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Die
vorliegende Erfindung liefert pharmazeutische Zusammensetzungen,
umfassend einen stabilen wasserunlöslichen Komplex, bestehend
aus einer amorphen therapeutisch wirksamen Verbindung (z. B. einem
Arzneimittel), dispergiert in einem anionischen Polymer. Die Komplexe
gemäß der vorliegenden
Erfindung sorgen für
wesentliche Erhöhungen
der Bioverfügbarkeit
schlecht löslicher
therapeutisch wirksamer Verbindungen.
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Die
Bioverfügbarkeit
einer therapeutisch wirksamen Verbindung wird im Allgemeinen beeinflusst
durch (i) die Solubilitäts/Löslichkeits-Rate
der Verbindung und (ii) den Verteilungskoeffizienten/die Permeabilität der Verbindung
durch die Gastrointestinalmembran eines Patienten. Der Hauptgrund
der geringen Bioverfügbarkeit
einer therapeutisch wirksamen bzw. aktiven Verbindung ist die geringe
Solubilitäts/Löslichkeits-Rate
der Verbindung. Geringe Bioverfügbarkeit
ist häufig
auch begleitet von nicht wünschenswert
hohen Raten Patientenvariabilität
und nicht vorhersagbarer Dosis/Therapie-Wirkungen aufgrund unberechenbarer
Absorption der therapeutisch wirksamen Verbindung (z. B. Arzneimittel)
durch den Patienten.
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Mehrere
Techniken werden verwendet, um die Bioverfügbarkeit von schlecht löslichen
therapeutisch wirksamen Verbindungen zu verbessern. Diese Techniken
sind unten zusammengefasst.
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1. Teilchengrößenverringerung:
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Eine
schlecht lösliche
therapeutisch wirksame Verbindung wird häufig mechanisch gemahlen, um
die Teilchengröße der Verbindung
zu verringern und dabei die Oberfläche zu erhöhen. Siehe Lachman et al.,
The Theory and Practice of Industrial Pharmacy, Kapitel 2, S. 45
(1986). Teilchengrößenverringerung
in Teilchen mit Mikrometergröße können erreicht
werden unter Verwendung einer Strahlmühle. Die mittlere Teilchengröße, die
durch die Strahlmühle
erhalten wird, ist typischerweise im Bereich von 1–10 μm. Ähnlich ergibt
feuchtes Mahlen einer therapeutisch wirksamen Verbindung in der
Gegenwart von Schutzkolloiden oder Polymeren typischerweise Teilchengrößen der
Verbindung im Bereich von etwa 300–800 nm. Gemäß dieser
Technik werden eine therapeutisch wirksame Verbindung und ein Polymer
in Wasser dispergiert und durch ein Mahlmedium, wie etwa winzige
Kügelchen
(0,2–0,5
mm) gemahlen. Siehe
U.S. Patent
Nr. 5,494,683 . Teilchengrößenverringerung kann jedoch
nur die Lösungsrate
der therapeutisch wirksamen Verbindung verbessern, jedoch nicht
die Gesamtmenge der Verbindung in Lösung im Gleichgewicht.
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2. Feste Dispersion
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2.1 Verschmelzungsverfahren (Fusionsverfahren):
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Gemäß dieser
Technik wird eine therapeutisch wirksame Verbindung in einem nichtionischen
Polymer dispergiert, um eine feste Dispersion zu bilden. Typischerweise
wird das nichtionische Polymer (z. B. Pluronic
® und
Polyethylenglykol) geschmolzen bei einer Temperatur über seinem
Schmelzpunkt und die therapeutisch wirksame Verbindung wird unter
Rühren
in dem geschmolzenen Polymer gelöst.
Siehe
U.S. Patent Nr. 5,281,420 .
Die resultierende geschmolzene Masse wird dann auf Raumtemperatur
gekühlt.
Als ein Ergebnis dieses Verfahrens wird die therapeutisch wirksame
Verbindung in dem Polymer geschmolzen und präzipitiert beim Kühlen in
amorpher Form. Die amorphe Form der Verbindung weist im Allgemeinen
eine schnellere Lösungsrate
auf als die anfängliche
kristalline Form der Verbindung. Daher wird durch Überführen der
Verbindung in amorphe Form durch dieses Verfahren die Bioverfügbarkeit
verbessert. Jedoch aufgrund der größeren Löslichkeit im Wässrigen
und des niederen Schmelzpunktes nichtionischer Polymere kann die
amorphe Form der therapeutisch wirksamen Verbindung nicht ihre Stabilität aufrechterhalten
und wandelt sich schließlich wieder
zurück
in die kristalline Form um, nach Aussetzen unter hohe Feuchtigkeit
und erhöhte
Temperaturen, die häufig
mit Langzeitaufbewahrung verbunden sind. Siehe Yoshioka et al.,
J. Pharm. Sci. 83:1700–1705
(1994). Daher ist diese Technik nicht geeignet für die meisten Dosisformen therapeutisch
wirksamer Verbindungen und gewiss nicht für diejenigen therapeutisch
wirksamen Verbindungen, die geringe Solubilität aufweisen.
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2.2 Copräzipitation:
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In
einem anderen bestehenden Verfahren zum Verbessern der Bioverfügbarkeit
einer schlecht löslichen
therapeutisch wirksamen Verbindung werden die Verbindung und ein
nichtionisches hydrophiles Polymer, wie etwa Polyvinylpyrrolidon,
in einem organischen Lösungsmittel
gelöst.
Das Lösungsmittel
wird durch Verdampfen entfernt, währenddessen die therapeutisch
wirksame Verbindung in der hydrophilen Polymermatrix präzipitiert.
