NO309256B1 - Kollagenpreparat for kontrollert avgivelse av virkestoffer, fremgangsmåte for fremstilling derav, samt anvendelse av preparatet - Google Patents

Description

For fremstilling av administreringsformer for farmasøytiske eller kosmetiske virkestoffer blir det anvendt en rekke polymerer som skal gi den aktuelle administreringsform de ønskede egenskaper avhengig av anvendelsessted. Sårbehandlingsmidler og implanterbare materialer burde tilpasses til overflaten av det aktuelle applikasjonssted, og ikke hindre kroppsceller som f.eks. keratinocytter, fibroblaster eller endotelceller i sin funksjon og aktivitet. Spekteret av anvendbare polymerer begrenses derfor i disse tilfeller til slike som ved kontakt med bindevev har utmerket forlikelighet og som fortrinnsvis er biologisk nedbrytbare.

Blant de polymerer som derved kommer i betraktning inntar kollagen, hovedproteinet i bindevevet, siden lang tid tilbake en spesiell stilling på grunn av den biologiske forlikelighet og nedbrytbarheten av administreringsformer fremstilt derav. I overveiende grad blir slike kollagen-preparater anvendt uten ytterligere tilføyelser som sårbeskyttelse. Det har riktignok heller ikke manglet forsøk på å fylle kollagen-matriser av de forskjelligste former med biologisk aktive substanser, og å påvirke frigjøringen av slike substanser, som i regelen følger oppløsningen og/eller den enzymatiske nedbrytning av kollagen-bærermatriksen gjennom art, struktur og sammensetning av matriksen.

Til fremstilling av kollagen-matrikser, som de er beskrevet f.eks. i US 5.024.841, US 4.789.663, US 4.774.091, US 4.563.350, US 5.246.457 eller EP 429.438, blir det som regel anvendt løsninger av telopeptidfritt syreløselig kollagen, hvorav det ved hjelp av dialyse, pH-verdi-forskyvninger eller andre fremgangsmåter blir fremstilt rekonstituerte fibriller, som deretter ved hjelp av forskjellige fremgangsmåter blir bearbeidet fortrinnsvis til porøse matriser. Disse preparater kan riktignok ha utmerket bioforlikelighet, da de består av rent kollagen, men har imidlertid den ulempe at de, betinget ved anvendelsen av løselig kollagen, bare i begrenset omfang muliggjør en forsinkelse av virkestoff-frigjøring.

En slik frigjøringsforsinkelse kan oppnås ved nedsettelse av kollagen-matriksens løselighet gjennom anvendelse av tverrbindings- eller bindemidler, som beskrevet f.eks. i US 4.409.332, DE 2.843.963, WO 85/00890 eller WO 85/04413, ved anvendelse av forseglingsmidler som beskrevet i DE 38.41.397, eller ved kombinasjon av vannløselig kollagen med andre polymerer, fortrinnsvis naturlige anioniske polymerer eller deres derivater. I hvert av de foran beskrevne tilfeller må det riktignok, betinget gjennom tilsetningskomponentene, også tas med på kjøpet ytterligere toksikologiske risiki, som spesielt ved anvendelse av de kjente tverrbindemidler for kollagen ikke må undervurderes.

En annen mulighet til forsinkelse av virkstoff-frigjøringen er beskrevet i EP 518.697. Deri blir det av vannløselig og/eller vannuløselig kollagen fremstilt laminater som består av ett eller flere virkestoffholdige reservoirsjikt og ett sjikt som forsinker virkestoffavgivelsen. Sammenlignet med de foran nevnte nevnte preparater kunne slike laminater riktignok muliggjøre en forsinkelse av frigjøringen under minimering av de toksikologiske risiki, men de har den ulempe at de er ekstremt kostbare i fremstilling og at klebing av sjiktene til hverandre bare kan oppnås med «fuktige» filmer. Tørre filmer, som ubetinget er nødvendige for nedbrytningstilbøyelige virkestoffer, kan f.eks. ikke sammenføyes til slike laminater.

