NL8502787A - Werkwijze voor het micro-inkapselen door fasescheiding van in water oplosbare geneeskrachtige stoffen. - Google Patents

Description

- 1 - « · · «·

Werkwijze voor het micro ^inkapselen door fasescheiding van in water oplosbare geneeskrachtige stoffen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het microinkapselen door fasescheiding van in water oplosbare geneeskrachtige stoffen.

De microinkapseling van geneeskrachtige stoffen is 5 een beproefde methode voor met name het beschermen en beheerst toedienen van geneeskrachtige stoffen met een korte halfwaardetijd in vivo. De resulterende galenische vorm is meestal een zeer doeltreffende injecteerbare suspensie.

Er zijn in de literatuur verschillende uitvoerings-10 vormen beschreven (zie bijvoorbeeld de Europese octrooiaanvrage 0052510). Eén van de meest gebruikte uitvoeringsvormen van microinkapseling door fasescheiding (fasescheidingmicroinkapseling) kan als volgt worden beschreven: a. Hen lost eerst een bioverenigbaar polymeer op in 15 een niet met water vermengbaar organisch oplosmiddel (bijvoorbeeld CH-Cl ).

2 2 b. Daarna dispengeert men een oplossing in water van de gekozen geneeskrachtige stof in bovengenoemde organische oplossing.

20 c. Daarna brengt men een zogenaamd niet verenigbaar polymeer, zoals een polysiloxanolie, onder roeren in de onder b. verkregen dispersie, waardoor microcapsules in staat van wording ontstaan door afzetting van het aanvankelijk opgeloste polymeer op de gedispergeerde geneeskrachtige stof.

25 d. Men giet het onder c verkregen mengsel vervolgens uit in een overmaat niet met water vermengbaar organisch oplosmiddel, dat geen oplosmiddel voor het afgezette polymeer is, zoals bijvoorbeeld heptaan, waardoor de microcapsules worden gehard door extractie van het aanvankelijke organische oplosmiddel 30 (bijvoorbeeld CH^Cl^), dat zich nog in de afgezette polymeermassa bevindt.

e. Daarna filtreert, wast en droogt en zelfs .· .} j ïL s ö / - 2 - steriliseert men de aldus geharde microeapsules volgens de gebruikelijke methoden.

Uitgevoerde analyses hebben aangetoond, dat de tot constant gewicht gedroogde microeapsules nog altijd een 5 aanzienlijke gewichtshoeveelheid ongewenste organische verbindingen bevatten, zoals de bij bovenstaande trap d. gebruikte heptaan.

In talrijke gevallen is zelfs gebleken, dat de resterende hoeveelheid organisch oplosmiddel gelijk en zelfs groter kon zijn dan die van de "mi'croingekapselde actieve stof (geneeskrachtige stof), 10 wat elke farmaceutische toepassing van dergelijke preparaten ernstig belemmert.

Onafhankelijk van het bovenstaande werd vastgesteld, dat men zowel bij de fasescheiding als bij de harding van de microeapsules vaak aggregaten van microeapsules verkrijgt, die 15 kunnen leiden tot belangrijke opbrengstverliezen en zelfs tot totale verwerping van bepaalde onbruikbaar geworden partijen.

Volgens het Amerikaanse oetrooischrift 4.166.800 kan men het optreden van een dergelijk verschijnsel vermijden door te werken bij temperaturen van -100 tot -40°C, zowel bij de 20 fasescheiding als bij de harding onder toevoeging van een niet-oplosmiddel voor het polymeer. Heptaan wordt aangegeven als een voor de harding te kiezen niet· oplosmiddel.

Het uitvoeren van industriële bewerkingen bij zodanig lage temperaturen is duur en oorzaak van complicaties. Op technische 25 schaal biedt het gebruik van organische oplosmiddelen als heptaan bovendien een groot nadeel, te weten het ontwijken van onvlambare en zelfs toxische dampen in grote hoeveelheden. De boven geschetste moeilijkheden kunnen volgens de onderhavige uitvinding goed worden opgelost. Er werd onverwachts gevonden, dat men door bij de harding 30 van de microeapsules bij een temperatuur van 0 tot 25°C te werken en door als niet oplosmiddel bij de harding een fluor- of fluor-halogeenkoolwaterstof of een mengsel van dergelijke koolwaterstoffen in overmaat te gebruiken ten opzichte van het totaal volume van oplosmiddel en niet oplosmiddel, dat de fase scheiding veroorzaakt, 35 elke aggregaatvorming goed kan vermijden. Er werd bovendien vastgesteld, dat men aldus microeapsules verkreeg met een zeer gering . 3302 78 7 - 3 - residu aan ongewenste organische verbindingen, of ten hoogste een residu, dat volkomen aanvaardbaar was voor de therapeutische toediening van genoemde microcapsules.