Siehe H. G. Britain, Physical Characterization of Pharmaceutical
Solids, Drugs and the Pharmaceutical Sciences, Band 70 (Marcel Dekker,
Inc., N. Y., 1995). Aufgrund der hygroskopen Natur und Solubilität im Wässrigen
des Polymers schützt
dieser Polymertyp nicht die amorphe Form der therapeutisch wirksamen
Verbindung vor Wärme
und Feuchtigkeit. Daher bleibt die therapeutisch wirksame Verbindung
in der hydrophilen Polymermatrix nicht in amorpher Form und wandelt
sich schließlich
in eine kristalline Form während
der Aufbewahrung um. Daher ist dieser Ansatz ebenfalls nicht praktikabel
zum Verbessern der Bioverfügbarkeit
schlecht löslicher
therapeutisch wirksamer Verbindungen.
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3. Selbstemulgierungarzneimittelzuführungssystem
(SEDDS):
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In
diesem System wird eine therapeutisch wirksame Verbindung gelöst in einem
Gemisch aus einem geeigneten Öl
und Emulgiermittel. Die resultierende Lipidformulierung bildet beim
Aussetzen unter Gastrointestinalfluide eine sehr feine Emulsion
oder Mikroemulsion. Aufgrund der hohen Oberfläche der Ölkügelchen wird die Bioverfügbarkeit
einer schlecht löslichen
therapeutisch wirksamen Verbindung, die in einem solchen Öl gelöst ist,
wesentlich erhöht.
Siehe P. P. Constantinides, Pharm. Res. 12(11): 1561–1572 (1995).
Die Schlüsselanforderung
zur Verwendung dieses Systems ist, dass die therapeutisch wirksame
Verbindung in Öl löslich sein
muss und wenn sie einmal in Öl
gelöst
ist, muss sie in stabiler Form in der Lösung bleiben. SEDDS ist daher
keine geeignete Alternative für
die meisten therapeutisch wirksamen Verbindung aufgrund der begrenzten
Solubilität
und nicht zufriedenstellenden Stabilität dieser Verbindungen in einer
Lösung
auf Ölbasis.
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Wir
haben überraschenderweise
gefunden, dass, wenn eine wenig lösliche therapeutisch wirksame Verbindung
(typischerweise in kristalliner Form) molekular in einem wasserunlöslichen
anionischen Polymer mit einem Molekulargewicht von größer als
80.000 D und einer Glasübergangstemperatur
gleich oder größer als
50°C gelöst wird,
die physikalische Stabilität
der Verbindung (nun in amorpher Form) für lange Zeitdauern aufrechterhalten
bleibt, selbst unter Hochfeuchtigkeits- und Hochtemperaturaufbewahrungsbedingungen.
Aufgrund des hohen Molekulargewichts und der hohen Glasübergangstemperatur
des anionischen Polymers als auch seiner relativen Unlöslichkeit
in Wasser immobilisiert das anionische Polymer die therapeutisch
wirksame Verbindung in ihrer amorphen Form, wobei ausgezeichnete
Stabilität
der Verbindung bereitgestellt wird, welche überragend ist gegenüber derjenigen,
die durch derzeit verfügbare
Verfahren erreichbar ist. Zusätzlich, aufgrund
der erhöhten
Solubilität
der Verbindung in dem Verbindung/Polymer-Komplex wird ebenfalls
die Bioverfügbarkeit
der therapeutisch wirksamen Verbindung wesentlich erhöht. Dieses
Verfahren ist daher besonders geeignet zum Verbessern der Bioverfügbarkeit
schlecht löslicher
therapeutisch wirksamer Verbindungen.
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Die
vorliegende Erfindung liefert eine pharmazeutische Zusammensetzung,
umfassend einen stabilen, wasserunlöslichen Komplex, bestehend
aus einem Trägermakromolekül, das ein
wasserunlösliches
anionisches Polymer mit einem Molekulargewicht von größer als
80.000 D und mit einer Glasübergangstemperatur gleich
oder größer 50°C ist, und
einer amorphen therapeutisch wirksamen Verbindung, worin die therapeutisch wirksame
Verbindung eingebracht wird in das oder dispergiert wird in dem
anionischen Polymer in stabiler amorpher Form, um einen Verbindung/Polymer-Komplex
zu ergeben. Ein anderer Aspekt dieser Erfindung ist der wasserunlösliche Verbindung/Polymer-Komplex.
Der Komplex der Erfindung wird gebildet durch die Mikropräzipitation
der therapeutisch wirksamen Verbindung in dem anionischen Träger.
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Der
Verbindung/Polymer-Komplex der Erfindung kann in der Form eines
Feststoffs (z. B. einer Paste, Granalien, eines Pulvers) sein, welcher
eingefüllt
werden kann in Kapseln oder komprimiert werden kann zu Tabletten.
Die pulverförmige
Form des Komplexes kann ebenfalls pulverisiert oder ausreichend
mikronisiert werden, um stabile flüssige Suspensionen oder halbfeste
Dispersionen zu bilden. Der Komplex der Erfindung kann sterilisiert
werden, wie etwa durch Gamma-Bestrahlung oder Elektronenbestrahlung,
vor Verabreichung in vivo für
parenterale Anwendungen.
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Diese
Erfindung betrifft einen stabilen wasserunlöslichen Komplex, bestehend
aus einem wasserunlöslichen
anionischen Polymerträger
mit einem Molekulargewicht von größer als 80.000 D und einer
Glasübergangstemperatur
von gleich oder größer 50°C und einer
therapeutisch wirksamen Verbindung in stabiler amorpher Form. Diese
Erfindung betrifft auch Verfahren zum Herstellen derartiger Komplexe
und pharmazeutischer Formulierungen, die solche Komplexe umfassen.
Der Vorteil der Komplexe der Erfindung umfasst die Fähigkeit zum
wesentlichen Erhöhen
der Bioverfügbarkeit
relativ unlöslicher
therapeutisch wirksamer Verbindungen und die Fähigkeit zum Zuführen derartiger
Verbindungen über
ausgedehnte Zeitdauern (d. h. eine verzögerte Freisetzung derartiger
Verbindungen in den Blutstrom).