En forsinkelse av virkestoff-frigjøringen er ganske visst heller ikke ønsket i alle tilfeller. EP 224.453 beskriver således en kollagen-matriks som i overveiende grad består av vannuløselig retikulært kollagen og dessuten inneholder vannløselig, ikke-retikulært kollagen. I kosmetiske preparater, f.eks. ansiktsmasker, fungerer dette løselige kollagen som aktiv substans, som etter påføringen blir utløst fra preparatet gjennom den naturlige hudfuktighet eller gjennom ekstrem befukting, og kommer til virkning på huden. For farmasøytiske formål kan det i preparatet innarbeides virkestoffer som deretter etter påføringen blir utløst og frigjort svært hurtig sammen med det løselige kollagen fra kollagen-matriksen. Et slikt kollagen-preparat kan være nyttig når en hurtig frigjøring er ønsket og fornuftig.

Mekanismer til forsinkelse eller akselerering av virkestoff-frigjøringen fra kollagen-preparater er også beskrevet på mangfoldig måte. Riktignok frembyr hvert av disse kollagen-preparater ifølge teknikkens stand på grunn av den fast foregirte sammensetning bare en mulighet for frigjøringspåvirkning og dermed en foregirt frigjøringsprofil, som alltid er tilskåret på en spesifikk problemløsning, f.eks. et bestemt virkestoff eller en bestemt virkestoff gruppe, et bestemt terapiprinsipp eller en bestem sykdom. Ikke med noe av kollagen-preparatene ifølge teknikkens stand kan det oppnås en tilsiktet og derved mangfoldig regulering av virkestoff-frigjøringen, dvs. en variabel og individuell tilpasning av frigjøringskinetikken for virkestoffer til alltid forskjellige problemstillinger, hvorved faktorer som forskjellige virkestoffegenskaper samt forskjeller i virkningsbegynnelse og virknings varighet alltid kan bli tatt hensyn til på tilfredstillende måte.

Det var derfor en oppgave for den foreliggende oppfinnelse å finne et kollagen- preparat som er egnet ikke bare for et bestemt virkestoff, en bestemt virkestoffkombinasjon eller en bestemt frigjøringsprofil, men som i en bred ramme ved de forskjelligste anvendelser muliggjør en sikker og til den aktuelle problemstilling orientert regulering av virkestoff-frigjøringen.

På overraskende måte ble løsningen av oppgaven funnet i et kollagent preparat for regulert frigjøring av virkestoffer, som har blandinger av syreuløselige kollagener med forskjellige molekylvektsfordelinger.

En utførelse forutser at kollagen-preparatet inneholder forskjellige virkestoffer. Det kan videre inneholde hjelpestoffer som viskositets reguleringsmidler, bindemidler, fuktighetsholdermidler, mykgjørere, penetrasjonsakseleratorer, konserveringsmidler, desinfeksjonsmidler, pH-regulatorer, antioksydanter, virkestoffstabilisatorer, oljer, fett, vokser, emulsjonsstabilisatorer, luktstoffer, fargestoffer og/eller inerte fyllstoffer.

En foretrukket utførelse forutser at det uløselige kollagen skal være telopeptidfritt, naturlig, ikke-tverrbundet type 1 kollagen. Det kan derved dreie seg om et uløselig kollagen som er et produkt fremstilt ved alkalisk oppslutning av kalvehud.

Videre kan kollagen-preparatet foreligge i utførelsesformer som pulvere, puddere, mikropartikler, fibre, fnokker, skum, svamper, nåler, småstaver, tabletter, geler, kremer, filmer med ett sjikt eller laminater.

Med fordel kan kollagen-preparatet for frembringelse av den ønskede frigjøringskinetikk omfatte kombinasjoner av forskjellige legemiddelformer.

