HRP20050160A2 - Biodegradable composition with prolonged release of the biological active compound and preparation thereof - Google Patents

Description

Područje izuma

Izum se odnosi na biorazgradivi pripravak s produljenim otpuštanjem biološki aktivne tvari i njegovu pripravu.

Pozadina izuma

Spojevi velikih molekula bazirani na polimerima i kopolimerima glikolne i mliječne kiseline, koji posjeduju ravnolančanu strukturu, koriste se od 1960. za pripravu kirurških šavova i/ili ortopedskih proizvoda za povezivanje [Middleton, J.C., Tipton, A. J., Synthetic biodegradable polymers as orthopedic devices, Biomaterials 21 (2000) 2335-2346]. Kopolimeri DL-mliječne/glikolne kiseline s visokim udjelom mliječne kiseline ili s ekvimolarnim omjerom oba monomera, obimno su proučavani i komercijalno korišteni za pripravu biorazgradivih sistema za implantaciju posebnog tipa [Arshady, R. (ed): Microspheres, Microcapsules & Liposomes (1.ed.) vol.2, pp.1291, Citus, London 1999] ili monolitnog tipa [Rothen-Weinhold, A. i suradnici, Injection-molding versus extrusion as manufacturing technique for the preparation of biodegradable implants, Eur. J. Pharm. biopharm. 48 (1999) 113-121]. U većini slučajeva ovi implantati ili mikročestice sadrže peptide s gonadotropnom aktivnošću. Informacije koje su objavljene odnose se na poboljšane profile otpuštanja bromokriptin mesilata iz sistema mikročestica baziranih na mikrosferama pripravljenim iz velikih molekula kopolimera glukoze s mliječnom kiselinom, sintetiziranim polimerizacijom otvorenog prstena [Kissel, T. i suradnici, Parenteral depot-systems on the basis of biodegradable polyesters, J. Contr. Rel. 16 (1991) 27-42].

Serija patenata od Atrix Laboratories koristi princip primjene otopine biokompatibilnog polimera kao manje komponente u smjesi sa biokompatibilnim otapalom koje se miješa s vodom kao značajno glavnom komponentom. Nakon primjene otopine pomoću šprice, otapalo se brzo distribuira u obližnji mišić ili drugo meko tkivo i stvori se in situ implantat [Dunn, R.L. i suradnici, Biodegradable in-situ forming implants and methods of producing the same, US-Patent 4,938,763; Shively, M.L. i suradnici, Physico-chemical characterization of a polymeric injectable implant delivery system, J. Contr. Rel. 33 (1995) 237-243; Kranz, H. i suradnici, Myotoxicity studies of injectable biodegradable in-situ forming drug delivery systems, Int. J. Pharm. 212 (2001) 11-18; Coonts, B. A. i suradnici, Biodegradation and biocompatibility of a guided tissue regeneration barrier membrane formed from a liquid polymer material, J. Biomed. Mater. Res. 42 (1998)303-311]. Ovaj postupak otpuštanja djelatne tvari je prikladan u farmakoterapiji (Yewey, G. i suradnici, Liquid delivery compositions, PCTW095/27481). Sličan postupak za stvaranje in situ implantanta je proveden korištenjem glikofurola kao otapala koje se miješa s vodom kopolimera mliječne kiseline/glikolne kiseline. [Eliaz, R. E., Kost, J., Characterization of a polymeric PLGA-injectable implant delivery system for the controlled release of proteins, J. Biomed. Mater. Res. 50 (2000) 388-396]. Osim toga, opisana je supkutana primjena gela pomoću šprice te kasnije fotopolimerizacija primijenjenog reagensa i umreženje polimernih lanaca [Elisseeff, J. i suradnici, Transdermal photopolymerization for minimally invasive implantation, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 96 (1999) 3104-3107]. Patentirani su injekcijski pripravci proteina, bazirani na fazi prelaska vodene otopine kolagena pri temperaturama ispod 45°C [Jones, R.E., Li, M.T., Novel collagen formulations, PCTW096/33696].