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Wie
hier verwendet, werden die folgenden Ausdrücke die folgenden Bedeutungen
haben.
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”Verbindung/Polymer-Komplex” oder ”wasserunlöslicher
Komplex” betreffen
ein physikalisch stabiles Produkt, das bei der gleichzeitigen Präzipitation (”Mikropräzipitation”) einer
therapeutisch wirksamen Verbindung und eines wasserunlöslichen
anionischen Polymers gemäß den hier
beschriebenen Verfahren gebildet wird.
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”Dispergiert” bedeutet
statistische Verteilung einer therapeutisch wirksamen Verbindung über ein
anionisches Polymer.
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”Auflösungsrate” bedeutet
die Geschwindigkeit, mit welcher sich eine besondere Verbindung
in physiologischen Fluiden in vitro löst.
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”Mikropräzipitation” bedeutet
jedes Verfahren, durch welches eine Verbindung, im Besonderen eine therapeutisch
wirksame Verbindung, molekular in einem Polymer dispergiert wird.
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”Molekular
dispergiert” bedeutet,
dass die therapeutisch wirksame(n) Verbindung(en) in dem Polymer in
einem letztendlichen Zustand der Unterteilung vorliegt (vorliegen).
Siehe z. B. M. G. Vachon et al., J. Microencapsulation 14(3):281–301 (1977);
und M. A. Vandelli et al., J. Microencapsulation 10(1):55–65 (1993).
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”Patient” betrifft
einen Menschen.
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”Schlecht
lösliche
therapeutisch wirksame Verbindung” betrifft therapeutisch wirksame
Verbindungen (z. B. Arzneimittel) mit einer Löslichkeit im Wässrigen
von weniger als 1 mg/ml, häufig
weniger als 100 μg/ml.
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Ein
Aspekt der Erfindung betrifft pharmazeutische Zusammensetzungen,
umfassend einen stabilen wasserunlöslichen Komplex, bestehend
aus einem Trägermakromolekül, das ein
anionisches Polymer ist, und einer therapeutisch wirksamen Verbindung,
die in ihrer amorphen Form stabil ist. Die Verwendung eines solchen
Verbindung/Polymer-Komplexes ist besonders bevorzugt wenn die Verbindung
ansonsten schlecht löslich
ist, wodurch es schwierig wird, wünschenswerte orale Bioverfügbarkeit
der Verbindung zu erhalten.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird, wenn eine schlecht lösliche kristalline therapeutisch
wirksame Verbindung und ein wasserunlösliches anionisches Polymer
mit einem Molekulargewicht von größer als 80.000 D und einer
Glasübergangstemperatur
von gleich oder größer 50°C mikropräzipitiert
werden, die Verbindung molekular in amorpher Form in dem anionischen
Polymer dispergiert, wobei ein stabiler, wasserunlöslicher
Komplex produziert wird. Mikropräzipitation
kann durchgeführt
werden z. B. durch eines der folgenden Verfahren, wobei jedes von
diesen unten weiter beschrieben ist:
- a) Sprühtrocknungs-
oder Lyophilisierungsverfahren
- b) Lösungsmittelgesteuerte
Präzipitation
- c) pH-Wert-gesteuerte Präzipitation
- d) Heißschmelzextrusionsverfahren
- e) Superkritisches Fluid-Technologie
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Wenn
die therapeutisch wirksame Verbindung so in dem anionischen Polymer
dispergiert ist, behält sie
ihre amorphe Struktur bei, selbst während Langzeitaufbewahrung,
d. h. sie ist ”stabil”. Zusätzlich schützt das
anionische Polymer die Verbindung vor nachteiligen externen Umgebungsfaktoren,
wie etwa Feuchtigkeit und Wärme,
wobei erhöhte
Solubilität
und folglich erhöhte
Bioverfügbarkeit
beibehalten werden.
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Eine
therapeutisch wirksame Verbindung, die in einer komplexen amorphen
Form gemäß der Erfindung
enthalten ist, weist wesentlich erhöhte Bioverfügbarkeit im Vergleich zu der
Verbindung in ihrer kristallinen Form auf und ist sehr stabil über eine
ausgedehnte Zeitdauer. Zusätzlich,
aufgrund einer kontrollierten Auflösungsrate des Komplexes in
den Gastrointestinalfluiden, bewirkt der Komplex Charakteristika
verzögerter Freisetzung
für die
therapeutisch wirksame Verbindung, die in dem Verbindung/Polymer-Komplex
dispergiert ist.
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Diese
Erfindung ist geeignet mit den folgenden therapeutischen Verbindungen:
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In
ihrer kristallinen Form hat Verbindung I extrem schlechte Löslichkeit
im Wässrigen
(< 10 μg/ml) und Bioverfügbarkeit.
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Diese
Erfindung ist ebenfalls geeignet mit den folgenden Verbindungen:
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Die
anionischen Polymere, die geeignet sind zur Verwendung gemäß dieser Erfindung,
haben ein Molekulargewicht von über
80.000 D, eine Glasübergangstemperatur
gleich oder größer 50°C, sind relativ
unlöslich
in Wasser und haben vorzugsweise eine pH-Wert-abhängige Löslichkeit.
Beispiele derartiger Polymere umfassen Polyacrylate (z. B. Eudragit®,
Rohm America), Carbopol® (BF Goodrich), Polyvinylacetatphthalat, Celluloseacetatphthalat,
Polycyanoacrylate, Hydroxypropylmethylcellulosephthalat, Celluloseacetatterphthalat,
Hydroxypropylmethylcelluloseacetylsuccinat, Carboxymethylcellulose
und niedersubstituierte Hydroxypropylcellulose. Die wasserunlöslichen
Komplexe gemäß der vorliegenden
Erfindung können
ebenfalls aus Gemischen von zwei oder mehreren der oben beschriebenen
anionischen Polymere bestehen (siehe z. B. die Beispiele 9 und 10).