Fortrinnsvis vil kollagen-preparatet være bioadhesivt.

En fremgangsmåte til fremstilling av kollagen-preparatet kan omfatte forstøvningstørking, frysetørking, besjiktning eller støping med påfølgende tørking, faseseparasjon- og koaservasjonsfremgangsmåter, komprimering eller fylling i beholdere.

Ifølge fremgangsmåten kan virkestoffavgivelsen videre påvirkes og/eller reguleres gjennom blandingsforholdet av syreuløselige kollagener med forskjellige molekylvektfordelinger. Videre er virkestoffavgivelsen ifølge fremgangsmåten regulerbar gjennom oppløsning eller svelling eller erosjon av kollagen-preparatet. En ytterligere reguleringsmulighet av virkestoff-frigjøringen er mulig gjennom biologisk nedbrytning av kollagen-preparatet.

Oppfinnelsen omfatter videre anvendelse av kollagenpreparatet omtalt ovenfor, til fremstilling av et farmasøytisk preparat for kontrollert avgivelse av virkestoff til sår, for fremstilling av et farmasøytisk preparat for kontrollert avgivelse av virkestoff til intakt hud, og endelig for fremstilling av et farmasøytisk preparat for implantering eller injisering av virkestoff i en levende organisme.

Kollagen-preparater for virkestoff avg i velse ifølge teknikkens stand blir som regel fremstilt av syreløselig kollagen, dvs. kollagen som er klart løst i fortynnete syrer ved pH 2. Dette syreløselige kollagen kan isoleres med de forskjelligste fremgangsmåter fra en rekke vevstyper av dyrisk og vegetabilsk opprinnelse.

Derimot dreier det seg ved det ifølge oppfinnelsen anvendte kollagen om syreuløselig kollagen, som når det foreligger i vandig dispersjon, ikke er mulig å bringe i løsning selv ved tilsetning av konsentrert eddiksyre. Dette uløselige kollagen er fortrinnsvis naturlig kollagen, som i overveiende grad foreligger som type I kollagen og i mindre grad som type III. Betegnelsen naturlig kollagen gjelder et kollagenmolekyl som har en uforandret trippel helix tertiærstruktur.

Det ifølge oppfinnelsen anvendte uløselige kollagen kan fremstilles ved forandring av fremgangsmåter, slik de er beskrevet f.eks. i DE-OS 3034273, US 4.021.522 eller DE-OS 27.16.602, ved alkalisk oppslutning av biomaterialet av forskjellig opprinnelse. Som utgangsmateriale tjener fortrinnsvis 6 mnd. gammel kalvehud. Derved kan det garanteres, i motsetning til de vanligvis anvendte vev og kroppsdeler f ra storfe, svin eller hester, at et utgangsmateriale av definert, uforanderlig kvalitet står til rådighet, hvilket igjen garanterer den pålitelige reproduserbarhet av fremgangsmåtetrinnene detaljert fremstilt i det følgende og i eksempel 1. Kalvehuden blir først mekanisk avhåret og avfettet. Deretter blir løselige kollagener og ikke-kollagene løselige bestanddeler av bindevevet ekstrahert og kastet. I det neste skritt blir bindevevet først behandlet med en vandig løsning av et alkalihydroksyd, fortrinnsvis natriumhydroksyd, og et alkalisulfat, fortrinnsvis natriumsulfat, og deretter med en vandig alkalisulfat-løsning for forsåpning og utløsning av hudfettet samt for kontrollert svelling av kollagenfibrene. Derved blir også de endeplasserte, ikke-helix delene av kollagenmolekylene, de såkalte telopeptider, som i overveiende grad er ansvarlige for de antigene egenskaper av det xenogene kollagen, avspaltet. Gjennom behandlingen med alkalihydroksyd/alkalisulfat hhv. ren alkalisulfat-løsning i avhengighet av konsentrasjonen og løsningens virketid spaltes dessuten en definert del av de intermolekylære kollagenbindinger i fibersammenbindingen av det svellete bindevev. Kollagenets intramolekylære bindinger blir ikke angrepet, slik at molekylets helix-struktur forblir intakt. Det således oppsluttete bindevev blir i flere trinn utvasket, renset og nøytralisert med vann og fortynnete syrer, deretter mekanisk findelt og dispergert i vann.

