjenigen, die
in Schritt a) zugegeben worden ist;
- c) während
Schritt a) oder nach Schritt a), Zugeben einer Phenolverbindung,
die ausgewählt
ist aus der Gruppe, bestehend aus Phenol, m-Kresol und Mischungen
derselben; und anschließend
- d) Einbringen der Formulierung in eine Aerosolabgabeeinheit
und Einbringen eines Treibmittels in die Abgabeeinheit;
wobei
die Zusammensetzung wenigstens drei micellenbildende Verbindungen
aufweist und die Menge der micellenbildenden Verbindungen jeweils
in einer Konzentration von 1 bis 20 Gew.-% der Gesamtformulierung vorliegt
und die Gesamtkonzentration von Alkalimetallalkylsulfat und micellenbildenden
Verbindungen niedriger ist als 50 Gew.-% der Formulierung.
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In einer weiteren Ausführungsform
umfaßt
das Verfahren:
- a') Vermischen der Zusammensetzung eines
pharmazeutischen Mittels in einem wäßrigen Medium mit dem Alkalimetall-C8-
bis -C22-alkylsulfat und fakultativ wenigstens einer der micellenbildenden
Verbindungen, um eine micelläre
proteinhaltige Zusammensetzung eines pharmazeutischen Mittels zu
bilden;
- b') langsames
Zugeben wenigstens einer der micellenbildenden Verbindungen, die
von derjenigen, die in Schritt a')
zugegeben wurde, unterschiedlich ist, während kräftig gemischt wird, um eine
gemischte micelläre
Zusammensetzung zu bilden;
- c') Vermischen
der gemischten micellären
Zusammensetzung, die aus den Schritten a') und b') resultiert, mit der Phenolverbindung;
und anschließend
- d') Einbringen
der Formulierung in eine Aerosolabgabeeinheit und Einbringen eines
Treibmittels in die Abgabeeinheit.
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In einer weiteren Ausführungsform
umfaßt
das Verfahren die Schritte:
- a'') Vermischen der Zusammensetzung eines
pharmazeutischen Mittels in einem wäßrigen Medium mit dem Alkalimetall-C8-
bis -C22-alkylsulfat und fakultativ wenigstens einer der micellenbildenden
Verbindungen, während
kräftig
gemischt wird, um eine gemischte micelläre Zusammensetzung zu bilden;
- b'') Vermischen der
gemischten micellären
Zusammensetzung, die aus Schritt a'')
resultiert, mit der Phenolverbindung; und anschließend
- c'') Einbringen der
Formulierung in eine Aerosolabgabeeinheit und Einbringen eines Treibmittels
in die Abgabeeinheit.
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In einer weiteren Ausführungsform
ist das Alkalimetallalkylsulfat Natriumlaurylsulfat.
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In noch einer weiteren Ausführungsform
weist die Formulierung Kombinationen von micellenbildenden Verbindungen
auf, ausgewählt
aus der Gruppe, bestehend aus Natriumhyaluronat, Monoolein und gesättigtem Phospholipid,
ii) gesättigtem
Phospholipid, Monoolein und Glykolsäure, iii) Natriumhyaluronat,
Polyoxyethylenether und Lecithin, iv) Polyoxyethylenether, Trihydroxyoxocholanyl
und Lecithin, v) Polidocanol-9-laurylether, Polylysin und Triolein,
vi) gesättigtem
Phospholipid, Polyoxyethylenether und Glykolsäure und vii) Trihydroxyoxocholanylglycin
und Lecithin.
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Das kräftige Vermischen kann durchgeführt werden
durch Verwendung von Hochgeschwindigkeitsrührern, z. B. Magnetrührern oder
Propellerrührern,
oder durch Beschallung.
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In einer Ausführungsform wird die gemischte
micelläre
Formulierung durch Beschallung der wäßrigen micellären Zusammensetzung
eines pharmazeutischen Mittels gebildet, in der eine der micellenbildenden
Verbindungen Lecithin ist.
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Die vorliegende Erfindung stellt
auch eine abgemessene Dosen abgebende Aerosolabgabeeinheit mit der
Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung darin zur Verfügung, in
der eine wäßrige Lösung, die
das pharmazeutische Mittel und das Treibmittel enthält, in einer
einzigen Phase vorliegen.
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Die vorliegende Erfindung ermöglicht die
Verabreichung des pharmazeutischen Mittels durch Sprühen der
Formulierung in die Mundhöhle
eines Menschen ohne Inhalation, aus einer abgemessene Dosen abgebenden
Sprühabgabeeinheit.
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Die Abgabeeinheit kann vor dem Sprühen der
pharmazeutischen Formulierung und des Treibmittels in den buccalen
Hohlraum zunächst
geschüttelt
werden.
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Detaillierte Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
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Die vorliegende Erfindung stellt
ein verbessertes Verfahren für
die Zuführung
von makromolekularen (hohes Molekulargewicht) pharmazeutischen Mitteln,
insbesondere durch die Membranen im Mund oder in den Lungen zur
Verfügung.
