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Bereich der Erfindung
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Die vorliegenden Erfindung bezieht
sich auf eine pharmazeutische Zusammensetzung, die Paclitaxel enthält.
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Hintergrund der Erfindung
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Pharmazeutische Zusammensetzungen
benötigen
normalerweise ein geeignetes Lösemittelsystem, um
die wirksame Arzneistoffkomponente aufzulösen oder zu dispergieren, für die Verabreichung
an einen Patienten. Das Lösemittel
muss die Fähigkeit
haben, eine therapeutisch wirksame Menge der aktiven Komponente
zu lösen
oder zu dispergieren und darf nicht toxisch für den Patienten sein.
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Viele solche Zusammensetzungen, die
Paclitaxel enthalten, sind bekannt, aber nicht für lange Zeiträume stabil.
U.S. Patent Nr. 5,504,102 bezieht sich auf eine stabilisierte Formulierung
von Paclitaxel, welche Cremophor EL enthält, ein Kondensationsprodukt
von Rizinusöl
und Ethylenoxid, welches von BASF verkauft wird. Das U.S. Patent
Nr. 5,733,888 offenbart eine weitere stabilisierte Paclitaxel Formulierung,
die Cremophor EL enthält.
Jedoch, wurde Cremophor EL mit der Verursachung von anaphylaktischen
Reaktionen in manchen Patienten in Zusammenhang gebracht. Außerdem,
wenn solche Zubereitungen, die Cremophor EL enthalten, mit wässerigen
parenteralen Infusionsflüssigkeiten,
wie z. B. 0,9%iger Salzlösung,
gemischt werden, ist die Mischung nur für kurze Zeit ohne Ausfällung stabil.
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Daher ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung eine Pacitaxelformulierung bereitzustellen, die für längere Zeiträume stabil
ist.
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Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung eine Paclitaxelformulierung bereitzustellen, die nicht
Cremophor EL enthält.
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Weiterhin ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Paclitaxelformulierung bereitzustellen, die durch eine
Endsterilisierung sterilisiert werden kann.
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Weiterhin ist ein Ziel der Erfindung,
eine Paclitaxelformulierung bereitzustellen, die eine verlängerte Stabilität aufweist,
wenn sie mit pharmazeutisch verträglichen parenteralen Infusionsflüssigkeiten
gemischt wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Paclitaxelformulierung.
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Insbesondere bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf eine pharmazeutische Zusammensetzung, die Paclitaxel,
eine Säure,
Wasser und geeignete organische Lösungsmittel umfasst. Bevorzugte
organische Lösungsmittel
schließen
Triacetin, absoluten Alkohol und SOLUTOL® HS-15
ein. Vorzugsweise ist die Säure Zitronensäure.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Die bevorzugten pharmazeutischen
Zusammensetzungen der Erfindung sind in Tabelle 1 aufgeführt.
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Der Typ und die Menge (in Prozent)
von Lösungsmittel
und Alkohol in Tabelle 1 kann variiert werden, solange die Gesamt-Prozentzahl von allen
Komponenten 100% nicht überschreitet.
Zum Beispiel, wenn 50 Gewichtsprozent der Formulierung Paclitaxel,
Säure,
Wasser und Solutol HS-15 umfasst, sollten sich die verbleibenden
Lösungsmittel/Alkohol
auf 50% belaufen. Daher können
die Zubereitungen der Erfindung mit einer einfachen Komponente wie
zum Beispiel absolutem Alkohol alleine gemacht werden. Alternativ
kann die Zusammensetzung variierende Verhältnisse an Triacetin und Alkohol
oder Triacetin, Gylcerol und Alkohol enthalten, so dass, auf jeden
Fall, die Gesamtgewichtprozente der Komponenten die verbleibenden
50 Gewichtsprozente ausmachen.
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Es kann jede Säure oder saure Komponente benutzt
werden, dessen erste wässerige
Dissoziationskonstante Ka,1, (Verbindungen
wie Zitronen- und Bernsteinsäure,
und dergleichen, die mehrere Dissoziationskonstanten haben) gleich
oder größer als
1,8 × 10–6 ist.
