NL8620486A - Transdermale afgifte van geneesmiddelen. - Google Patents

Description

NL 34457 WO-dJ/vD 8 6 2 0 48 6 <ë'

Transdermale afgifte van geneesmiddelen.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op topische, nasale, vaginale en andere toedieningswij zen. voor fysiologisch werkzame middelen, zoals geneesmiddelen, aan mensen en dieren. De uitvinding heeft in het bijzonder be-5 trekking op systemen voor de afgifte van geneesmiddelen door lichaamsmembranen en geeft een verhoogde passeersnelheid door dergelijke membranen.

De toediening van geneesmiddelen onder gebruikmaking van transdermale afgiftesystemen is alom bekend en ge-10 documenteerd in zowel de octrooi- alsook de wetenschappelijke literatuur.

De toediening, waarbij gebruik wordt gemaakt van transdermale geneesmiddelafgiftesystemen, heeft bepaalde voordelen boven de conventionele methoden van orale en syste-15 mische toediening. Deze voordelen zijn: (1) het minimaliseren van de blootstelling aan een geneesmiddel doordat een significante vermindering in dosering mogelijk wordt; (2) het verschaffen van een lange-termijn therapie in een enkele dosis, waardoor de meegaandheid van de patiënt wordt verhoogd; (3) 20 het vermijden van de risico's en ongemakken van een intraveneuze of intramusculaire therapie; (4) het mogelijk maken van de toepassing van geneesmiddelen met korte biologische halveringstijden; (5) het mogelijk maken van de onmiddellijke beëindiging van de geneesmiddelinvoer door eenvoudigweg het 25 materiaal, dat het geneesmiddel bevat te verwijderen; en (6) het vermijden van de mogelijke inactivering van een geneesmiddel, wanneer dit eerst door de lever passeert na orale toediening .

Voorbeelden van geneesmiddelen die transdermaal 30 zijn toegediend omvatten scopolamine, nitroglycerine, cloni-dine, estradiol, antibiotica (bijv. erythromycine, lincomy-cine en dergelijke), antifungusmiddelen, en zonafschermings-middelen. Vele van deze geneesmiddelen, bijv. clonidine, scopolamine en nitroglycerine zijn van een zodanige chemische 35 structuur, dat ze door de huid en andere lichaamsmembranen kunnen dringen onder oplevering van voldoende hoge therapeutische doses voor de meeste doeleinden. Wanneer echter hogere 862048® 1 - 2 - therapeutische niveaus worden vereist, of wanneer het geneesmiddel zelf, bijv. estradioldiacetaat, niet door de huid dringt of niet in voldoende mate kan doordringen ter oplevering van het gewenste niveau van de geneesmiddelconcentratie, 5 wordt het noodzakelijk om adjuvantia te gebruiken welke de penetratiesnelheid van het geneesmiddel verhogen. In het algemeen zijn adjuvantia nodig voor de transdermale formulering van de meeste geneesmiddelspecies.

Verbindingen die als adjuvantia zijn gebruikt, 10 zijn o.a. dimethylsulfoxide en homologen daarvan, 1-alkyl- azacycloheptan-2-onen (azone), N,N-dimethyl-m-toluïdine, langketenige alifatische alkanen, alcoholen, carbonzuren en esters alsmede gesubstitueerde (bijv. halo-)derivaten daarvan, cyclohexylalkanolen, fenylalkanolen, mengsels van siloxarten 15 met ofwel amiden ofwel ureumderivaten, C^^-diolen en ethers en esters daarvan, mengsels van C^^-diolen met surfactanten, eucalyptol, ureum, een mengsel van 2-pyrrolidon en dimethyl- formamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinon, dicyclohexylmethyl- amineoxide, een mengsel van hexaan en ethyleenglycolmonome- 20 thylether, een mengsel van ricinoleylalcohol en een geëthoxy- leerd gedeeltelijk glycerine van een verzadigd vetzuur, N-gesubstitueerde-diisopropylaminen, en verbindingen met for- 1 2 mule 3 van het formuleblad, waarin R en R waterstof, c-|_25-alkyl, C2_25-alkenyl, _2^“alkylcarbonyl of C2_24-alkenyl-25 carbonyl voorstellen.

Terwijl alle hierboven opgesomde adjuvantia dienen ter bevordering van de transdermale absorptie van geneesmiddelen, bezitten zij in zoverre bepaalde nadelen, dat (i) sommige worden beschouwd als toxisch (bijv. dimethylsulf-30 oxide) ; (ii) sommige irriteren de;,huid (bijv. surfactanten) ; (iii) sommige hebben bij langdurig gebruik een dun makend effect op de huid (bijv. oliezuur); en (iv) sommige veranderen de gaafheid van de huidstructuur, hetgeen resulteert in . een verandering in het diffusievermogen van het geneesmiddel 35 (bijv. azone) .

Dientengevolge is het doel van de onderhavige uitvinding het verschaffen van een werkwijze voor het verhogen. van de passeersnelheid van geneesmiddelen door lichaams-membranen.

- 3 -

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van geneesmiddel-bevattende preparaten die een verhoogde passeersnelheid door lichaamsmembranen vertonen.

Een verder doel van de uitvinding is het ver-5 schaffen van adjuvantia die, wanneer ze zijn toegevoegd aan geneesmiddelpreparaten, de passeersnelheid van het geneesmiddel daarin door lichaamsmembranen verhogen.

Weer een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van adjuvantia die niet-toxisch zijn 10 en die geen enkele fysiologische werking uitoefenen in het lichaam anders dan het bevorderen van de passeersnelheid van geneesmiddelen door lichaamsmembranen.

Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van adjuvantia die bij langdurig ge-15 bruik een minimale invloed op de structuur.van de huid hebben.

