FI120081B - Mikrokapselit, menetelmä niiden valmistamiseksi, ja niiden käyttö - Google Patents

Description

Mikrokapselit, menetelmä niiden valmistamiseksi/ ja niiden käyttö

Tekniikan ala 5 Keksintö koskee mikrokapseleita, joiden keskikoko on 1 μπι - 1 000 pm ja joissa on biohajoava membraani, joka kapseloi ilmalla tai kaasulla täytettyä ydintä. Kuvatut mikrokapselit voivat olla yhteensulautumattornia, kuivia ja silmänräpäyksessä dispergoituvia. Keksintö koskee menetel-1:0 mää mikrokapselien valmistamiseksi, ja niiden käyttöä terapeuttisesti ja/tai diagnostisesti aktiivisten aineiden vapautukseen. Kun mikrokapselit ovat suspensiossa fysiologisesti hyväksyttävässä väliaineessa, ne ovat käyttökelpoisia vapautusvehikkeleinä terapeuttisesti aktiivisille aineille: 15 ja/tai varjoaineina ihmis- tai eläinkehon elinten ultraäänikuvaukseen. Keksintö koskee; myös; menetelmää ultraäänivarjoaineiden valmistamiseksi mikrokapseleita käyttämällä.

Tekniikan tausta

Terapeuttisten ja diagnostisten aineiden suunnatul-20. la ja/tai kontrolloiden vapauttavasti jakelulla saavutettujen etujen ymmärtäminen on inspiroinut paljon erilaisten väliainejarjestelmien tutkimusta ja kehitystä:. Nämä vaihte-levat yleistarkoituksiin tarkoitetuista kontrolloidusti tai jatkuvasti vapauttavista järjestelmistä järjestelmiin, jot-25 ka on erikoisesti suunniteltu sopimaan erityiseen sovellutukseen. Kyseessä olevan aktiivisen aineen tyypistä ja luonteesta riippuen on kehitetty lukuisia järjestelmiä antibioottien, vitamiinien, proteiinien ja vastaavien antoon. Aktiivisten aineiden kapselointiin tunnetaan tai on nykyi-30 sin käytössä lukuisia erilaisia väliainemateriaaleja, algi-naatti- tai agarhelmistä ja fosfdlipidipäällysteistä tai lippsomeista hyvin hienostuneisiin polymeerimateriaaleihin. Monet näistä tunnetuista järjestelmistä ovat kuitenkin joko liian spesifisiä, ts. tarkoitettu yhdelle ainoalle aineel-35 le, tai ne on tarkoitettu enintään yhdelle ainoalle aineiden luokalle, ja siksi niistä on vähän hyötyä, kun kyseessä 2 ovat. erilaiset aktiiviset aineet. Ollen erityisesti valittuja erityisen aineen kuljetukseen monet tunnetuista vapautus veh i kke1eistä eivät aikaansaa riittävää joustavuutta niiden vapautumisominaispiirteiden tai biohaj oavuuöen modi-5 fioinnissa. Mitkä hyvänsä väliaineen luonteen ja/tai aktiivisen valmistusaineen ja ei-aktiivisen valmistusaineen suhteen muutokset vaativat väistämättä lisäkokeiden suoritusta·.

Lisäksi tähän mennessä tunnettuja järjestelmiä ei 10 voida käyttää tuotettaessa kelluvia mikropartikkeleita tai kelluvia tabletteja, jotka voivat sisältää eri aktiivisia valmistusaineita. Ne eivät voi aikaansaada eri funktioiden mukavaa yhdistämistä eivätkä eri aktiivisten aineiden sisällytystä saman mikrokapselin sisälle, kuten esimerkiksi 15 terapeuttisesti aktiivisen valmistusaineen sisällytystä ul-kokapselointimembraaniin ja diagnostisesti aktiivisen valmistusaineen sisällytystä ytimeen; eivätkä ne aikaansaa kauppaväimiita (of-the-shelf} biohajoavia mikrokapseleita, joihin voitaisiin täyttää tarpeen mukaan sopiva määrä sopi-20 vaa lääkettä.

Julkaisussa EP-A-0 458 745 (Sintetica) kuvataan ilmalla tai kaasulla täytetyt mikropallot, jotka on sidottu rajalle kerrostetulla biohajoavalla membraanilla. Nämä mik-röpallot ovat käyttökelpoisia hyvin tehokkaina äänenheijas-25 tajina kehon onteloiden ja verivirran ultraäänikuvaukseen. Mikropallojen valmistamiseksi kalvoa muodostavaa polymeeriä liuotetaan haihtuvien orgaanisten liuottimien seokseen, ja tulokseksi saatu orgaaninen liuos sekoitetaan vesipohjaisen yäliainefaasin kanssa öljy-vedessä-emulsion tuottamiseksi. 30 Sitten emulsio käsitellään, esimerkiksi haihduttamalla tai ei-liukoiseksi tekemällä, siten että polymeeri saostuu ja kerrostuu muodostaen membraanin pisaran vesi/liuos-rajapinnalla. Lopulta mikropalloissa oleva orgaaninen liuotin haihdutetaan, ja mikropalloissa oleva liuotin korvataan ilmalla 35 tai kaasulla lyofilisoimalla suspension. Biohajoavista po~ lymereistä tehdyt mikropallot voivat sisältää niiden hydro- 3 fobisuuden lisäämiseksi jopa. 20 % rasvoja, vahoja ja suuri-mo 1 ekyy 1 imassai s ia hi i 1 ive ty j ä.

Julkaisussa US-Ä-4 684 479 (D'Arrigo) kuvat aari stabiloidut kuplasuspensiot, jotka ovat käyttökelpoisia ultra-5 äänimittauksiin eri sovellutuksiin, mukaan lukien ultraäänellä tapahtuvaan, sydänkuvaukseen. Suspensiot muodostetaan ravistelemalla voimakkaasti kun läsnä on surfaktanttien (vaahtoavia) ilmaseoksia veden tai mineraaliöljyn kanssa. Surfaktahttien seoksia ovat mm. (a) r a s vahapp omonoglyseri-10 dit, (b) aromaattisten happojen (kuten bentsoe-, fenyyli-etikka-, ftaali-, salisyylihapon ja vastaavien) esterit sterolien (kuten kolesterolin, ergosterolin, lanosterolin, fytösterolin ja vastaavien) kanssa, (c) komponentti, joka on steroleja, terpeenejä, sappifea.ppo.ja tai sappihappo j en 15 alkalimetallisuol-Qja·;· ja, mahdollisesti, (d) alifaattisten happojen sterollesterit ja (e) jäsen, joka on glyserolia tai (esimerkiksi diiauriini-, trilauriini-, dipalmitiini-, tripalmitiini-, disteeriini-, tristeariini-, dimyristiini-;, trimyristiini tai vastaavia) di- tai triglyseridejä.

20 Julkaisussa WO-A-93/02 712 (Danbiosyst) kuvataan kiinteät mikropalloset tai ontot (kaasulla tai höyryllä täytetyt) amylodekshriinimikrokapselit, jotka on valmistettu muodostamalla kuoren vesiliukoisesta tärkkelysjohdannaisesta kiinteän tai nestemäisen ytimen ympärille, ja poista-25 maila ytimen seuraavaksi. Ydin voi olla haihtuvaa öljyä kuten perfluoriheksaania. Mikrokapselit voidaan tehdä öljy-vesi.-oi jy-kaksoisemulsiosta, minkä jälkeen seuraa kemiallinen - tai kuumakovetus. Mikrokapseleita voidaan käyttää ultraäänellä tapahtuvaan sydänkuvaukseen.