Während
Zitronensäureanhydrid
die bevorzugte Säure ist,
könnte
jede andere feste Säure
entweder in wasserfreier oder in hydrierter Form verwendet werden.
Es können
auch anorganische Säuren
(zum Beispiel Salzsäure,
Schwefelsäure,
Phosphorsäure,
Salpetersäure, usw.),
Carbonsäuren
(zum Beispiel Ameisensäure,
Essigsäure,
Weinsäure,
Bernsteinsäure,
Apfelsäure,
Maleinsäure,
Oxalessigsäure,
Milchsäure,
Hydracrylsäure,
Pivalinsäure,
Benzoesäure,
usw.), starke Säuren
(zum Beispiel Methansulfonsäure,
Benzolsulfonsäuren,
p-Toluensulfonsäure,
usw.) verwendet werden. Außerdem können auch
Zuckersäuren
(Glukonsäure,
gluceptische Säure,
Zuckersäure
und dergleichen), Aminosäuren (Asparaginsäure, Glutaminsäure und
dergleichen), saure Salze (Natriumbisulfat, Natriumbisulfit, Natriummetabisulfit,
Mononatriumedetat und dergleichen), nicht-Carbonsäuren (zum Beispiel Ascorbinsäure, Sulfamsäure) und
Salze der heterozyklischen Säuren
(Pyridiniumhydrochlorid, Nikotinamidhydrochorid und dergleichen) verwendet
werden.
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Die Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung können
auch ein Lösungsmittel
einschließen
zur Erhöhung
der Löslichkeit
von Paclitaxel. Jede Anzahl von Lösungsmitteln kann diesen Zweck erfüllen, wobei wir
herausgefunden haben, dass ein Gemisch aus Triacetin und Glycerol
bevorzugt ist. Andere geeignete Lösungsmittel zu diesen Zweck
schließen
andere Acetatester eines ähnlichen
Typs ein, abgeleitet von Glycerin, zum Beispiel können auch
Mono- und Diacetin verwendet werden. Zusätzlich sind auch Ester des
Glycerins geeignet, zum Beispiel mono-, di- und tri-Glycerylcitrate,
-tartrate usw. Kurze oder mittelkettige Glyceridester (mono- oder
di- oder tri-Glycerid) können
auch verwendet werden, vorausgesetzt, die Löslichkeit des Paclitaxels kann
bei einer Konzentration größer als
5 mg/ml gehalten werden. Wie vom Fachmann erkannt werden kann, kann
auch eine Mehrzahl von anderen Bindemitteln, die für diesen
Zweck geeignet sind, verwendet werden. Darunter sind Glyceridester,
PEG-Hydroxystearate,
PEG-Hydroxyoleat, Alkyloleate und solche andere PEG-Ester, die von
den Fettsäuren
abgeleitet sind; Ester wie Benzylacetat, Ethylbenzoat und Benzylbenzoatdimethylacetamid
(DMA), Dimethylsulfoxid (DMSO), Polyvinylpyrrolidon, Polysorbat-80, Pluronic 60 und
dergleichen. Glycerol und Triacetin sind bevorzugte Lösungsmittel.
Wenn eine Trihydroxyverbindung verwendet wird, ist Glycerin bevorzugt.
Glycerin kann man durch Propylenglycol und andere pharmazeutisch
verträgliche Glycole,
und substituierte Glycerole ohne weiteres ersetzen.
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Der bevorzugte Alkohol zur Verwendung
in den Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ist Ethanol.