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Besonders
bevorzugte anionische Polymere umfassen Eudragit®L100-55
(Methacrylsäure
und Ethylacrylat-Copolymer) und Eudragit®L100
oder Eudragit® S100
(Methacrylsäure
und Methylmethacrylatcopolymer) von welchen alle von Rohm America
erhältlich
sind. Eudragit®L100-55
ist löslich
bei einem pH-Wert über 5,5
und praktisch unlöslich
bei einem pH-Wert unter 5,5. Das Molekulargewicht von Eudragit®L100-55
ist ungefähr
250.000 D und die Glasübergangstemperatur
ist 110°C.
Eudragit®L100
ist löslich
bei einem pH-Wert über 6 und
praktisch unlöslich
bei einem pH-Wert unter 6. Das Molekulargewicht von Eudragit®L100
ist ungefähr
135.000 D und die Glasübergangstemperatur
ist etwa 150°C.
Eudragit® S100
ist löslich
bei einem pH-Wert über
7 und praktisch unlöslich
bei einem pH-Wert unter 7. Das Molekulargewicht von Eudragit® S100
ist ungefähr
135.000 D und die Glasübergangstemperatur
ist etwa 160°C.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, die die wasserunlöslichen
Komplexe der Erfindung umfassen, können auf eine in der Technik
bekannte Art hergestellt werden, z. B. mittels herkömmlicher
Misch-, Mahl-, Einkapselungs-, Auflösungs-, Kompressions-, Granulierungs-
oder Lyophilisierungsverfahren. Zusätzlich zu den wasserunlöslichen
Komplexen können
diese pharmazeutischen Zusammensetzungen auch therapeutisch inerte anorganische
oder organische Träger
(”pharmazeutisch
verträgliche Träger”), die
von dem anionischen Polymer verschieden sind, und/oder Hilfsstoffe
enthalten. Pharmazeutisch verträgliche
Träger
für Tabletten,
beschichtete Tabletten, Dragees und harte Gelatinekapsein umfassen
Lactose, Maisstärke
oder Derivate davon, Talk, Stearinsäure oder ihre Salze. Geeignete
Träger
für weiche
Gelatinekapseln umfassen Pflanzenöle, Wachse, Fette und halbfeste
oder flüssige
Polyole.
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Die
pharmazeutischen Zusammensetzungen der Erfindung können auch
Konservierungsmittel, Solubilisierungsmittel, Stabilisierungsmittel,
Benetzungsmittel, Emulgiermittel, süßende Mittel, Färbemittel,
Aromamittel, Salze zum Variieren des osmotischen Drucks, Puffer,
Beschichtungsmittel oder Antioxidationsmittel enthalten. Diese Zusammensetzungen
können
auch zusätzliche
therapeutisch wirksame Verbindungen oder mehr als einen therapeutisch
wirksamen Verbindung/Polymer-Komplex enthalten.
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Verfahren zur Herstellung
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden wasserunlösliche Komplexe der Erfindung
hergestellt unter Verwendung eines der folgenden Verfahren:
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a) Sprühtrocknungs-
oder Lyophilisierungsverfahren:
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Die
therapeutisch wirksame Verbindung und das anionische Polymer werden
in einem herkömmlichen Lösungsmittel
gelöst,
das einen niederen Siedepunkt aufweist, z. B. Ethanol, Methanol,
Aceton usw. Mittels Sprühtrocknen
oder Lyophilisieren wird das Lösungsmittel
verdampft, wobei die therapeutisch wirksame Verbindung mikropräzipitiert
in amorpher Form in der anionischen Polymermatrix zurückbleibt.
Diese Technik ist nicht bevorzugt für diejenigen therapeutisch
wirksamen Verbindungen, die keine geeignete Löslichkeit (> 5%) in den bevorzugten Lösungsmitteln
aufweisen.
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b) Lösungsmittel-gesteuerte
Präzipitation:
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Die
therapeutisch wirksame Verbindung und das anionische Polymer werden
in einem herkömmlichen Lösungsmittel
gelöst,
z. B. Dimethylacetamid, Dimethylformamid usw. Die therapeutisch
wirksame Verbindung/Polymer-Lösung
wird zu kaltem (2°–5°C) Wasser
gegeben, das auf einen geeigneten pH-Wert eingestellt ist. Der gewünschte pH-Wert
ist abhängig
von dem Polymer, das verwendet wird und ist leicht durch den Fachmann
bestimmbar. Dies bewirkt, dass die therapeutisch wirksame Verbindung
in der Polymermatrix mikropräzipitiert.
Das Mikropräzipitat
wird mehrfach mit wässrigem
Medium gewaschen bis das restliche Lösungsmittel unter eine vertretbare
Grenze für
dieses Lösungsmittel
fällt.
Eine ”vertretbare
Grenze” für jedes
Lösungsmittel wird
unter Befolgung der International Conference an Harmonization (ICH)-Richtlinien
bestimmt.
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c) pH-Wert-gesteuerte Präzipitation:
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In
diesem Verfahren wird Mikropräzipitation
der therapeutisch wirksamen Verbindung in einem anionischen Polymer
durch eine drastische Änderung
des pH-Werts der Lösung
gesteuert. Die therapeutisch wirksame Verbindung und das anionische
Polymer werden bei einem hohen pH-Wert (z. B. pH-Wert ~ 9) gelöst und präzipitiert
durch Erniedrigen des pH-Werts der Lösung (z. B. auf ~ 1) oder umgekehrt.
Dieses Verfahren ist besonders geeignet für therapeutisch wirksame Verbindungen,
die pH-Wertabhängige
Löslichkeit
aufweisen.