4

Keksinnön yhteenveto

Keksintö koskee kiinteitä mikrokapseleitä, joiden keskikoko on 1 pm - 1 000 um ja joissa on biohajoava memb-raani, joka kapseloi ilma- tai kaasuytimen. Kapseleille on 5 tunnusomaista, että merobraani käsittää vähintään 25 paino-·% yhtä tai useaa biohajoavaa veteeniiukenematonta ja huoneenlämpötilassa kiinteää lipidiä, joka on valittu ryhmästä mono-, di- ja/tai triglyseridit, rasvahapot, joissa on vähintään 12 hiiliatomia, ja näiden rasvahappojen esterit, ja 10 niiden seokset. Mono-, di-, trimyristiini, -palmitiini ja -steariini ovat erityisen käyttökelpoisia, tripalmi.fci.ini ja tristeariini ovat kuitenkin edullisia. Yhteensulautumat. töinä t, kuivat ja silmänräpäyksessä dispergoituvat mikrokapse-lit ovat suspensiona fysiologisesti hyväksyttävässä väliai-15 neessa ollessaan käyttökelpoisia terapeuttisesti aktiivisten aineiden vapautusrakkuloina ja/tai ultraäänivarjoaineina, Lipidimembraani voi sisältää mahdollisesti jopa 75 paino-% biohajoavia polymeerejä,

Keksintö koskee myös injisoi tavia koostumuksia:, 20 jotka sisältävät suspensiota, jossa on tehokas määrä kek sinnön mukaisia mikrokapseleita farmaseuttisesti hyväksyttävässä nesteväliaineessa tavallisten lisäaineiden ja stabilointiaineiden kanssa ja jotka ovat käyttökelpoisia terapeuttisina ja/tai varjoaineina.

2:5 Keksinnön mukaiset mikrokapselit tehdään valmista malla öljy-vedessä-emulsiota orgaanisesta liuoksesta, joka sisältää, liuenneena, mono-, di- ja/tai triglyseridiä ja vesiliuosta, joka sisältää mahdollisesti surfaktanttia; mahdollisesti haihduttamalla osan liuottimesta., lisäämällä 30 uudelleendispergoimisainetta, ja pakastamalla saadun seok sen. Sitten pakastettu seos lyofilisoidaan näennäispallo-maisten tai pallomaisten mikrokapselien tuottamiseksi.

keksintö koskee myös menetelmää ultraäänivarjoaineen valmistamiseksi suspendoimalla mikrokapseleita. (mikro-35 palloja) fysiologisesti hyväksyttävään väliainefaasiin.

5

Piirrosten lyhyt kuvaus

Kuviossa 1 esitetään pyyhkäisyelektronimikroskopia (SEM) -kuva keksinnön mukaisista mikrokapseleista, jotka on tuotettu tripäirniti inistä, 5 Kuviossa 2 esitetään SEM-kuva tripalmitiinikerros- tumasta, joka on saatu haihduttamalla orgaanisen liuottimen .

Kuviossa 3 esitetään kaavio mikrokapselien ultraää-nikaiunmuodostuksen muutoksista s e inäpaksuuden funktiona.

10 Kuviossa 4 esitetään kaavio ulträäänikuvasigrnaalin vaimenemisen muutoksesta mikrokapselin seinän paksuuden ja konsantraation funktiona.

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus

Keksintö perustuu odottamattomaan, havaintoon, että 15 voidaan saada erityisen käyttökelpoista kiinteää mikrokap-selia, jonka keskikoko on 1 μιη - 1 000 pm, kun käytetään yhtä tai useaa biohajoavaa, veteenliukeneinatonta, huoneenlämpötilassa kiinteää lipidiä kapseloimaan ydintä, joka käsittää ilmaa tai kaasua. Käyttökelpoisia biohajoavia lipi-20 dejä ovat kiinteät, veteenliukenemattomat mono-, di- tai triglyseridit, rasvahapot, rasvahappoesterit, sterolit kuten kolesteroli ja/tai vahat.. Mono-, di- ja triglyseridejä ovat pääasiassa mono-, di- ja trilauriiniyhdisfceet samoin kuin vastaavat: myristiini-, palmitiini-, steariini-, araki-25 diini- ja beheniinijohdannaiset, Erityisen käyttökelpoisia ovat mono-:, di- ja trimyristiini-, -palmitiini-, -steariini- ja sekatriglyseridit kuten dipalmitoyylimono-ole-yyliglyseridi; tripalmitiini ja tristeariini ovat kuitenkin edullisia. Tehtäessä rasvahapoista tai rasvahappojen seok-30 sista glyseridien ja/tai steroilen kanssa rasvahappoja ovat mm. kaikki huoneenlämpötilassa kiinteät (edullisesti tyydyttyneet) rasvahapot, joissa on 12 tai useampia hiiliatomeja. Näihin rasvahappoihin luetaan esimerkiksi lauriini-, maapähkinä-, beheeni-, palmitiini-, steariini-, sebasiini-, 35 myristiini-, serotiini-, melissiini- ja erukahappo, ras- 6 vahappoesterit. Rasvahappoja ja niiden estereitä käytetään edullisesti seoksena muiden glyseridien kanssa,

Steroleja käytetään edullisesti seoksena muiden glyseridien ja/tai rasvahappojen kanssa, ja niitä ovat mm.

5 kolesteroli, fytesteroli, lanosteroli, ergosteroli ja vastaavat, ja sterolien esterit edellä mainittujen rasvahappojen kanssa; kolesteroli on kuitenkin edullista.

Parhaat tulokset mikrokapselien saannon ja yleisten ominaisuuksien mielessä saatiin triglyserideillä kuten tri-10 palmitiini, tristeariini, tai edellä mainittujen trigly-seridien seoksilla. Diglyseridejä käytettäessä saatiin alhaisemmat saannot ja mikrokapseleita, joilla oli lievä taipumus agglomeroitumiseen. Monoglyseridei11ä saatiin alhaisimmat mikrokapselisaannot, Tällaisen käyttäytymisen täs-15 mällistä selitystä ei tiedetä, mutta oletetaan kuitenkin, että hydrofobisuusaste voi olla syy, joka voi selittää sen seikan, että parhaat mikrokapselit tai mikropalXot saadaan melko hydrofobisista materiaaleista, ja saatujen mikrokapselien laatu huononee ja määrä pienenee hydröfobisuuden vä-20 hentyessä tai pinta-aktiivisuuden lisääntyessä. Tämä on ehkä syy miksi kokeissa mono- di- ja triglyseridien seoksilla (esimerkiksi mono-, di- ja tripalmitiinin seoksella) saanto paranee jatkuvasti triglyseridimlärän kasvaessa. Mitä enemmän hydrofpbisempäa triglyseridiä (lipidiä) osallistuu, si-25 ta parempi mikropallosaanto ja, sitä kitkattomampi valmis-cusprosessi on.

Biohajoavia, veteenliukenemattomia lipidejä voidaan mahdollisesti sekoittaa enintään 75 paino-%:n kanssa biohajoavia polymeerejä. Biohajoavien polymeerien määrä ya-30 joittuu 75 paino-%;iin, koska hämmästyttävästi keksittiin, että glySeridi/pölymeeriseosten biOhajoavuus ei ole lineaarinen funktio koostumuksesta, ts. biohajoavuus ei lisäänny tai vähene suorassa suhteessa seoksessa läsnä olevan polymeerin määrään, vaan että sen määrää tai siihen vaikut-35 taa enemmän glyseridien kuin polymeerien biohajoavuus. Näin on vain mikäli glyseridien määrä on 25 paino-% tai yli, 7 koska 25 paino-% tai enemmän glyseridiä sisältävien seosten biohajoavuus on lähempänä lipidien kuin polymeerien bioha-joavuutta. Kuitenkin seoksilla, joissa polyineeriä on 75 paino-% tai enemmän, biohajoavuus on lähempänä puhtaiden 5 polymeerien biohaj oavuut ta. Ts. seokset, joissa on alle 25 % glyseridejä, käyttäytyvät biohaj oavuuden mielessä melkein kuin puhtaat polymeerit. Kun lipidien määrä lähestyy 25 %, seoksen luonne muuttuu kuitenkin, ja lipidien määrän edelleen kasvamisella on suurempi vaikutus seoksen biohajoit) avanteen antamalla polymeereille lipidin biohajoavuusnopeu-den, ts. tehden seoksen biohajoavammaksi kuin odotettaisiin tai voitaisiin odottaa läsnä olevan polymeerimäärän huomioon ottaen. Tämä osoittaa selvästi, ettei seoksen biohajoavuus ole yksinkertaisesti yksittäisten biohajoavuuksien 15 summa vaan sen määrää komponentti, jota on läsnä ylimäärä, kuitenkin sillä tavalla, että giyseridien vaikutus on määräävä. Koostumuksilla, joissa on yli 75 paino-% polymeeriä, biohajoavuus saavuttaa nopeasti puhtaan polymeerin biohajö-avuuden.