Andere doeleinden zullen duidelijk worden uit de navolgende beschrijving.

Volgens de onderhavige uitvinding werd gevonden, dat de toevoeging aan een preparaat, dat een effectieve hoe-20 veelheid van een geneesmiddel bevat, van een lacton of een cyclisch keton met formule 1 van het formuleblad of een cyclisch anhydride of ester met formule 2 van het formuleblad, Waarin m en n gehele getallen zijn met een waarde van 1-20, met dien verstande, dat m + n tenminste 11 en ten hoogste 25 25 is, p een geheel getal is met een waarde van 0 of 1, q een geheel getal is met een waarde van 0 of 1, en R waterstof of een 1 - 6 koolstofatomen bevattende alkylgroep voorstelt, welke een rechte of vertakte keten kan hebben, de passeersnelheid van de geneesmiddelen in de preparaten door lichaamsmembranen 30 zal verhogen.

In het cyclische keton is m + n bij voorkeur 11 - 15 en is p bij voorkeur 0. Wanneer R een alkylgroep voorstelt, kan het methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl, amyl, héxyl en dergelijke zijn. In de cyclische anhy-35 driden (formule 2) is m+n bij voorkeur 11 - 15, x bij voorkeur 0, y bij voorkeur 0 of 1 en z bij voorkeur 1. In de cyclische esters is m+n bij voorkeur 11 — 15, x bij voorkeur 1 - 20, y bij voorkeur 1 of hoger en z bij voorkeur 1. Het 8620486 - 4 - geneesmiddelpreparaat, dat een effectieve hoeveelheid van het gewenste actieve middel bevat, bevat ca. 0,1 gew.% tot ca. 30 gew.% van het gekozen lacton, cyclische keton, cyclische anhy-driden of esters.

5 Het geneesmiddelpreparaat, dat topisch, nasaal, buccaal, op het oor, rectaal, op het oog, oraal, vaginaal of via de navel kan worden toegediend, kan de vorm hebben van oplossingen, crèmes, lotions, aerosolen, suppositoria of geleien; of kan zijn opgenomen in pleisters, films of bandages.

10 De uitvinding zal duidelijker worden aan de hand van de navolgende voorbeelden, in samenhang met de tekeningen. Deze voorbeelden en tekeningen lichten de voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding toe en dienen niet te worden beschouwd als beperkend.

15 De evaluatie van de preparaten volgens de uit vinding met betrekking tot de verhoging van de penetratiesnel-heid van het geneesmiddel door een 1ichaamsmembraan, werd in vitro uitgevoerd onder toepassing van huidpreparaten die werden verkregen van een homozygote Hr/Hr haarloze muizen (HRS/J)-20 stam volgens de procedures, welke zijn beschreven door Chow, Kaka en Wang in de J. Pharmaceut. Sci. 73. (12) 1794-1799 (1984) voor de bereiding, penetratiestudie en gegevensanalyse.

Dieren met een leeftijd tussen 2 en 4 maanden werden gekozen. Bij alle geselecteerde dieren waren de huiden 25 grofweg normaal en vrij van beten, schrammen of kneuzingen. De muizen werden gedood door middel van CC^-inhalatie en de huid werd verwijderd. De huid werd in volle dikte gebruikt in de penetratiestudies.

Het huidpreparaat werd opgesteld tussen de do-30 nor- en receptorkamers van een Franz-diffusiecel. Het stratum corneum (SC) werd blootgesteld aan omgevingsomstandigheden en de dermale zijde werd gericht op een zout-fosfaatbuffer met PH 7,4, welke de fysiologische pH van 7,3 - 7,4 simuleert van de dermale zijde, in de receptorkamer.

35 De oplossing van de receptorkamer werd geëquili- breerd door middel van circulatie van water van 32°C via een de kamer omgevende mantel, welke temperatuur werd gekozen om de tempreatuur van het SC te weerspiegelen, voorafgaande aan 8620486 - 5 - het opbrengen van de proefmonsters. De menging van de oplossing in de receptorkamer werd tot stand gebracht door middel van magnetisch roeren.

Een bekende hoeveelheid van een met een radio-5 isotoop gelabeld geneesmiddel, verdund met een niet-radio-actief (koud) geneesmiddel, met of zonder het adjuvans, werd zodanig opgebracht, dat het zich. verspreidde over het SC-oppervlak van de opgestelde huid. Er werden aliquots genomen van de zout-fosfaatbuffer, welke enig met radioisotoop ge-10 labelled geneesmiddel bevatte,.dat gepenetreerd was door de huid in de receptorkamer, vanuit de zijarm van de receptorkamer, en een volume van verse zout-fosfaatbuffer, gelijk aan het volume van het genomen aliquot, werd toegevoegd aan de receptorkamer. Er werden aliquots genomen elke 30 min geduren-15 de de eerste 2 uren en elk uur gedurende de daaropvolgende 10 uren, waarbij de totale duur van de studie tot aan 12 uren bedroeg. De hoeveelheid van het geneesmiddel, dat door de huid was gepasseerd, werd gemeten door middel van vloeistof-scintillatietelling van het genomen aliquot in Aquasol-2.

20 De tekeningen illustreren het penetratieprofiel van de geneesmiddelen. Deze profielen werden samengesteld door de hoeveelheid van het geneesmiddel, dat de huid had gepenetreerd, uit te zetten tegen de tijd. De profielen van contrólemonsters (waaraan geen adjuvans was toegevoegd) en 25 voor proefmonsters (welke een adjuvans bevatten) werden uitgezet in dezelfde figuur voor vergelijkingsdoeleinden. De cijfers in de figuren corresponderen respectievelijk met de cijfers van de voorbeelden van welke zij de resultaten weergeven .