Die pharmazeutischen Mittel decken ein weites Spektrum von Mitteln
ab, einschließlich Proteinen,
Peptiden, Hormonen, Impfstoffen und Arzneimitteln. Die Molekulargewichte
der makromolekularen pharmazeutischen Mittel liegen vorzugsweise über 1000,
insbesondere zwischen 1000 und 2 000 000.
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Hormone, die mit der vorliegenden
Erfindung verabreicht werden können,
schließen
zum Beispiel Thyroide, Androgene, Estrogene, Prostaglandine, Somatotropine,
Gonadotropine, Erythropoetin, Interferone, Interleukine, Steroide
und Cytokine ein. Impfstoffe, die mit der vorliegenden Erfindung
verabreicht werden können,
schließen
bakterielle und virale Impfstoffe ein, wie etwa Impfstoffe für Hepatitis,
Grippe, Tuberkulose, Kanarienvogelpocken, Windpocken, Masern, Mumps,
Röteln,
Lungenentzündung,
BCG, HIV und AIDS ein. Bakterielle Toxoide, die unter Verwendung
der vorliegenden Erfindung verabreicht werden können, schließen Diphtherie,
Tetanus, Pseudomonas und Mycobactrium-Tuberkulose ein. Beispiele für spezifische
kardiovaskuläre
oder thrombolytische Mittel schließen Heparin, Hirugen, Hirulog
und Hirudin ein. Große
Moleküle,
die nützlicherweise
mit der vorliegenden Erfindung verabreicht werden können, schließen monoklonale
Antikörper,
polyklonale Antikörper
und Immunoglobine ein.
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Wie man verstehen wird, ist die Konzentration
des pharmazeutischen Mittels eine Menge, die ausreichend ist, um
bei der Behandlung oder Verhinderung einer Erkrankung wirksam zu
sein oder um einen physiologischen Zustand in einem Tier oder Menschen
zu regulieren. Die verabreichte Konzentration oder Menge an pharmazeutischem
Mittel wird von den für
das Mittel und das Verabreichungsverfahren, z. B. nasal, buccal, pulrrional,
bestimmten Parametern abhängen.
Nasale Formulierungen neigen zum Beispiel dazu, viel niedrigere Konzentrationen
einiger Inhaltsstoffe zu erfordern, um Irritation oder Brennen der
Nasenwege zu vermeiden. Es ist manchmal wünschenswert, eine orale Formulierung
bis zu 10- bis 100-fach
zu verdünnen,
um eine geeignete nasale Formulierung bereitzustellen.
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Die gemischte micelläre Formulierung
kann hergestellt werden durch Vermischen einer wäßrigen Lösung des pharmazeutischen Mittels,
des Alkalimetall-C8- bis -C22-alkylsulfats, wenigstens dreier micellenbildender
Verbindungen und fakultativ der Phenolverbindung. Die micellenbildenden
Verbindungen können
zum selben Zeitpunkt wie das Alkalimetallalkylsulfat oder nach dessen
Zugabe zugegeben werden. Gemischte Micellen werden sich bei im wesentlichen
jeder Art von Vermischen der Inhaltsstoffe bilden, aber kräftiges Mischen
ist bevorzugt, um Micellen kleinerer Größe zu liefern.
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In einem Verfahren wird eine erste
micelläre
Zusammensetzung hergestellt, die das pharmazeutisch wirksame Mittel
und wenigstens das Alkalimetallalkylsulfat enthält. Die erste micelläre Zusammensetzung
wird dann mit wenigstens drei micellenbildenden Verbindungen vermischt,
um eine gemischte micelläre
Zusammensetzung zu bilden. In einem anderen Verfahren wird die micelläre Zusammensetzung
hergestellt durch Vermischen des pharmazeutisch wirksamen Mittels,
des Alkalimetallalkylsulfats und wenigstens einer der micellenbildenden
Verbindungen, gefolgt von der Zugabe der restlichen micellenbildenden
Verbindungen, unter kräftigem
Rühren.
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Das Phenol und/oder m-Kresol kann
zur gemischten micellären
Zusammensetzung zugegeben werden, um die Formulierung zu stabilisieren
und gegen bakterielles Wachstum zu schützen. Alternativ kann das Phenol
und/oder m-Kresol mit den micellenbildenden Inhaltsstoffen zugegeben
werden. Ein isotonisches Mittel, wie etwa Glycerin, kann ebenfalls
nach der Bildung der gemischten micellären Zusammensetzung zugegeben
werden. Die Formulierung wird dann in eine Aerosolabgabeeinheit
gegeben und die Abgabeeinheit mit dem Treibmittel beschickt. Das
Treibmittel, das unter Druck steht, liegt in flüssiger Form in der Abgabeeinheit vor.