20 Keksinnön mukaisesti valmistettaessa glyseridiä si sältävät mikrokapselih, joiden keskikoko on välillä 1 ja 1 QOQ pm, valmistetaan dispergoimalla vesiväliainefaasiin seosta, jossa on yhtä tai useaa mikrokapselikuoren kiinteää ainesosaa orgaanisessa liuottimessa, jolloin muodostuu öi-25 jy-vedessä-emulsiotä. Emulsion vesifaasi voi sisältää te hokkaan määrän surfaktantteja, joita käytetään, emulsion stabiloimiseksi. Surfaktantteja kuten polyvinyylialkoholi (PVA}, polyoksietyleeni-polyoksipropyleeni-blokkikopolymee-rit, fosfolipidit kuten fosfatidihappo, fosfatidyylikolii-30 ni, fosfatidyylietanoliamiini, fosfatidyyliseriini, fosfa- tidyyliglyserqli ja/tai fosfatidyyli-inositoli, sorbitaani-eetterit, sorbitaaniesterit, polyoksietyleenisorbitaanies-terit, etoksyloidut tyydyttyneet glyserid.it ja osittaiset rasvahappoglyseridit tai -polyglyseridit, ja vastaavat, 35 mutta edullisia ovat polyoksietyleeni-polyoksipropyleeni-blokkikopolymeerit {esimerkiksi Pluronic®, tai Synperonic®), 8 ja fosfolipidit. Surfaktanttien läsnäolo on pakollista vain, jos lopullisen tuotteen koko tai partikkelikokojakauma, on tärkeä. Jos mikrokapseleita käytetään valmisteeseen, joka on tarkoitettu oraaliseen antoon, ei surfaktantti (stabi-5 lointiaine) ehkä ole välttämätön, koska lopullisella partikkelikoolla ei ole käytännöllisesti katsoen lainkaan merkitystä. Jos valmiste on tarkoitettu parentaaliseen antoon, surfaktantin läsnäolo vesifaasissa on kuitenkin tärkeää. Ennän lämpötilaan alle -30 °G pakastamista lisätään määrät-10 ty määrä uudelleendispergoimisainetta orgaanisen liuoksen pienten pisaroiden emulsioon vesifaasissa. Sitten pakastettu emulsio alistetaan alennetulle paineelle lyofilisoin-nirx suorittamiseksi, ts. orgaanisen liuottimen poistamiseksi pisaroista ja väliainefaasin veden poistamiseksi vä-15 liainefaasista. Oletetaan, että membraaniainesosat vaelta vat tämän suhteellisen lyhyen 1luo 11imenpois ton aikana ulospäin pisaroiden kehää kohden, kunnes ne saapuvat jäätyneelle vesirajapinnalle, jossa niiden edelleen liikkuminen on estynyt, aiheuttaen liuotin/jää-rajapinnalla molekyyli-20 sesti järjestäytyneen tiiviin kerrostuman muodostumisen, joka voi saavuttaa puolikiteisen rakenteen alueella liuottimen ja jään välisen yhdyskohdassa, ts. liuotin/jää-rajapinnalla. Tällä tavalla membraaniainespsat kokoontuvat ainakin osaksi ei-amorfiseksi, tiiviiksi rakenteeksi, jolla 25 on merkittävä lujuus, ja vähentynyt huokoisuus, jotka voivat selittää keksinnön mukaisten mikrokapselien epätavallisen suotuisat ominaisuudet.

Uoidaän käyttää mitä hyvänsä sopivaa uudelleendispergoimisainetta; edullisia ovat kuitenkin uudelleendisper-3 0 goimisaineet albumiini, gelatiini, pol^inyylipyrrölidoni (?VP) , poiyylnyylialkoholi (PVA) polyetyleeniglykoli (PEG) j a p o ly o k s i e ty1eeni-po1yoks ipropy1e eni-b1okkikopo1ymeer i (esimerkiksi Pluronic®, tai Synperonic®). Uudelleendisper-goimisaiheet, joita lisätään partikkelin agglomeroitumisen 35 estämiseksi, ovat erityisen käyttökelpoisia kun mikrokap-selit ovat: yhteensulautumattömien, kuivien ja silmänräpäyk- 9 sessä dispergoituvien jauheiden muodossa. Keksinnön mukaiset mikrokapselivalmisteet, jotka on tuotettu pitkää varastointia varten tai hydrofobisista triglyseridimateriaaleis-ta kuten tripalmitiinista tai tristeariinistä, sisältävät 5 edelleen yhtä tai useaa uudelleendispergoimisainetta.

Keksinnön mukaisesti valmistettujen onttojen mikro-kapselien, huokoisuus on tavallisesti hyvin alhainen, ja toisinaan mikrokapseleissa ei lainkaan huokosia. Vaikuttaa siltä, että huokoisuus on funktio mikrokapselin lipidikon-10 sentraatiosta tai seinämäpaksuudesta. Kun keksinnön mukaiset mikrokapselit ovat huokoisia, niiden huokoskoko on alueella 20 - 2 000 nm.

Kuten jo mainittiin, kun keksinnön mukaiset mikro-kapselit valmistetaan yhden tai usean biohajoavan veteen-15 liukenemattoman lipidin seoksesta biohajoavien polymeerien kanssa, voidaan käyttää enintään 75 paino-% polymeeriä. Biohajoavista lipideistä valmistetut mikrokapseli t voivat annettaessa kestää kehossa noin 1 tunnista useaan tuntiin, kun taas biohajoavat polymeerit voivat kestää useita päiviä 20 tai useita viikkoja. Siten mikrokapseleita, joilla on kontrolloitu puoliintumisaika annon jälkeen, voidaan valmistaa tilaustyönä säätämällä lipidien ja biohajoavien polymeerien vastaavat suhteet valmistuksen aikana. Polymeerin täsmällinen määrä riippuu sovellutuksesta on suorassa suhteessa 25 vaaditun biohajoavuusasteen kanssa. Esimerkiksi määrättyihin jatkuvasti vapauttaviin sovellutuksiin biohajoavan polymeerin määrä voi olla missä hyvänsä välillä 30 ja 60 paino-%, ja joissakin tapauksissa jopa 75 paino-%. Jos keksinnön mukaisia mikrokapseleita käytetään elinten ja ku-30 doksen ultraäänikuvaukseen, biohajoavan polymeerin määrä voi kuitenkin olla halutun kehosta puhdistumisen nopeudesta riippuen olla välillä 1 - 50 paino-%, edullisesti välillä 0,5 - 10 paino-%, tai niin alhainen kuin 0,1 paino-%. Ilmeisesti määrättyihin sovellu sovellutuksiin, kuten maksan: 35 tai pernan kuvaukseen tai ultraäänellä tapahtuvaan sydänku-vaukseen kuvaus voidaan suorittaa mikrokapselien (mikropa!- 10 lojen) vesisuspensioilla, jotka sisältävät mikrokapseleita, jotka on tehty puhtaista glyser i de i s tä, esimerkiksi puhtaasta tristeariinista ja puhtaasta tripalmitiinista, tai puhtaista -'sekoitetuista triglyserideistä, kuten dipalmito-5 yylimono-oleyyliglyseridistä tai crlyseridi / rasvahappo/s te-roliseoksista.

Ultraäänikuvaukseen käytetyt mikrokapselit, joilla on tyypillisesti suhteellisen ohuet seinämät, esimerkiksi 50 — 500 nm paksut, ovat erityisen edullisia, koska niiden 10 biohajoavuus on hyvin nopeaa, ts. lipidikuorien puhdistuma kehosta tapahtuu suhteellisen lyhyessä ajanjaksossa, esimerkiksi enintään 24 tunnissa. Tunnetuille mikropalloille tämä on hyvin nopeaa niin, että organismin vasteena kehossa keksinnön mukaisia ultraäänivarjoaineita voidaan verrata 15 varjoaineisiin, jotka käsittävät vesipohjaisia mikrokupla-suspensioita, joissa mikrokuplia sitoo neste/kaasu-raja-pinta, ts. niissä ei ole konkreettista materiaalikuorta. Sellaisissa suspensioissa kaasu/neste-rajapintaa stabiloiva t surfaktantit, tyypillisesti fosfolipidit, jotka on dis-20 pergoitu nesteväliaineeseen. Täten seurauksena on, että keksinnön mukaiset mikrokapselit aikaansaavat ainutlaatuisia varjoaineita, joissa on käyttökelpoisen ja kontrolloidun "elinkaaren" omaavia mikropalloja. Aine, jossa mikropälloilla on vaadittu stabiilisuus niiden vapauttami— 25 seksi haluttuihin kohtiin ja riittävä biohajoavuus niin, että niiden poistuminen kehosta ultraäänikuvauksen jälkeen on nopeaa.