30 De permeabiliteitsparameters, welke in de tabel len zijn gegeven, werden berekend volgens de methode van Chow, Kaka en Wang, zoals beschreven op blz. 1795 van hun artikel.

VOORBEELD I

-2

Aan een 4,74 x 10 mg/ml tritium-gelabeld 35 triamcinolone-acetonide bevattende propyleenglycoloplossing werd 2 gew./vól.% adjuvans toegevoegd. De beproefde adjuvantia waren 3-methylcyclopentadecanon (I), cyclopentadecanon (II), cycloundecanon (III) en cyclododecanon (IV). Elk van deze cyclische ketonen is commercieel verkrijgbaar. De preparaten 8620486 - 6 - werden getest volgens de bovenbeschreven methode en het pene- 3 tratieprofiel van H -triamcinoloneacetonide, zoals dat werd verhoogd door elk van deze adjuvantia, is weergegeven in fig.

1, waarin elke curve een gemiddelde van het aantal met elk 5 adjuvans uitgevoerde proeven, N, representéert.

Op basis van de in fig. 1 weergegeven gegevens, zijn de totale hoeveelheid tritium-gelabelled triamcinoloneacetonide en de penetratiesnelheden (flux) berekend uit het lineaire gedeelte van de curve, en deze gegevens zijn opgeno-10 men in tabel A.

TABEL A

adjuvans flux totale hoeveelheid. * 3 2 3 X10 dpm/crn /uur verhouding % dpm(XlO ) verhouding % controle 0,16 100 1 100 15 I 0,70 437 3,5 350 II 1,07 669 4,8 480 III 0,25 156 1,5 150 IV 0,25 156 1,7 170 * De totale hoeveelheid triamincinolone-acetonide 20 dat gepenetreerd was aan het einde van 10 uur.

VOORBEELD II

De procedure van voorbeeld I werd herhaald., met dien verstande, dat het enige beproefde adjuvans cyclopenta-decanon was in concentraties van 0,5, 1, 2, 3, 5 en 10 gew./ 25 vol.%. Aan 2,7 ml van de oplossing werd 0,2 tot 0,9 ml methanol toegevoegd om het keton in het propyleenglycol te helpen oplossen bij hogere concentraties. De aanwezigheid van methanol had geen merkbare invloed op de permeabiliteit van de huid, zoals wordt aangetoond door het profiel dat is verkre-30 gen met het methanol bevattende controlemonster. De penetra-tieprofielen zijn weergegeven in fig. 2, en het kan gemakkelijk worden gezien, dat de minimale effectieve concentratie van het adjuvans 2% bedroeg.

Op basis van de in fig. 2 gepresenteerde gege-35 vens zijn de uit het lineaire gedeelte van de Curve berekende fluxhoeveelheden opgenomen in tabel B.

8620486 - 7 -

TABEL B

adjuvans- flux 2 concentratie (dpm/cm /uur) verhouding % 10 7,4 x 103 4625 5 5 4,1 x 103 2563 3 3,7 x 103 2310 2 3,7 x 103 2310 1 0,31 x 103 200 0,5 0,31 x 103 200 10 0 (controle)0,16 x 103 100

VOORBEELD III

De procedure van voorbeeld II werd herhaald, behalve dat 3-methyl-cyclopentadecanon werd gebruikt als het adjuvans en 0,1 tot 0,3 ml ethanol werd toegevoegd aan de 15 oplossing teneinde het adjuvans volledig op te lossen. Deze hoeveelheid ethanol had geen merkbare verandering van de permeabiliteit van de huid ten gevolge, zoals blijkt uit de profielen van de controlemonsters met en zonder ethanol. De pe-netratieprofielen zijn getoond in fig. 3, en het kan gemakke-20 lijk worden afgeleid, dat de minimaal effectieve concentratie van het adjuvans 2% bedraagt.

Op basis van de in fig. 3 weergegeven metingen, zijn de fluxsnelheden berekend uit de lineaire gedeelten van de curves en weergegeven in tabel C.

25 TABEL C

concentratie flux verhouding % 2 ,(%) (dpm/cm /uur _ 10 0,3 x 103 3000 5 0,3 x 103 3000 30 3 0,22 x 103 2200 2 0,15 x 103 1500 1 0,10 x 103 1000 0,5% 0,013 x 103 130 0% (met 0.025 x 103 250 35 ethanol) 0% (zonder 0,010 x 103 100 ethanol)

VOORBEELD IV

De procedure van voorbeeld I werd herhaald, met 862 0 48 6 : - δ - dien verstande, dat het geneesmiddel 8-methoxy-psoralen (MOP) was met een concentratie van 46 mg/ml, dat werd gebruikt als 3 Ή -MOP opgelost in propyleenglycol, en de beproefde adjuvan-tia waren 3-methylcyclopentadecanon (I) (0,4 gew./vol.%) en 5 cycloundecanon (III) (2 gew./vol.%). De penetratieprofielen zijn opgenomen in fig. 4.

Op basis van de in fig. 4 gepresenteerde gegevens zijn de fluxsnelheden berekend uit de lineaire gedeelten van de curves en vermeld in tabel D.

1 0 TABEL D

o adjuvans flux (dpm/cm /uur) verhouding (%) controle 1,88 x 103 100 0,4% I 8,13 x 103 432 2% III 3,63 x 103 193 15 VOORBEELD V.

De werkwijze van voorbeeld I werd herhaald, behalve dat tritium-gelabeldclonidine, 1000 maal verdund met koud clonidine, werd gebruikt. De proeven werden uitgevoerd met propyleenglycol dat 37,4 mg/ml clonidine en 2% (gew./vol.) 20 cyclopentadecanon bevatte. De penetratieprofielen zijn getoond in fig. 5. Op grond van dit profiel bedroeg de flux van het het adjuvans bevattende preparaat 10,1 mg/cm /uur of 6 2 equivalent 1 ,83 x 10° dpm/cin /uur van het betreffende radio- isotopisch gelabelde geneesmiddel.