Det avgjørende skritt for isolering av det ifølge oppfinnelsen anvendte, syreuløselige kollagen med forskjellige molekylvektsfordelinger er den tilsiktete alkaliske spalting av de intermolkylære kollagenbindinger. Har man f.eks. en vandig løsning av 9,75% natriumhydroksyd og 9,2% natriumsulfat innvirke i 48 timer på det svellete bindevev, så fremviser etter dispergering i vann det uløselige kollagen ved HPLC-analyse (søylesystem biosil TSK-400 + biosil TSK-125; elueringsmiddel 0,5 M ammoniumacetatbuffer pH 6,7; detektor UV 275 nm, følsomhetsområde 0,02 AUFS) med sammenligning mot standard proteinkromatogrammer en gjennomsnittlig molekylvekt på ca. 420 000. Behandler man derimot det svellete bindevev i bare 12 timer med en vandig løsning av bare 5% natriumhydroksyd og 9,2% natriumsulfat, så blir tydelig færre intermolkylære bindinger spaltet, og de uløselige molekylaggregater fremstilt etter dispergering i vann, viser ved analyse en gjennomsnittlig molekylvekt på ca. 2.500.000. Disse forskjeller påvirker først og fremst flyteforholdet og dermed bearbeidbarheten av dispersjonene av uløselig kollagen. Mens en dispersjon med 5% lavmolekylær uløselig kollagen er en riktignok seig, men fremdeles frittflytende masse, ligger flytegrensen for en dispersjon av høymolekylære uløselige kollagener ved ca. 2,5%.

De variable faktorer ved oppslutningsfremgangsmåten er altså konsentrasjon og innvirkningstid av natriumhydroksyd, og gjennom deres variasjon kan det alltid oppnås forskjellige molekylvektsfordelinger. Jo høyere konsentrasjonen er av natriumhydroksyd og/eller jo lenger innvirkningstiden av natriumhydroksyd er, desto lavere er den gjennomsnittlige molekylvekt av det isolerte, syreuløselige kollagen, og omvendt. For å kunne fremstille sammenhengen mellom oppnåelig molkylvekt og de nevnte oppslutnings-betingelser f.eks. i form av en kurve, måtte en av innflytelsesfaktorene, altså konsentrasjon eller innvirkningstid, holdes konstant, mens den andre blir forandret. Dette er riktignok i prinisippet mulig, men sett fra produksjons og driftstekniske synspunkter lite fornuftig, da f.eks. den frie variasjonen av innvirkningstiden alene som regel ikke er mulig. Gjennom svært lange innvirkningstider ved tilsvarende lav natriumhydroksydkonsentrasjon f.eks. ville maskinløpetiden bli forlenget og personinnsatsen øket, hvilket under synspunktet driftskostnader ikke er akseptabelt. På den annen side vil svært korte innvirkningstider, betinget gjennom den derved nødvendige høyere natriumhydroksydkonsentrasjonen, føre til forhøyet slitasje på produksjonsanliggende, som f.eks. lednings- og filtersystemer, hvilket heller ikke lar seg virkeliggjøre på grunn av den dermed sammenhengende økning av driftskostnadene. Nødvendig natriumhydroksyd innvirkningstid og - konsentrasjon må derfor fremskaffes empirisk for hver problemstilling individuelt, slik at de så vel med hensyn til kravene til legemiddelformen og spesielt til virkestoff-frigjøringskinetikken som også under forretningsmessige lønnsomhetsaspekter representerer et optimum.