In der vorliegenden Erfindung kann die wäßrige Phase, wenn die Zusammensetzung
der vorliegenden Erfindung in einer Abgabeeinheit vorliegt, von
der Treibmittel-Phase getrennt sein. Vorzugsweise werden jedoch die
Verhältnisse
der Inhaltsstoffe durch einfache Experimente so eingestellt, daß die wäßrige und
die Treibmittel-Phase eins werden, d. h. eine Phase vorliegt. Wenn
zwei Phasen vorliegen, ist es erforderlich, die Abgabeeinheit vor
der Abgabe eines Teils des Inhalts z. B. durch ein Dosierventil
zu schütteln.
Die abgegebene Dosis an pharmazeutischem Mittel wird aus dem Dosierventil
in einem feinen Sprühnebel
ausgestoßen.
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Die bevorzugten Treibmittel sind
wasserstoffhaltige Chlorfluorkohlenstoffe, wasserstoffhaltige Fluorkohlenstoffe,
Dimethylether und Diethylether. Sogar noch bevorzugter ist HFA 134a
(1,1,1,2-Tetrafluorethan).
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Obgleich die vorliegende Erfindung
eine so breite Anwendbarkeit besitzt, wird die Erfindung im folgenden
unter besonderer Bezugnahme auf Insulin und seine Analoge beschriben,
die zur Behandlung von Diabetes verwendet werden.
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Wir hierin zuvor angegeben, erfordern
die Aerosolzusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, daß die pharmazeutische
Formulierung in gemischter micellärer Form vorliegt.
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Im Falle von Insulin, das zur Verabreichung
durch die Mundhöhle
gedacht ist, kann die erste micelläre Lösung hergestellt werden, indem
Wasser und anschließend
Salzsäure
(typischerweise 5 M) zu pulverisiertem Insulin zugegeben und anschließend gerührt wird,
bis das Pulver gelöst
ist und eine klare Lösung
erhalten wird. Die Lösung
wird anschließend
mit Natriumhydroxid neutralisiert. Das Natriumalkylsulfat kann dann
unter Rühren
bei niedriger Geschwindigkeit, entweder allein oder mit wenigstens
einer micellenbildenden Verbindung, zugegeben werden. Eine typische
Konzentration an Natriumlaurylsulfat, als dem Natriumalkylsulfat,
in der wässrigen
Lösung
liegt bei etwa 3 bis 20 Gew.-% der Lösung. Typischerweise liegt
Insulin in der micellären Lösung in
einer Menge vor, die eine Konzentration von etwa 2 bis 4 Gew.-%
der endgültigen
Formulierung ergeben wird.
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Die so gebildete micelläre Lösung kann
dann kräftig
gemischt werden, z. B. durch Beschallung oder Rühren mit hoher Geschwindigkeit,
um eine gemischte micelläre
liposomale Lösung
zu bilden. Weitere micellenbildende Verbindungen können dann
zugegeben werden. Zum Beispiel können
eine oder mehrere micellenbildende Verbindungen zugegeben werden,
die ausgewählt
sind aus der Gruppe, bestehend aus Lecithin, Hyaluronsäure, pharmazeutisch
annehmbaren Salzen von Hyalwonsäure,
Glykolsäure,
Milchsäure,
Kamilleextrakt, Gurkenextrakt, Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure, Monoolein,
Monooleaten, Monolauraten, Borretschöl, Nachtkerzenöl, Menthol,
Trihydroxyoxocholanylglycin und pharmazeutisch annehmbaren Salzen
davon, Glycerin, Polyglycerin, Lysin, Polylysin, Triolein, Polyoxyethylenethern
und Analogen davon, Polidocanolalkylethern und Analogen davon. Das
Mischen kann mit einem Hochgeschwindigkeitsmischer oder einem Beschallungsapparat
durchgeführt
werden, um gleichförmige
Micellenteilchengrößenverteilung
in der Formulierung sicherzustellen.
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Nach der Bildung der gemischten micellären Formulierung
wird das Phenol und/oder m-Kresol
zugegeben, bevor die Zusammensetzung in eine Aerosolabgabeeinheit
eingebracht wird. Wie oben angegeben, können weitere Inhaltsstoffe,
wie etwa isotonische Mittel, Geschmacksstoffe, Antioxidationsmittel,
Salze, Proteaseinhibitoren und andere pharmazeutisch annehmbare
Verbindungen, zugegeben werden. Nachdem die Formulierung sich in
der Aerosolabgabeeinheit befindet, wird die Abgabeeinheit in einer
bekannten Weise mit Treibmittel beschickt.
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Jede der micellenbildenden Verbindungen
liegt, wenn vorhanden, in einer Konzentration von 1 bis 20 Gew.-%
der Gesamtformulierung vor.
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Bevorzugte Salze von Hyaluronsäure sind
Alkalimetallhyaluronate, Erdalkalimetallhyaluronate und Aluminiumhyaluronat.
Das bevorzugte Salz ist Natriumhyaluronat. Die bevorzugte Konzentration
von Hyaluronsäure
oder pharmazeutisch annehmbaren Salzen von Hyaluronsäure liegt
bei 1 bis 5 Gew.-% der Gesamtformulierung. Ein sogar noch bevorzugterer
Bereich liegt bei 1,5 bis 3,5 Gew.-% der Gesamtformulierung.