25 VOORBEELD VI

De procedure van voorbeeld V werd herhaald, be-14 halve dat C-diazepam, 100 maal verdund met koud diazepam, werd gebruikt. De proeven werden uitgevoerd met een propyleen-glycöloplossing welke 1,91 mg/ml diazepam en 2% (gew./vol.) 30 cyclopentadecanon bevatte. De penetratieprofielen zijn opgenomen in f ig. 6 .

VOORBEELD VII

De procedure van voorbeeld VI- werd herhaald, met 14 dien verstande, dat C-diazepam, 1000 maal verdund met koud 35 diazepam, werd gebruikt. De propyleenglycoloplossing bevatte 18,9 mg/ml diazepam en 2% (gew./vol.) cyclopentadecanon. De penetratieprofielen zijn getoond in fig. 7.

VOORBEELD VIII

De procedure van voorbeeld VI werd herhaald, 8620486 14 - 9 - waarbij echter C-estradiol, 100 maal verdund met koud estradiol, werd gebruikt. De proeven werden uitgevoerd met een propyleenglycoloplossing welke 1,06 mg/ml estradiol en 2% (gew./vol.) cyclopentadecanon bevatte. De penetratieprofielen 5 zijn getekend in fig. 8.

VOORBEELD IX

De procedure van voorbeeld VI werd herhaald, met dien verstande, dat tritium-gelabeld propranolol, 100 maal verdund met koud propranolol, werd gebruikt. De proeven 10 werden uitgevoerd met een propyleenglycoloplossing welke —3 9,7 x 10 mg/ml propranolol en 2% (gew./vol.) cyclopentade-canon bevatte. De penetratieprofielen zijn opgenomen in fig.

9.

VOORBEELD X

15 De procedure van voorbeeld VI werd herhaald, be halve dat tritium-gelabeld verapramil, 1000 maal verdund met koud verapramil, werd gebruikt. De. proeven werden uitge- _2 voerd met een propyleenglycoloplossing die 1,54 x 10 mg/ml verapramil en 2% (gew./vol.) cyclopentadecanon bevatte. De 20 penetratieprofielen zijn weergegeven in fig. 10.

De resultaten van de in voorbeelden I - X beschreven experimenten geven duidelijk aan, dat de cyclische ketonen met de eerder beschreven formule de transdermale passeer snelheid van een grote verscheidenheid aan geneesmiddelen 25 verhogen. Deze geneesmiddelen omvatten steroïden (estradiol en triamcinolone-acetaat), antihypertensiva (clonidine en verapramil), sedativa (diazepam) en verbindingen met een antiarrhythmische werking (propranolol). Andere typen van geneesmiddelen waarvan de transdermale passeersnelheid kan wor-30 den verhoogd, zijn antibiotica, antifungusmiddelen, CZS-depressiva en zonafschermingsmiddelen.

De voorbeelden Γ - XIII beschrijven oplossingen, welke preparaten bevatten die geschikt zijn in de praktijk van de onderhavige uitvinding. Voorbeelden XIV - XVIII illu-35 streren andere typen preparaten die eveneens geschikt zijn.

In, deze voorbeelden zijn de hoeveelheden aangegeven in ge-wichtsprocent.

Studies werden verricht om aan te tonen, dat: (1) de cyclische ketonen met meer dan 10 koolstofatomen on- 8620486 - 10 - verwachte, gewenste eigenschappen bezitten, welke niet worden aangetroffen bij die ketonen met een lager koolstofgehalte;

(2) andere macrocyclische verbindingen, zoals cyclopentade-canolide (dat een zuurstofatoom heeft in de macrocyclische 5 ring) en civetone (dat een dubbele binding bevat in de macrocyclische ring), eigenschappen bezitten, welke de huid-adsorptie van geneesmiddelen door de huid bevorderen; en (3) de nasale absorptie van geneesmiddelen, in het bijzonder therapeutische proteïnen en peptiden, kan worden verhoogd 10 door de toevoeging van dergelijke macrocyclische verbindingen. Deze studies zijn beschreven in voorbeelden XI - XIII. VOORBEELD XI

Vergelijking van verschillende cyclische ketonen voor de verhoging van de percutane absorptie van 15 geneesmiddelen door de huid van haarloze muizen.