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d) Heißschmelzextrusionsverfahren:
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Mikropräzipitation
einer therapeutisch wirksamen Verbindung in einem anionischen Polymer
mit thermoplastischen Charakteristika kann erreicht werden durch
ein Heißschmelzextrusionsverfahren.
Die kristalline therapeutisch wirksame Verbindung und das Polymer
werden in einem geeigneten Mischer gemischt und kontinuierlich einem
Temperatur-gesteuerten Extruder zugeführt, wodurch bewirkt wird,
dass die therapeutisch wirksame Verbindung wird in dem geschmolzenen
anionischen Polymer molekular dispergiert. Die resultierenden Extrudate
werden auf Raumtemperatur gekühlt
und zu einem feinen Pulver gemahlen.
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e) Superkritisches Fluid-Technologie:
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Die
therapeutisch wirksame Verbindung und ein anionisches Polymer werden
in einem superkritischen Fluid, wie etwa flüssigem Stickstoff oder flüssigem Kohlendioxid,
gelöst.
Das superkritische Fluid wird dann durch Verdampfen entfernt, wobei
die therapeutisch wirksame Verbindung in der Polymermatrix mikropräzipitiert
wird. In einem anderen Verfahren wird die therapeutische Verbindung
und ein anionisches Polymer in einem geeigneten Lösungsmittel
gelöst.
Ein mikropräzipitiertes
Pulver kann dann gebildet werden durch Sprühen der Lösung in ein superkritisches
Fluid, welches als ein Antisolvens wirkt.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung können
pharmazeutische Formulierungen entsprechend einem der vorhergehenden
Schritte hergestellt werden durch Hinzufügen eines abschließenden Schritts während welchem
die Verbindung/Polymer-Komplexe der Verbindung formuliert werden
durch in der Technik allgemein bekannte Verfahren.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden die therapeutisch wirksame Verbindung und das
anionische Polymer in einem organischen Lösungsmittel gelöst. Hiernach
werden die Verbindung und das anionische Polymer relativ gleichzeitig
copräzipitiert,
vorzugsweise in wässriger
Lösung,
und bevorzugt bei einem pH-Wert, worin unabhängig weder die Verbindung noch
das Polymer löslich
sind.
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Das
organische Lösungsmittel,
das verwendet wird, um die therapeutisch wirksame Verbindung und das
anionische Polymer zu lösen,
sollte gute Löslichkeit
bereitstellen, sowohl für
die schlecht löslichen
Verbindungen als auch die Polymere, welche verwendet werden. Diese
Lösungsmittel
umfassen Ethylalkohol, Methylalkohol, Aceton, Dimethylsulfoxid,
Dimethylacetamid, Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon, Transcutol® (Diethylenglykolmonoethylether,
Gattefosse, Inc.), Glycofural, Propylencarbonat, Tetrahydrofuran,
Polyethylenglykole und Propylenglykole.
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Der
pH-Wert, der ausgewählt
wird, um die therapeutisch wirksame Verbindung und das anionische
Polymer zu copräzipitieren
hängt ab
von der Löslichkeit
von jedem der spezifischen Polymere und Verbindungen, die zu präzipitieren
sind. Der Fachmann in der Technik kann leicht den bevorzugten pH-Wert
zur Copräzipitation
für jede
Kombination von Polymer und therapeutisch wirksamer Verbindung bestimmen.
In einer bevorzugten Ausführungsform,
worin ein ionisches Polymer, ausgewählt aus Eudragit®L100-55,
Eudragit®L100
und Eudragit®S100,
verwendet wird, wird die Lösung
bei einem pH-Wert von weniger als 4 präzipitiert.
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Die
Mengen therapeutisch wirksamer Verbindung(en) und Polymer, die erforderlich
sind, um den stabilen, wasserunlöslichen
Komplex der Erfindung zu erhalten, können in Abhängigkeit von der speziellen
Verbindung und dem (den) anionischen Polymer(en), die verwendet
werden, als auch dem (den) speziellen Lösungsmittel(en) und deren Präzipitationsparametern
variieren. Beispielsweise kann die Verbindung in dem Komplex mit
von 0,1% bis etwa 80% bezüglich
des Gewichts vorliegen. Analog liegt das Polymer typischerweise
in dem Komplex in nicht weniger als 20% bezüglich des Gewichts vor. Vorzugsweise
liegt die Verbindung in dem Komplex mit von 30% bis 70% bezüglich des
Gewichts vor, bevorzugter von 40% bis 60% bezüglich des Gewichts. Am bevorzugtesten
liegt die Verbindung in dem Komplex mit 50% bezüglich des Gewichts vor. Für einen
Komplex, der Verbindung I enthält,
liegt die Verbindung in dem Komplex mit etwa 30–70% bezüglich des Gewichts vor, am
bevorzugtesten mit 50% bezüglich
des Gewichts.
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Wenn
der Verbindung/Polymer-Komplex aus der Lösung präzipitiert, kann der resultierende
Komplex aus der Lösung
gewonnen werden durch Verfahren, die dem Fachmann in der Technik
allgemein bekannt sind, z. B. durch Filtration, Zentrifugation,
Waschen usw. Die gewonnene Masse kann dann getrocknet werden (an Luft,
in einem Ofen, oder in einem Vakuum) und der resultierende Feststoff
kann gemahlen, pulverisiert oder in mikronisiert werden in ein feines
Pulver, durch Mittel, die in der Technik bekannt sind. Die Pulverform
des Komplexes kann dann in einem Träger dispergiert werden, um
eine pharmazeutische Präparation
herzustellen.
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Die
pharmazeutischen Präparationen
gemäß der Erfindung
können
einem Patienten über
eine beliebige Route verabreicht werden, die geeignet ist zum Erreichen
des (der) gewünschten
therapeutischen Ergebnisses (Ergebnisse). Bevorzugte Verabreichungsrouten
umfassen parenterale und orale Verabreichung.