Poliesteri s razgranatim lancima imaju veću nasumičnu gustoću spirale u usporedbi s poliesterima s linearnom konstitucijom lanca. Ovo je povezano s njihovim manjim volumenom i manjom viskoznosti njihovih talina i otopina [Colby, R. H. i suradnici, Scaling properties of branched polyesters, 2. Static scaling above the gel point, Macromolecules 25 (1992) 7180-7187; Gorda, K. R., Piffer, D. G., Star-shaped condensation polymers: Synthesis, characterization, and blend properties, J. Appl. Polym. Sci. 50 (1993) 1977-1983]. Ranije spomenuta svojstva su vrlo korisna za razvoj nosača. Oni se najčešće sintetiziraju otvaranjem prstena [Kim, S. H. i suradnici, Preparation of star-shaped polylactide with pentaerythritol and stannous octoate, Macromol. Chem. 194 (1993) 3229-3236]. Korištenjem polikondenzacije polikarboksilnih kiselina ili polikarboksilnih hidroksi supstituiranih kiselina s glikolnom kiselinom, pripravljeni su slabo umreženi oligoesteri, netopljivi u vodi i topljivi u dimetil formamidu [Wada, R., Hyon, S. H., Ikada, Y., New biodegradable oligoesters for pharmaceutical application, J. Biomater. Sci. Polymer Edn. 7 (1996) 715-725]. Grananjem strukture, najprikladniji način razgradnje, bubrenje i erozija se mogu postići, što može pozitivno utjecati na kinetiku kontinuiranog otpuštanja djelatnih tvari malih i velikih molekula [Breitenbach, A., Li, Y. X, Kissel, T., Branched biodegradable polyesters for parenteral drug delivery systems, J. Contr. Rel. 64 (2000) 168-178]. Sinteza zvjezdastog bloka kopolimera kaprolaktam poliola s poliaktidom je patentirana. Nekristalinični produkt sa niskom temperaturom prelaska u staklasto stanje prikladan je za pripravu pakiranja i za duge primjene (Ford, T. M., Easily degradable star-block copolymers, US Patent 5,399,666). Pripravak čiji je matriks baziran na razgranatim poliesterskim nosačima, pripravljen vrlo polaganom polikondenzacijom limunske kiseline s propilenglikolom, pokazuje kontinuirano otpuštanje biološki aktivnih spojeva (Lindahl, A., Hagslatt, H., Bryland, R., Biologically active composition, PCTW099/58108). Sinteza bazirana na kopolimerizaciji otvorenih prstena laktida i multifunkcionalnih alkohola ili šećera dovodi do stvaranja velikih zvjezdastih molekula kopolimera koji su prikladni za pripravu biokompatibilnih pjena (Spinu, M., Ford, T. M., Degradable foam materials, US Patent 5,210,108).

Bit izuma

Predmet izuma je biorazgradivi pripravak s produljenim otpuštanjem biološki aktivnih spojeva, gdje pripravak sadržava najmanje jedan biološki aktivan spoj i nosač koji je baziran na biorazgradivom poliesteru koji posjeduje prosječnu molekulsku masu dobivenu kao aritmetička sredina ukupnih masa molekula podijeljena s brojem molekula, Mn, od 650 do 7500, prosječnu molekulsku masu dobivenu kao aritmetička sredina ukupnih masa molekula podijeljena s masom molekula, Mw od 800 do 10000 i temperaturu prelaska u staklasto stanje Tg od -35 do 45°C i koji je pripravljen reakcijom polikondenzacije polihidričnog alkohola koji sadrži najmanje 3 hidroksi grupe s najmanje jednom alifatskom α-hidroksi kiselinom u molarnom omjeru (polihidrični alkohol u odnosu na alifatsku α-hidroksi kiselinu) 0,5:99,5 do 12,0:88,0, pri čemu je centralna molekula biorazgradivog oligoestera polihidrični alkohol, na čije su hidroksi grupe lanci dobiveni iz nekoliko molekula najmanje jedne alifatske α-hidroksi kiseline vezane esterskim vezama.

Pripravak prema izumu sadržava kao biološki aktivne spojeve najčešće tvari sa antitumorskim djelovanjem, antimikrobne spojeve, hormonalno aktivne spojeve, imunostimulanse, imunosupresive, dijagnostički korisne spojeve, dijetetske dodatke i/ili kozmetički korisne spojeve, gdje je omjer mase između biološki aktivnog spoja i nosača od 1:1 do 1:100 000. Pripravak u skladu s izumom je najčešće u obliku homogene jednofazne otopine, micelarnog koloidnog sistema, jednofaznog ili dvofaznog gela, suspenzije, paste ili emulzije. Pripravak prema izumu osim toga ima prednost što sadrži najmanje jednu tekuću biokompatibilnu tvar za postizanje plastičnih svojstava, još bolje otopljenu u nosaču i djelomično topljivu ili netopljivu u vodi, gdje je omjer mase najmanje jedne biokompatibilne tvari za postizanje plastičnih svojstava u odnosu na biorazgradivi oligoester od 1:20 do 9:10. Prednost pripravka prema izumu je u tome što također sadržava najmanje jednu tvar koja utječe na kinetiku otpuštanja biološki aktivnog spoja. Pripravak prema ovom izumu osim toga sadrži i najmanje jedan stabilizator biološki aktivnog spoja ili stabilizator nosača. Postupak priprave ranije spomenutog pripravka obuhvaća zagrijavanje biološki aktivnog spoja, nosača i prema potrebi tekuće biokompatibilne tvari za postizanje plastičnih svojstava, stabilizatora biološki aktivnog spoja ili stabilizatora nosača pri temperaturi od 35 do 37°C te njihovo miješanje, što je također predmet ovog izuma.