In deze studie werden zes verschillende cyclische ketonen gebruikt voor vergelijkende studies met betrekking tot de percutane absorptie van tritium-gelabelde hydro-cortisonen door de huid van haarloze muizen. Deze waren cy-20 clononanon (C9), cyclodecanon (C10), cycloundecanon (C11), cyclododecanon (C12), cyclotridecanon. (C13) en cyclopenta-decanon (C15). De bereiding, penetratiestudie en gegevensanalyse van het experiment verliepen volgens de in voorbeeld I beschreven procedure. Voor elke verbinding werden vijf 25 huidmonsters gebruikt voor de percutane absorptiestudie. De concentratie van de in het donorcompartiment gebruikte bevorderende middelen bedroeg 2%. Het experiment werd uitgevoerd gedurende 10 uur, wanneer de stabiele penetratiesnel-heid van de geneesmiddelen was bereikt gedurende tenminste 30 verscheidene uren. Fig. 11 toont penetratieprofielen van hydrocortison bij een percutane absorptie door de huid van haarloze muizen, welke werd verhoogd door de verschillende cyclische ketonen. De rangorde van het absorptie-verhogénde vermogen van de verschillende cyclische ketonen verloopt als 35 volgt: cyclopentadecanon > cyclotridecanon > cyclododecanon > cyclononanon > cycloundecanon > cyclodecanon (in afnemende volgorde)-De helling van de penetratieprofielen, welke de stabiele toestand van de permeatiesnelheid van de geneesmiddelen representeert, werd berekend en vermeld in tabel E. De 8620486 - 11 - verhogingsfactor van verschillende cyclische ketonen werd berekend op basis van de controlegroep, welke de waarde 100 kreeg toebedeeld. Er werd een geringe afname waargenomen in de permeatiesnelheid van hydrocortison door de huid van 5 haarloze muizen wanneer respectievelijk cyclodecanon en cycloundecanon werden gebruikt als huid-bevorderende middelen. Met andere woorden, zowel cyclodecanon alsook cycloundecanon remden in geringe mate de percutane absorptie van hydrocortison door.de huid van een haarloze muis. Er was een 10 gering effekt in de percutane absorptie van hydrocortison door de huid van haarloze muizen wanneer cyclononanon werd gebruikt. Er vond een toename van 230% plaats in de permeatiesnelheid van hydrocortison door de huid van haarloze muizen, wanneer cyclododecanon werd gebruikt in de studie.

15 Er trad echter een toename van 524% en 590% op in de percutane absorptie van hydrocortison door de huid van haarloze muizen, wanneer cyclotridecanon respectievelijk cyclopenta-decanon werden gebruikt als penetratie-bevorderende middelen. Daarnaast werd cyclopentadecanolide, een macrocyclische 20 verbinding met een zuurstofatoom in de macrocyclische ring, gebruikt in dezelfde studie ter vergelijking. Er was een 17-voudige toename in de percutane permeatiesnelheid van hydrocortison door de huid van haarloze muizen.

Uit deze studie blijkt duidelijk, dat (1) de 25 cyclische ketonen met meer dan 11 koolstofatomen onverwachte, gewenste eigenschappen bezitten die niet worden aangetroffen bij die ketonen met een lager koolstofgehalte, (2) dat naar mate het aantal koolstofatomen in de macrocyclische ring hoger is, des te hoger de bevorderde permeatiesnelheid van 30 hydrocortison door de huid van haarloze muizen is, en (3) dat het cyclopentadecanolide superieur is ten opzichte van de in deze studie beproefde cyclische ketonen.

TABEL E

Vergelijking van de permeatiesnelheid van hydro-35 cortison door de huid van haarloze muizen bij verschillende cyclische ketonen 862 0 48 6 - 12 - verbinding(en) permeatiesnelheid verhogingsfactor _ (pg/cm*cm/uur) [%J_ geen of controle 5,25 x 10 ^ 100 -5 cyclononanon 5,96 x 10 113 -5 5 cyclodecanon 3,79 x 10 72 -5 cycloundecanon 3,91x10 74 -4 cyclododecanon 1,21 x 10 230 -4 cyclotridecanon 2,75 x 10 524 -4 cyclopentadecanon 3,10 x 10 590 -4 10 cyclopentadecanolide 8,94x10 1703 1. De concentratie van de in het donorcompartiment gebruikte verbinding bedroeg 2%.

2. De permeatiesnelheden werden berekend uit de helling van 15 het permeatieprofiel.

3. De verhogingsfactor werd berekend uitgaande van de controlegroep (zonder verbinding) als 100.

VOORBEELD XII

Macrocyclische verbindingen anders dan cyclische 20 ketonen A. Civetone, 9-cycloheptadecen-1-on.

De monsterbereiding, permeatiestudie en gegevensanalyse werden uitgevoerd volgens de in voorbeeld I aangehaalde procedure. De in deze studie gebruikte bevorderende stof 25 was civetone met een gehalte van 2% in de oplossing van het donorcompartiment van de diffusiecel.

Fig. 12 schetst het permeatieprofiel van tritium-gelabeld triamcinolone-acetonide door de huid van haarloze muizen met en zonder civetone. De stabiele permeatiesnelheid, 30 berekend uit de helling van het permeatieprofiel, bedroeg -3 8,36 x 10 ^ig/cm*cm/uur bij civetone; terwijl deze slechts 1,10 x 10 ^ yag/cm*cm/uur bedroeg zonder civetone. Er was derhalve een 760% toename in de percutane permeatiesnelheid van triamcinolone-acetonide, wanneer civetone werd gebruikt als ί-, 35 huid-verhogend middel bij een gehalte van 2%.

B. Cyclopentadecanolide

De monsterbereiding, permeatiestudie en gegevensanalyse werden uitgevoerd onder gebruikmaking van dezelfde procedures als in deel A hierboven, behalve dat cyclopenta- 8620486 - 13 - decanolide werd gebruikt in plaats van civetone.

Fig. 13 toont de permeatieprofielen van tritium-gelabeld . triamcinolone-acetonide met cyclopentadecanolide. Zonder de toevoeging van cyclopentadecanolide werd geen ge-5 penetreerd geneesmiddel gedetecteerd in het receptorcomparti-ment. Wanneer echter cyclopentadecanolide wérd gebruikt bij een gehalte van 2%, dan penetreerde het geneesmiddel, triam-cinolone-acetonide door de huid van haarloze muizen. Uit het permeatieprofiel werden vier permeatieparameters, t.w. vertra-10 gingstijd, de permeabiliteitscoëfficiënt van de membraan (Kp), de diffusieconstante in de membraan (D) en de verde-lingscoëfficiënt tussen membraan en vehiculum (Km), geanalyseerd en samengevat in tabel F.