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Die
pharmazeutischen Formulierungen gemäß der Erfindung umfassen eine
therapeutisch wirksame Menge einer therapeutisch wirksamen Verbindung.
Eine therapeutisch wirksame Menge bedeutet eine Menge in solchen
Dosen und für
solche Zeitdauern, die erforderlich sind, um das gewünschte therapeutische
Ergebnis zu erreichen. Darüber
hinaus muss eine solche Menge eine derartige sein, worin die gesamten
therapeutisch vorteilhaften Wirkungen die toxischen oder ungewünschten
Nebenwirkungen überwiegen.
Eine therapeutisch wirksame Menge einer Verbindung variiert häufig entsprechend
dem Krankheitszustand, Alter und Gewicht des zu behandelnden Patienten.
Daher werden Therapiedosen typischerweise auf die individuellen
Anforderungen in jedem speziellen Fall eingestellt, und sind innerhalb
des Fachwissens in der Technik.
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Beispielsweise
ist für
obige Verbindung I die geeignete tägliche Dosis zur Verabreichung
an einen erwachsenen Menschen, der etwa 70 kg wiegt, von etwa 10
mg bis 10.000 mg, vorzugsweise von 200 mg bis 1000 mg, wenngleich
die obere Grenze überschritten
werden kann, wenn dies indiziert ist.
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Die
tägliche
Dosis der therapeutisch wirksamen Verbindung kann als eine einzelne
Dosis, aufgeteilte Dosen verabreicht werden oder kann zur parenteralen
Verabreichung als subkutane Injektion gegeben werden.
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Die
Beispiele, welche folgen, beziehen sich auf die anhängigen Zeichnungen,
worin
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1 ein
Pulver-Röntgenstrahl-Diffraktionsmuster
des Verbindung/Polymer-Komplexes von Beispiel 4 ist, verglichen
mit dem Massenarzneimittel alleine und verglichen mit physikalischem
Gemisch aus Arzneimittel und Polymer.
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2 ein
Pulver-Röntgen-Diffraktionsmuster
von Proben des Verbindung/Polymer-Komplexes von Beispiel 4 ist,
ausgesetzt beschleunigten Belastungsbedingungen, verglichen mit
unbelastetem (Ausgangs) Verbindung/Polymer-Komplex.
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3 ein
Plasmakonzentrationsprofil in Hunden des Verbindung/Polymer-Komplexes
von Beispiel 4 ist.
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4 ein
Pulver-Röntgenstrahl-Diffraktionsmuster
für Verbindung
II ist, ”wie
vorliegend”,
und als Verbindung/Polymer-Komplex (Beispiel 11) nach Mikropräzipitation
gemäß der Erfindung.
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5 ein
Pulver-Röntgen-Diffraktionsmuster
für Verbindung
III ”wie
vorliegend” und
als Verbindung/Polymer-Komplex (Beispiel 13) nach Mikropräzipitation
gemäß der Erfindung
ist.
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BEISPIELE
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Die
folgenden Beispiele zeigen Verfahren zum Herstellen der wasserunlöslichen
Verbindung/Polymer(e)-Komplexe der vorliegenden Erfindung, als auch
pharmazeutischer Präparate,
die die Komplexe enthalten.
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In
den hier angegebenen Beispielen waren die getesteten therapeutisch
wirksamen Verbindungen die Verbindungen I, II und III, wobei die
Strukturen für diese
oben angegeben sind. Diese Verbindungen sind praktisch unlöslich in
Gastrointestinalfluiden. Vor der vorliegenden Erfindung war die
kristalline, unlösliche
Form von Verbindung I die einzige stabile Form dieser Verbindung,
die erhalten werden konnte.
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Allgemeine Verfahren
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Verfahren, das anwendbar ist auf Beispiel
1 (mikronisierte Verbindung)
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Verbindung
I wurde mikronisiert unter Verwendung einer Fluidenergiemühle, um
eine mittlere Teilchengröße von 10
Mikrometer zu ergeben. Dieses Verfahren änderte die Kristallform der
Verbindung nicht.
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Verfahren, das anwendbar ist auf Beispiel
2 (Verbindung in Nanogröße)
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Eine
10%-ige Suspension von Verbindung I wurde nass gemahlen in wässrigem
Medium, das 5% Klucel EF® (Hydroxypropylcellulose,
Aqualon Corp.) als ein Schutzkolloid enthielt, um Aggregation zu
verhindern. Das Mahlen wurde im Chargenmodus in einer Dynomill für 24 Stunden
fortgesetzt, unter Verwendung von Glaskügelchen mit 0,25 mm als Mahlmedium.
Die mittlere Teilchengröße der resultierenden
Suspension war 700 nm und der nach dem Trocknen erhaltene Rückstand
der Suspension zeigte, dass die Verbindung in kristalliner Form
vorlag.
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Verfahren, das anwendbar ist auf Beispiel
3 (Pluronic F 68-Dispersion)
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Eine
10%-ige Dispersion von Verbindung I in 90% Pluronic F68 (Polymer)
wurde unter Verwendung der Heißschmelztechnik
hergestellt. Die Verbindung wurde in geschmolzenes Pluronic F68
bei 60°C
gemischt und dann wurde die Dispersion auf 180°C erhitzt, um Verbindung I zu
lösen.
Die Lösung
wurde auf Raumtemperatur gekühlt,
um eine feste Masse zu ergeben. Das Pulver-Röntgenstrahl-Diffraktionsmuster
(”XRD”) der geschmolzenen
Dispersion war ähnlich
dem für
Pluronic F68. Dieses XRD zeigt, dass Verbindung I daher in der festen
Dispersion in amorpher Form vorlag. Die durch diese Technik erhaltene
feste Dispersion wurde weiter dispergiert in wässrigem Medium vor der Verwendung
bei der Dosierung von Lebewesen.