Jeder pharmazeutisch verträgliche
Alkohol, zum Beispiel Benzylalkohol, kann in den Zusammensetzungen
der Erfindung verwendet werden. Es kann auch mehr als ein pharmazeutisch
verträglicher
Alkohol in den Zusammensetzungen der Erfindung kombiniert werden.
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Die Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung verwenden SOLUTOL® HS-15.
SOLUTOL® HS-15
ist ein Polyglycolester der 12-Hydroxystearinsäure (12-HAS;
70%) und Polyethylenglycol (PEG; 30%) und ist von BASF, Ludwigshafen,
Deutschland erhältlich.
Solutol hat eine hydrophobe Komponente (12-HSA Komponente) und eine
hydrophile Komponente (PEG).
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In im Fachbereich anerkannten Tiermodellen
liefern die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung einen Wirksamkeitsgrad,
der ähnlich
oder größer ist
als der von TAXOL® (Bristol Myers Squibb),
einer kommerziell erhältlichen
Taxanzusammensetzung.
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Die Erfindung kann durch die folgenden
repräsentativen
Beispiele veranschaulicht werden.
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Beispiel 1
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10 g Triacetin und 21 ml Alkohol
werden mit ca. 00 bis 360 mg Citronensäure gemischt, bis die Citronensäure sich
löst. 624
mg Paclitaxel werden hinzugefügt
und gelöst.
In einem getrennten Gefäß wird Solutol auf
ca. 40°C
erwärmt,
bis man eine klare ölige
Flüssigkeit
erhält.
Kühlen
bis ca. 30°C.
52 g des flüssigen
Solutols werden entfernt und mit 21 g Glycerin gemischt. Wenn man
eine homogene Lösung
von Solutol und Glycerin erhält,
mischt man die Paclitaxellösung,
die im ersten Schritt vorbereitet wurde, und gibt 10 ml Wasser hinzu
und rührt
gut. Schließlich
sterilisiert man die erhaltene Formulierung, indem die Flasche unter
Verwendung eines geeigneten Glasbehälters, eines Teflonstopfens
und einer Aluminiumversiegelung für die Bördelung der Flasche, zugebördelt wird.
Diese Formulierung wird in Tabelle 2 als Formulierung Nr. 3 bezeichnet.
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Beispiel 2
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Schritt 1: In 125 ml Becherglas gibt
man 600 mg Citronensäure
USP, 4,0 g Polysorbat-80 USP, 50 g Triacetin USP und 50 g Propylenglycol.
Dann wird das Gemisch gerührt
bis die ganze Citronensäure
sich löst.
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Schritt 2: Man heizt genügend Solutol
auf 40°C
bis es sich verflüssigt.
Dann schüttet
man 100 g Solutol in eine 200 ml Flasche.
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Schritt 3: Man überführt das Gemisch, das in Schritt
1 vorbereitet wurde, in die Flasche, die in Schritt 2 vorbereitet
wurde, und mischt die beiden Lösungen
gut, dann läßt man sie
auf Raumtemperatur abkühlen.
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Schritt 4: Man fügt 1,3 g Paclitaxel in die
Lösung,
die in Schritt 3 hergestellt wurde, und rührt das Gemisch gut, bis das
ganze Paclitaxel gelöst
ist.
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Schritt 5: Man verschließt die Flasche
gut und fest mit einem Teflonstopfen und bördelt die Flasche zu. Schließlich sterilisiert
man die Flasche bei 120°C
für 20
Minuten.
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Beispiel 3
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Man überführt 52 g des verflüssigten
Solutols in ein 100 ml Glasfläschchen.
Man löst
300 mg des Citronensäureanhydrids
in 50 ml absolutem Alkohol. Man überführt 600
mg Paclitaxel in ein Becherglas und löst es in ca. 35 ml Ethanol,
das Citronensäure
enthält.
Man überführt die
so hergestellte Paclitaxellösung
in das Solutolfläschchen.