TABEL F

15 Triamcinolone-acetonidepenetratieparameters met en zonder cyclopentadecanolide

bevorderende vertragings- Kp D

2 stof_ tijd (uur) (cm/uur) (cm /uur Km geen 20 cyclopenta- 6,03 3,88 4,42 x 10 ^ 3,51 x 10^ decanolide (2%)

VOORBEELD XIII

Nasale absorptie van insuline in honden A. Cyclopentadecanolide (of oxacyclohexadecan-2-25 on)

Het doel van deze studie was aan te tonen, dat de nasale absorptie van therapeutische proteïnen en peptiden, koolhydraten, nucleïnezuren, lipoproteïnen, mucoproteïnen, en andere macromoleculen in levende dieren en mensen kan worden 30 bereikt met de toevoeging van huidbevorderende stoffen, zoals cyclopentadecanolide.

Beagle-honden met een gewicht van 10 - 12 kg werden in deze studie gebruikt. De formulering van de nasale spray was samengesteld uit Freon, insuline en cyclopentadeca-35 nolide, verpakt in een afgepaste nasale spray-inrichting, welke commercieel verkrijgbaar is. Alvorens de nasale spray toe te dienen aan honden, werden de honden geanaesthetiseerd onder gebruikmaking van Nembutal (of. pentabarbitol) in een dosis van 40-50 mg/kg. vijftien min. voor de toediening wer- P ft 9 o & g (j - 14 - den bloedmonsters genomen. Vervolgens werd de nasale spray met insuline toegediend met behulp van de toedieninrichting. Er werden wederom bloedmonsters genomen na 0,10, 20, 30, 45, 60, 90, 120 en 180 min. Zowel het gehalte aan bloedglucose, be-5 paald met behulp van een YSI-glucose-analyser, en het gehalte aan seruminsuline, bepaald door middel van radioimmunoassay, werden bepaald. Beide methoden worden gewoonlijk gebruikt in het laboratorium.

Tabel G vermeldt de bloedglucose- en seruminsu-10 linegehaltes in honden die de cyclopentadecanolide bevattende insuline-neusspray hadden ontvangen. Wanneer de cyclopentadecanolide bevattende insuline-neusspray werd toegediend (gesproeid) in de neusholte van honden, namen de seruminsuline-gehaltes klaarblijkelijk abrupt toe tot 71,2 ^iU/ml in 10 min 15 en bleven op die waarde gedurende ca. 30 min, waarna ze geleidelijk afnamen en afvlakten in 3 uur. Anderzijds namen de bloedglucosegehaltes af van 83,6 mg/dl bij 0 min tot 51,5 mg/dl bij 30 min, terwijl de seruminsulinegehaltes toenamen van 2,7 yaU/ml bij 0 min tot 67,1 ^aU/ml bij 30 min. Vervolgens 20 bleven de bloedglucosegehaltes nagenoeg constant gedurende ca. 80 min. Tenslotte, wanneer het seruminsuline uitgeput raakte vanaf 120 min tot 7,9 ^aU/ml bij 180 min namen de bloed-glucosegehaltes toe van 45,8 mg/dl tot 72,7 mg/dl binnen hetzelfde tijdsbestek.

25 Fig. 14 toont het tijdsverloop van zowel het bloedglucosegehalte alsook het seruminsulinegehalte in honden voorafgaande en na het toegediend krijgen van een nasale spray met insuline welke cyclopentadecanolide bevatte. Deze patronen leken op die van de subcutane insuline-opname.

30 1620486 - 15 -

TABEL G

Nasale absorptie van insuline in honden met cyclopentadecanolide tijd bloedglucose seruminsuline 5 (min) (mg/dl)_ (μϋ/ml)____ - 15 81,0 ± 3,2 1,7 + 0,6 0 83,6 ± 1 ,6 2,7+1,3 10 80,7 ± 2,7 71,2 ± 28,3 20 68,4 + 9,1 78 ,6 ± 26,6 10 30 51,5 ± 9,5 67,1 ± 23,9 45 35,2 ± 6,6 53,3 ± 13,6 60 40,1 ± 5,3 40,7 ± 10,9 90 38,7 ± 0,4 14,2 ± 3,9 120 45,8 ± 3,0 10,8 ± 2,7 15 . 180 72,7 ± 8,3 7,9 ± 2,8 1. Er„werden drie honden gebruikt in de studie 2. De gegevens zijn uitgedrukt als het gemiddelde ± S.E.M.

20 3. De in elke hond gebruikte insulinedosis be droeg 1 U/kg lichaamsgewicht 4. De concentratie van cyclopentadecanolide in de Freonoplossing bedroeg 1%.

De controle-experimenten omvatten het volgende: 25 (1) Een placebo zonder insuline, welke echter een huidbevor- derende stof bevatte, (2) fosfaatbufferoplossing, en (3) insuline zelf. Wanneer deze controleformuleringen in de neusholte van honden werden gesproeid, werden geen veranderingen in zowel het bloedglucosegehalte alsook het seruminsuline-30 gehalte waargenomen.

B. 3-methylcyclopentadecanon

In een afzonderlijke studie werd 3-methylcyclopentadecanon (musone) in plaats van cyclopentadecanolide gebruikt als bevorderende stof voor de nasale absorptie van 35 insuline. De formulering van de nasale spray was hetzelfde als in het voorafgaande voorbeeld, uitgezonderd de in de formulering gebruikte bevorderende stof. De procedures en de methoden voor het uitvoeren van het experiment waren hetzelfde als in het voorafgaande voorbeeld. De bloedmonsters werden 8620486 - 16 - beproefd op hun bloedglucose- en seruminsulinegehaltes op gegeven tijdintervallen. In deze studie werden twee honden gebruikt. De gemiddelde waarden van het bloedglucose en seruminsuline zijn opgenomen in tabel H. Het tijdsverloop van 5 de veranderingen van de bloedglucose- en seruminsulinegehaltes zijn grafisch weergegeven in fig. 15. Uit deze studie kan worden geconcludeerd, dat het effect van 3-methylcyclopenta-decanon op de nasale absorptie van insuline in honden gelijk was aan dat van cyclopentadecanolide, gebruikt in de nasale 10 sprayformulering.