Izum se odnosi na strukturu pripravka koji je prerađen u obliku implantanta. Pripravci su sastavljeni od dvije komponente, nosača i biološki aktivnog spoja. Nosač je tipa oligoestera, karakteriziran razgranatom strukturom molekule nastale pomoću centralne molekule polihidričnog alkohola sa tri ili više hidroksi grupa, na koje su oligoesterski lanci predstavljeni lancima alifatskih alfa-hidroksi kiselina, kao što su mliječna kiselina, glikolna kiselina, hidroksimaslačna kiselina, hidroksivalerijanska kiselina i hidroksikapronska kiselina i prema potrebi drugi homolozi alifatskih hidroksikiselina spojeni. Sistem pokazuje plastična viskozna svojstva, frakcije s najnižim molekulskim masama imaju ulogu plastifikatora u polidisperznoj smjesi oligoesterskog nosača, poboljšavajući pripravu i tako olakšavaju primjenu. Plastična svojstva oligoesterskog biorazgradivog nosača mogu se istaknuti drugim dodacima, kao što su tekući biokompatibilni plastifikatori. Kao dodatni aditivi, mogu se također dodati modifikatori otpuštanja biološki aktivnih spojeva ili stabilizatori. Ovi sistemi se najčešće primjenjuju direktno na ciljano tkivo, korištenjem šprice s iglom ili drugim prikladnim proizvodom. Vrlo često se povećava temperatura sistema plastičnih svojstava njihovim zagrijavanjem prije primjene. Niska razina bubrenja i oštećenje površine oligoesterskog nosača su preduvjet za iznenađujuće kontinuirano i produljeno otpuštanje biološki aktivnih spojeva s mogućim posljedičnim povećanjem biološkog djelovanja.

Izum uključuje pripravak farmaceutski biorazgradivog preparata iz oligoesterskog nosača u smjesi sa biološki aktivnim pojem sa posebnim svojstvima povezanima s produljenim otpuštanjem biološki aktivnog spoja. Preparat s pripravkom prema ovoj proceduri namijenjen je za parenteralnu primjenu i dovodi do poboljšanog efekta biološki aktivnih spojeva. Smjesa spojeva koja čini ljekoviti oblik, koja se implantira direktno u ciljano tkivo, sastoji se od biorazgradivog nosača, biološki aktivnog spoja ili nekoliko takvih spojeva te prema potrebi tekućeg biokompatibilnog plastifikatora te također prema potrebi i drugih spojeva kao što su modifikatori kinetike otpuštanja biološki aktivnih spojeva ili fizikalni stabilizatori ukupne strukture i teksture sistema, prema potrebi također i kemijskih stabilizatora pojedinih komponenti iz pripravka u skladu s izumom.

Biorazgradivi nosač je oligoester male molekulske mase sa visoko razgranatim lancem koji je sintetiziran reakcijom polikondenzacije. Multifunkcionalna razgranata komponenta je polihidrični alkohol ili šećer s tri ili više hidroksilnih grupa, kao što je glicerol, pentaeritritol, inozitol, ksilitol, manitol, sorbitol, eritroza, treoza, arabinoza, riboza, guloza, idoza, altroza, aloza, taloza, sorboza, manoza, glukoza, fruktoza, galaktoza, saharoza, laktoza. Lanci alfa-hidroksi kiselina, kao što je na primjer DL-mliječna kiselina, glikolna kiselina, alfa-hidroksimaslačna kiselina, alfa-hidroksivalerijanska kiselina, alfa-hidroksikapronska kiselina vezani su esterskim vezama na molekulu polihidričnog alkohola. Oligoester zbog toga posjeduje zvjezdastu strukturu s centralnom molekulom polihidričnog alkohola, koji služi kao komponenta za razgranjenje za vrijeme reakcije polikondenzacije. Iz ove molekule, lanci različitih dužina su produženi, dok je njihov maksimalni broj određen ukupnim brojem hidroksilnih grupa polihidričnog alkohola ili šećera.

Nosač je sintetiziran reakcijom polikondenzacije polihidričnog alkohola ili šećera s alfa-hidroksi kiselinom ili sa smjesom nekoliko alfa-hidroksi kiselina u molarnom omjeru alkohola naspram alfa-hidroksi kiseline od 0,5:99,5 do 12:88. Povećanje sadržaja polihidričnog alkohola u reakcijskoj smjesi dovodi do povećane razine grananja i do limitiranog rasta lanca. Reakcija se izvodi pri temperaturnom intervalu od 120 do 220°C. Brzina reakcije i postignuta maksimalna razina konverzije, izražena kao parametar prosječne molekulske mase Mn, povećavaju se kako se smanjuje tlak. Prisutnost katalizatora, kao što je na primjer kiseli kateks, fosfatna kiselina ili toluen sulfonska kiselina, povećava brzinu reakcije te također postignuti maksimalni omjer konverzije. Mn vrijednost ove veličine polidisperznog materijala kreće se od 650 do 7500 i odgovarajuća Mn vrijednost je unutar intervala 800-10000; kako je izmjereno GPC metodom, korištenjem kalibracije za linearne polistirenske molekule kao standarda. Nivo polidisperznosti Mw/Mn kreće se od 1,2 do 12,0, obično je oko 2,0. Frakcije manjih molekula oligoesterskih nosača koji funkcioniraju u pripravku iz izuma kao plastifikatori smanjujući temperaturu prelaska u staklasto stanje te također i viskoznost, zbog toga omogućavaju lakšu proizvodnju i primjenjivost. Produkti polikondenzacijske reakcije mogu se koristiti bez pročišćavanja ili se mogu pročistiti taloženjem iz otopina u otapalima koja posjeduju relativnu permitivnost εr od 4,0 do 32,0, dodatkom neke količine vode te kasnijim sušenjem koacervata ili precipitata. Prednost je u korištenju nepročišćenog reakcijskog produkta i prema tome njegovom očuvanom plastičnom karakteru.