Kun mikrokapselit tehdään yhden tai usean veteen-1i ukenema 11 oman lipidin seoksesta biohajoavan polymeerin 30 kanssa, käytetty polymeeri on osaksi esteröityjä poly- aminohappoja, polymaito- ja polyglykolihappoa ja niiden ko-polymeerejä, laktidien ja laktonien kopolymeerejä, polypeptide jä, poly(orto)estereitä, polyglutamiinihappoa, po-lyasparagiinihappoa, ja niiden kopolymeerejä, poly-p-ami-35 noketoneja, polyfosfatseeneja, polyanhydridejä, polyhydrok- sibutyraattia, polyamideja, polydioksanonia, poly(DL-lakti- 11 di-kö-5-käprolaktonia) poly (DL-laktidi-ko-δ-valerolaktonia} tai polyalkyyli(syaaniJakrylaatteja, polyläktidit ja poly-glykolidit ja ui iden kopolymeerit ovat kuitenkin edullisia. Kun halutussa koostumuksessa: oleville polymeereille on toi-5 vottavaa antaa joitakin erityisiä ominaisuuksia, esimerkiksi biotarttuvuutta, voidaan myös muita ei-biohajoavia polymeerejä, kuten etyleenivinyyliasetaatti, polyakryyli-happo ja vastaavia käyttää yksinään tai seoksena edellä mainittujen biohajoavien polymeerien kanssa.

10 Keksinnön mukaisia mikrokapseleitä voidaan käyttää vapauttamaan terapeuttisesti aktiivisia aineita, missä tapauksessa aktiivinen: aine voidaan sisällyttää membraaniin tai panostaa ytimeen. 'Aineet, jotka ovat lipofiilisiä, ovat; erityisen sopivia lipidi- tai lipidi/polymeeri-membraani-15 materiaaliin sisällytettäväksi. Membraaniin sisällytetyn· lipofiilisen aktiivisen materiaalin määrä riippuu luonteesta ja molekyylimassasta; hyvin suuria aktiivinen aine /lipidisuhtei ta saavutetaan 'kuitenkin, kun käytetään lipofiilisiä aineita, kuten E-vitamiini, prednisoloni, klo-20 ramfenikolipalmitaatti ja salbutamoii. Keksinnön mukaisten mikrökapselien kanssa voidaan käyttää käytännöllisesti katsoen mitä hyvänsä biologisesti aktiivista ainetta, Sellaisia aineita ovat mm., mutta rajoittumatta, antibakteriaali-set yhdisteet, kuten gentamysiini, ant ivirasiiset yhdis-25 teet, kuten rifampasiini, antifungaaliset yhdisteet, kuten amfoterisiini B, antiparasiittinen yhdiste, kuten anti-moni johdannaiset, antineoplastinen yhdiste, kuten mito-mysiini C, doksorubisiini ja sisplatiini, ehkäisyaineet, kuten norgestreli, steroidit, kuten spironolaktoni, estra-30 dioli, glukokortiköidit, kuten prednisoloni, fluoresoivat yhdisteet, kuten karboksifluoroseiini, tulehduksenvastäiset aineet, kuten salisyylihappo ja ibuprofeeni, puudutusaineet, kuten bupivakaiini, lidokaiini ja vastaavat. Hyviä tuloksia saadaan erityisesti, kun mikrokapseleitä käytetään 35 aptibakteriaulisten antineoplastisten yhdisteiden antoon.

12

Kokeet ovat osoittaneet, että kun keksinnön mukaisia mikrokapseleita käytetään aktiivisten aineiden vapautus·vehikkeleinä, voidaan lähtöaineen lipidin tai lipidi/polymeeri seoksen konsentraatiota vaihtelemalla saavuttaa eri-5 laisia vaikutuksia. On määritetty, että mikrokapselit, joissa on suhteellisen ohuet seinät ja suuri aktiivinen aine/ lipidi- tai lipidi/polymeeri suhde, ts. aktiivisen valmistusaineen suuri konsentraatio, tuottavat ympäröivässä kudoksessa sokkikäsittelyn, Keksinnön mukaisten mikrokap-10: seiien eräs erityinen etu johtuu siitä seikasta, että sok- kikäsittely voidaan tehdä tilaustyönä vaihtelemalla suhdetta tai seinän paksuutta Samalla kun aktiivisen aineen konsentraatio pidetään vakiotasolla, tuottaen täten jatkuvasti vapauttavan järjestelmän erään muodon. Järjestelmä voi puo-15 les taan olla täysin sovitettu kuljetettuun aineeseen, ajateltuun käsittelyyn ja jopa potilaan fysiologiseen tilaan. Ammattimiehet ymmärtävät, että vapausaste, jonka keksinnön mukainen järjestelmä aikaansaa, on vertaansa vailla.

Keksinnön mukaisen mikrokspselin lisäetu voidaan 20 osoittaa mahdollisuudella ja helppoudella valmistaa nk. kelluvia kapseleita. Hiljattain käyttöön otetut kelluvat kapselit on tarkoitettu antamaan oraalisesti lääkkeitä, jotka vapautuvat edullisesti kapselin kelluessa mahanesteissä. Sellaisten kapselien tyypillisiä käyttöjä ovat käy-25 tös, joissa oraalinen anto on edullista. Johtuen siitä, että keksinnön mukaisissa mikrokapseleissa on. ydin, joka on täytetty kaasulla, mikrokapselit ovat ihanteellisia ehdokkaita tuotettaessa järjestelmiä, joissa aktiivisten aineiden anto vaatii "keliuiRisolosuhteita". Olipa mikrokapselit 30 sitten pakattu jauheena suuriin polymeerikapseleihin tai käsitelty sopivasti tableteiksi, ne aikaansaavat kellumis- vaikutuksen.

Injisoitavat koostumukset, jotka käsittävät suspensiota, jossa on tehokas määrä mikrokapseleita farmaseutti^ 35 eesti hyväksyttävässä nesteväliaineessa tavallisten lisä- 13 aineiden ja stabilointiaineiden kanssa, ovat myös osa keksintöä.

Keksintö koskee myös menetelmää kiinteiden mikro-kapselien valmistamiseksi, jossa menetelmässä yhtä tai .use-' 5 aa biohaj oavaa veteeniiukenematonta, huoneenlämpötilassa kiinteää lipidiä ja mahdollisesti hiohajoavaa polymeeriä liuotetaan orgaaniseen liuottimeen tai liuotinseokseen, sekoitetaan vesifaasin kanssa, emulgoidaan seos öljy-vedessä-emulsion muodostamiseksi, lisätään uudelleendispergoimisai-10 netta, pakastetaan seos, lyö f i1is o idaan ilman tai kaasun läsnä ollessa, jolloin muodostuu jauhetta, joka sisältää ilmalla tai kaasulla täytettyjä puolipallonmuotoisia tai pallomaisia mikrokaps eleitä, dispergoidaan jauhe vesipohjaiseen väliaineeseen, erotetaan ilmaa tai kaasua sisältä— 15 vät mikrokapselit jäänteestä dekantoimalla, ja kuivataan, talteen otetut mikrokapselit.

Riippuen membräänin täsmällisestä koostumuksesta kuten esimerkiksi biohajoavien polymeerien seoksia käytettäessä,: edellä, olevaa menetelmää voidaan modifioida sisäl-20 tämään orgaanisen liuottimen lisähaihdutuksen, Tällöin haihdutus voidaan suorittaa öljy-vedessä-emulsion muodostuksen jälkeen. Kun mikrokapselit sisältävät rasvaliukoista fysiologisesti aktiivista ainetta, aine lisätään mentor aan iimiuo-dostusmateriaalin orgaaniseen liuokseen ennen sen saatta-25 mistä kontaktiin vesifaasin kanssa.

Orgaaniset liuottimet, joita käytetään lipidiliuos-ten valmistukseen, voivat olla puhtaita tai liuotinseoksia. Seosten tapauksessa seos voi biohajoavan polymeerin tyypistä ja määrästä riippuen sisältää vesiliukoisia ja veteen-30 liukenemattomia orgaanisia liuottimia. Veteeniiukenemattö- mat orgaaniset liuottimet ovat alkaaneja, sykloalkaaneja, aromaattisia hiilivetyjä, eettereitä ja/tai halogenoituja hiilivetyjä. Erityisemmin liuotin voi olla tolueehia, ksy~ leeniä, syklo-oktaania, sykloheksaania, kloroformia, tetra-35 kloorimetaania, difluoritetrakloorietaania, dibutyylieette riä , di-is opropyy1ieetteriä ja/tai isobutyylimetyyliketonia.