Forskjellene i molekylvekstfordelingen for uløselig kollagen har en tydelig innflytelse på egenskapene av kollagen-preparater fremstilt derav ved tørking. I eksempel 2 er det vist at skum fremstilt gjennom frysetørking av uløselig kollagen med forskjellig molekylvektsfordelinger avhengig av blandingsforholdet har svært forskjellige oppløsningsegenskaper. Mens skum av 100% lavmolekylært uløselig kollagen i kunstig sårsekret med pH 6,4 allerede etter 45 min. er fullstendig oppløst, er skum av 100% høymolekylært uløselig kollagen under like betingelser ennå etter 10 dager fremdeles ikke oppløst.

Eksempelet viser at anvendelse av høymolekylære kollagenaggregater har en tydelig stabiliserende innflytelse på skummet, hvilket kommer til uttrykk i tydelig langssommere sekretopptak og svelging og i en svært sterkt forsinket oppløsning. Formstabiliseringen gjennom oppnåelse av en høy naturlig tverrbindegrad for kollagenet har fremfor alt fra toksikologisk synspunkt den avgjørende fordel at ytterligere manipulasjon for å oppnå en fastere struktur, som f.eks. garving og tverrbinding, blir overflødig. Produktet får sin formstabilisering utelukkende ved at kollagenets opprinnelige kvartærstruktur, slik den foreligger i huden, blir beholdt i betydelig grad.

Kollagenskummene, som alltid blir fremstilt bare av en enkelt grunntype av uløselig kollagen, har også tydelige forskjeller, f.eks. med hensyn til interaksjon med sårsekret. Riktignok kan slike monopreparater, som forklart til å begynne med, bare i spesielle enkelttilfeller yte rettferdighet mot kravprofilen til et kollagenprodukt som skriver seg fra et bestemt anvendelsesområde. Derimot tilbyr den foreliggende oppfinnelse på to forskjellige måter den mulighet alltid nøyaktig å skjære til egenskapene for et kollagen-preparat til gitte produktkravprofiler. For det første kan molekylvekt-fordelingen av det uløselige kollagen varieres trinnløst gjennom målrettet styring av spaltingen av intermolekylære bindinger innenfor svært brede rammer. For det andre kan de nødvendige produktegenskaper innstilles gjennom blanding av disse variasjoner av uløselig kollagen med alltid forskjellige molekylvektfordelinger. Dette blir tydelig f.eks. ved videreføring av det allerede nevnte eksempel 2 ved hjelp av oppløsningen av frysetørket skum hvorved uløselig kollagen med en gjennomsnittlig molekylvekt på ca. 420.000 og uløselig kollagen med en gjennomsnittlig molekylvekt på ca. 2.500.000 ble blandet i forskjellige forhold før tørkingen. Oppløsningstidene viser ved forskjellige pH-verdier alltid en trinnvis reduksjon ved trinnvis forhøyelse av den prosentvise andel av uløselig kollagen med lavere gjennomsnittlig molekylvekt.

Den nøyaktige innstilling av produktegenskapen til en terapioptimal kravprofil har fremfor alt betydning i terapien med farmasøytiske virkestoffer.

Da kollagen-preparatet ifølge oppfinnelsen fortrinnsvis finner anvendelse på huden, på ytre og indre sår samt i indre kroppsvev og -huler etter implantering eller injeksjon, vil de virkestoffer som kommer i betraktning for fylling av kollagen-preparatene, fortrinnsvis være virkestoffer for dermal og transdermal applikasjon, virkestoffer til sårbehandling og befordring av sårhelingen, samt virkestoffer som vanligvis blir administrert ved hjelp av preparater for implantering eller injeksjon.