Oligoesterski nosači dobiveni reakcijom polikondenzacije su bezbojni, žuti ili smeđi polukristalinični ili amorfni materijali s temperaturom prelaska u staklasto stanje Tg koja se kreće u rasponu od -35°C do 45°C. Zbog različite reaktivnosti i različitih steričkih zapreka hidroksi grupa prema reakciji esterifikacije s karboksilnom grupom, na njima se mogu formirati oblikovani fleksibilni oligoesterski lanaci različitih dužina. Ova struktura je prema tome karakterizirana iznenađujuće jakom površinskom aktivnošću. Nasumično u spiralu zavinute ove razgranate molekule pokazuju veću gustoću i manji volumen. Kao posljedica, viskoznost njihovih talina i njihovih koncentriranih otopina je manja u usporedbi s linearnim oligoesterima. Taline razgranatih oligoesterskih ili poliesterskih nosača koji imaju ranije opisanu strukturu se, kao biomaterijali koji se koriste kao nosači lijeka, mnogo lakše oblikuju u usporedbi s oligoesterima koji imaju ravnolančanu strukturu. Druga prednost u ovom aspektu je njihova lakša primjenjivost u ljekovitim pripravcima. Kada je postignuta zadovoljavajuće niska viskoznost, moguće je primijeniti plastični sistem formiran pomoću nosača ovog tipa, direktno u meko tkivo pomoću šprice ili analognog prikladnog proizvoda. Ovo rezultira stvaranjem određenog bolusa nepravilnog oblika, koji ispunjava opće poznate i prihvaćene definicije za medicinske implantate.

Druga važna prednost razgranatog tipa oligoestera je njihovo slabo bubrenje. Iznenađujuće slabo bubrenje je nađeno u slučaju nosača s visokim nivoom razgranatosti i vrlo malom molekulskom masom. Hidrolitička razgradnja nosača razgranatih lanaca ima specifičan tijek s naglašenim aspektima heterogenog tipa. Hidroliza se odvija mehanizmom stupnjevitog smanjenja tijela. Suprotno tipičnoj heterogenoj eroziji sa površine hidrofobnog materijala, erozija čestica oligoestera odvija se putem mehanizma difuzije i otapanja malih molekula, u vodi topljivih razgradnih produkata u biološki hidrofilnu okolinu. Tijelo koje se sastoji od nosača ovog tipa se u vodenom okruženju ili unutar organizma postepeno smanjuje dok kompletno i bez ostatka ne nestane. Oligoesteri sa linearnim lancima kao što su komercijalno dostupni kopolimeri mliječne kiseline/glikolne kiseline razgrađuju se unutar cijelog tijela tj. homogeno, što je u cijelosti drugačiji mehanizam koji nastaje snažnim bubrenjem tijela s kontinuiranom razgradnjom unutar njegovog cijelog volumena, a kasnije se tijelo raspada na fragmente i stupnjevito otapa te ovi fragmenti nestaju. Hidroliza esterskih veza u poliesterima sa linearnim lanacima događa se nasumično, bez specifičnog položaja na kojem se preferirano odvija cijepanje unutar linearnog lanca. Razgranate strukture korištene u izumu nisu ispitivane s ovog aspekta.

Niska razina bubrenja i ranije opisana heterogena struktura razgradnje razgranatih nosača kreiraju uvjete za kontinuirano dugotrajno otpuštanje biološki aktivnih spojeva u okolno ciljano tkivo. Biorazgradivi materijali razgranatih zvjezdastih oligoestera su vidljivo biokompatibilni kao nosači za biološki aktivne spojeve. Oni se hidrolitički cijepaju pomoću vode u biološkom okruženju pri čemu se dobiju netoksični spojevi topljivi u vodi koji se eliminiraju ili metaboliziraju.

Među spojevima s antitumorskom aktivnosti prikladnima za primjenu u izumu, mogu se spomenuti lijekovi iz grupe derivata folne kiseline kao što je metotreksat itd., analozi pirimidina kao što je 5-fluorouracil itd., grupa alkilirajućih sredstava kao što je cisplatin i njegovi derivati, kompleksi platine sa oksidacijskim brojem IV, grupa derivata uree kao to je karmustin (BCNU), lomustin (CCNU) itd., grupa antibiotika sa mehanizmom interkalacije kao što su antibiotici iz grupe antraciklinskih antibiotika kao što je doksorubicin, idarubicin itd., derivati antracena i antrapirazola kao što je mitoksantron, oracin itd., grupa inhibitora mitoze kao što su vinka alkaloidi i također taksani kao što je paklitaksel, docetaksel, grupa inhibitora topoizomeraze kao što je topotekan, kaptotecin itd., etopozid, tenipozid itd., a također su dobro primjenjivi i spojevi iz grupe hormona kao što su analozi gonadoliberina, goserelin, leuprolin itd., grupa CDK inhibitora (ciklin ovisne kinaze), najčešće trisupstituirani i tetrasupstituirani.