14

Voidaan käyttää mitä hyvänsä vesiliukoista liuotinta, mutta tetrahydrofuraani (THF) on edullista. Kitkattoman toiminnan varmistamiseksi vesifaasi voidaan kyllästää THF:1lä ennen orgaanisen liuoksen kanssa sekoittamista. Ve-5 sifaasi voi selvästi sisältää edelleen eri määriä ionisia tai ionittomia surfaktantteja, jotka vaikuttavat emulsiota stabiloiden. Jos Ö1jy-vedessä-emulsiö pakastetaan nopeasti muodostumisen yhteydessä, ei surfaktantti ehkä ole välttämätön. Voidaan käyttää mitä hyvänsä; tunnettua surfaktänt-10 tia, mutta polyoksietyleeni/polyoksipropyleeni-blokkikopO'· lymeerit ja: fosfolipidit ovat kuitenkin edullisia.

Keksinnön mukaiset mikrokapselit voidaan panostaa samanaikaisesti useilla aktiivisilla aineilla. Kuten jo mainittiin, kapseli voi sisältää fysiologisesti aktiivista 15 valmistusainetta membraanissa, mutta se voi sisältää ak tiivista ainetta myös itse ytimessä. Ytimen sisältäminä aktiivisina aineina otetaan huomioon seuraavat yhdisteet: insuliini, peptidit, polypeptidit, immunomodulöijat, hormonit, entsyymit ja entsyymi-inhibiittorit, hepariini, ve-20 ren proteiinit, nukleotidit, sakkaridit, morfiini, proksi- fylliini, ioniset ja ionittomat jodatut varjoaineet, mm. jopamidoli, jomeproli ja vastaavat, MRI-varjoaineet kuten gadoliniumin kompleksit erilaisten kelatointiaineiden, mukaan lukien Gd-BOPTA:n, Gd-DTPA:n, Gd-EDTAm ja vastaavien 25 kanssa, mutta insuliini ja jomeproli ovat kuitenkin edullisia. Kun ydin täytetään ilmalla tai kaasulla ja membraani tehdään puhtaasta lipidistä tai lipidien seoksesta, joka sisältää enintään 75 paino-% biohajoavia polymeerejä, keksinnön mukaiset mikrokapselit soveltuvat ihmis- tai eläin-30 kehon elinten ultraäänikuvaukseen. Mikrokapselin täsmällinen koostumus riippuu tässä tapauksessa ilmeisesti mikrokapselien halutusta kehosta puhdistumisestä · Ultraäänikuvauksen varjoaineita tuotetaan helposti suspendoimalla keksinnön mukaisia mikrokapseleitä sopivaan fysiologisesti 35 hyväksyttävään vesipohjaiseen väliaineeseen kuten puskuroituun tai puskuroimattomaan fysiologiseen suolaliuokseen 15 (Ο, 9-%rista Ma:Cl :n vesiliuosta; puskuri 10 rnM tris-HCl) tai 5-%:iseen dekstroosin tai mannitolin vesiliuokseen tai 2,6-%;; Iseen glyserolin vesiliuokseen. Valmistettaessa in-jisoitavia, terapeuttisesti tehokkaita koostumuksia, jotka 5 sisältävät keksinnön mukaisia mikrokapseleita, aktiivisia valmistusaineita sisältäviä mikrokapseieita suspendoidaah tavallisesti käytettyihin fysiologisesti hyväksyttäviin väliaineisiin, jotka sisältävät tavallisia lisäaineita ja stabilointiaineita, 10 Seuraavat esimerkit kuvaavat keksintöä edelleen:

Esimerkki 1

Eri määriä trupalmitiinia {katso taulukkoa) liuotettiin hiilitetrakloridiin (0,6 ml), ja tulokseksi saadut liuokset emulgoitiin tislattuun veteen {40 ml), joka sisäl-15 si 0,1 % SYMEERONIC Fl08:aa (IC1) käyttäen POLYTRON- homogenisoijaa (iö 0Q0 r/min, 1 min) Tulokseksi saatujen pisaroiden keskimääräinen halkaisija oli 4 pm fotonikorre-laatiospektrometrillä (Malvern Master Sizer) määritettynä.

Tämä emulsip lisättiin 500-ml:iseen lasiastiaan, jo-2 0 ka sisälsi 250 mg naudan seerumialbumiinia {yhtiöstä SIGMA) liuotettuna 10 ml:aan tislattua vettä. Sekoituksen jälkeen tulokseksi saatu liuos jäähdytettiin nopeasti -40 °C;SeerL, ja lyofilisoitiin (CHRIST). ηγοίilisoinnin jälkeen kakku suspended tl.in uudelleen 12 ml:aan tislattua vettä. Ilmaa 25 sisältävät mikrokapselit kohosivat pinnalle, kun taas jäänteet, rikkoutuneet kuoret ja vastaavat jäivät liuokseen tai vajosivat astian pohjalle. Kelluvat kapselit otettiin talteen, suspendoitiin uudelleen 0,9-%:iseen MaCl:ään, ja mik-rokapselien eriä analysoitiin pyyhkä i s y e 1 ek t r on im i kr os kop i -30 alla (SEM). Havaittiin pallomaisia mikrokapseleita, joiden keskikoko oli 4 μιη ja joissa oli joissakin tapauksissa näkyviä huokosia (katso kuviota 1), Huokoisia mikrokapseleita oli usein läsnä tripalmitiinikonsentraatioissa noin 50 mg tai alle. Korkeammilla tripalirdtiinikonsentraatioilla, ta. 35 yli 50 mg, mikrokapselien pinnalla havaittiin tripalmi-tiinihiutaleiha. Keskimääräisen seinämäpäksuuden määrittä- 16 iäiseksi joukko mikbokapseleitä sijoitettiin kahden lasilevyn väliin ja rikottiin. Sitten paksuus arvioitiin SEMrllä.

_Taulukko 1_

Lisätty Keskimääräinen Mikrokapseleita tripaliriitiinia seinämäpaksuus muodostui yhteensä (mg) (nm) (yksikössä 107/ml) 10 0,1 30 70 6,0 50 70-100 26 75 160 48 100 300 89

200 300-500 SO

Täten ttvikrokapselien seinämän paksuus kasvoi kasva-5 villa tripalmitiinlmäärillä, ja tämän myötä myös ehjien (ts. kelluvien) mikrokapselien saanto kasvoi.

Jos edellä oleva esimerkki toistetaan, mutta lyofi-lisoinnin sijasta saatu emulsio sijoitetaan kiertohaihdut-timeen ja orgaaninen liuotin haihdutetaan hitaasti, tulok-10 seksi saatu kakku on kiinteiden tripalmitiinipartikkailen kidemäisen kerrostuman muodossa (katso kuviota 2).

Esimerkki 2

Esimerkin 1 kokeet toistettiin muita biohajoavia lipidejä ja/tai liuottimia käyttäen. Saatiin kelluvia mik-15 rokapseleita triglyseri&eillä (triarakiini, tristeariini, tripaImitiini, triinyristiini, trilauriini) , sekatriglyse-rideillä (distearqyylimpn.Q-oleyYliglyseridi) , diglyseri-deilla tdipalmitiini), rasvahapoilla {palmi t i inihappo, steariinihappo) , kolesteroliestereillä (.koies terol ipaimi-20 taatti) ja vahoilla (kuten myrisyylipalmitaatti). Voidaan käyttää myös kaupallisia lipidivalmisteitä kuten hydroge-noitua kasvisöljyä (Lutrilab) tai tyydyttyneitä polyglyko-lysoituja glyseridejä (Geluoire, Gattefosse, Ranska). Seu-raavat veteenliukenemattömat liuottimet antoivat tyydyt- 17 tävät tulokset: tolueeni, ksyleeni, syklo-oktaani, syklo- heksaahi, difluoritetrakioorietaani, dibutyylieetteri, di-isopropyylieetteri, kloroformi, isobutyylimetyyliketoni. Uudelleendispergoimisäineena ovat erityisen: tehokkaita nau-5 danseerumialbumiini, polyvinyylialkohOli, polyetyleenigly-koli ja öksietyleeni/oksipropyleeniblokkikopolymeerit (po-loksameerit, Pluronic® tai Synperonic®),

Esimerkki 3

Esimerkki 1 toistettiin korvaten hiilitetrakloridin 10 vesiliukoisen ja veteeniiukenemattoman liuottimen kuten syklo-oktaanin (0,6 ml) ja tetrahydrofuraanin THF (30 ml) seoksella. Näissä olosuhteissa mekaaninen sekoitus (nopeudella 1 000 r/min) oli riittävä stabiilin emulsion tuottamiseen ilman homogenisoijän tarvetta. Ennen lyofilisoin-15 tie suurin osa THF;stä poistettiin haihduttamalla 15 °C:ssa [30 min, 2,0 kPa (15 mmHg) 3 kiertohaihduttimessa. Kelluvia mikrokapseleita saatiin dipalmitiinia, tristeariinia, tri-palmitiinia, palmitiinihappoa ja steariinihappoa käyttämällä .