For dermal behandling av lokale hudsykdommer anvendes lokal anestetika, lokal antibiotika, antiseptika, antimykotika, antihistaminika og kløestillende legemiddelstoffer, keratolytika og etsende legemiddelstoffer, virustatika, antiskabbmidler, steroider samt forskjellige substanser til behandling av akne, psoriasis eller lysdermatoser. Til de virkestoffer som blir applisert intradermalt, hører f.eks. steroidale og ikke-steroidale antirevmatika, gjennomblødningsbefordrende substanser eller vasoprotektorer og -konstriktorer til behandling av karsykdommer. Til de transdermalt appliserbare virkestoffer hører f.eks. neuroleptika, antidepressiva, beroligelsesmidler, hypnotika, psykostimulanter, analgetika, muskelrelaksanter, antiparkinsonmidler, ganglieblokkere, sympatomimetika, alfa-symfatolytika, beta-sympatolytika, antisympatotonika, antidiabetika, koronarterapeutika, antihypertonika, antiastmatika eller diuretika. Likeså kan kollagenpreparatene ifølge oppfinnelsen også finne anvendelse i kosmetiske preparater på huden, f.eks. i form av skummasker eller filmer til behandling av f.eks. eldret hud, rynker eller uren hud, til kroppspleie, til hårfjerning, til nedsettelse av svetteavsondringen eller til lysbeskyttelse.

Virkestoffer som kommer til anvendelse i kollagen-preparatene ifølge oppfinnelsen på ytre og indre sår, vil fortrinnsvis være blodstillende virkestoffer, hvoriblant kollagen selv spiller en særlig rolle, sårrensende virkestoffer som f.eks. enzymer, antiseptika, desinfeksjonsmidler og antibiotika samt sårhelingsfremmende virkestoffer, hvorigjennom granulasjonen blir stimulert, nydanningen av karene indusert eller epiteliseringen befordret. Blant de sårhelingsbefordrende virkestoffer vinner biologisk aktive peptider og proteiner som allerede i svært lav konsentrasjon utfolder høye aktiviteter, og for det meste blir fremstilt ved hjelp av rekombinant teknologi, stadig i betydning. Til disse substanser for hvilke kollagen-preparatene ifølge oppfinnelsen representerer et spesielt egnet bærer og avgivelsessystem, hører såkalte vekstfaktorer som blodplate avledet vekstfaktor (PDGF): Platelet derived growth factor, epidermal vekstfaktor (EGF), blodplateavledet endotelcellevekstfaktor (PD-ECGF): Platelet derived endothelial cell growth factor, sur fibroblastfaktor (aFGF), basisk fibroblast vekstfaktor, (bFGF), transformerende vekstfaktor a (TGF a), transformerende vekstfaktor p (TGF p), keratinocyttfaktor (KGF), insulinlignende vekstfaktor 1 og 2 (IGF1, IGF2) samt tumornekrosefaktor (TNF).

Til virkestoffene som administreres parenteralt ved hjelp av kollagenpreparatet ifølge oppfinnelsen, hører f.eks. antibiotika, antiseptika, anestetika, analgetika av forskjellig styrke, cytostatika, hormoner, steroider, cytokiner som f.eks. interleukiner, interferoner og kolonistimulerende faktorer, hormonavgivende og avgivelsesinhiberende faktorer, prostaglandiner, enzymer samt vekstfaktorer, spesielt osteoinduktive virksomme knokkelvekstfaktorer.

En av de største utfordringer for utviklingen av virkestoffholdige preparater er å finne formuleringer som frigjør virkestoffet slik at det oppnås et virkeoptimum og dermed et terapioptimum. Mange virkestoffer, spesielt de nevnte biologisk aktive peptider og proteiner, har i kroppen bare en kort halveringstid og må derfor ofte administreres flere ganger om dagen.