Pripravci također mogu sadržavati spojeve koji utječu na imunost kao što su na primjer ciklosporin, muramildipeptid, muramiltripeptid, toksoid tetanusa, toksoid difterije, interferoni, interleukini, citokini, enterotoksini, virusni i bakterijski antigeni, vakcine, imunogeni adjuvansi za vakcinaciju.

Među antimikrobnim tvarima posebno prikladnima za pripravke prema izumu su; tetraciklinski antibiotici kao što je tetraciklin i doksiciklin, aminoglikozidni antibiotici kao što je streptomicin, neomicin, cinamicin i gentamicin, makrolidni antibiotici kao što je na primjer eritromicin, oleandomicin, spiramicin, penicilinski antibiotici kao što je oksacilin, amoksicilin i ampicilin, cefalosporinski antibiotici kao što je cefalotin, cefazilin, cefoksitin, anzamicinski antibiotici kao što je rifampicin, te također linkomicin, klindamicin, spektinomicin, vankomicin i drugi antibiotici, kao što su na primjer antibiotici polipeptidnog tipa, grupa cikloserina, grupa kloramfenikola. Među kemoterapeuticima prikladnima za pripravu pripravaka prema izumu su: grupa sulfonamida, nitofurana, kemoterapeutici tipa nalidiksinske kiseline, ornidazol, između anitimalarika na primjer klorokin, mepakrin, trimetoprim, među antituberkulostaticima na primjer izonijazid ili rifampicin. Među drugim kemoterapeuticima posebno prikladni za pripravke prema izumu su: fluorokinoloni kao što je ciprofloksacin, ofloksacin, sparfloksacin, fleroksacin i drugi. Među spojevima s antimikrobnom aktivnosti slijedeći spojevi se mogu korisno upotrijebiti: spojevi bigvanida kao što je klorheksidin i njegove soli, kao što su diglukonat, diacetat, diklorid, poliheksametilenbigvanid itd. Kvarterne amonijeve soli («kvarterne soli») kao što su cetrimid, benzildodecinij klorid, benzalkonij klorid su također prikladne. Među fenolnim spojevima oni koji se mogu koristiti prema izumu su na primjer salicilna kiselina i njeni esteri, triklozan, timol, eugenol. Između spojeva teških metala s oligodinamičkom aktivnosti mogu se spomenuti spojevi srebra, žive, kositra, bakra i cinka.

U pripravke prema izumu također se korisno mogu uključiti enzimi kao što je galaktozidaza, lizozim i inhibitori enzima kao što su vaprotinin ili orlistat.

Među spojevima koji djeluju kao hormoni, spojevi sa steroidnim kosturom mogu se koristiti kao komponente pripravaka prema izumu. Među estrogenima su na primjer estradiol i njegovi esteri, etinilestradiol, dietilstilbestol, među androgenima na primjer testosteron i njegovi esteri, metiltestosteron, među andogenima su metandienon, metandriol, fluoksimestron, nortestosteronfenilpropionat, među antiandrogenima na primjer ciproteron acetat, među gestagenima je na primjer noretisteron i njegovi esteri, etindiolacetat, norgestrel, hidroksiprogesteron kapronat, medroksiprogesteron acetat. U pripravcima u skladu s izumom također je moguće koristiti spojeve tipa peptida, proteina i glikoproteina s hormonskom aktivnosti. Također je moguće koristiti njihove analoge koji djeluju kao agonisti ili antagonisti prirodnih hormona. Među spojevima s ovakvom aktivnosti su inter alia, leuprolid acetat, orntid acetat, dezorelin, triptorelin, goserelin, FSH, kalcitonin, somatotropini, somatostatin, vapreotid, hormon rasta uključujući rekombinantne hormone (BMP, EGF).

Kao protuupalni nesteroidni spojevi prikladni za pripravke danog tipa, mogu se spomenuti na primjer derivati indola, kao što je indometacin, derivati arilalkanske kiseline, kao što je ibuprofen, derivati feniloctene kiseline kao što je diklofenak. Također se korisno mogu upotrijebiti steroidni protuupalni spojevi.

Drugi pomoćni sastojak pripravaka prema izumu je tekući plastifikator, koji se koristi za bolju primjenu implantacijskih smjesa. Za smjese prema izumu, posebno se preferiraju oni tekući plastifikatori čije se molekule miješaju s nosačem kao što su triesteri limunske kiseline, na primjer trietil citrat, tributil citrat, triheksil citrat i njihova smjesa, mono i diestri limunske i vinske kiseline, esteri mliječne kiseline, kao što su etil laktat, butil laktat, oktil laktat, dodecil laktat, tetradecil laktat, heksadecil laktat i njihove smjese, esteri glicerola kao što je triacetin, tributirin, trikaprilin, alkilni esteri benzojeve kiseline kao što su C10-13 ili C12-15-alkilesteri, osim toga također dibutil adipat, dioktilcikloheksan, oktil dekanoat, cetil stearil oktanoat itd. Plastifikatori i smjese ranije spomenutih i drugih plastifikatora karakterizirani su sposobnošću miješanja molekula s oligoesterskim nosačima, međutim također i sa limitranom ili vrlo limitiranom sposobnosti miješanja s vodom, oni čak mogu praktički ne miješati se s vodom. Oni se koriste kao manji dio sastojaka trokomponentne smjese nosača, aktivnih spojeva i pomoćnih komponenti čija se koncentracija kreće od 5 do 45% mase. Tekući plastifikatori kao sastojci pripravaka prema izumu mogu se koristiti pojedinačno ili u smjesama.

