EP1643920A2 - Individuell anpassbares wirkstofffreisetzungssystem - Google Patents

Individuell anpassbares wirkstofffreisetzungssystem

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Publication number
EP1643920A2
EP1643920A2 EP04762372A EP04762372A EP1643920A2 EP 1643920 A2 EP1643920 A2 EP 1643920A2 EP 04762372 A EP04762372 A EP 04762372A EP 04762372 A EP04762372 A EP 04762372A EP 1643920 A2 EP1643920 A2 EP 1643920A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
delivery system
drug delivery
individually adaptable
drug
carriers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04762372A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Kokott
Martina Feldmann
Rainer Detsch
Matthias Schnabelrauch
Günter Ziegler
Sebastian Vogt
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Biocer Entwicklungs GmbH
Original Assignee
Friedrich-Baur GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Friedrich-Baur GmbH filed Critical Friedrich-Baur GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61F2210/0004—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof bioabsorbable
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    • A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
    • A61L2300/606—Coatings
    • A61L2300/608—Coatings having two or more layers
    • A61L2300/61—Coatings having two or more layers containing two or more active agents in different layers

Definitions

  • the present invention relates to an active substance release system that is provided for local active substance release in human or animal hard and soft tissue and for the fulfillment of stabilizing, supporting and filling functions.
  • implants are used in the area of the hard tissue and also in the area of the soft tissue.
  • the majority of the implants are used in bone surgery and in orthopedics for the treatment of fractures, malpositions, tumor defects and inflammatory processes.
  • the focus here is on stabilizing fractures and restoring biofunctionality, as disclosed, for example, in the document DE 10129490 AI.
  • implant materials that contain an active pharmaceutical ingredient.
  • these systems each contain only one active ingredient, gentamicin in the form of gentamicin sulfate or gentamicin cobefate.
  • these implants are not load-bearing and do not have a permanent placeholder function.
  • Bone cements containing antibiotics, such as the Copal ® cement are an exception to this. These cements fulfill load-bearing functions and at the same time release antibiotics.
  • a combination of freely selectable active ingredients, depending on the indication available to the patient, is not possible with these systems.
  • Drug release systems known. Some systems are based on the microencapsulation of active substances in bioabsorbable polymers, for example disclosed in DE 0069215360 T2. Other systems are based on the simple physical inclusion of active pharmaceutical ingredients in degradable and non-degradable matrices (for example J. Jagur-Grodzinski: Biomedical application of functional polymers. eactive & Functional Polymers 39 (1999) 99-138).
  • the matrices can be used both in compact form as moldings and as coatings.
  • Osteosynthesis plates, screws, pins, bolts, cages and ceramic bone substitute materials consist in the fact that they can only perform mechanical tasks.
  • implant materials coated with active ingredients for example the MEDI-COAT ® system from STS Biopolymers, Inc., New York, which however have the decisive disadvantage that they contain only one active ingredient applied during manufacture. This means that it is not possible with these systems to perform local pharmacotherapy according to the individual indication of the patient.
  • the invention is based on the object of specifying a locally acting active substance release system which on the one hand permits a patient-specific combination of active substances and on the other hand can perform mechanical functions.
  • the medical user should be able to put together local pharmacotherapy for each patient according to the respective indication, whereby he should have several active ingredients available, which should differ with regard to the dose, the release rate and the indication.
  • this system should make it possible to release two or more active substances spatially separated at the implantation site at the same time or with a time delay, depending on the individual indication. This property is particularly important in order to be able to apply non-compatible active substances. Furthermore, it can be useful to achieve spatially separated therapeutic effects with different active ingredients.
  • the patient-specific drug combinations should be used in such a way that the drug combination can be compiled preoperatively or during the operation phase according to the indication.
  • an individually adaptable active ingredient release system is provided in a modular principle.
  • This modular system is characterized in that it consists of a) a dimensionally stable, load-bearing base body, which is made of a non-resorbable and / or resorbable material, b) at least two visually distinguishable active substance carriers, which are made of resorbable and / or non-resorbable material, of which each contains at least one other pharmaceutical active ingredient, the active ingredient carriers being attached spatially separated in externally accessible cavities and / or on the surface of the base body, that the active ingredient carriers are introduced reversibly and / or irreversibly into the base body and / or onto the base body and / or can be applied, c) application aids for introducing and / or applying the active substance carriers into and / or onto the base body, and d) application aids for implanting and also explanting the base bodies loaded with the active substance carriers.
  • the visual distinguishability of the active substance carriers is determined by differences in color and / or consistency and / or the geometry and / or the dimensions achieved.
  • the active substance carriers are marked with one or more colors, the colors being able to be mixed or arranged on or in the active substance carriers in a predetermined order.