Derfor får virkestoff bærere som frigjør virkestoffet forsinket eller endog kontrollert, økende betydning. Kollagen-preparater ifølge den foreliggende oppfinnelse tilbyr muligheten for å utvikle bærersystemer med relativt få formulerings grunnbyggestener som er svært fleksible i anvendelses- og utviklingsmulighetene, som kan besørges svært nøyaktig i forhold til den nødvendige problemløsning. De mekanismer som gir frigjøringskinetikken for virkestoff sin karakteristikk, kan styres målrettet gjennom blanding av uløselig kollagen med forskjellige molekylvekter og formgivning av kollagen-preparatet. Gjennom disse faktorer påvirkes ved siden av struktur og tetthet av det polymere kollagengitter, også antallet og fordelingen av hydrofile, hydrofobe og ioniske bindingssteder langs polymergitteret. Da virkestoffet kan innelukkes ikke bare i hulrom i et kollagen-preparat ifølge oppfinnelsen, men også kan absorberes på overflaten av kollagengitteret, blir bindingsstyrken mellom kollagen og virkestoff og således også dets frigjøringsforhold i høy grad bestemt gjennom ioniske forhold samt hydrofile og hydrofobe vekselvirkninger.

Ved den dermale, intradermale og transdermale applikasjon av virkestoff med et kollagen-preparat ifølge oppfinnelsen vil i tillegg til struktur, tetthet og bindingsaktivitet av kollagenpreparatet, også løseligheten av virkestoff i preparatet, fyllings og metningsgrad samt diffusjonshastighet av virkestoff inne i preparatet ha innflytelse på frigjøringsforholdet.

Ved kollagenpreparater til avgivelse av virkestoff til ytre og indre sår, samt ved kollagenpreparater til implantering eller injeksjon kommer en ytterligere faktor i tillegg.

Da kollagenpreparatene ifølge oppfinnelsen i de nevnte anvendelsestilfeller kommer i berøring med kroppsvæsker, kan, som vist i det allerede nevnte eksempel 2, hastighet og omfang av væskeopptaket gjennom kollagen-preparatet og således svellingsevne og oppløsningsegenskaper av kollagenpreparatet benyttes som styringsmuligheter for frigjøringen. I tillegg til nedbrytningen av kollagen-preparatet som styrende mekanisme kommer med hensyn til frigjøringsstyringen ved kontakt med kroppsvæsker fremfor alt utløsningen av virkestoff fra kollagen-preparatet gjennom kroppsvæskene så vel som den væskeformidlede diffusjon av virkestoff fra kjernen av kollagen-preparatet til dets grenseflate i betraktning. I tillegg til dette påvirkes frigjøringen gjennom biologisk nedbrytning av kollagen-preparatet ved hjelp av hydrolyse og enzymatisk påvirkning ved kontakt med kroppsvæskene. Ved hjelp av eksempel 2 er den store båndbredde av vekselvirkningen mellom væske og preparater av blandinger av uløselig kollagen med forskjellige molekylvekstfordelinger allerede blitt vist. Hvordan denne vekselvirkningen utvirker seg i samvirke med en eller flere av de nevnte innflytelsesfaktorer på frigjøringskinetikken for virkestoff, er anskuelig vist i eksemplene 3 og 4. Det blir tydelig at blandingsforholdet for uløselig kollagen med forskjellige molekylvekstfordelinger signifikant bestemmer virkestoff-frigjøringskinetikken. Derved er det mulig ved gitt virkestoff å forutgitt beregnet frigjøring pr. tidsenhet og tilpasse kollagen-preparatet målrettet til de krevete fordoser, for således etter applikasjon å oppnå en terapioptimal virkestoffdosering over det forutsette anvendelsestidsrom. Dersom det skal avgis virkestoff i et anvendelsestidsrom på 24-48 timer ved legemiddelformen valgt i eksemplene 3 og 4, fremstilt fra preparatene av uløselig kollagen med forskjellige molekylvekstfordelinger beskrevet i eksempel 1, så skulle blandingsforholdet av lavmolekylært til høymolekylært uløselig kollagen ikke være mindre enn 3 til 1. Skal det på den andre siden oppnås en jevnt utsettende virkestoff-frigjøring fra en sammenlignbar legemiddelform i et anvendelsestidsrom på 7 til 14 dager, så skulle blandingsforholdet av lavmolekylært til høymolekylært uløselig kollagen ikke være større enn 1 til 3.