Mit den übriggebliebenen
50 ml Alkohol wäscht
man mehrmals das Becherglas und überführt das
Pacitaxel quantitativ. Man mischt die zwei Lösungen zusammen, bis eine klare
homogene Lösung erhalten
wird.
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Indem Verfahren übernommen wurden, die ähnlich zu
den oben beschriebenen sind, wurde eine Mehrzahl von Pacitaxelformulierungslösungen hergestellt,
wie in Tabelle 2 gezeigt. Somit können Paclitaxelformulierungen
hergestellt werden durch Zugabe von Citronensäure und Paclitaxel in einem
geeigneten Stadium der Zubereitung der Formulierung, abhängig von
der Natur und den relativen Verhältnissen
der verwendeten flüssigen
Bindemittel.
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In jeder Formulierung der Tabelle
2 sind die Konzentrationen von Paclitaxel und Citronensäure jeweils 6,0
mg/ml und 3,0 mg/ml.
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Die Zusammensetzungen der Erfindung
können
in Ampullen, Fläschchen
oder andere geeignete Behälter
gegeben werden. Um mikrobielles Wachstum zu verhindern, werden die
pharmazeutischen Formulierungen der Erfindung entweder aspetisch
abgefüllt,
durch Filtration durch 0,22 Mikronfilter, oder bevorzugterweise,
am Ende gemäß im Fach
bekannten Techniken sterilisiert, zum Beispiel durch Autoklavieren.
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Bewertung der potentiellen
Lagerdauer der Zusammensetzungen der Erfindung
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Paclitaxel und viele Taxan-Analoga
zersetzen sich in ethanolischen Lösungen, zu welchen oberflächenaktive
Stoffe wie Cremophor zugegeben worden sind. Typischerweise wird
die Lagerdauer der Formulierung analytisch ermittelt nach Lagerung
der Formulierung bei erhöhten
Temperaturen von 40°C
für Tage
oder Monate. Im vorliegenden Fall wurde die Raumtemperaturstabilität der Zusammensetzungen
der Erfindung durch folgendes Verfahren geschätzt. Fünf ml der Formulierung wurden
in 5 ml Fläschchen
gegeben, jedes Fläschchen
mit einem Teflon-beschichteten Stopfen zugemacht und dann mit Aluminiumbördeln verbördelt. Die
versiegelten Fläschchen
wurden dann entweder auf 60°C
oder mehr, bevorzugt auf 70°C
für 16–4 Stunden erhitzt
und dann auf Raumtemperatur gekühlt.
Die resultierende Lösung
wurde in einem geeignten Verdünnungslösungsmittel
verdünnt
und durch Hochleistungsflüssigchromatographie
(HPLC) analysiert. Da es bekannt ist, dass sich Paclitaxel bei höheren Temperaturen
zersetzt, um Baccatin III mit einer Ethylesterseitengruppe, verursacht
durch die Abspaltung der Seitenkette bei C-13, wie auch andere Verunreinigungen;
wie zum Beispiel eine Basenkatalysierte Epimerisierung des Paclitaxel
(z. B. 7-Epitaxol) zu bilden, wurde die HPLC verwendet, um die individuellen
Zersetzungsprodukte und die Gesamtheit aller Zersetzungsprodukte
als Funktion von Zeit und Temperatur zu ermitteln.
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Alle Reagenzien, die für die Chromatographie
verwendet wurden, haben HPLC-Qualität. Das HPLC-System verwendete
eine Thermoseparation P 4000 ternäre Lösungsmittel-Pumpe, einen AS
3000 Autoinjektor und einen Applied Biosystem 785A Detektor mit
programmierbarer Wellenlänge
in Folge mit einem Fisons VG Chromatographieserver Datenaufnahmesystem,
verbunden mit einem Computer, der Fison's Xchrom Software für die Datenintegration enthält. Die
verwendete analytische Säule
ist eine Phenomenex, Curosil PFP, 5 Mikron 25 cm × 4,6 mm
ID Säule.