  • the base body preferably consists of salts, ceramics, glass ceramics, metal, synthetic polymers, natural
  • the base body can be made of titanium, titanium alloys, cobalt-chrome steel, magnesium, magnesium alloys, aluminum oxide, zirconium oxide, hydroxyapatite, tricalcium phosphate, octacalcium phosphate, quartz glass, phosphate glass, glass ceramics, polyamides, cellulose esters, cellulose ethers, polyethylene, polypropylene, polyamide,
  • the base body can be designed as a sphere, as a hemisphere, as an oval body, as a tube, cylinder, as a triangle, as a cube, as a cuboid, as a plate, as a saddle-shaped plate, or as a polyhedron, which can contain one or more openings that do not are intended for the absorption of the active substance carriers.
  • the base body preferably has the shape of a pin, a filler body (FIG. 9), a bolt (FIGS. 4 and 11), a nail or a screw (FIGS. 1-4 and FIG. 12).
  • the nail and the screw preferably have a countersunk head and / or a polygonal head and / or a round head and / or a spherical head.
  • the base body contains a cross slot and / or a straight slot and / or an internal polygon and / or an internal screw thread.
  • the base body according to the invention can be hollow and have a reversibly insertable and / or screwable closure (designated B1, B2, B3, B4, B5 in the figures). It is according to the invention that the surface of the base body contains notches and / or threads and / or grooves.
  • the base body is non-porous and / or interconnectively porous and / or non-interconnectively porous.
  • the surface of the base body according to the invention can be smooth and / or rough.
  • the externally accessible cavities of the base body are designed as through openings and / or blind-hole-like openings, which are optionally connected to one another and / or closable.
  • the active substance carrier consists of a non-resorbable and / or resorbable matrix and at least one pharmaceutical active substance.
  • the matrix can crosslink from collagen, gelatin! Collagen, cross-linked gelatin, cross-linked casein, pullulan, hyaluronic acid, hyaluronic acid derivatives, dextran, dextran derivatives, polylactide, polyglycolide, lactic acid copolymers, triglycerides, waxes, tricalcium phosphate, calcium carbonate, calcium sulfate, highly disperse silicon dioxide, polyamide, ethylene glycol, methylene glycol acrylate, cellulose glycol methacrylate or mixtures thereof.
  • the active substance carrier according to the invention is formed from at least one active substance. This means that the active substance carrier does not contain a matrix and consists only of at least one active substance. The advantage of this is that large amounts of active ingredient can be immobilized.
  • the matrix is made of synthetic
  • Polymers natural polymers and derivatives of natural polymers, triglycerides, waxes, fatty acids, tricalcium phosphate,
  • Calcium hydrogen phosphate calcium carbonate, calcium sulfate, highly disperse silicon dioxide, ceramics, physiologically harmless dyes and their mixtures.
  • the active substance carriers have at least one active substance from the groups of growth factors, interleukins, prostaglandins, antiphlogistics, steroids, peptide hormones, anesthetics, antimicrobial chemotherapeutics, antirheumatics, antihistamines Containing cytostatics, enzymes and vitamins. It is also advantageous if the active substance carriers contain, in addition to the active substance, physiologically harmless dyes. For the purposes of the invention, the active ingredients are applied in a therapeutically effective amount for a treatment period.
  • the active substance carriers can be in the form of an elongated cylinder and / or thread and / or in the form of a spiral and / or in the form of a circularly curved cylinder and / or in the form of a disk and / or a funnel and / or a granulate and / or a gel be formed and have a solid and / or rubber-like and / or gel-like and / or plastically deformable consistency.
  • the combination of active substance carriers in the base body is patient-specific.
  • syringes and / or funnels and / or tweezers and / or mixers and / or pipettes find application aids for introducing and / or applying the active substance carriers into and / or onto the base body.
  • These devices are specially adapted to the body and active ingredient carrier, with screwdrivers and / or polygonal screwdrivers and / or pliers and / or socket wrenches and / or threaded rods and / or tweezers and / or thread cutters and / or drills and / or rasp application aids for implantation and also Explant the base bodies loaded with the active substance carriers.
  • These devices are specially adapted to the body and drug carrier.
  • an implantable modular system which consists of a dimensionally stable, load-bearing body and at least two drug carriers, each containing at least one different active ingredient.
  • Exemplary embodiment 1 A basic body in the form of a screw (height 15 mm, diameter 6 mm) with a cross head made of aluminum oxide is produced from a green body by mechanical processing and subsequent sintering, the two through bores (diameter 1.5 mm) perpendicular to Screw axis are arranged.
  • a cylindrical active ingredient carrier 1 (length 6 mm, diameter 1.5 mm) is produced from a mixture of 70 percent by weight poly-D, L-lactide (molecular weight 50,000 g / mol), 29 percent by weight dexamethasone phosphate, 1 percent by weight eosin acetate. The active ingredient carrier 1 is colored red.