20 Lipidien seokset ahtoivat myös kelluvien mikrokap- selien hyvät Säännöt, esimerkiksi tripalmitiini 5 - 40 %:n (paino/paihoj kanssa yhtä seuraavista lipideistä: triunde-kaniini, kolesteroli, palmi t i inihappo, sebasiinihappo, mo-nopalmitiini ja dipaimitiini.: 2 5 Esimerkki 4

Lipidien ja biohajoavien polymeerien yhdistelmästä koostuvia mikrokapseleita saatiin esimerkissä 3 kuvattua menettelytapaa käyttämällä. Esimerkiksi polymaito-ko-gly-kolihappo (RESOMER R207 yhtiöstä Boehringer Ingelheiin, Sak- 3 0 sa>polyfosfatseeni,: polyglutamiinihapoh esterit . Puhtais ta glyserideistä tehtyjen mikrokapselien biohajoavuusmxt-taukset ovat osoittaneet, että mikrokapselit, jotka eivät sisältäneet polymeeriä, sulivat täydellisesti 24 tunnin sisällä. Vaikka eri glyseridien (dipaimitiini, tripalmitiini 3-5 ja tristeeriini} biohajoavuuden välillä on eroa, tämä eri 18 oli pieni verrattuna tuloksiin, jotka saatiin, glyseridien seoksille bi©hajoavien polymeerien kanssa.

Valmistettiin mikrokapseleita esimerkissä 3 kuva-tulla tavalla eri tripalmitiini/polyglutamiinihappoestorit 5 suhteita käyttäen. Käytetty polymeeri esteröitiin isoamyy-lialkoholilla (esteröimisaste 65 %), ja leimattiin l4C-eta-nolin (Du Pont-NEN) hyvin pienellä määrällä. Puhtaasta tri-palmitiinistä valmistetut kapselit leimattiin läC-tripal~ raitiinilla (Araersham) . Mikrokapselien keskihalkaisija oli 10 välillä 3,5 ja 4,5 pm., Mikrokapselit puspendQitiin suo laliuokseen, ja injisoitiin hiiriin laskimonsisäisesti (6 x 109 mikrokapselia/kg). Kolmen hiiren ryhmiä tapettiin 3 päivän {72 tuhdin), 28 päivän (672 tunnin) ja 90 päivän {2 160 tunnin) kuluttua. Koska mikrokapselit otettiin pää-15 asiassa vastaan maksaan, mikrokapselien biohajoavuus mi tattiin maksan kokonaisradioaktiivisuuden laskemalla. Tulokset (katso taulukkoa 2) osoittavat kaikissa tapauksissa 3 päivän kuluttua injisoidun radioaktiivisuuden pääasiallisen vastaanoton maksassa. 100-%:isten tripaImitiinikap-20 selien tapauksessa kapselit olivat sulaneet ja hajoamistuotteet olivat poistuneet 3 päivän kuluttua. Toisaalta polymeeriä sisältävät kapselit hajosivat hitaammin. 75 %:lla tai 50 %:11a tripalmitiinia kapselit ovat pitkälle sulaneet 28 päivän kuluttua, kun taas kapselit, joissa on 25 % tri-25 palmitiinia, käyttäytyvät lähes kuten puhtaa t polymeeri- mikrokapselit. Samanlaiset tulokset saatiin tristeeriini/-polymai to-ko-glyko1ihappomikrokapselei1la.

Tulosten analysointi osoittaa, ettei biohajoavuus ole lineaarinen, funktio koostumuksesta, ts. ettei biohajo-30 avuus lisäänny tai vähene suorassa suhteessa vähemmän hio-hajoavan komponentin {polymeerin} määrään, vaan että koostumuksen biohajoavuutta hallitsee tai siitä määrää enemmän glyseridien kuin polymeerien biohajoavuus. Näin on erityisesti alueella välillä 100 - 25 % glyseridejä tai välillä, 35 0-75 paino-% biohajoavaa polymeeriä.

19 _Taulukko 2____

Tripalmitiini/po- % injisoidusta annoksesta maksassa lyglutamiinihappp 1 72 672 2160 paino-% tunnin kuluttua 100/0* 38 2 0 0 87,5/12,5 52 18 3 0 _75/25_ 67 70 11 1 50/50 76 76 31 4 25/75 71 73 57 18 0/100 73 75 65 15 *Kapselit leimattiin “c-tripalmitiinilla. Kaikissa muissa tapauksissa leimattiin polymeeri.

Tämä tarkoittaa, että glyserideillä on määrässä yli 5 25 % suurempi vaikutus seoksen biohaj oavuuteen kuin niiden biohajoavuus vaikuttaa polymeereihin tehden seoksen bioha-joavammaksi kuin voitaisiin odottaa tai odotettaisiin ottaen huomioon yksittäiset läsnä olevat määrät. Tämä osoittaa selvästi, ettei seoksen biohajoavuus ole yksittäisten bio-10 hajoavuuksien yksinkertainen summa* vaan ylimääränä läsnä olevan komponentin sanelemin ehdoin, kuitenkin siten, että vaikutus oh siirtynyt glyseridien biohajoavuutta kohden. Koostumuksilla, joissa on yli 75 paino-% polymeeriä, biohajoavuus saavuttaa nopeasti puhtaan polymeerin biohajoavuu-15 den»

Esimerkki 5

Valmistettiin diatsepaamia {7-klööri-l,3-dihydro-l-metyyli-5~fenyyli-2H—l,4-bentsodiatsepin-2-oni, Valium®, Roche) sisältäviä mikrokapseleitä esimerkissä 1 kuvatulla 20 tavalla käyttäen 15 mg diatsepaamia ja 85 mg tripaImitiιαχή. Muodostettiin mekaanisella sekoituksella emulsio vesipohjaiseen väliaineeseen, joka sisälsi 0,1 % polyvinyy-•lialkoholla (PVAj, minkä jälkeen valmiste jäähdytettiin 20 -40 °C:seen ja lyofilisottiin. Tulokseksi saatu kakku sus-pendoitiin uudelleen veteen vain kelluvien kapselien tal-teenottamiseksi. Kelluvat (ilmalla täytetyt) kapselit kerättiin ja kuivattiin. Talteen saatuna diatsepaamina il-5 maistu saanto oli 42 %. Kapseleilla oli laaja kokoalue 5 pm: s ta yli 100 μια: iin. "Kelluvien kapselien" nähtiin vapauttavan lääkkeen in vitro vähitellen ja säännöllisesti vesiväliaineeseen 12 tunnin aikana. Edellä olevista tuloksista voidaan odottaa, että keksinnön mukaiset, lääkettä 10 sisältävät kelluvat mikrokapselit pysyvät oraalisen annon jälkeen mahassa pitkiä ajanjaksoja (esimerkiksi 9 tuntia) vapauttaen vangitun lääkkeen hitaasti ja jatkuvasti. Vertailun vuoksi tavallinen kellumaton tabletti, joka sisältää vapaata lääkettä, liukenee välittömästi, missä tapauksessa 15 se vapauttaa "yliannöksen!l lääkettä;. Kuitenkin, jos sen liukeneminen on hidastunutta, se poistuu mahasta normaaleissa läpikulkuajoissa, ts. enintään 2 tuntia annon jälkeen. Täten keksinnön mukaiset mikrokapselit aikaansaavat edun normaaleihin .eli kellumattomiin mikrokapseleihin 20 tai partikkeleihin verrattuna.