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Verfahren, das anwendbar ist auf die Beispiele
4–12 (molekulare
Dispersion gemäß der Erfindung)
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Gemäß dem Verfahren
der Erfindung wurden die Verbindungen I oder II und das spezifische
Polymer, das in jedem Fall angegeben ist (z. B. Eudragit®L100-55,
Eudragit®L100
oder Eudragit®S100),
in Dimethylacetamid gelöst.
Die resultierende Lösung
wurde dann langsam zu kalter wässriger
Lösung
(2–10°C) bei einem pH-Wert
von 2 gegeben, wodurch bewirkt wurde, dass die Verbindung und das
Polymer copräzipitierten
als eine unlösliche
Matrix, worin die Verbindung molekular in dem Polymer dispergiert
war. In jedem Fall wurde das Präzipitat
mehrfach mit kalter (2–10°C) wässriger
Lösung
bei einem pH-Wert von 2 gewaschen bis das restliche Dimethylacetamid
unter 0,2% war. Das Präzipitat
wurde in einem zwangsbelüfteten
Ofen bei 40°C
für 24
Stunden auf einen Feuchtigkeitsgehalt unter 2% getrocknet und in
die gewünschte
Teilchengrößen gemahlen
unter Verwendung einer Fitz Mill® (Fitzpatrick)
mit niederer Geschwindigkeit, unter Verwendung von Vorwärtsmessern
und einem Sieb mit Größe 0. Die
gewünschte
mittlere Teilchengröße war 90%
Teilchen in dem Größenbereich
50–400 μm.
-
Verfahren, das anwendbar ist auf die Beispiele
13–14
(Verbindung III)
-
Gemäß den oben
beschriebenen Verfahren wurden die Verbindung III und ein für jeden
Fall angegebenes spezifisches Polymer (z. B. Eudragit®L100-55,
Eudragit®L100,
Hydroxypropylmethylcellulosephthalat (HP-50) oder Eudragit®S100)
in Ethanol gelöst.
Die resultierende Lösung
wurde entweder in einem Vakuumofen bei 40°C für 24 Stunden getrocknet bis
der Gewichtsverlust durch Trocknen weniger als 2% war oder alternativ
wurde die Lösung
sprühgetrocknet.
Als ein Ergebnis dieses Verfahrens copräzipitierten die Verbindung und
das Polymer als ein unlöslicher
Komplex, worin die Verbindung molekular in dem Polymer dispergiert
war. Der resultierende getrocknete Film wurde gemahlen mit einem
Pistill/Mörser
und durch ein Sieb mit Maschenzahl 60 (60 Mesh) gesiebt.
-
Daten
-
Tabelle
1, unten, fasst die Ergebnisse der Beispiele 1–4 zusammen. Tabelle 1 spezifiziert
die einzelnen therapeutisch wirksamen Verbindungen und, wo anwendbar,
den Verbindung/Polymer-Komplex, der behandelt wurde, das Verfahren
zum Herstellen des Verbindung/Polymer-Komplexes und die physikalischen
Charakteristika des resultierenden Produkts jedes Beispiels. Tabelle 1: Zusammenfassung der Beispiele
1–14
Beispiel
Nr. | Zusammensetzung
(% Gew/Gew) | Herstellungsverfahren | Charakterisierung
des resultierenden Produkts |
1 | Verbindung
I 100% (mikronisiert) | Fluidenergiemühle | XRD-kristallin,
Teilchengröße: 50%
~10 μm |
2 | Verbindung
I 67% Klucel EF® 33% | Nassmahlen
unter Verwendung von Glaskügelchen
mit 0,25 mm | XRD-kristallin,
Teilchengröße: 50%
~0,7 μm |
3 | Verbindung
I 10% Pluronic F68 90% | Heißschmelzextrusion
bei etwa 180°C | XRD-amorph |
4 | Verbindung
I 30% Eudragit L100–55
70% | Lösungsmittelgesteuerte Präzipitation | XRD-amorph
(Figuren: 1 und 2) |
5 | Verbindung
I 50% Eudragit L100-55 50% | Lösungsmittelgesteuerte Präzipitation | XRD-amorph |
6 | Verbindung
I 70% Eudragit L100-55 30% | Lösungsmittelgesteuerte Präzipitation | XRD-amorph |
7 | Verbindung
I 30% Eudragit L100 70% | Lösungsmittelgesteuerte Präzipitation | XRD-amorph |
8 | Verbindung
I 50% Eudragit L100 50% | Lösungsmittelgesteuerte Präzipitation | XRD-amorph |
9 | Verbindung
I 15% Eudragit L100-55 42,5% Eudragit S100 42,5% | Lösungsmittelgesteuerte Präzipitation | XRD-amorph |
10 | Verbindung
I 30% Eudragit L100-55 35% Eudragit S100 35% | Lösungsmittelgesteuerte Präzipitation | XRD-amorph |
11 | Verbindung
II 30% Eudragit L100 70% | Lösungsmittelgesteuerte Präzipitation | XRD-amorph
(Figur 4) |
12 | Verbindung
II 30% HP-50* 70% | Lösungsmittelgesteuerte Präzipitation | XRD-amorph |
13 | Verbindung
III 30% Eudragit L100 70% | Sprühtrocknen | XRD-amorph
(Figur 5) |
14 | Verbindung
III 50% Eudragit L100 50% | Sprühtrocknen | XRD-amorph |
- * Hydropropylmethylcellulosephthalat
-
Wie
in 1 und in Tabelle 1 gezeigt, nimmt das Pulver-Röntgenstrahl-Diffraktionsmuster
(XRD) des Komplexes, der aus Beispiel 4 (Tabelle 1) resultiert,
d. h. wenn Verbindung I in einem anionischen Polymer gemäß dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung enthalten ist, eine amorphe Form an.