  • a cylindrical active substance carrier 2 (length 6 mm, diameter 1.5 mm) is produced from a mixture of 70 percent by mass poly-D, L-lactide (molar mass 50,000 g / mol), 29 percent by mass erythromycin, 1 percent by mass.
  • the active ingredient carrier 2 is colorless.
  • the active substance carrier 1 is then introduced into one of the two bores in a form-fitting manner with an application aid.
  • the active ingredient carrier 2 is then introduced into the second hole.
  • the base body loaded with the active substance carriers is applied into an insulated cattle bone (thigh) after a threaded hole has been drilled using a Phillips screwdriver.
  • Example 2 Example 2:
  • a rubber-like, annular active substance carrier 1 (diameter 7 mm, ring thickness 2 mm) is produced from a mixture of 90 percent by weight of polymer (copolymer D, L-lactide and trimethylene carbonate), 9 percent by weight of vitamin D, 1 percent by weight of eosin acetate.
  • the active ingredient carrier 1 is colored red.
  • a rubber-like, annular active substance carrier 2 (diameter 7 mm, ring thickness 2 mm) is produced from a mixture of 90 percent by weight of polymer (copolymer D, L-lactide and trimethylene carbonate), 9 percent by weight of dexamethasone phosphate and 1 percent by weight of chlorophyll.
  • the active ingredient carrier 2 is colored green.
  • the active ingredient carrier 1 is then applied with an application aid in one of the two grooves. Then the drug carrier 2 is snapped into the second groove.
  • the base body loaded with the active substance carriers is applied to an insulated cattle bone (thigh) after using a conical opening with the aid of pliers.
  • a basic body in the form of a packing (height 15 mm, diameter 8 mm) is made from a green body by mechanical processing and subsequent sintering from zirconium oxide with a through hole (2 mm), which is screwed on one side by a screw-on cover ( 15) can be closed.
  • a gel-like active substance carrier 1 is produced from a mixture of 4 percent by weight sodium hyaluronic acid, 94 percent by weight water, 1 vitamin D, 1 percent by weight eosin. The active ingredient carrier 1 is colored red.
  • a gel-like active substance carrier 2 is produced from a mixture of 5% by mass sodium hyaluronic acid, 90% by mass water and 5% by mass taurolidine.
  • the active ingredient carrier 1 is then applied with an application aid in the form of a syringe into the bore from the closable side.
  • the hole is filled with the active ingredient carrier 2.
  • the hole is closed on one side with the cover provided.
  • the grand body loaded with the active ingredient carriers is applied into an isolated cattle bone (thigh) after opening an opening with the aid of pliers in the cancellous bone.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wirkstofffreisetzungssystem. Die Aufgabe der Erfindung, ein lokal wirkendes Wirkstofffreisetzungs-system anzugeben, dass einerseits eine patientenspezifische Kombination von Wirkstoffen zuläßt und andererseits mechanische Funktionen erfüllen kann, wird dadurch gelöst, dass ein individuell anpassbares System aus einem formstabilen, lastragenden Grundkörper, der aus einem nichtresorbierbaren und/oder resorbierbaren Material gefertigt ist, mindestens zwei visuell unterscheidbaren Wirkstoffträgern (A-M), die aus resorbierbaren und/oder nichtresorbierbaren Material gefertigt sind, von denen jeder mindestens einen anderen pharmazeutischen Wirkstoff enthält, wobei die Wirkstoffträger in nach außen zugänglichen Hohlräumen und/oder auf der Oberfläche des Grundkörpers räumlich getrennt angebracht sind, dass die Wirkstoffträger reversibel und/oder irreversibel in den Grundkörper und/oder auf den Grundkörper eingebracht und/oder aufgebracht werden können, Applikationshilfen für das Einbringen und/oder Aufbringen der Wirkstoffträger in und/oder auf den Grundkörper, und Applikationshilfen zum Implantieren und auch Explantieren der mit den Wirkstoffträgern beladenen Grundkörpern, besteht.

Description

Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wirkstofffreisetzungssystem, dass zur lokalen Wirkstofffreisetzung im humanen oder tierischen Hart- und Weichgewebe und zur Erfüllung von Stabilisierungs-, Stütz- und Auffullfunktionen vorgesehen ist.
In der Medizin werden Implantate im Bereich des Hartgewebes und auch im Bereich des Weichgewebes eingesetzt. Die Mehrzahl der Implantate findet Verwendung in der Knochenchirurgie und in der Orthopädie zur Behandlung von Frakturen, Fehlstellungen, Tumordefekten und Entzündungsprozessen. Dabei steht die Stabilisierung von Frakturen und die Wiederherstellung der Biofunktionalität im Vordergrund, wie zum Beispiel in der Schrift DE 10129490 AI offenbart.