Esimerkki 6

Valmistettiin mikrokapseleita esimerkissä 1 kuvatulla tavalla käyttäen toisaalta 5 mg tetrakaiinia (emäs-muoto, SIGMA) ja: 30 mg tristeariinia, ja toisaalta 5 mg 25 tetrakaiinia ja 50 mg tristeariinia. Kaksi valmistusta tuottivat mikrokapseleita, joilla oli samanlainen keskimääräinen koko {halkaisija) 4,5 pm mutta erilainen seina-mäpaksuus. Valmistus 30 mg:11a tristeariinia muodosti "ohutseinäisiä !! (60 - 70 nm) mikrokapseleita, ja 50 mg tristea- 30 riinia "paksuseinäisiä" (80 - 100 nm) mikrokapseleita. Vangitun tetrakaiinin saanto oli vastaavasti 30 % ja 50 %. Verrattiin ohutseinäisten ja paksuseinäisten mikrokapselien lääkkeenvapautusominaisuuksia. Yhtä suuret määrät ohutseinäisiä ja paksuseinäisiä mikrokapseleita suspended t i in 35 10 -ml;aah 0,9-%:ista NaClraä. Sitten näytteet lisättiin dialyysipusseihin (rnoolimassaraja 15 000), ja pussit sus- 21 pendoitiin 40 ml,: aan 0,9-%:iskä NaCl:aä, Kerättiin di a ly-· saatin yhtä suuria eriä (100 μΓ) eri aikoina, sekoitettiin 1 ml:n kanssa vesipitoista THF.:ää (60 %) , ja määritettiin tetrakaiinin rapautuminen ajan funktiona uv-spektrofotomet-5 rialla 307 nm:llä. Ohutseinäisillä mikrokapseleilla nähtiin hyvin nopea vapautuminen, koska 75 %; vangitusta lääkkeestä oli vapautunut 8 tunnin kuluttua, kun taas paksuseinäisillä mikrokapseleilla vain 53 % lääkkeestä oli vapautunut 8 tunnin kuluttua. Johtuen lääkkeen mikrokapseleistä vapautumi-10 sen erosta (tai hidastumisesta) 22 % sellaisella pienellä seinän paksuuden erolla katsotaan, että mikrokapselien sei-näpaksuuden edelleen säädöillä voidaan saavuttaa lääkkeen vapautumisen laaja kirjo. Täten seinäpaksuutta kontrolloimalla on mahdollista kontrolloida ja säätää lääkkeen vapau-15 tuminen haluttuun arvoon.

Esimerkki 7

Esimerkki 1 toistettiin sisällyttämällä biohajoavan lipidin lisäksi eri lääkkeitä. Erityisesti E-vitamiinilla, prednisolonilla, kloramfenikolipalmitaatilla, norgestrelil-20 la ja salbutamolilla saatiin hyviä tuloksia.

Esimerkki 8

Esimerkissä· 1 valmistettujen mikrokapselien mahdollinen käyttö ultraäänivarjoaineena määritettiin mittaamalla takaisinsirontakerroin 7 MHz:llä suspensioilla, jotka si-25 sälsivät 7 x 105 mikrokapselia/ml.

Kuten taulukosta 3 ja kuviosta 3 nähdään, mitä ohuempi mikrokapselin seinä (ts. mikrokapselit, jotka on valmistettu tripalmitiinin pienillä määrillä) on, sitä suurempi on kaiunmuodostuskyky. Kasvavilla seinäpaksuuksilla 30 esimerkiksi 60 nenistä (C40 kuviossa 3) 160 nm: iiri (075 kuviossa 3) ja edelleen 300 nm:iin (GlOO kuviossa 3, 22 _Taulukko 3

Lisätty tripalmi- Takaisinsironta-tiini (mg) kerroin {cim-sr'1) 40 0,013 75 0,009 100 0,0041 200 0,0033 joka saatiin 100 mg:11a tai suuremmalla määrällä tripalmitiinia. (C2 00 kuviossa 3> kaiunmuodostuskyky pienenee. Konsentraatioilla yli 100 mg ja: seinänpaksuudella noin 5 90 nm se muuttuu hyvin pieneksi osoittaen, että mikrokap- selin seinät ovat muuttumassa liian jäykiksi ultraäänivä-rähtelyjen aiheuttamiin painemuutöksiin voimakkaasti ja tehokkaasti vastatakseen. Tämä on erityisen selvää, kun uit-raäänikuvasignaalin heikkeneminen piirretään mikrokapselin 10 seinäpaksuuden ja suspensiossa olevien mikrokapselien kon-senferaafcion funktiona (katso kuviota 4) . Kaaviosta seuraa, että signaalin heikkeneminen on lineaarinen funktio seinä-paksuudesta, ja että pienentämällä mikrokapselien seinäpak-suutta 50 %:lla ultraäänikuvasignaalin heikkeneminen kasvaa 15 kaksinkertaiseksi.

Esimerkki 9

Valmistettiin esimerkin 1 mukaisesti 100 mg kuivattuja mikrokapseleitä, joiden seinäpaksuus oli välillä 50 ja 100 nm. 3 mg kapseleita dispergoitiin 2 ml:aan fysiologista 20 suolaliuosta. Suspensio antoi voimakkaan ultraäänikuvasignaalin munuaisvaltimossa kahden tunnin ajan pulssitetussa -ja väri-Doppler-moodissa kaniin laskimonsisäisesti inji— soimin jälkeen.

Sama koe toistettiin esimerkin 3 mukaisesti valmis-' 25 tetuilla mikrokapseleilla käyttäen seosta, jossa oli 30, 50 ja 75 % polymaito-ko-glykolihappoa, Mikrokapsel.it. suspen-doitiin vesipohjaiseen suolaliuokseen ja injisoitiin kaniin 23 laskimonsisäisesti. Kolmella näytteellä saadut ultraääni-vasteet olivat yhtä tehokkaat.

Esimerkki 10

Valmistettiin ohutseinäisiä mikrokapseleita esimer-5 kissa 1 kuvatulla tavalla käyttäen 50 mg tripalmitiinia. Mikrokapsel.it {noin 4 pm) , jotka otettiin talteen lyofili-soinnin ja suolaliuoksessa (5 ml, :6 x 108 mikrokapselia/ml) dekantoinhin jälkeen, lisättiin 50-%:iseen jomeprolin (io-nitonta jodattua varjoainetta, jonka on kehittänyt yhtiö 10 BRACCO, Italia) vesiliuokseen painetiiviissä astiassa, Tyhjät mikrokapselit täytettiin vesipohjaisella värjöaineliu--oksella käyttämällä painetta 200 - 400 kPa (2 - 4 bar) 1 min ajan, jolloin mikrokapselit vajosivat, Sitten täytetyt mikrokapselit otettiin talteen sentrifugoimalla hitaasti, sus-15 pendoitiin uudelleen pieneen määrään tislattua vettä, joka sisälsi 10 mg/ml albumiinia, ja kuivattiin. Tulokseksi saatu jauhe suspendoitiin uudelleen tislattuun veteen, ja kelluvat mikrokapselit otettiin talteen. Tämä toistettiin useita kertoja, kunnes kaikki kaps elo Iraa ton jomeproli oli 2:0 poistettu. Vangitun jomeprolin analyysi suoritettiin alis tamalla valmisteen eriä suurelle paineelle [tyypillisesti 400 kPa (4 bar)], inkuboiden 1 tunnin ajan huoneenläm-pötiiassa, ja mittaamalla sitten vapautuneen jomeprolin uv-spektrofotometrialla. Tulokset osoittivat 0,5 - 2 mg;n 25 jomeprolikapseloinnit/mg kuivattuja mikrokapseleita. Tieto konetomografialla havaittiin maksan kontrastin huomattava lisääntyminen sen jälkeen kun rotalle oli injisoitu laskimonsisäisesti 0,9-%:ista NaCl-liuosta, joka sisälsi 40 mg (kuivapaino) jomeprolilla täytettyjä mikrokapseleita, Val-30 mistettiin samalla lailla insuliinilla täytettyjä mikrokapseleita, ja saavutettiin vielä korkeampi panostus. Nämä esimerkit osoittavat, että on mahdollista täyttää keksinnön mukaisia mikrokapseleita hydrofiilisillä, yhdisteillä.