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Die spezifischen Konzentrationen
der wesentlichen Inhaltsstoffe können
durch relativ unkomplizierte Experimente bestimmt werden. Man wird
verstehen, daß die
Mengen an bestimmten Inhaltsstoffen begrenzt werden können müssen, um
Zusammensetzungen zu vermeiden, die Schaum erzeugen, wenn sie gesprüht werden,
statt einen feinen Sprühnebel
zu bilden Für
Absorption durch die Mundhöhle
ist es oft wünschenswert, die
Dosierung zu erhöhen,
z. B. zu verdoppeln oder zu verdreifachen, die normalerweise für Injektion
oder Verabreichung durch den Gastrointestinal-Trakt erforderlich
ist.
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Wie man verstehen wird, wird die
Menge jeder Komponente der Formulierung in Abhängigkeit vom pharmazeutischen
Mittel und der Verabreichungsstelle variieren. Bevorzugte Formulierungen
für buccale
Verabreichung haben die folgenden Kombinationen: i) Natriumlaurylsulfat,
Polidocanol-10-laurylether, Natriumoxocholanylglycin und Lecithin;
ii) Natriumlaurylsulfat, Polidocanol-10-laurylether, Phosphatidylcholin, Ölsäure; iii)
Natriumlaurylsulfat, Polidocanol-10-laurylether, Natriumhyaluronat
und Lecithin; iv) Natriumlaurylsulfat, Polidocanol-9-laurylether,
Triolein und Polylysin; v) Natriumlaurylsulfat, Polyoxyethylenether
(10-Lauryl), Trihydroxyoxocholanylglycin und Lecithin, vi) Natriumlaurylsulfat,
Polidocanol-20-laurylether, Nachtkerzenöl und Lecithin und vii) Natriumlaurylsulfat,
Trihydroxyoxocholanylglycin und Lecithin.
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Die therapeutischen Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung können
bei Raumtemperatur oder bei kalter Temperatur gelagert werden. Lagerung
von proteinhaltigem Arzneimittel erfolgt vorzugsweise bei einer
kalten Temperatur, um den Abbau der Arzneimittel zu verhindern und
ihre Lagerdauer zu verlängern.
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Man glaubt, daß die gemischten Micellen der
vorliegenden Erfindung Moleküle
mit einem hohen Wirkungsgrad einkapseln (> 90% Enkapsulierung). Im allgemeinen beträgt die Größe der Micellenteilchen
in der gemischten micellären
Zusammensetzung etwa 1 bis 10 nm oder weniger und vorzugsweise von
1 bis 5 nm. Solche gemischten Micellen neigen dazu, kleiner zu sein
als die Poren der Membranen in der Mundhöhle oder dem GI-Trakt. Man
glaubt daher, daß die
extrem kleine Größe von gemischten
Micellen hilft, die enkapsulierten Moleküle wirkungsvoll durch die Schleimhautmembranen
der Mundhöhle
zu penetrieren.
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Die gewünschte Größe von Aerosoltröpfchen,
die aus der Aerosolabgabeeinheit versprüht werden, wird teilweise davon
abhängen,
wo der Wirkstoff abgeschieden werden soll. Für Abscheidung in den Lungen sind
zum Beispiel Teilchengrößen von
weniger als etwa 5 μm
bevorzugt, wohingegen für
Absorption in der Mundhöhle
Teilchengrößen von
etwa 6 bis 10 μm
bevorzugt sind.
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Die Menge an physiologischem Peptid
oder Protein in den Zusammensetzungen dieser Erfindung ist typischerweise
eine Menge, die eine wirksame Menge des Wirkstoffes oder Arzneimittels
liefert, um die physiologische Aktivität (therapeutischen Plasmaspiegel)
zu erzeugen, für
die das Peptid oder Protein verabreicht wird. In Anbetracht der
Tatsache, daß die
biologische Verfügbarkeit
irgendeiner aktiven Substanz niemals 100% sein kann, d. h. die verabreichte
Dosis des Wirkstoffes nicht vollständig absorbiert wird, ist es
bevorzugt, eine geringfügig
größere Menge
als die gewünschte
Dosierung einzubeziehen.
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Man glaubt, daß Verbesserungen der Penetration
und Absorption gemischter micellärer
Formulierungen erreicht werden durch Vermischen der gemischten micellären Formulierung
mit Treibmitteln, wie etwa Tetrafluorethan, Heptafluorethan, Dimethylfluorpropan,
Tetrafluorpropan, Butan, Isobutan, Dimethylether und anderen Nicht-CFC-
und CFC-Treibmitteln.
Vorzugsweise werden sie durch abgemessene Dosen abgebende Sprüheinheiten
zugeführt.
Abgemessene Dosen abgebende Inhalationseinheiten sind bekannt und
sind eine populäre
Zuführungsform
für pulmonale
Wirkstoffe für
einige Arzneimittel. Einer der Vorteile der Verwendung eines Zerstäubers oder
Inhalationsgerätes
ist, daß das
Potential für
Kontamination minimiert wird, weil die Einheiten in sich geschlossen
sind.