Behalve dat zij bij de gebruikelijke droogbewerkingen 5 gemakkelijk kannen worden verwijderd, bieden genoemde koolwaterstoffen nog het voordeel, dat zij niet toxisch en onontvlambaar zijn ::êa dientengevolge voor gebruik op industriële schaal geschikt zijn.

Van geval tot geval kan de vermindering aan het gehalte aan resterend niet oplosmiddel in de volgens de werkwijze van de uitvinding verkregen microorganismen gaan van 10 voor hetptaan tot Y.L· of zelfs minder voor een alifatische fluor- of fluorhalogeen-koolwaterstof.

De volgens de werkwijze van de uitvinding verkregen microcapsules zijn bovendien duidelijk stabieler dan de yolgens de gebruikelijke werkwijzen verkregen capsules. Met name werd tijdens verouderingsproeven waargenomen, dat de bekledingslaag van polymeer duidelijk minder dan onderhevig was aan afbraak, bijvoorbeeld hydrolyse.

2Q De boven gebruikte uitdrukking niet oplosmiddel heeft betrekking op een vloeibare organische verbinding, die niet met water vermengbaar is, en ook geen enkele oplossende werking uitoefent op het polymeer, dat in wezen de massa van de microcapsules vormt. Toegevoegd aan een waterig organische suspensie 22 van microcapsules in staat van wording (bovenstaande trap C) veroorzaakt het harding van deze capsules door extractie van het aanvankelijke oplosmiddel, dat zich in de polymeermassa bevindt, bijvoorbeeld CH^Gl^·

Er werd waargenomen, dat de werkwijze van de onder-havige uitvinding geschikt was voor de microinkapseling van sterk uiteenlopende in water oplosbare geneeskrachtige stoffen. Voorbeelden van geneeskrachtige stoffen zijn in water oplosbare polypeptiden, zoals het hormoon, dat het luteiniserende hormoon vrijmaakt en het hormoon, dat de follikels stimuleert (LH-RH) of een van zijn 22 synthetische analogen (zie het Zwiterse octrooischrift 615662), of ook somatostatine of ëën van zijn synthetische analogen, menselijk f562 78.' - 4 - of dierlijk calcitonine, menselijk of dierlijk groeihormoon, het hormoon, dat het groeihormoon vrijmaakt, een cardiopeptide, zoals ANP (menselijk 1-28), of een natuurlijk of hercombineerd interferon.

Meer in het algemeen zijn tgsneeskrachtige stoffen, 5 die men goed volgens de uitvinding kan inkapselen bijVoorbeald.stof fen met antiinflammatoir, antitumor, immunodepressief, antLthtomho-ti&ch, neuroleptisch,.antidepressief of antihypertensief effect of een niet toxisch, in water oplosbaar zout van dergelijke' stoffen.

Als niet oplosmiddel in de betekenis van de onder-10 havige uitvinding kan men goed gebruik maken van alifatische fluor- of fluorhalogeenkoolwaterstoffen uit de handel, zoals worden verkocht onder de algemene aanduiding FREON. Deze verbindingen zijn bij yoorkeur vloeibaar bij heersende druk en een temperatuur van 0 - 25°C. Bijzonder goede resultaten werden vekregen met 15 trichloorfluormethaan en 1,1,2-trichloortrifluorethaan en 1,2-di-chloortetrafluorethaan. Andere verbindingen zijn natuurlijk ook mogelijk.

Volgens de uitvinding gebruikt men dit niet oplosmiddel , in overmaat ten opzichte van het totaal volume aan 20 oplosmiddel en niet oplosmiddel, dat men bij de fasescheiding gebruikt. Men gebruikt bij voorkeur een overmaat van tenminste 5:1, soms zelfs liever van tenminste 10:1. Aldus kan men aggregaat-vorming goed vermijden.

De werkwijze van de uitvinding kan mei succes worden 25 toegepast op de bereiding van microcapsules op basis van zeer uiteenlopende bioverenigbare polymeren. Voorbeelden van dergelijke polymeren zijn polymeren van L-lactide, D,L-lactide of copolymeren van D,L-lactide en glycolide.

De volgende voorbeelden lichten de uitvinding toe.