Pomoćni sastojci mogu se koristiti za poboljšanje svojstva biorazgradivih i biokompatibilnih pripravaka prema izumu u obliku implantanata mijenjajući otpuštanje biološki aktivnih spojeva. Ovi adjuvansi mogu sudjelovati posebno u interakciji sa oligoesterskim nosačem mehanizmon hidrofilizacije smjese. Anorganske i organske soli, šećeri, urea, tenzidi se mogu koristiti. Kao tvari koje utječu na razgradnju nosača promjenom pH u pripravku prema izumu, mogu se koristiti različite kiseline, aminokiseline, amini, soli, oksidi i hidroksidi. Biokompatibilni i biorazgradivi adjuvansi u smjesama u skladu s izumom mogu utjecati na kinetiku i razinu bubrenja te brzinu razgradnje nosača. Kao farmaceutski stabilizatori različiti spojevi korišteni kao krioprotektanti se mogu koristiti, isto kao i hidrofilni koloidi, konzervansi, antimikrobne tvari, antioksidansi, kompleksirajuće tvari, osmotske tvari itd.

Biorazgradivi implantati prema ovom izumu su pripravljeni miješanjem izvaganih komponenti, oligoestrskog biorazgradivog nosača, biološki aktivnih spojeva i pomoćnih tvari, kao što su plastifikatori, modifikatori otpuštanja lijeka ili stabilizatori. Smjesa se zagrijava pri temperaturi koja se kreće od 35 do 95°C, češće pri 40 do 75°C i najčešće pri 45 do 60°C. Zatim se mućka u prikladnom aparatu. Ova jako viskozna plastična smjesa se može puniti u prikladne hermetički zatvorene posude ili u cilindre šprica. Smjesa se može čuvati u dobro zatvorenoj posudi ili u šprici prikladnog oblika izrađenoj od prikladnog materijala te opremljenoj s prikladnom kapicom, zapakirano tako da pruža zaštitu smjese od zraka, vlage i svjetla.

Primjena plastičnih pripravaka prema izumu tj. biorazgradivog nosača, biološki aktivnog spoja i prema potrebi plastifikatora, modifikatora otpuštanja ili stabilizatora, može se provesti pomoću šprice sa tubom, troakar iglom ili iglom prikladne veličine. Više viskoznih smjesa s višom temperaturom prijelaza u staklasto stanje Tg ili s višim koncentracijama djelatnih tvari mogu se zagrijavati prije primjene. Kada se pripravak u skladu s izumom primjenjuje u tumor, to je moguće učiniti korištenjem poznatih činjenica iz literature koja se bavi fiziologijom, uzimajući u obzir temperaturni limit kontaktne kompatibilnosti. Ovaj limit je 52°C kod ljudi.

Prednost implantata prema izumu je u postizanju bolje podnošljivosti kod bolesnika. Bolesnik je manje fizički i psihički pod stresom nakon primjene pripravka u skladu s izumom, gdje otpuštanje traje nekoliko dana, nekoliko tjedana ili nekoliko mjeseci i postiže se djelovanje djelatne tvari kao u slučaju često ponavljane primjene biološki aktivnog spoja u klasičnom farmaceutskom obliku, kao što su injekcijske otopine ili suspenzije za injekcije. Period otpuštanja biološki aktivnog spoja iz pripravka prema izumu kreće se od nekoliko dana do nekoliko mjeseci. Na ovaj period se može utjecati tipom nosača, tipom strukturne jedinice iz reaktivnog monomera, molekulskom masom biorazgradivog nosača i stupnjem razgranatosti molekule. Drugi faktor produljenja otpuštanja djelatne tvari su fizikalno-kemijska svojstva lijeka i njegova koncentracija u implantatu. Nađeno je da plastifikatori u skladu s ovim izumom imaju iznenađujuće mali utjecaj na kinetiku otpuštanja mnogih biološki aktivnih spojeva uz znatno sniženje viskoznosti implantacijskih pripravaka. Otpuštanje se može kontrolirati pomoću modifikatora tj. aditiva koji utječu na osmotske, kiselinske i druge aspekte sistema iz ovog izuma. Lokalno otpuštanje često vrlo toksičnih biološki aktivnih spojeva osigurava njihova visoka koncentracija u ciljanom tkivu uz nisku razinu u cirkulaciji. Ovo kasnije dovodi do manjeg broja neželjenih nus pojava tj. toksičnosti, mutagenosti, teratogenosti, imunogenosti itd. Primjenom implantanata s pripravcima u skladu s izumom s kontinuiranom dugotrajnom opskrbom biološki aktivnim spojem na odgovarajuće mjesto, može se postići ne samo kvantitativna nego također i kvalitativna novost i očiti efekti u preventivnom, palijativnom, kauzalnom i radiosenzibiliziranom djelovanju biološki aktivnih spojeva.