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Wie hierin zuvor angegeben, kann
die Formulierung im Aerosolbehälter,
durch Vornehmen von Einstellungen an den Konzentrationen der Inhaltsstoffe
in der Formulierung, in einer einzigen Phase vorliegen, d. h. das
Treibmittel und der Rest der Formulierung sind innig miteinander
vermischt. In solchen Fällen
bleibt die einzige Phase im allgemeinen über viele Monate stabil. Bei
anderen Kombinationen kann die Formulierung in zwei Phasen vorliegen,
d. h. das Treibmittel in einer Phase und der Rest in einer anderen
Phase. In solch einem Fall sollte die Formulierung dann vor dem
Versprühen
der Formulierung in den Mund kräftig
geschüttelt werden,
so daß eine
gleichmäßige Menge
an pharmazeutischem Mittel in jedem Sprühstoß vorliegt, der aus dem Dosierapplikator
(Aerosolbehälter)
zugeführt
wird.
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Die vorliegende Formulierung, einschließlich des
Treibmittels, ist dazu gedacht, die Qualität von Absorption, Stabilität und Leistung
vieler Formulierungen zu verbessern. Die Zusammensetzungen sind
ausgewählt
worden, um eine Verstärkung
der Penetration durch Poren zu ergeben und die Absorption der Arzneimittel
zu erleichtern, um therapeutische Spiegel im Plasma zu erreichen.
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Verabreichung der Formulierung in
die Mundhöhle
erfolgt durch Sprühen
der Formulierung in den Mund, ohne Inhalation, so daß die Tröpfchen im
Mund bleiben, statt in die Lungen gezogen zu werden.
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Die Erfindung wird durch Bezugnahme
auf die folgenden Beispiele veranschaulicht.
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Beispiel 1
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Ein erstes Experiment wurde durchgeführt, um
Daten für
Vergleichszwecke bereitzustellen. Dieses Beispiel fällt nicht
in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.
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Pulverisiertes Insulin wurde in ein
Becherglas gegeben, das mit einem Rührer ausgestattet war. Destilliertes
Wasser wurde zugegeben und die Lösung
wurde bei niedriger Geschwindigkeit gerührt. Zu dieser Lösung wurde
5 M HCl-Lösung
(pH 2) tropfenweise zugegeben, bis das Insulin vollständig löslich gemacht
worden war. Diese Lösung
wurde dann mit 5 M NaOH-Lösung
tropfenweise neutralisiert, bis der pH zwischen 7 und 8 lag. Sieben
mg Phenol und 7 mg m-Kresol wurden zur Lösung zugegeben und gründlich vermischt.
Die Lösung
wurde mit destilliertem Wasser verdünnt, bis 200 Einheiten Insulin
pro Milliliter Lösung
vorlagen. Ein-Milliliter-Portionen wurden dann in Glasampullen überführt, die
dann mit 10,8 g Treibmittel HFA 134a beschickt wurden, unter Verwendung
eines halbautomatischen Gasbefüllungsapparates
Pamasol (Marke) 2008.
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Zehn Freiwillige mit Diabetes wurden
gebeten, über
Nacht zu fasten und kein Frühstück einzunehmen vor
der Dosierung. Am ersten Tag wurden den Freiwilligen 10 Einheiten
Insulin durch Injektion gegeben (reguläres schnellwirkendes Insulin,
erhältlich
von Eli Lilly). Am zweiten Tag wurden den Freiwilligen 60 Einheiten Insulin
dieses Beispiels (10 Sprühstöße mit jeweils
6 Einheiten) in den Mund gegeben, ohne Inhalation. Blutglucosespiegel
wurden in Intervallen unter Verwendung des Glucometers Elite von
Bayer für
3 Stunden überwacht.
Die durchschnittlichen Ergebnisse, in Millimol pro Liter, sind in
Tabelle I dargestellt.
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Diese Tests zeigen, daß, verglichen
mit der Injektionsmethode, die Sprühmethode mit Formulierungen ohne
das Alkalimetallalkylsulfat und die Absorptionsverstärker der
vorliegenden Erfindung nicht dazu führte, die Blutglucosespiegel
bei Diabetes-Patienten zu senken. Somit hatte die Kombination der
Formulierung und der Sprühverabreichungsmethode
keine metabolische Wirkung.
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Beispiel 2
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Pulverisiertes Insulin wurde in ein
Becherglas gegeben, das mit einem Rührer ausgestattet war. Destilliertes
Wasser wurde zugegeben und die Lösung
wurde mit niedriger Geschwindigkeit gerührt. Zu dieser Lösung wurde
5 M HCl-Lösung
(pH 2) tropfenweise zugegeben, bis das Insulin vollständig löslich gemacht
worden war. Diese Lösung
wurde dann, während
sie langsam gerührt
wurde, mit 5M NaOH-Lösung
tropfenweise neutralisiert, bis der pH zwischen 7 und 8 lag. Zu
dieser Lösung
wurden 7 mg Natriumlaurylsulfat, 7 mg Polyoxyethylenether (10-Lauryl)
und 7 mg Trihydroxyoxocholanylglycin zugegeben und vollständig gelöst. Sieben mg
Lecithin, löslich
gemacht in einer Wasser/Alkohol-Lösung (7 mg/ml), wurden anschließend zugegeben, während mit
hoher Geschwindigkeit, d. h. 2000 UPM, gerührt wurde. Die Lösung wurde
für 30
Minuten gerührt und
anschließend
bei 10°C
aufbewahrt. Die resultierende gemischte micelläre Lösung wies etwa 200 Einheiten Insulin auf.