30 Voorbeeld .1

Bekleding van een placebo door mlcroinkapseling A. 1,0 g copolymeer van D,L-lactide en glycolide, • 50:50 (gemiddeld molecuulgewicht 53.000) wordt eerst bij 25°C in 50 g methyleenchloride opgelost en in een reactor 35 gebracht, die van een roerturbine is voorzien. Daarna voegt men langzamerhand 300 micro-1 water bij het organische mengsel.

8502 78 7 - 5 -

Tijdens dit toevoegen roert men het mengsel steeds bij 2000 omw./min. Daarna brengt men 30 ml polysiloxanolie (Dow Coming Flnid 200) bij 25 C onder roeren in het reactiemengsel met 2 ml/min. Als de toevoeging van siloxanolie beëindigd is, giet men het mengsel, 5 dat de microcapsules in staat van wording bevat, bij 25° in 2 1 1,1,2-trichloortrifluorethaan teneinde de microcapsules te harden en roert nog 30 min. hij 800 omw. /min. Na filtratie droogt men het resulterende product onder verlaagde druk 24 uur. Het aldus verkregen product wordt gewonnen met een opbrengst van 10 76% (theorie).

B. Men herhaalt bovenstaande bewerkingen onder dezelfde omstandigheden, maar vervangt 1,J, 2-triehloortrif luore.6b'aaa door eenzelfde hoeveelheid trichloorfluormethaan en laat het harden bij J5°C plaatshebben.

15 C. Ter vergelijking herhaalt men bovenstaande bewerkingen, maar gebruikt bij de harding als niet oplosmiddel heptaan.

Elk van de aldus bereide monsters wordt daarna 20 lange tijd onder vacuum gedroogd tot constant gewicht. De verkregen resultaten zijn als volgt:

Monster Gewichtsverlies Oplosmiddel residu A 3% 5% (1,1,2-trichloor- trifluorethaan) 25 B 15% 0,5% (trichloor fluormethaan) C 5% 8% (heptaan)

Voorbeeld 2

Bekleding van één decapeptide door microinkapseling 30 Men bereidde een microingekapseld preparaat van de farmacologisch actieve verbinding met de formule (* verbinding A): (pyrolGlu-His-Trp-Ser-Tyr-D-Trp-Leu-Arg-Pro-Gly-NH^

Deze verbinding was verkregen volgens de werkwijze, 35 die bijvoorbeeld wordt beschreven in het Zwiterse octrooischrift 1552 78 7 -6 - i 615.662. Zij heeft een peptidegehalte van ongeveer 80 gew.%.

1,0 g copolymeer van D,L-lactide en glycolide 50:50 (gemiddeld mol. gew. 53.000) werd eerst bij 25°C in 50 g methyleenchloride opgelost en in een van een roerturbine voorziene reactor gebracht.

5 Men bereidde apart een oplossing van 30,4 g verbinding A in 300 mi-cro-1 steriel water en voegde deze oplossing daarna langzamerhand hij het organische mengsel. Tijdens dit toevoegen bleef men met 2000 om./min. roeren. Vervolgens bracht men 30 ml polysiloxan-olie (Dow Corning Fluid 200) bij 25 C onder roeren m het 10 reactiemengsel met een snelheid van 2 ml/min. Toen de polysiloxan-olie was toegevoegd goot men het mengsel, dat de microcapsules in staat van wording bevatte, bij 15°C in 2 1 trichloorfluormethaan teneinde de capsules te harden en roerde nog 30 min. bij 800 omw./min. Na filtratie droogde men het resulterende product onder verlaagde 15 druk tot constant gewicht.

Het aldus verkregen product werd gewonnen met een rendement van 70% (theorie).

Eigenschappen: 20 Bolyormige deeltjes met een middellijn van 30 - 40 micron (hepaald door electronenmicroscopische foto's).

Gehalte aan beklede verbinding 2,07 gew.% (rendement van de inkapseling: 7Q% van de theorie). Het gehalte aan beklede verbinding wordt gemeten na oplossing van de microcapsules in 25 methyleenchloride, extractie met een fosfaattampon (pH 7,4) en titrering met behulp van vloeistofchromatografie onder hoge druk.

De aldus verkregen microcapsules kunnen daarna in vivo worden toegediend, eventueel na gamma-bestraling (2 Mrad).

30 Voorbeeld 3

Men herhaalde de bewerkingen van voorbeeld 2, met dien verstande, dat men de 30,4 mg decapeptide in methyleenchloride suspendeerde in plaats van eerst in water op te lossen.

8502 78 ? - 7 -

' '"1 A

Voorbeeld 4

Men herbaalde de bewerkingen van voorbeeld 3, maar onder vervanging van het bij de harding gebruikte trichloor-fluormethaan door een overeenkomstige hoeveelheid 1,1,2-trichloor-5 trifluorethaan. In dit geval voerde men de bewerkingen bij 25°C uit.