Daneben gibt es nur wenige kommerziell verfügbare Implantatmaterialien, die einen pharmazeutischen Wirkstoff enthalten. Beispiele dafür sind die Osteopal®~Ketten und das Septocoll®- Vliese. Bei diesen Systemen ist jeweils nur ein Wirkstoff, Gentamicin in Form von Gentamicinsulfat beziehungsweise Gentamicincrobefat, enthalten. Diese Implantate sind jedoch nicht lasttragend und erfüllen auch keine dauerhafte Platzhalterfunktion. Eine Ausnahme davon stellen Antibiotika-enthaltenden Knochenzemente, wie zum Beispiel der Copal®-Zement dar. Diese Zemente erfüllen lasttragende Funktionen und geben gleichzeitig Antibiotika ab. Eine Kombination von frei wählbaren Wirkstoffen, entsprechend der bei den Patienten vorliegenden Indikation, ist jedoch mit diesen Systemen nicht möglich.
Außerdem sind eine Vielzahl von weiteren
Wirkstofffreisetzungssystemen bekannt. Einige Systeme basieren auf der Mikroverkapselung von Wirkstoffen in bioresorbierbaren Polymeren, zum Beispiel in DE 0069215360 T2 offenbart. Andere Systeme basieren auf dem einfachen physikalischen Einschluß von pharmazeutischen Wirkstoffen in degradierbaren und nichtdegradierbaren Matrices (zum Beispiel J. Jagur-Grodzinski: Biomedical application of functional polymers. eactive & Functional Polymers 39 (1999) 99-138). Die Matrices können dabei sowohl in kompakter Form als Formkörper als auch als Beschichtungen Anwendung finden.
Ein Problem der in der Chirurgie gegenwärtig häufig eingesetzten Implantatmaterialien, wie zum Beispiel Marknägel,
Osteosyntheseplatten, Schrauben, Stifte, Bolzen, Cages und keramische Knochenersatzmaterialien, besteht darin, dass sie nur mechanische Aufgaben erfüllen können.
Eine Ausnahme davon bilden mit Wirkstoffen beschichtete Implantatmaterialien, zum Beispiel das MEDI-COAT®-System der Firma STS Biopolymers, Inc., New York, die jedoch den entscheidenden Nachteil aufweisen, dass sie nur einen bei der Herstellung applizierten Wirkstoff enthalten. Das bedeutet, es ist mit diesen Systemen nicht möglich, entsprechend der individuellen Indikation des Patienten eine lokale Pharmakotherapie vorzunehmen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein lokal wirkendes Wirkstofffreisetzungssystem anzugeben, dass einerseits eine patientenspezifische Kombination von Wirkstoffen zuläßt und andererseits mechanische Funktionen erfüllen kann. Das bedeutet, der medizinische Anwender soll entsprechend der jeweiligen Indikation für jeden Patienten individuell eine lokale Pharmakotherapie zusammenstellen können, wobei er mehrere Wirkstoff zur Verfügung haben soll, die sich hinsichtlich der Dosis, der Freisetzungsrate und der Indikation unterscheiden sollen. Weiterhin soll dieses System ermöglichen, am Implantationsort räumlich getrennt zwei oder mehrere Wirkstoffe zeitgleich oder zeitversetzt freizusetzen, entsprechend der individuellen Indikation. Diese Eigenschaft ist besonders wichtig, um an sich nichtkompatible Wirkstoffe applizieren zu können. Weiterhin kann es sinnvoll sein mit unterschiedlichen Wirkstoffen räumlich getrennte Therapieeffekte zu erzielen. Die patientenspezifischen Wirkstoffkombinationen sollen in der Weise angewendet werden, dass die Wirkstoffkombination präoperativ oder während der Operationsphase entsprechend der Indikation zusammengestellt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem im Baukastenprinzip bereitgestellt wird. Dieses Baukastensystem ist dadurch charakterisiert, dass es aus a) einem formstabilen, lastragenden Grundkörper, der aus einem nichtresorbierbaren und/oder resorbierbaren Material gefertigt ist, b) mindestens zwei visuell unterscheidbaren Wirkstoffträgern, die aus resorbierbaren und/oder nichtresorbierbaren Material gefertigt sind, von denen jeder mindestens einen anderen pharmazeutischen Wirkstoff enthält, wobei die Wirkstoffträger in nach außen zugänglichen Hohlräumen und/oder auf der Oberfläche des Grundkörpers räumlich getrennt angebracht sind, dass die Wirkstoffträger reversibel und/oder irreversibel in den Grundkörper und/oder auf den Grundkörper eingebracht und/oder aufgebracht werden können, c) Applikationshilfen für das Einbringen und/oder Aufbringen der Wirkstoffträger in und/oder auf den Grundkörper, und d) Applikationshilfen zum Implantieren und auch Explantieren der mit den Wirkstoffträgern beladenen Grundkörpern, besteht.