Primjeri

Primjer 1

2000,0 mg kopolimera sorbitol/DL-mliječne kiseline sintetiziranog polikondenzacijom obje komponente u molarnom omjeru 1:22, s vrijednostima Mn = 1350, Mw = 2150, Tg = -9°C se pomiješa s 100,0 mg paklitaksela u laboratorijskoj posudi u aseptičkim uvjetima. Smjesa se zagrijava do 50°C i dobro promiješa. 200,0 mg dobivene smjese se izvaže u bočice s kapicama koje se mogu perforirati. Bočice se zatvore i steriliziraju gama zračenjem sa ukupnom dozom od 25 kGy.

Primjer 2

25,5 g trokomponentnog polimera pentaeritritol/DL-mliječna kiselina/glikolna kiselina pripravljenog polikondenzacijom u molarnom omjeru 1:12:12 s vrijednostima Mn =2200, Mw = 4500, Tg = 7,5°C se pomiješa u posudi s 10,0 g tributil citrata i 5,5 g cisplatina. Smjesa se zagrijava do 70°C i dobro promiješa. 1,0 alikvot dobivene suspenzije se puni u šprice nominalnog volumena od 2 ml. Šprice se zatvore pomoću kapice umjesto igle i umetne se klip. Sve zajedno sa sredstvom za sušenje se hermetički zapakira u laminiranu foliju s aluminijskim slojem. Zapakirane šprice se steriliziraju sa ukupnom dozom gama zračenja od 25kGy i zatim stave u hladnjak.

Primjer 3

Nepravilne čestice približno polusfernog oblika se dobiju ekstruzijom smjese iz primjera 2 na dnu scintilacijskih bočica. Dvije bočice se napune s uzorkom mase m = 150 mg, druge dvije se napune s uzorkom mase m = 450 mg. Uzorci se prekriju s 15,0 ml TRIs pufera 0,05 moll-1 izotoničnog natrij klorida pH 6,0 i stave u termoreguliranu mućkalicu s temperaturom vode od 37°C. Iste serije uzoraka se priprave s puferom pH 7,0. Uzorci otopljene tekućine se prikupe u vremenskim intervalima od 1, 3, 5, 7, 10, 14, 19, 26 i 35 dana i analiziraju na sadržaj cisplatina AAS metodom. Nakon svakog uzorkovanja, medij za otapanje se u potpunosti zamijeni sa svježim. Rezultati ispitivanja otapanja su navedeni u slijedećoj tablici 1.

Tablica 1

[image]

Bazirano na rezultatima navedenim u Tablici 1, može se zaključiti da otpuštanje cisplatina ne ovisi o aktualnoj kiselosti sistema. Brzina otpuštanja cisplatina se smanjuje s povećanjem veličine implantata.

Primjer 4

Metotreksat (2,50 g) se pomiješa s 2,50 g poloksamera 407 i 20,0 g trokomponentnog polimera DL-mliječna kiselina/glikolna kiselina/manitol pri čemu se dobije uzorak 4A. Trokomponentni polimer sintetiziran je u molarnom omjeru reaktanata 5:47,5:47,5 i ima vrijednosti Mn = 2650, Mw = 5800 i Tg = 19,1.

Binarna smjesa koja sadržava 10% metotreksata i 90% trokomponentnog polimera (uzorak 4B) i druga trokomponentna smjesa 10% metotreksata, 30% tributirina i 60% trokomponentnog polimera (uzorak 4C) te također kvarterna smjesa 10% metotreksata, 30% tributirina, 0,5% cink stearata i 59,5% trokomponentnog polimera (uzorak 4D) pripravljeni su analogno.

Smjese se zagrijavaju na 70°C i miješaju u ultrazvučnom području Ikasocic 50 U sonde. Smjese se pune u alikvotima od 2,00 g + 0,10 g u šprice. U šprice se stave klipovi i zapakiraju u laminiranu foliju sa aluminijskim slojem. Zapakirane šprice se steriliziraju ukupnom dozom gama zračenja od 25 kGy i čuvaju u hladnjaku pri 3°C.

Primjer 5

150 mg smjese za implantiranje iz primjera 4 se stavi na dno scintilacijske bočice. Pripreme se po dvije bočice sa izvaganim smjesama iz svakog pokusa korištenjem 4A, 4B, 4C i 4D smjesa. Smjese se prekriju sa izotoničnim fosfatno-citratnim puferom pH 7,0 i bočice dobro zatvore pokrovnom kapicom. Zatim se stave mućkati u termostat pri temperaturi od 37°C. Uzorci se prikupljaju u intervalima 1 dan, 3 dan, 7 dan, 14 dan, 21 dan i 28 dan i mjere spektrofotometrijski na λ = 283 nm. Rezultati testa oslobađanja su navedeni u slijedećoj tablici 2, demonstrirajući otpuštanje metotreksata iz matriksa u skladu s primjerima 4 i 5.