TABEL H

Nasale absorptie van insuline in honden met 3-methylcyclopentadecanon tijd glucosegehalte seruminsulinegehalte 1 5 (min) (mg/dl)_- _(μϋ/ml) _ - 20 92,1 ± 0,6 7,9 ± 0,9 0 96,4 ± 5,0 15,8 ± 6,7 10 92,1 ± 3,2 40,5 ± 8,9 20 84,7 ± 0,9 40,3 ± 4,1 20 30 71,3 ± 2,6 36,5 + 10,0 60 50,4 ± 10,1: 45,9 + 13,7 90 41 ,0 ± 9,7 24,1 ± 1 ,6 120 39,3 ± 5,6 23,5 ± 3,0 180 64,5 ± 24,4 22,5 ± 3,7 25 1. In de studie werden twee honden gebruikt 2. De gegevens zijn uitgedrukt als het gemiddelde ± S.E.M.

3. De in elke hond gebruikte insulinedosis be- 30 droeg T U/kg lichaamsgewicht 4. De concentratie van 3-methylcyclopentadeca-non in de Freonoplossing bedroeg 1%.

De voorbeelden I - XIII hadden betrekking op oplossingen welke preparaten bevatten die geschikt zijn in de 35 praktijk van de onderhavige uitvinding. In het bijzonder wordt in voorbeeld XIII het gebruik toegelicht van macro-cyclische verbindingen in de nasale spray van insulinefor-muleringen voor de behandeling van diabetes. De praktijk van de onderhavige uitvinding is echter niet beperkt tot insuline 8620486 * - 17 - alleen, maar geschikt voor vele therapeutische proteïnen en peptiden. Als voorbeelden worden hiervoor gegeven: interferon voor gebruikelijke verkoudheden, kanker en virale infectie, lymfokines voor kanker en immuniteitsziekte, groei-5 hormonen voor "drawfism",lvteïniserend hormoon loslatende hormonen (LHRH) analogen voor geboortecontrole, enkafalin voor pijnvermindering enz. Voorbeelden XIV - XVIII illustreren andere typen van preparaten die eveneens geschikt zijn.

In deze voorbeelden zijn de hoeveelheden uitgedrukt in ge-10 wichtsprocent.

VOORBEELD XIV

De volgende lotionformulering, welke ca. 0,001 -1 gew.% estradiol bevat, werd bereid: estradiol 0,001-1 15 cetylalcohol 15 propyleenglycol 10 natriumlaurylsulfaat 15 cyclopentadecanon 2 water q.s. 100

20 . VOORBEELD XV

De volgende crèmeformulering, welke een anti-fungusmiddel, clotrimazole bevat, werd bereid: minerale olie 31 cyclopentadecanon 2 25 clotrimazole 1 spermaceti 10 glycerolmonostearaat 10 paraffine 8 water 38

30 VOORBEELD XVI

Het volgende suppositorium, dat een antisepti-cum, benzethoniumchloride bevat, werd bereid: benzethoniumchloride 2 cyclopentadecanon 2 35 cacaoboter 80

Tween 61 * 16

* polyethyleen - 4 - sorbitanmonostearaat VOORBEELD XVII

De volgende film, welke procaïnehydrochloride ’ - 18 - bevat, werd bereid: procaïnehydrochloride 0,562 cyclopentadecanon 2 polyvinylalcohol 30 5 polyvinylpyrrolidon 30 polyethyleenglycol q.s. 100

VOORBEELD XVIII

Vaginale absorptie van fluorogestoneracetaat ten behoeve van de oestrussynchronisatie bij schapen.

10 Het doel van deze studie was het aantonen, dat de vaginale absorptie van therapeutische middelen kan worden bereikt tot de gewenste therapeutische niveaus door de toevoeging van permeatie-bevorderende middelen zoals cyclopenta-decanolide. Polymere sponzen, vervaardigd van polyurethan of 15 dergelijke, werden geïmpregneerd met 80% fluorogestone-ace-taat en 20% cyclopentadecanolide. De spons werd geplaatst in de vagina van ooien gedurende maximaal 12 dagen. Bloedmonsters werden genomen en de gehaltes aan fluorogestone-acetaat werden bepaald door middel van radioimmunoassay. Tabel I vermeldt 20 de bloedgehaltes van fluorogestone-acetaat in ooien gedurende het tijdsverloop van de behandeling. De latere behandelings-fase is de beslissende indicator voor de oestrussynchronisatie in ooien. De resultaten geven duidelijk aan, dat in de latere behandelingsfase (d.w.z., dagen 6, 9 en 12), de bloed-25 gehaltes in die ooien, welke sponzen hadden ontvangen die permeatie-bevorderende stoffen zoals cyclopentadecanolide bevatten, hoger waren dan die zonder permeatie-bevorderende stoffen.