Die visuelle Unterscheidbarkeit der Wirkstoffträger (in den Figuren mit A, B, Cl, C2, C3; D, E, F, G, H, J, K, L, M bezeichnet) wird durch Unterschiede in der Farbe und /oder der Konsistenz und/oder der Geo- metrie und/oder der Abmessungen erreicht. Im Sinne der Erfindung werden die Wirkstoffträger mit einer oder mehreren Farben markiert, wobei die Farben gemischt oder in vorher bestimmter Reihenfolge auf oder in den Wirkstoffträgern angeordnet werden können.
Es ist erfindungsgemäß, dass der Grundkörper bevorzugt aus Salzen, Keramik, Glaskeramik, Metall, synthetischen Polymeren, natürlichen
Polymeren, Derivaten von natürlichen Polymeren, Glas, in Reinform oder in Form von Mischungen, Blends, Legierungen, Verbundwerkstoffen, Werkstoffverbunde aufgebaut ist. Der Grundkörper kann aus Titan, Titanlegierungen, Kobalt-Chrom-Stahl, Magnesium, Magnesium-Legierungen, Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Hydroxylapatit, Tricalciumphosphat, Octacalciumphosphat, Quarzglas, Phosphatglas, Glaskeramiken, Polyamiden, Celluloseestern, Celluloseethern, Polyethylen, Polypropylen, Polyamid,
Polyethylenterephthalat, Polymethylmethacrylat, Polyetherketon, Polysulfon, Phenol-Formaldehyd-Kondensate, Polybutadien, Polyisopren, Polychlorisopren, Polyurethan, Polylactid, Polyglycolid, Milchsäure-Kopolymeren, Kollagen, venetztem Kollagen und vernetztem Casein gefertigt sein.
Der Grundkörper kann als Kugel, als Halbkugel, als ovaler Körper, als Rohr, Zylinder, als Dreieck, als Würfel, als Quader, als Platte, als sattelförmige Platte, oder als Polyeder ausgebildet sein, der ein oder mehrere Öffnungen enthalten kann, die nicht für die Aufiiahme der Wirkstoffträger bestimmt sind.
Bevorzugt weist der Grundkörper die Form eines Stiftes, eines Füllkörpers (Fig. 9), eines Bolzens (Fig. 4 und 11), eines Nagels oder einer Schraube (Fig. 1-4 und Fig. 12) auf.
Es ist erfindungsgemäß, dass der Nagel und die Schraube bevorzugt einen Senkkopf und/oder einen Mehrkantkopf und/oder einen Rundkopf und/oder einen Kugelkopf besitzen.
Im Sinne der Erfindung ist, dass der Grundkörper einen Kreuzschlitz und/oder einen Geradschlitz und/oder einen Innenmehrkant und/oder ein Schraubeninnengewinde enthält.
Der erfindungsgemäße Grundkörper kann hohl ausgebildet sein und einen reversibel einsetzbaren und/oder verschraubbaren Verschluß (in den Figuren mit Bl, B2, B3, B4, B5 bezeichnet) besitzen. Es ist erfindungsgemäß, dass die Oberfläche des Grundkörpers Kerbungen und/oder Gewinde und /oder Nuten enthält.
Charakteristisch für die Erfindung ist, dass der Grundkörper nicht porös und/oder interkonnektierend porös und/oder nicht interkonnektierend porös ist.
Die Oberfläche des erfindungsgemäßen Grundkörpers kann glatt und/oder rau sein kann.
Wesentlich für die Erfindung ist, dass die nach außen zugänglichen Hohlräume des Grundkörpers als durchgehende Öffnungen und/oder sacklochartige Öffnungen ausgebildet sind, die gegebenenfalls miteinander verbunden und/oder verschließbar sind.
Erfindungsgemäß ist, dass der Wirkstoffträger aus einer nichtresorbierbaren und/oder resorbierbaren Matrix und mindestens einem pharmazeutischen Wirkstoff besteht. Die Matrix kann aus Kollagen, Gelatine, vernetzten! Kollagen, vernetzter Gelatine, vemetztem Casein, Pullulan, Hyaluronsäure, Hyaluronsäurederivaten, Dextran, Dextranderivaten, Polylactid, Polyglykolid, Milchsäure- Kopolymeren, Triglyceriden, Wachsen, Tricalciumphosphat, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, hochdispersen Siliziumdioxid, Celluloseethern, Polymethylmethacrylat, Polyamid, Polyester, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol oder deren Gemischen bestehen.
Der erfindungsgemäße Wirkstoffträger wird nur aus mindestens einem Wirkstoff gebildet. Das bedeutet, der Wirkstoffträger enthält keine Matrix und besteht nur aus mindestens einem Wirkstoff. Der Vorteil hiervon besteht darin, dass hohe Wirkstoffmengen immobilisiert werden können.