Eine Curosil PFP, 30 mm × 4,6
mm Vorsäule
ist in Serie an der Zulaufseite der analytischen Säule durch
eine VICCI, Valco Instruments automatische Säulenschalt-Vorrichtung angeschlossen.
Der Gradient des mobilen Phase Systems besteht aus 40 : 60 Acetonitril
: –0,1%
Phosphorsäure
mobile Phase A und 60 : 40 Acetonitril : 0,1% Phosphorsäure mobile
Phase B. Die Gradientbedingungen zwischen den zwei mobilen Phasen
sind so eingestellt, dass das spät
eluierende 7-Epitaxol überwacht werden
kann. Die Vorsäule
wird mit einen 50 : 50 Gemisch der oben beschriebenen zwei mobilen
Phasen ausgewaschen. Die Durchflußgeschwindigkeit ist 1,5 ml
pro Minute durch die analytische Säule, während die Durchflußgeschwindigkeit
durch die zweite Pumpe, die für
das Reinigen verwendet wird, bei 0,5 ml pro Minute gehalten wird.
Es wurde ein Injektionsvolumen von 20 μl verwendet. Die Elutionspeaks
wurden bei einer Wellenlänge
von 227 nm beobachtet. Das Verfahren schließt Injektion der geeignet gelösten Probe
durch die Vorsäule
ein, die mit der analytischen Säule
verbunden ist. Die mobile Phase fließt durch die Vorsäule und
dann durch die analytische Säule.
Der Fluß der
mobilen Phase durch die zwei in Serie geschalteten Säulen wird
für eine
geeignete Dauer aufrecht erhalten, so dass sich alle Verunreinigungen
von der Vorsäule
zur analytischen Säule
bewegen. Nach dieser Laufzeit wird die Verbindung zwischen der Vorsäule und
der analytischen Säule getrennt,
und der Fluß der
mobilen Phase läuft
nur durch die analytische Säule
weiter. Während
in der analytischen Säule
die chromatographische Trennung erreicht wird, wird die Vorsäule ausgewaschen,
um oberflächenaktive
Stoffe durch eine Waschlösung
und eine andere Pumpe zu entfernen.
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Ermittlung der Wirkkraft
der Zusammensetzungen der Erfindung
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Das übernommene Verfahren verwendet
eine Säulenschalttechnik ähnlich wie
die, die oben beschrieben worden ist, zur Bestimmung von verwandten
Substanzen. Die analytische Säule,
die Vorsäule,
die Durchflußgeschwindigkeit,
die Detektionswellenlänge
waren alle identisch mit den oben beschriebenen. Die sekundäre Durchflußgeschwindigkeit
der Pumpe wurde geändert.
Zusätzlich,
um isokratische Bedingungen für
die Chromatographie zu verwenden, wurde die mobile Phase bei 55
: 45 in 0,1%iger Phosphorsäure
und Acetonitril gehalten. Die gleiche mobile Phase wurde für das reverse
Auswaschen der Vorsäule
verwendet.
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Somit kann die Akkumulation von Zersetzungsprodukten
wichtige Informationen über
die Lagerungs-Stabilität
bei Raumtemperatur liefern. Um die Lagerdauer voraussagen zu können, wurden
die individuellen Zersetzungsprodukte und die gesamte Prozentzahl
aller Zersetzungsprodukten unter Verwendung des HPLC analytischen
Verfahrens, das oben dargestellt wurde, überwacht. Um relative Konzentrationen
der niederen Spiegel der Verunreinigungen zu erhalten, wurde ein
Pacitaxel-Standardsurrogat
bei 0,5% der Konzentration an Paclitaxel in der Formulierung verwendet.
Aus einem Vergleich der relativen Reaktionen der individuellen Verunreinigungen
in Bezug auf die Reaktion von Pacitaxel unter den chromatographischen
Bedingungen, wurde die Prozentzahl von jeder individuellen Verunreinigung
ebenso wie die Summe aller Verunreinigungen in der Analytlösung berechnet.