Zu dieser Mischung wurden 5 mg Phenol, 5 mg m-Kresol und 10 mg Glycerin
zugegeben.
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Die Lösung wurde in Glasampullen
mit einem Fassungsvermögen
von 10 ml pipettiert (1 ml/Ampulle). Die Ampullen wurden anschließend mit
einem automatischen Gasbefüllungsapparat
Pamasol 2008 mit Treibmittel HFA 134a beschickt. Die Menge an Treibmittel
wurde auf 9 ml Sprühstoßgröße eingestellt,
um 2 Einheiten Insulin pro Betätigung
der Aerosolampulle zuzuführen.
Die Ventile der Ampullen waren so konstruiert, daß sie 100 μl Sprühnebel pro
Betätigung
zuführten,
die 2 Einheiten Insulin enthielten. Die Formulierung in der Glasampulle,
einschließlich
des Treibmittels, lag in einer einzigen Phase vor, d. h. war homogen.
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Die aerodynamische Teilchengröße wurde
mit einem 8-stufigen USP Anderson (Marke) Cascade Impactor Mark
II bestimmt. Der Impactor wurde mit Methanol gereinigt und bei 30°C luftgetrocknet.
Glasfaserfilter wurden auf die Sammelplatten gelegt. Der Aktuator
wurde mit dem Mundstück
des Impactors verbunden und auf den USP-Induktionsöffnungs- und -Jet-Stufen
zusammengebaut. Eine Vakuumpumpe wurde angeschlossen und der Luftdurchfluß auf 28,3
Liter pro Minute eingestellt. Die Ampulle wurde durch Schütteln für 10 Sekunden
vorbereitet und zweimal ungenutzt betätigt. Der Sprühstoß wurde
durch Entleeren des Aktuators in das Mundstück und 25-maliges Wiederholen
zugeführt.
Das abgeschiedene Insulin wurde durch Spülen des Mundstücks mit
0,6 ml EDTA in 10 ml Wasser bei pH 8,7 gespült. Die Filter wurden entfernt
und in Szintillationsampullen gegeben und für 15 Minuten beschallt. Die
Insulinmenge wurde dann unter Verwendung von RP-HPLC analysiert. Die Ergebnisse sind
in Tabelle II (2 Einheiten pro Betätigung) und III (4 Einheiten
pro Betätigung) dargestellt.
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Auf der Basis dieser Tests wurde
bestimmt, daß die
Teilchengröße bei etwa
7 μm lag
und die Stufen 3 bis 8 zeigten keine Insulinabscheidung, was darauf
hinweist, daß die
meisten Teilchen größer als
etwa 6 μm waren.
Dies legt nahe, daß es
keine tiefe Lungenabscheidung der Formulierung geben und der Großteil der Formulierung
in der Mundhöhle
abgeschieden würde.
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Weitere Tests wurden durchgeführt, um
die Sprühstoßgrößengenauigkeit
zu bestimmen, indem Sprühstöße in Thielröhren abgegeben
und die Röhren
vor und nach der Probensammlung gewogen wurden. Die Tests zeigten,
daß die
Sprühstöße für 2 Einheiten
pro Betätigung
zwischen 0,075 und 0,083 Gramm wogen, d. h. innerhalb von etwa ± 5%. Tests
zeigten, daß die
Sprühstöße für 4 Einheiten
pro Betätigung
zwischen 0,076 und 0,083 Gramm wogen, d. h. innerhalb etwa ± 5%. Die
Tests zeigten, daß die
Sprühstöße für sechs Einheiten
pro Betätigung
zwischen 0,070 und 0,082 Gramm wogen, d. h. innerhalb etwa ± 8%. HPLC-Analyse zeigte, daß die zugeführten Dosen
von 2,01 Einheiten bis 2,07 Einheiten für 2 Einheiten pro Betätigung,
von 3,9 Einheiten bis 4,4 Einheiten für 4 Einheiten pro Betätigung und
von 5,8 Einheiten bis 6,3 für
6 Einheiten pro Betätigung
lagen.