Es ist auch erfindungsgemäß, dass die Matrix aus synthetischen
Polymeren, natürlichen Polymeren und Derivaten von natürlichen Polymeren, Triglyceriden, Wachsen, Fettsäuren, Tricalciumphosphat,
Calciumhydrogenphosphat, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, hochdispersen Siliziumdioxid, Keramik, physiologisch unbedenklichen Farbstoffen und deren Gemischen besteht.
Vorteilhaft ist im Sinne der Erfindung, dass die Wirkstoffträger mindestens einen Wirkstoff aus den Gruppen der Wachstumsfaktoren, der Interleukine, der Prostaglandine, der Antiphlogistika, der Steroide, der Peptid-Hormone, der Anästhetika, der antimikrobiellen Chemotherapeutika, der Antirheumatika, der Antihistaminika, der Cytostatika, der Enzyme und der Vitamine enthalten. Weiterhin ist vorteilhaft, wenn die Wirkstoffträger neben dem Wirkstoff physiologisch unbedenkliche Farbstoffe enthalten. Im Sinne der Erfindung ist die Applikation der Wirkstoffe in einer therapeutisch wirksamen Menge für einen Behandlungszeitraum.
Die Wirkstoffträger können in Form eines gestreckten Zylinders und/oder Fadens und/oder in Form einer Spirale und/oder in Form eines kreisförmig gebogenen Zylinders und/oder in Form einer Scheibe und/oder eines Trichters und/oder eines Granulates und/oder eines Gels ausgebildet sein und weisen eine feste und/oder gummiartige und/oder gelartige und/oder plastisch verformbare Konsistenz auf.
Es ist erfindungsgemäß, dass die Kombination von Wirkstoffträgern im Grundkörper patientenspezifisch ist.
Erfindungsgemäß ist weiterhin, dass Spritzen und/oder Trichter und/oder Pinzetten und/oder Mischer und/oder Pipetten Applikationshilfen für das Einbringen und/oder Aufbringen der Wirkstoffträger in und/oder auf den Grundkörper Verwendung finden. Diese Geräte sind speziell auf Grundkörper und Wirkstoffträger hin angepaßt, wobei Schraubendreher und/oder Mehrkantdreher und/oder Zangen und/oder Steckschlüssel und/oder Gewindestange und/oder Pinzetten und/oder Gewindeschneider und/oder Bohrer und/oder Raspel Applikationshilfen zum Implantieren und auch Explantieren der mit den Wirkstoffträgern beladenen Grundkörpem sind. Diese Geräte sind speziell auf Grundkörper und Wirkstoffträger hin angepaßt. Erfindungsgemäß ist außerdem die Verwendung des individuell anpassbaren Wirkstofffreisetzungssystems als Implantationssystem, wobei ein implantierbares Baukastensystem bereitgestellt wird, das aus einem formstabilen, lasttragenden Grundkörper und mindestens zwei Wirkstoffträgem besteht, die jeweils mindestens einen unterschiedlichen Wirkstoff enthalten.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen und der Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 bis 12: Schematische Schnittdarstellungen verschiedenster Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Grundkörpers
Ausführungsbeispiel 1: Es wird aus einem Grünkörper durch mechanische Bearbeitung und nachfolgender Sinterung ein Grundkörper in Form einer Schraube (Höhe 15 mm, Durchmesser 6 mm) mit Kreuzkopf aus Aluminiumoxid hergestellt, die zwei durchgängige Bohrungen (Durchmesser 1,5 mm), die senkrecht zur Schraubenachse angeordnet sind, aufweist. Ein zylinderförmiger Wirkstoffträger 1 (Länge 6 mm, Durchmesser 1,5 mm) wird aus einem Gemisch aus 70 Masseprozent Poly-D,L-lactid (Molmasse 50.000 g/mol), 29 Masseprozent Dexamethasonphosphat, 1 Masseprozent Eosinacetat hergestellt. Der Wirkstoffträger 1 ist rot gefärbt. Ein zylinderförmiger Wirkstoffträger 2 (Länge 6 mm, Durchmesser 1,5 mm) wird aus einem Gemisch aus 70 Masseprozent Poly-D,L-lactid (Molmasse 50.000 g/mol), 29 Masseprozent Erythromycin, 1 Masseprozent hergestellt. Der Wirkstoffträger 2 ist farblos. Der Wirkstoffträger 1 wird anschließend mit einer Applikationshilfe in eine der beiden Bohrungen formschlüssig eingebracht. Danach wird der Wirkstoffträger 2 in die 2. Bohrung eingebracht. Zur Demonstration wird der mit den Wirkstoffträgern beladene Grundkörper in einen isolierten Rinderknochen (Oberschenkel) nach Setzen einer Gewinde-Bohrung mit Hilfe eines Kreuzschlitzschraubendrehers appliziert. Ausführungsbeispiel 2:
Es wird aus einem Grünkörper durch mechanische Bearbeitung und nachfolgender Sinterung aus Hydroxylapatit ein- Grundkörper in Form eines Bolzen (Fig. 11) (Höhe 12 mm, Durchmesser 8 mm) mit 2 rundumlaufenden Nuten (Nutentiefe 1 mm) hergestellt.