-
Tabelle
I und die 4–5 zeigen
auch, dass die Verfahren der vorliegenden Erfindung geeignet sind,
um die Verbindungen II und III in amorphe Form überzuführen.
-
Aufnahme
von Verbindung I in dem anionischen Polymer schützt die Verbindung vor externen
Umgebungseinwirkungen, wie etwa Feuchtigkeit und Wärme bzw.
Hitze. Dieses Ergebnis wird in 2 gezeigt,
worin durch Pulver-Röntgenstrahl-Diffraktion gezeigt
wird, dass Verbindung I bei Einbettung in das Polymer ihre amorphen
Eigenschaften beibehielt, selbst unter beschleunigten Aufbewahrungsbedingungen.
Diese Fähigkeit
des Komplexes zum Halten von Verbindung I in einer amorphen Form,
selbst nach Aufbewahrung bei beschleunigter Belastungsbedingung
ist zurückzuführen auf
das hohe Molekulargewicht (> 80.000),
hohe Glasübergangstemperatur
(> 50°C) und Unlöslichkeit
in Wasser des (der) Polymer(e).
-
Darüber hinaus,
wie in Tabelle 2 unten gezeigt, war die Bioverfügbarkeit in Hunden von Verbindung
I, wenn sie molekular in einem anionischen Polymer gemäß der Erfindung
dispergiert ist, unerwartet höher
als wenn die Verbindung den Tieren in herkömmlichen Formen (z. B. mikronisiert
und nass gemahlen) verabreicht wurde. Ebenfalls gezeigt sind in
Tabelle 2 die Bioverfügbarkeitsergebnisse,
die aus fester Dispersion von Verbindung I, hergestellt durch das
Heißschmelzverfahren
mit Pluronic F68
® (nichtionisches wasserlösliches
Polymer, das Polyoxyethylen und Polyoxypropylenketten enthält, BASF)
erhalten werden. Während
die Bioverfügbarkeit
der Verbindung in dieser festen Dispersion besser als wenn die Verbindung
mikronisiert wurde oder in Nassmahlsuspension war, war die physikalische
Stabilität
der festen Dispersion nicht befriedigend für ein pharmazeutisches Produkt,
wie ersichtlich ist aus der Reversion der Verbindung in ihre kristalline
Form innerhalb eines Monats Aufbewahrung bei Umgebungsbedingungen.
Die oben beschriebenen Ergebnisse zeigen die Nichteignung der feste
Dispersion-Technik zur Herstellung eines pharmazeutischen Produkts
in nichtionischen wasserlöslichen
Polymeren. Tabelle 2: Bioverfügbarkeit von Verbindung 1 in
Hunden nach Verabreichung einer einzelnen oralen Dosis (10 mg/kg)*
für vier
Tiere (2 weibliche und 2 männliche)
Formulierung | AUC0-∞/Dosis
(ng·h/ml)/(mg/kg) | %
Bioverfügbarkeit** |
mikronisierte
Arzneimittelsuspension (Beispiel 1) | 29,5 ± 8,3 | 3,85 |
Feucht
gemahlene Arzneimittelsuspension (Beispiel 2) | 86,1 ± 13,7 | 11,2 |
Pluronic
F68, feste Dispersion*** (Beispiel 3) | 532 ± 152 | 69,5 |
Verbindung
I/Polymer-Komplex (Beispiel 4) | 529 ± 189 | 69,1 |
Verbindung
I/Polymer-Komplex (Beispiel 5) | 560 ± 72 | 73,1 |
Verbindung
I/Polymer-Komplex (Beispiel 6) | 588 ± 399 | 76,8 |
Verbindung
I/Polymer-Komplex (Beispiel 7) | 604 ± 124 | 78,9 |
Verbindung
I/Polymer-Komplex (Beispiel 8) | 768 ± 387 | 100,3 |
Verbindung
I/Polymer-Komplex (Beispiel 9) | 415 ± 152 | 54,2 |
Verbindung
I/Polymer-Komplex (Beispiel 10) | 264 ± 152 | 34,5 |
- * Ergebnisse sind Mittelwerte (mit Standardabweichungen)
für vier
Tiere (2 weibliche und 2 männliche).
- ** Verglichen mit einer intravenösen Einzeldosisverabreichung.
- *** Geht in die kristalline Form über nach Aussetzen unter 40°C, 75% relative
Feuchtigkeit, 1 Woche, offene Bedingung.
-
3 zeigt
das Plasmakonzentrations-Zeitprofil verschiedener Chargen des Verbindung/Polymer-Komplexes,
hergestellt gemäß Beispiel
4. Die Ergebnisse dieser Tests (zusammengefasst in 3)
zeigen eine Reproduzierbarkeit und Konsistenz von Charge zu Charge.
Die Reproduzierbarkeit und Konsistenz von Charge zu Charge ist ein
wichtiger Aspekt einer Formulierung, die für die Verabreichung an menschliche Patienten
vorgesehen ist.
-
Die 4–5 zeigen,
dass die Verbindungen II und III ebenfalls in die amorphe Form unter
Verwendung dieser Erfindung übergeführt werden
können.
-
Zusammengefasst,
wie durch die Daten in Tabelle 1 und 2 oben und in den 1, 2 und 4–5 gezeigt
wird, zeigen die Pulver-Röntgenstrahl-Diffraktionsmuster
der Verbindung/Polymer(e)-Komplexe, die in den Beispielen 4–14 erhalten
werden, dass molekulares Dispergieren einer schlecht löslichen
Verbindung in einem anionischen Polymer (in anionischen Polymeren)
gemäß der vorliegenden
Erfindung die Verbindung in eine amorphe Form überführt und ausgezeichnete Stabilität der amorphen
Verbindung bei Langzeitaufbewahrung beibehält.