30 8620486 - 19 -

Behandeling en dierriuwiaer Behandel ingsdag _O 3 6 9 1 2 13_ (nanogram/ml) 5 -ve controle 1 3,61 0,19 0,47 0,22 0,20 0,34 2 6,82 0,48 0,39 0,25 0,19 0,23 3 0,69 0,36 0,36 0,07 0,09 0,32 X 3,70 0,34 0,41 0,18 0,16 0,30 SED 1,77 0,08 0,03 0,05 0,03 0,03 10 _ spons I 4 0,56 2,61 1,42 2,05 1,11 0,39 (geen bevorderende 5 3,15 3,23 2,26 1,49 1,56 0,19

Stof) 6 5,51 3,26 3,61 2,53 2,41 0,43 7 0,80 2,06 1,39 2,05 1,47 0,22 15 X 2,51 2,79 2,17 2,03 1,64 0,31 SED 1,16 0,28 0,52 0,21 0,28 0,06 spons II 8 2,62 2,12 2,06 3,61 2,51 0,34 (met bevorderende 9 0,87 4,27 2,53 2,31 2,13 0,41 20 St°f) 10 0,82 3 ,33 2,18 2,39 2,04 0,59 11 1,06 2,02 2,22 2,81 2,24 0,63 X 1,34 2,94 2,56 2,78 2,23 0,49 SED 0,43 0,54 0,10 0,30 0,10 0,07 25

Claims (29)

1. Werkwijze voor het verhogen van de absorptie-graad van een fysiologisch actief middel door de dierlijke en menselijke huid en lichaamsmembranen, gekenmerkt door het aanbrengen op de huid of lichaamsmembranen van een 5 dier of mens van een preparaat dat een effectieve hoeveelheid van het actieve middel bevat en ca. 0,1 tot ca. 30 gew.% van een lacton of een cyclisch keton met formule 1 van het formuleblad of een cyclische anhydride of ester met formule 2 van het formuleblad, waarin m en n gehele getallen zijn met een 10 waarde van 1 - 20, met dien verstande, dat m+n tenminste 11 en niet groter dan 25 is, p een geheel getal met een waarde van 0 of 1 is, q een geheel getal met een waarde van 0 of 1, en R waterstof of een alkylgroep met 1-6 koolstofatomen en x een geheel getal met een waarde van 0 of 1 tot 20, y een 15 geheel getal met een waarde van 0 of 1 en z een geheel getal met een waarde van 0 of 1.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t h e t kenmerk , dat q is 0.

3. Werkwij ze volgens conclusie 2, m e t het 20 kenmerk, dat p is 0.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, m e t het kenmerk , dat m+n een geheel getal is met een waarde van 11-15.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, m e t het 25 kenmerk, dat R waterstof is.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, m e t het kenmerk , dat m+n is 11.

7. Werkwijze volgens conclusie 5, m e t het kenmerk , dat m+n is 14.

8. Werkwijze volgens conclusie 4, m e t het kenmerk , dat m+n is 14 en R is methyl.

9. Werkwijze volgens conclusie 2, m e t het kenmerk , dat p is 1, m is 7 en n is 7.

10. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het 35 kenmerk, dat q is 1, p is 0 en m+n is 15.

11. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t het ' - 21 - kenmerk , dat in formule 2 m+n is 11, x is 2, y is 1 en z is 1 .

12. Werkwijze volgens conclusie 7, m e t het kenmerk , dat de concentratie van het cyclische keton 5 tenminste ca. 0,2% bedraagt.

13. Preparaat voor toediening van een fysiologisch actief middel door de huid of een lichaamsmembraan van een dier of mens,met het kenmerk, dat het een effectieve hoeveelheid van het werkzame middel bevat en 10 ca. 0,1 tot ca. 30 gew.% van een lacton of een cyclisch keton met formule 1 van het formuleblad of een cyclische anhydride of ester met formule 2 van het formuleblad, waarin m en n gehele getallen zijn met een waarde van 1-20, met dien verstande, dat m+n tenminste 11 is en niet groter dan 25, p 15 een geheel getal met een waarde van 0 of 1, q een geheel getal met een waarde van 0 of 1, en R een waterstofatoom is of een alkylgroep met 1 - 6 koolstofatomen, terwijl in formule 2 x een geheel getal met een waarde van 0 of 1 tot 20 is, y een .geheel getal met een waarde van 0 of 1, en z een geheel getal 20 met een waarde van 0 of 1.

14. Preparaat volgens conclusie 10, met het kenmerk , dat het de vorm heeft van een oplossing.

15. Preparaat volgens conclusie 14, met het kenmerk , dat q is 0.

16. Preparaat volgens conclusie 14, met het kenmerk , dat p is 0.

17. Preparaat volgens conclusie 16, met het kenmerk , dat m+n een geheel getal met een waarde van 11 - 15 is.

18. Preparaat volgens conclusie 17, met het kenmerk , dat R is waterstof.

19. Preparaat volgens conclusie 18, met het kenmerk , dat m+n is 11.

20. Preparaat volgens conclusie 16, m e t het 35 kenmerk, dat m+n is 14.

21. Preparaat volgens conclusie 15, m e t het kenmerk , dat m+n is 14 en R is methyl.

22. Preparaat volgens conclusie 20, m e t het * - 22 - kenmerk , dat de concentratie van het cyclische keton tenminste ca. 2% bedraagt.

23. Preparaat volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat p is 1, m is 7 en n is 7.

24. Preparaat volgens conclusie 14,met het kenmerk , dat p is 0, q is 1 en m+n is 15.

25. Preparaat volgens conclusie 24, m e t het kenmerk , dat de concentratie van het macrocyclische lacton tenminste ca. 0,5% bedraagt.

26. Preparaat volgens conclusie 10, met het kenmerk , dat het geïmpregneerd is in de vorm van een spons.

27. Preparaat volgens conclusie 26, m e t het kenmerk , dat de concentratie van het macrocyclische 15 lacton tenminste ca. 0,1% bedraagt.

28. Preparaat volgens conclusie 10, m e t het kenmerk , dat het de vorm heeft van een aerosolspray.

29. Preparaat volgens conclusie 28, m e t het kenmerk , dat de concentratie van het macrocyclische 20 lacton tenminste circa 0,1% bedraagt. 862048®