Ein gummiähnlicher, ringförmiger Wirkstoffträger 1 (Durchmesser 7 mm, Ringdicke 2 mm) wird aus einem Gemisch aus 90 Masseprozent Polymer (Copolymer D,L-Lactid und Trimethylencarbonat), 9 Masseprozent Vitamin D, 1 Masseprozent Eosinacetat hergestellt. Der Wirkstoffträger 1 ist rot gefärbt.
Ein gummiähnlicher, ringförmiger Wirkstoffträger 2 (Durchmesser 7 mm, Ringdicke 2 mm) wird aus einem Gemisch aus 90 Masseprozent Polymer (Copolymer D,L-Lactid und Trimethylencarbonat), 9 Masseprozent Dexamethasonphosphat und 1 Masseprozent Chlorophyll hergestellt. Der Wirkstoffträger 2 ist grün gefärbt.
Der Wirkstoffträger 1 wird anschließend mit einer Applikationshilfe in eine der beiden Nuten appliziert. Danach wird der Wirkstoffträger 2 in die 2. Nute eingerastet. Zur Demonstration wird der mit den Wirkstoffträgern beladene Grundkörper in einen isolierten Rinderknochen (Oberschenkel) nach Setzen einer konusförmigen Öffnung mit Hilfe einer Zange appliziert.
Ausführungsbeispiel 3:
Es wird aus einem Grünkörper durch mechanische Bearbeitung und nachfolgender Sinterung aus Zirkonoxid ein Grundkörper in Form eines Füllkörpers (Fig. 15) (Höhe 15 mm, Durchmesser 8 mm) mit einer durchgehenden Bohrung (2 mm) versehen, welche einseitig mittels einer verschraubbaren Abdeckung (Fig. 15) verschließbar ist. Ein gelartiger Wirkstoffträger 1 wird aus einem Gemisch aus 4 Masseprozent Natrium-Hyaluronsäure, 94 Masseprozent Wasser, 1 Vitamin D, 1 Masseprozent Eosin hergestellt. Der Wirkstoffträger 1 ist rot gefärbt.
Ein gelartiger Wirkstoffträger 2 wird aus einem Gemisch aus 5 Masseprozent Natrium-Hyaluronsäure, 90 Masseprozent Wasser und 5 Massenprozent Taurolidin hergestellt. Der Wirkstoffträger 1 wird anschließend mit einer Applikationshilfe in Form einer Spritze in die Bohrung von der verschließbaren Seite her appliziert. Mit dem Wirkstoffträger 2 wird die Bohrung aufgefüllt. Die Bohrung wird einseitig mit der dafür vorgesehenen Abdeckung verschlossen. Zur Demonstration wird der mit den Wirkstoffträgem beladene Grandkörper in einen isolierten Rinderknochen (Oberschenkel) nach Setzen einer Öffnung mit Hilfe einer Zange in die Spongiosa appliziert.

Claims

Patentansprüche
1. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem bestehend aus einem formstabilen, lastragenden Grandkörper und mindestens zwei Wirkstoffträgem.
2. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Ansprach 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Grandkörper aus einem nichtresorbierbaren und/oder resorbierbaren Material besteht.
3. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffträger visuell unterscheidbar sind.
4. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffträger aus resorbierbaren und/oder nichtresorbierbaren Material bestehen.
5. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Ansprach 1 dadurch gekennzeichnet, dass jeder Wirkstoffträger mindestens einen anderen pharmazeutischen Wirkstoff enthält.
6. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffträger in nach außen zugänglichen Hohlräumen und/oder auf der Oberfläche des Grundkörpers räumlich getrennt angebracht sind.
7. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Ansprach 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffträger reversibel und/oder irreversibel in den Grandkörper . und/oder auf den Grundkörper eingebracht und/oder aufgebracht sind.
8. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Ansprach 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper aus Salzen, Keramik, Glaskeramik, Metall, synthetischen Polymeren, natürlichen Polymeren, Derivaten von natürlichen Polymeren, Glas, in Reinform oder in Form von Mischungen, Blends, Legierungen, Verbundwerkstoffen, Werkstoffverbunden besteht.
9. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Ansprach 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Grandkörper als Kugel, Halbkugel, ovaler Körper, Rohr, Zylinder, Dreieck, Würfel, Quader, Platte, sattelförmige Platte oder als Polyeder ausgebildet ist.
lO.Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Grandkörper ein oder mehrere Öffnungen aufweist, die nicht für die Aufnahme der Wirkstoffträger bestimmt sind.