Tablica 2

[image]

Iz rezultata iz tablice 2 jasno je da je otpuštanje metotreksata dugotrajno i kontinuirano. Sistem je fleksibilan. Potrebna brzina oslobađanja može se kontrolirati prikladnim aditivom i njegovom optimalnom koncentracijom.

Primjer 6

Ovaj primjer demonstrira rast mišjeg plazmocitoma ADJ/PC6 kod prirodnog miša BALN/c. Antitumorski efekt biorazgradivog injektabilnog pripravka prema primjeru 2 je ispitan njegovom intratumorskom primjenom prirodnom mišu BALB/c.

U ovom pokusu, korišteni su prirodni miševi soja BALB/c, ženke, tjelesne mase od 10 do 20 g, i njima je s.c. u desno bedro transplantiran mišji plazmacitom linije ADJ/PC6. Kada tumori postignu veličinu od oko 1 cm3 primijeni se jedna doza 0,1 ml pripravka prethodno zagrijana na 45 do 50°C koja sadrži 0,0 mg CDDP/kg, 16,0 mg CDDP/kg ili 35,5 mg CDDP/kg, u tumor.

Životinje se podijele u četiri grupe, svaka sadrži po četiri životinje: 1 tumori bez aplikacije tj. kontrolna grupa, 2. grupa s tumorima i i.t. primijenjen samo nosač tj. placebo grupa, 3. i.t. primijenjeno 16,0 mg CDDP/kg, 4. i.t. primijenjeno 35,5 mg CDDP/kg.

Za vrijeme pokusa tumori se mjere i određuje se težina miševa (svaka 3. ili 4. dan) i volumen tumora je izračunat korištenjem jednadžbe 1 x w x π/6. 35 dan nakon transplantacije, tj. 20 dana nakon primjene pripravka, miševi su žrtvovani, tumori su izvagani i % inhibicije rasta tumora (%TGI) i inhibicija mase tumora (%TWI) su izračunati. (%TGI) = (1-(prosječan volumen tumora kod tretirane grupe/prosječan volumen tumora u kontrolnoj grupi) x 100; (%TWI) = (1-(prosječna masa tumora u tretiranoj grupi/prosječna masa kontrolne grupe) x 100. Inhibicija rasta tumora (postotak) i inhibicije mase tumora (%) 35 dan nakon početka pokusa su navedeni u slijedećoj tablici 3.

Tablica 3

[image]

Claims (6)

1. Biorazgradivi antitumorski pripravak s produljenim otpuštanjem antitumorske tvari namijenjen za primjenu u tkivu, naznačen time da sadrži najmanje jednu antitumorsku tvar i nosač koji se sastoji od biorazgradivog oligoestera koji ima prosječnu molekulsku masu dobivenu kao aritmetička sredina ukupnih masa molekula podijeljena s brojem molekula (number mean relative molecular mass), Mn, od 650 do 7500, prosječnu molekulsku masu dobivenu kao aritmetička sredina ukupnih masa molekula podijeljena s masom molekula (weight mean relative molekular mass), Mw, od 800 do 10000 i temperaturu prelaska u staklasto stanje Tg od -35 do 45°C i koji je pripravljen reakcijom polikondenzacije polihidričnog alkohola koji sadrži najmanje 3 hidroksi grupe s najmanje jednom alifatskom α-hidroksi kiselinom u molarnom omjeru polihidričnog alkohola u odnosu na alifatsku α-hidroksi kiselinu od 0,5:99,5 do 12:88, gdje je centralna molekula biorazgradivog estera polihidrični alkohol, na čije su hidroksi grupe esterskim vezama vezani lanci dobiveni iz nekoliko molekula najmanje jedne alifatske α-hidroksi kiseline i u koji je u obliku homogene jednofazne otopine, micelarnog koloidnog sistema, jednofaznog ili dvofaznog gela, suspenzije, paste ili emulzije.

2. Pripravak prema zahtjevu 1, naznačen time da također sadržava najmanje jedan tekući biokompatibilni plastifikator, gdje je maseni omjer najmanje jednog biokompatibilnog plastifikatora u odnosu na biorazgradivi oligoester od 1:20 do 9:10.

3. Pripravak prema zahtjevu 2, naznačen time da je tekući biokompatibilni plastifikator topljiv u nosaču i djelomično ili netopljiv u vodi.

4. Pripravak prema zahtjevima 1 do 3, naznačen time da također sadržava najmanje jednu tvar koja utječe na kinetiku otpuštanja antitumorske tvari.

5. Priprava prema zahtjevima 1 do 4, naznačen time da također sadržava najmanje jedan stabilizator antitumorske tvari ili nosača.

6. Priprava antitumorskog pripravka prema zahtjevima 1 do 5, naznačena time da se antitumorska tvar, nosač i prema potrebi tekući biokompatibilni plastifikator, tvar koja utječe na kinetiku otpuštanja antitumorske tvari, stabilizator antitumorske tvari ili stabilizator nosača zagrijavaju do temperature od 35 do 75°C te miješaju.