Claims (30)

1. 24 Patentfcivaatimukset
2. 1. Kiinteät mikrokapselit, joiden keskikoko on 1 pm - 1 000 pm ja joissa on biohajoava membraani, joka 5 kapseloi ilma- tai kaasuydintä, tunnetut siitä, että membraani käsittää vähintään 25 paino-% yhtä tai useaa bio-hajoavaa:, veteeniiukenematonta ja huoneenlämpötilassa kiinteää lipidiä, joka on valittu ryhmästä mono-, di- ja/tai trigiyseridit:, rasvahapot, joissa on vähintään 12 hi il iät o- 10 mia ja näiden rasvahappojen esterit, sterol it.<· vahat ja niiden seokset.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukaiset mikrokapselit, t u n n e t u t siitä, että glyseridi on mono-, di- tai trimyristiini, -palmitiini, -steariini tai niiden seoksia 15 ja: edullisesti tripalmitiini tai tristeariini.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukaiset mikrokapselit, t. "U n n e t u t siitä, että rasvahapot pn valittu ryhmästä maapähkinä-, beheeni-, palmitiini-, steariini-,; sebasiini-, myristiini- ja erukahappoa, ja edullisesti ryhmästä stea- 20 riihi-, palmitiini-, sebasiini- ja myristiinihappoa.
5. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukaiset mikrokapselit, t u n n e t u t siitä, että steroli on valittu ryhmästä kolesteroli, fytösteroli, lanösteroli, ergosteroli ja ste-rolien esterit patenttivaatimuksen 3 mukaisten rasvahappo- 25 jen kanssa, ja on edullisesti kolesteroli.
6. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukaiset mikrokapselit, t u unet u t siitä, että membraani on ainakin osaksi kiteistä tai puolikiteistä.
7. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukaiset mikrokapselit, 30 tunnettu siitä, että membraani käsittää edelleen enintään 75 paino-% biohajoavia polymeerejä.
8. 7. Patenttivaatiimiksen 6 mukaiset mikrokapselit, t u n n e t u t siitä, että membraani käsittää enintään 50 paino-%, edullisesti enintään 20 paino-% ja edullisemmin 35 enintään 10 paino-% biohajoavia polymeerejä. 25
9. 8. Pa tent ti vaatimuksen 1, 2 tai 3 mukaiset mikro- kapselit, t u n n e t u t siitä, että mikrpkapselien keskimääräinen kokojakauma on 0,1 - 100 pm.
10. 9. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukaiset mikro- 5 kapselit, t u n n etu t siitä, että mikrokapselit Ovat huokoisia ja niiden huokoisuus on 20 - 2 000 nm.
11. 10. Patenttivaatimuksen 1 mukaiset mikrokapselit, tunneta t siitä, että mikrokapselit ovat yhteensulautuma ttomia, kuivia ja silmänräpäyksessä, nesteväliainee- 10 seen dispergoituvia.
12. 11. Patenttivaatimuksen 1:0 mukaiset miki'okapselit, t u n n e t u t siitä, että mikrokapselit käsittävät, edelleen uudelleendispergoimisaineita.
13. 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen mikrokapSeli, 1:5 tunnettu siitä,: että uudelleendispergoimisaine on valittu ryhmästä albumiini, polyvinyylialkoholi ja polyety-leeniglykoli.
14. 13. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukaiset mikrokapselit, t u n n e t u t siitä, että biohajoava polymeeri on 2. valittu ryhmästä polyarninphapot, polylaktidit ja polyglyko- lidit ja niiden kopolymeerit, laktidien ja laktonien kopo-lymeerit,: polypeptidit, poly (orto) esterit, pplydioksanohi, poly-^-aminöke tönit·, polyfosfatseenit, polyanhydridit, po-lyhydroksibutyraatti ja polyalkyyli(syaani)akrylaatit.
15. 14. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai set mikrokapselit, t u n n e t u t siitä, että mikrokapse-lit käsittävät edelleen surfaktanttia, joka on valittu ryhmästä polyoksietyleeni-polyoksipropyleeni-blofckikopolymeerit ja fosfolipidit,
16. 15. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukai set mikrokapselit, tunnet t u siitä, että membraani käsittää edelleen lipofi.il is tä aktiivista ainetta.
17. 16, Patenttivaatimuksen 15 mukaiset mikrokapselit, t u n n e t u t siitä, että lipofiilinen aktiivinen aine 3:5 oii valittu ryhmästä E-vitamiini, prednisoloni, kloram-fenikolipalmitaatti ja salbutärnöli. 26
18. 17. Patenttivaatimusten 1 - 15 mukaiset mikrokapse-lit, t u n n e t u t siitä, että ydin käsittää ionitonta jodattua varjoainetta tai MRI-varjoainetta.
19. 18. Patenttivaatimusten 1 - 15 mukaiset mikrokapse-5 lit, t u n n e t u t siitä, että ydin käsittää insuliinia.
20. 19. Menetelmä var joaineen valmistamiseksi, t u n-net t u siitä, että patenttivaatimuksen 17 mukaisia mik~ rokapseleita suspendoidaan fysiologisesti hyväksyttävään väliainefaasiin. 20. injisoitava koostumus, tunnettu siitä, että se sisältää suspensiota, jossa on tehokas määrä jonkin patenttivaatimuksen 1 - 18 mukaisia mikrokapseleita far maseuttisesti hyväksyttävässä nestevällaineessa tavallisten lisäaineiden ja stabilointiaineiden kanssa.
21. 21. Menetelmä patenttivaatimusten 1 - 16 mukaisten kiinteiden mikrokäpselien valmistamiseksi, t u n n e t t: u siitä, että se käsittää vaiheet., joissa: a) liuotetaan biohajoavaa lipidiä ja mahdollisesti biohajoavaa polymeeriä orgaaniseen liuottimeen tai liuotin- 20 seokseen, b) sekoitetaan vesifaasin kanssa, c) emulgoidaan seos Öljy-vedessä-emulsion muodostamiseksi, dj lisätään uudelleendispergoimisainetta, 2. ej pakastetaan, f) lyofilisOidaan jauheen muodostämiseksi, joka sisältää puolipallonmuotoisia tai pallomaisia mikrokapseleita, g) dispergoidaan jauhe vesipohjaiseen väliaines- 30 seen, h) erotetaan ilmaa tai kaasua sisältävät mikrokap-selit: jäänteestä dekantoimalla, ja i) kuivataan talteen otetut mikrokapselit.
22. 22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen menetelmä, 35. u n n e t t u siitä, että osa orgaanisesta liuottimesta haihdutetaan öljy- vedes sä - emu 1 s ion muodostuksen jälkeen. 27
23. 23. Patenttivaatimuksen 21 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotinseos on vesiliukoisten ja veteeniiukenemattornien orgaanisten liuottimien seos.
24. 24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, 5 t u n n e t t u siitä, että veteeni iukenemat on orgaaninen liuotin on valittu ryhmästä alkaanit, sykloalkaanit, aromaattiset hiilivedyt/ eetterit ja halogenoidut hiilivedyt,
25. 25. Patenttivaatimuksen 24 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotin on valittu ryhmästä, to- 10 lueeni, ksyleeni, syklo-oktaani., sykloheksaani, kloroformi, tetrakloorimetaäni, difluoritetrakloorietaani, dibutyyli-eetteri, di-isopropyylieetteri, isobutyylimetyyliketoni ja niiden seokset·,
26. 26. Patenttivaatimuksen 21 mukainen menetelmä, 15. u n n e t t u siitä, että mikrokapselit käsittävät edelleen surfäktanttia, joka on valittu ryhmästä polyoksiety-leeni-polyoksipropyleeni-blokkikopolymeerit ja fosfolipi-dit.
27. 27. Patenttivaatimuksen 21 muka inen menetelmä, 20 tunnettu siitä, että lipofiilistä aktiivista ainetta lisätään lipidien liuokseen ennen vesifaasin kanssa sekoittamista,
28. 28. Patenttivaatimusten 1 - 14 mukaiset mikrokapselit käytettäväksi ihmis- tai eläinkehon elinten ultraääni- 25 kuvaukseen.
29. 29. Patenttivaatimusten 1 - 18 mukaisten mikrokap-seleiden käyttö injisoitavien, terapeuttisesti tehokkaiden koostumusten valmistukseen.
30. 30. Patenttivaatimusten I - 14 mukaisten raikrokap- 30 seleiden käyttö ultraäänikuvausaineiden valmistukseen. 2 8