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Zehn Freiwillige mit Diabetes wurden
gebeten, über
Nacht zu fasten und vor der Dosierung kein Frühstück zu sich zu nehmen. Am ersten
Tag wurden den Freiwilligen 10 Einheiten Insulin pro Injektion gegeben (reguläres schnellwirkendes
Insulin, erhältlich
von Eli Lilly). Am zweiten Tag wurden den Freiwilligen 60 Einheiten
Insulin dieses Beispiels (10 Sprühstöße mit jeweils
6 Einheiten) in den Mund gegeben, ohne Inhalation. Plasmainsulinspiegel
wurden in Intervallen mit der RIA-Methode für 3 Stunden gemessen. Die durchschnittlichen
Ergebnisse, in Mikromol pro Milliliter, sind in Tabelle IV dargestellt.
Blutglucosespiegel wurden ebenfalls in Intervallen unter Verwendung
des Glucometers Elite von Bayer für 3 Stunden überwacht.
Die durchschnittlichen Ergebnisse, in Millimol pro Liter, sind in
Tabelle V dargestellt.
-
-
Dieser Test zeigte, daß die Injektionsmethode
und Sprühmethode
vergleichbar waren. Tabelle
V
-
Dieser Test zeigte, daß die Injektionsmethode
und Sprühmethode
im Hinblick auf den Glucosespiegel vergleichbar waren.
-
Tests wurden auch mit 40 Einheiten
Spray mit jeweils 10 Sprühstößen durchgeführt und
mit 10 injizierten Einheiten verglichen, durch Messen von Plasmaspiegeln
und Glucosespiegeln wie oben. Die Ergebnisse sind in Tabelle VI
(Plasma) und VII (Glucose) dargestellt.
-
-
Dieser Test zeigte, daß die Injektionsmethode
und Sprühmethode
im Hinblick auf die Plasmainsulinspiegel vergleichbar waren.
-
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Dieser Test zeigte, daß die Injektionsmethode
und Sprühmethode
im Hinblick auf die Glucosespiegel vergleichbar waren.
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Beispiel 3
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Pulverisiertes Insulin wurde in ein
Becherglas gegeben, das mit einem Rührer ausgestattet war. Destilliertes
Wasser wurde zugegeben und die Lösung
wurde mit niedriger Geschwindigkeit gerührt. Zu dieser Lösung wurde
5 M HCl-Lösung
(pH 2) tropfenweise zugegeben, bis das Insulin vollständig löslich gemacht
worden war. Diese Lösung
wurde dann, während
sie langsam gerührt
wurde, mit 5 M NaOH-Lösung
tropfenweise neutralisiert, bis der pH zwischen 7 und 8 lag. Zu
dieser Lösung
wurden 30,4 mg Natriumlaurylsulfat pro Milliliter Insulinlösung, 30,4
mg Polidocanol-9-laurylether pro Milliliter Insulinlösung und
10,0 mg Polylysin pro Milliliter Insulinlösung zugegeben und vollständig gelöst. 15,2
mg Triolein pro Milliliter Insulinlösung wurden anschließend zugegeben,
während
mit hoher Geschwindigkeit, d. h. 2000 UPM, gerührt wurde. Die Lösung wurde
für 30
Minuten gerührt
und dann bei 10°C
aufbewahrt. Die resultierende Lösung
war eine gemischte micelläre
Lösung.
Zu dieser Mischung wurden 15,2 mg m-Kresol pro Milliliter Insulinlösung zugegeben.
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Die Lösung wurde in Glasampullen
pipettiert (1 ml). Die Ampullen wurden dann mit 10,8 g Treibmittel HFA
134a pro Ampulle beschickt, mit einem automatischen Gasbefüllungsapparat
Pamasol 2008. Die Ventile der Ampullen waren so konstruiert, daß sie 100 μl Sprühnebel pro
Betätigung
abgaben, die 6 Einheiten Insulin enthielt. Die Formulierung in der
Glasampulle, einschließlich
des Treibmittels, lag in einer einzigen Phase vor, d. h. war homogen.
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Zehn Freiwillige mit Diabetes wurden
gebeten, über
Nacht zu fasten und vor der Dosierung kein Frühstück zu sich zu nehmen. Am ersten
Tag wurden den Freiwilligen 10 Einheiten Insulin über Injektion
gegeben (reguläres
schnellwirkendes Insulin, erhältlich
von Eli Lilly). Am zweiten Tag wurden den Freiwilligen 60 Einheiten
Insulin dieses Beispiels (10 Sprühstöße mit jeweils
6 Einheiten) in den Mund gegeben, ohne Inhalation. Plasmainsulinspiegel
wurden in Intervallen mit der RIA-Methode für 3 Stunden gemessen. Die durchschnittlichen
Ergebnisse, in Mikromol pro Milliliter, sind in Tabelle VIII dargestellt.
Blutglucosespiegel wurden ebenfalls in Intervallen unter Verwendung
des Glucometers Elite von Bayer für 3 Stunden überwacht.
Die durchschnittlichen Ergebnisse, in Millimol pro Liter, sind in
Tabelle IX dargestellt.
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Dieser Test zeigte, daß die Injektionsmethode
und Sprühmethode
vergleichbar waren.
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Dieser Test zeigte, daß die Injektionsmethode
und Sprühmethode
im Hinblick auf den Glucosespiegel vergleichbar waren.