Nach Lagerung von einigen der Formulierungen bei einer Vielzahl
an Temperaturen wurden die gebildeten Abbauprodukte unter Verwendung
des HPLC-Verfahrens überwacht.
Aus einem Plot von Prozentzahlen von entweder jedem individuellen
Abbauprodukt oder aus einem Plot der Summe der gebildeten Abbauprodukte
als eine Funktion von der Temperatur, wurde ein Abbauproduktkonzentration vs.
Temperatur-Profil erhalten. Aus diesem Profil wurde eine mathematische
Beziehung in Bezug auf die Lagerdauer und das Ausmaß der Abbauproduktbildung
bei 70°C
entwickelt. Nach diesen Verfahren wurde ermittelt, dass die Lagerdauer
bei Raumtemperatur der Formulierung Nr. 3 auf mehr als 18 Monate
vorausgesagt wird.
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Stabilität des Paclitaxels in Beimischungslösungen Die
Erhaltung des Arzneistoffs nach Verdünnung in Lösungen, die für die intravenöse Verabreichung
nützlich
sind, zum Beispiel 0,9% Natriumchlorid (normale Salzlösung oder
NS) oder 5%ige Dextrose in Wasser für die Injektion (D5W), sogenannten
Beimischungslösungen,
ist wichtig. Paclitaxel ist in wässerigen
Medien schlecht löslich,
und die Unfähigkeit,
den Arzneistoff in Lösung
zu halten, wurde vorgeschlagen (W. C. Rose, Anticancer Drugs, 3,
311 (1992)) um eine beobachtete Abnahme der Bioverfügbarkeit
des Paclitaxels in einigen Lösungsmitteln
zu erklären.
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Eine Beimischungslösung von
Beispiel 2 (6 mg Paclitaxel/ml) wurde durch Verdünnen mit NS auf eine Paclitaxelkonzentration
von 1,2 mg/ml hergestellt. Die Stabilität dieser Beimischungslösung wurde
visuell auf die Bildung von Niederschlägen hin überwacht. Überraschenderweise zeigte diese
Lösung
keinerlei Niederschlag über
einen Zeitraum von 39 Tagen. Andererseits zeigte eine Beimischung,
die aus einer Paclitaxelformulierung von einer 50 : 50 Mischung
von Solutol : absolutem Ethanol hergestellt wurde, einen sichtbaren
Niederschlag schon nach vier Tagen.
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Eine Beimischung der Zusammensetzungen
in Tabelle 2 wurde in NS bei einer Konzentration von ca. 0,3 mg
Paclitaxel/ml hergestellt, und die Wirkkraft wurde als eine Funktion
der Zeit überwacht.
Die Ergebnisse zeigen klar, dass in Abhängigkeit der Zusammensetzung
die Beimischungsstabilität
von einem Minimum von 2 Tagen auf 6 Tage (siehe Tabelle 3) erhöht werden
kann. Die Stabilität
der Beimischungen der vorliegenden Erfindung kann mit dem zur Zeit
vermarkteten Produkt, TAXOL (Bristol-Myers Squibb Company) verglichen werden;
für welches
die Produktkennzeichnung eine Beimischungsstabilität von 27
Stunden bei Raumtemperatur angibt. Andererseits zeigten D. A. Williams
und A. Naik, J. Infusional Chemotherapy, 4, 140–142 (1994), eine Beimischungsstabilität von vier
Tagen bei Paclitaxelkonzentrationen von 0,1 und 1,0 mg/ml, und Xu,
L. A. Trissel, J. F. Martinez, Am. J. Hosp. Pharm., 51, 3058 (1994)
offenbaren mindestens drei Tage Stabilität bei Konzentrationen von 0,03
bzw. 0,6 mg/ml.
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