Men onderwierp de aldus verkregen microcapsules aan een verouderingsproef over 12 maanden en stelde vast, dat de kinetica van de vrijkoming van het decapeptide in vitro over de 10 gehele lengte van deze periode niet werd gewijzigd.

Met heptaan geharde microcapsules (blanco monsters), die aan dezelfde proef werden onderworpen, vertoonden daarentegen een aanzienlijke verandering van eigenschappen.

Voorbeeld 5 15 Onderstaande polypeptiden werden microingekapseld yolgens de werkwijze van voorbeeld 3, dat wil zeggen zonder voorafgaande oplossing in water. Evenals in voorbeeld 3 werd de harding uitgeyoerd bij 15°C. Het gebruikte niet oplosmiddel was trichloorfluormethaan. De polypeptiden waren: 20 Menselijk calcitonine

Somatostatine

Rundergroeihormoon

De verkregen microcapsules zijn vergelijkbaar met 25 de microcapsules van het decapeptide van voorbeeld 2 uit oogpunt van stabiliteit en teruggifte van het actieve bestanddeel (gemeten in vitro en in vivo)..

3502 78 7

Claims (9)

1. Werkwijze voor het microinkapselen door fase-scheiding van in water oplosbare geneeskrachtige stoffen, met het kenmerk, dat men het harden van de mierocapsules bij 0 - 25°C uitvoert en daarbij als niet oplosmiddel een alifatische fluor- 5 of fluorhalogeenkoolwaterstof of een mengsel van fluor- of fluor-halogeenkoolwaterstoffen gebruikt in overmaat ten opzichte van het volume oplosmiddel en niet oplosmiddel, dat men bij de fasescheiding gebruikt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1.met het kenmerk, 10 dat men bij de harding yan de mierocapsules een overmaat niet oplosmiddel gebruikt van tenminste 5:1 ten opzichte van het volumeoplosmiddel en niet oplosmiddel, dat men bij de fasescheiding gebruikt.

3. Werkwijze yolgens een der conclusies 1-2, 15 met het kenmerk, dat men als alifatische fluorhalogeenkoolwaterstof een fluorhalogeenmethaan of een fluorhalogeenethaan gebruikt.

4. Werkwijze volgens ëën der conclusies J-3, met het kenmerk, dat men als alifatische fluorhalogeenkoolwaterstof trichloorfluormethaan, 1,1,2-trichloortrifluorethaan of 1,2-tri-20 chloortetrafluorethaan gebruikt.

5. Werkwijze volgens ëën der conclusies 1-4 met het kenmerk, dat de mierocapsules zijn gebaseerd op poly-L-lactide, poly-D,L-lactide of copolymeer van D,L-lactide en glycolide.

6. Werkwijze volgens één der conclusies 1-5 met het 25 kenmerk, dat de in water oplosbare geneeskrachtige stof een polypeptide is.

7. Werkwijze volgens één der conclusies 1-6 met het kenmerk, dat de geneeskrachtige stof het hormoon dat het luteini-serende hormoon vrijmaakt of het hormoon, dat de follikels stimu- 3Q leert (LH-RH) of ëën van zijn synthetische analogen, somatostatine of ëën van zijn synthetische analogen, menselijk of dierlijk calcitonine, menselijk of dierlijk groeihormoon, het hormoon dat het groeihormoon vrijmaakt, een cardiopeptide of een natuurlijk of hercombineerd interferon is. 3302787 - 9 -

8. Werkwijze volgens conclusie 7 met het kenmerk, dat het synthetische analoog van LH-RH: (pyro)Glu-His-Trp-Ser-Tyr-D-Trp-Leu-Arg-Pro-Gly-NH^, (pyrojGlu-His-Trp-Ser-Tyr-D-Phe-Leu-Arg-Pro-Gly-NH^, 5 (pyro)Glu-His-Trp-D-Ser—Tyr-D-Leu-Leu-Arg-Pro-NHRj, of (pyro)Glu-His-Trp-Ser-Tyr-D-Trp-Leu-Arg-Pro-NHR j is, waarbij Rj lagere alkyl voorstelt.

9. Werkwijze volgens ëën der conclusies i-6 met het kenmerk, dat de geneeskrachtige stof een stof met antiin-10 flammatoire, antitumor, immunodepressieve, antjthrombotische, neuroleptische, antidepressieve, of antihypertensieve werking of een niet toxisch in water oplosbaar zout van een dergelijke stof is. 85G2 78 7