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Beispiel 4
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Ein weiteres Experiment wurde durchgeführt, um
Daten für
Vergleichszwecke zu liefern.
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Pulverisiertes Insulin wurde in ein
Becherglas gegeben, das mit einem Rührer ausgestattet war. Destilliertes
Wasser wurde zugegeben und die Lösung
wurde mit niedriger Geschwindigkeit gerührt. Zu dieser Lösung wurde
5 M HCl-Lösung
(pH 2) tropfenweise zugegeben, bis das Insulin vollständig löslich gemacht
worden war. Diese Lösung
wurde dann mit 5 M NaOH-Lösung
tropfenweise neutralisiert, bis der pH zwischen 7 und 8 lag. Die
Lösung
wurde mit destilliertem Wasser verdünnt, bis 600 Einheiten Insulin
pro Milliliter Lösung vorlagen.
Ein-Milliliter-Portionen wurden dann in Glasampullen mit einem Fassungsvermögen von
10 ml überführt, die
anschließend
unter Verwendung eines halbautomatischen Gasbefüllungsapparates Parmasol (Marke)
2008 mit 10,8 g Treibmittel HFA 134a beschickt wurden. Diese Formulierung
fällt nicht
in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
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Es wurde beobachtet, daß die Gasphase
und die wässerige
Phase deutlich getrennt waren. Selbst Schütteln der Ampullen schien die
Zusammensetzung nicht zu homogenisieren.
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Tests wurden durchgeführt, um
die Sprühstoßgrößengenauigkeit
zu bestimmen, in dem Sprühstöße in Thiel-Röhren abgegeben
und die Röhren
vor und nach der Probensammlung gewogen wurden. Die Tests zeigten,
daß fünf aufeinanderfolgende
Sprühstöße für 6 Einheiten
pro Betätigung
0,094, 0,110, 0,200, 0,150 und 0,050 Gramm wogen, d. h. innerhalb
etwa +60% des Mittelwerts. Dies im Vergleich mit +8% in Beispiel
2 (das im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung liegt).
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HPLC-Analyse zeigte, daß die durchschnittlichen
abgegebenen Dosen 5,4 Einheiten pro Betätigung für die Sprühstöße 5–10, 7,1 Einheiten pro Betätigung für die Sprühstöße 45–50 und
8,6 Einheiten pro Betätigung
für die
Sprühstöße 85–90 waren.
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Diese Ergebnisse zeigten, daß eine solche
Zusammensetzung, ohne die micellenbildenden Inhaltsstoffe, nicht-gleichförmige Dosisabgaben
lieferten.
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Beispiel V
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Zehn Milliliter konzentriertes Insulin,
die 10 000 Einheiten pro Milliliter enthielten, wurden in ein Becherglas
gegeben. Zu dieser Lösung
wurden 7 mg Natriumlaurylsulfat, 7 mg Polyoxyethylenether (10-Lauryl),
7 mg Trihydroxyoxocholanylglycin und 7 mg Lecithin zugegeben. Die
Komponenten wurden gerührt,
bis sie vollständig
gelöst
waren. Sieben mg Phenol und 7 mg m-Kresol wurden zur Lösung zugegeben
und gründlich
vermischt.
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Ein-Milliliter-Portionen der Lösung wurden
in Glasampullen mit einem Fassungsvermögen von 1 Q ml pipettiert.
Die Ampullen wiesen Dosierventile auf. Die Ampullen wurden dann
mit einem Gasbefüllungsapparat Pamasol
2008 (Marke) mit Treibmittel HFA 134a beschickt. Die Menge an Treibmittel
wurde auf 9 ml pro Ampulle eingestellt, um 10 Einheiten Insulin
pro Betätigung
des Ventils abzugeben (100 μl
Sprühstoß/Betätigung). Die
Formulierung in der Glasampulle, einschließlich des Treibmittels, lag
in einer einzigen Phase vor, d. h. war homogen.
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Zehn Patienten mit Diabetes fasteten über Nacht
und nahmen vor der Dosierung kein Frühstück zu sich. Am ersten Tag erhielt
jeder Patient 7 Einheiten reguläres
schnellwirkendes Insulin, erhältlich
von Eli Lilly, verabreicht über
Injektion. Am zweiten Tag wurden jedem Patienten 70 Einheiten Insulin
dieses Beispiels (7 Sprühstöße mit jeweils
10 Einheiten) in den Mund gegeben, ohne Inhalation. Blutproben wurden
gesammelt und Plasmaglucosespiegel wurden in Intervallen unter Verwendung
des Glucometers Elite von Bayer für 3 Stunden gemessen. Die durchschnittlichen
Ergebnisse, in Millimol pro Milliliter, sind in Tabelle X dargestellt. Insulinspiegel
wurden ebenfalls in Intervallen mit der RIA-Methode für 3 Stunden überwacht.
Die durchschnittlichen Ergebnisse, in Mikromol pro Liter, sind in
Tabelle XI dargestellt.
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-
Diese Tests zeigten, daß die Injektionsmethode
und Sprühmethode
vergleichbar waren.