H.Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper die Form eines Stiftes, eines Füllkörpers, eines Bolzens, eines Nagels oder einer Schraube besitzt.
12. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper, der Nagel und die Schraube einen Senkkopf und/oder einen Mehrkantkopf und/oder einen Rundkopf und/oder einen Kugelkopf besitzen.
13. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, dass der Grandkörper einen Kreuzschlitz und/oder einen Geradschlitz -und/oder einen Innenmehrkant und/oder ein Schraubeninnengewinde aufweist.
H.Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Grandkörper hohl ist und einen reversibel einsetzbaren und/oder verschraubbaren Verschluß besitzt.
15. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Ansprach 12 dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Grandkörpers Kerbungen und/oder Gewinde und /oder Nuten enthält.
16. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Ansprach 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Grandkörper nicht porös und/oder interkonnektierend porös und/oder nicht interkonnektierend porös ist.
17. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Ansprach 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Grundkörpers glatt und/oder rau ist.
18. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach den Ansprüchen 6, 11 oder 14 dadurch gekennzeichnet, dass die nach außen zugänglichen Hohlräume des Grandkörpers als durchgehende Öffnungen und/oder sacklochartige Öffnungen ausgebildet sind, die gegebenenfalls miteinander verbunden und/oder verschließbar sind.
19. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Ansprach 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkstoffträger aus einer nichtresorbierbaren und/oder resorbierbaren Matrix und mindestens einem pharmazeutischen Wirkstoff besteht.
20. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkstoffträger nur aus mindestens einem Wirkstoff gebildet wird.
21. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Ansprach 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Grandkörper aus synthetischen Polymeren, natürlichen Polymeren und Derivaten von natürlichen Polymeren, Triglyceriden, Wachsen, Fettsäuren, Tricalciumphosphat, Calciumhydrogenphosphat, Calciumcarbonat, Calciumsulfat, hochdispersen Siliziumdioxid, Keramik und deren . Gemischen besteht.
22. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffträger mindestens einen Wirkstoff aus den Gruppen der Wachstumsfaktoren, der Interleukine, der Prostaglandine, der Antiphlogistika, der Steroide, der Peptid- Hormone, der Anästhetika, der antimikrobiellen Chemotherapeutika, der Antirheumatika, der Antihistaminika, der Cytostatika, der Enzyme oder der Vitamine bestehen.
23. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Ansprach 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffträger in Form eines gestreckten Zylinders und/oder Fadens und/oder in Form einer Spirale und/oder in Form eines kreisförmig gebogenen Zylinders und/oder in Form einer Scheibe und/oder eines Trichters und/oder eines Granulates und/oder eines Gels ausgebildet sind.
24. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkstoffträger eine feste und/oder gummiartige und/oder gelartige und/oder plastisch verformbare Konsistenz besitzen.
25. Individuell anpassbares Wirkstofffreisetzungssystem nach Ansprach 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Kombination von Wirkstoffträgem im Grandkörper patientenspezifisch ist.
26. Verwendung eines individuell anpassbaren Wirkstofffreisetzungssystems nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Spritzen und/oder Trichter und/oder Pinzetten und/oder Mischer und/oder Pipetten Applikationshilfen für das Einbringen und/oder Aufbringen der Wirkstoffträger in und/oder auf den Grandkörper sind.
27. Verwendung eines individuell anpassbaren Wirkstofffreisetzungssystems nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schraubendreher und/oder Mehrkantdreher und/oder Zangen und/oder Steckschlüssel und/oder Gewindestange und/oder Pinzetten und/oder Gewindeschneider und/oder Bohrer und/oder Raspel Applikationshilfen zum Implantieren und auch Explantieren der mit den Wirkstoffträgem beladenen Grundkörpern sind.
28. Verwendung eines individuell anpassbaren Wirkstofffreisetzungssystems nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es als Implantationssystem verwendet wird.
29. Verwendung eines individuell anpassbaren Wirkstofffreisetzungssystems nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche als Baukastensystem, das aus einem formstabilen, lasttragenden Grandkörper, mindestens zwei Wirkstoffträgern besteht, die jeweils mindestens einen unterschiedlichen Wirkstoff enthalten, einer Applikationshilfe für das Einbringen und/oder Aufbringen der Wirkstoffträger in und/oder auf den Grandkörper und einer Applikationshilfe zum Implantieren und auch Explantieren der mit den Wirkstoffträgem beladenen Grandkörpem.
30.Verwendung eines individuell anpassbaren Wirkstofffreisetzungssystems nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Applikationshilfen für das Einbringen und/oder Aufbringen der Wirkstoffträger in und/oder auf den Grandkörper gehandhabt werden.
31. Verwendung eines individuell anpassbaren Wirkstofffreisetzungssystems nach einem oder mehreren der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Applikationshilfen zum Implantieren und/oder Explantieren der Grandkörper gehandhabt werden.
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