I eksemplene ble det bevisst undersøkt bare rene kollagen-preparater pluss virkestoff for å belegge styringsmulighetene for preparater av blandinger av uløselig kollagen med forskjellige molekylvekstfordelinger fri for innflytelse fra andre hjelpestoffer. I praksis vil man riktignok neppe kunne klare seg uten ytterligere vannløselige eller vanndispergerbare tilsetninger da det i tillegg til kravene til virkestofffrigjøring som regel også stilles krav, som kommer fra anvendelsesformålet, til håndteringsegenskaper og stabilitet av et virkestoff kollagen-preparat.

Slike hjelpestoffer kan være ytterligere polymere, som f.eks. tjener som viskositetsreguleringsmiddel ved anvendelse av flytende preparater eller som bindemiddel ved faste former, som f.eks. cellulosederivater, stivelsederivater, galaktomannanderivater, dekstraner, vegetabilske polysakkarider som alginater, pektiner, karragenan eller xantan, kitosan, proteiner, glykoproteiner, proteoglykaner, glukosaminoglykaner, polyvinylalkohol, polyvinylpyrrolidon, vinylpyrrolidon-vinylacetat-blandingspolymerisater, polyetylenglykol, polyakrylater og polymetakrylater, polylaktider og polyglykolider samt polyaminosyrer.

Som ytterligere hjelpestoffer kan kollagen-preparatene omfatte: -Fuktighetsbevaringsmidler som eksempelvis glyserol, sorbitol, polyetylenglykol, polypropylenglykol. -Mykgjørere som eksempelvis sitronsyreestere, vinsyreestere eller glyserolestere. -Penetrasjonakselerasjonsmidler som eksempelvis alkylsulfater, alkylsulfonater, alkalisåper, fettsyresalter av flerverdige metaller, betainer, aminoksyder, fettsyreestere, mono-, di- eller triglyserider, langkjedete alkoholer, sulfoksyder, nikotinsyreestere, salisylsyre, N-metylpyrrolidon, 2-pyrrolidon eller urea. -Konserveringsmidler som eksempelvis p-CI-m-kreosol, fenyletylalkohol, fenoksyetylalkohol, klorbutanol, 4-hydroksybenzosyremetylester, 4-hydroksybenzosyrepropylester, benzalkoniumklorid, cetylpyridiniumklorid, klorheksidindiacetat eller -diglukonat, etanol eller propylenglykol. -Desinfeksjonsmidler som eksempelvis halogener som polyvidon-jod, halogenforbindelser som natriumhypoklorit eller tosylklorid-natrium, oksydasjonsmidler som hydrogenperoksyd eller kaliumpermanganat, arylkvikksølvforbindelser som fenylmerkuriborat eller merbromin, alkylkvikksølvforbindelser som tiomersal, organotinnforbindelser som tri-n-butyl-zinnbenzoat, sølvhvittforbindelser som sølvhvittacetyltannat, alkoholer som etanol, n-propanol eller isopropanol, fenoler som tymol, o-fenylfenol, 2-benzyl-4-klorfenoI, heksaklorofen eller heksylresorcin eller organiske nitrogenforbindelser som 8-hydroksykinolin, klorquinaldol, klioquinol, etakridin, heksetidin, klorheksidin eller ambazon. -pH-regulatorer som eksempelvis glysinbuffere, citratbuffere, boratbuffere, fosfatbuffere eller sitronsyre-fosfatbuffere. -Antioksydanter som eksempelvis askorbinsyre, askorbylpalmiat, tokoferolacetat, propylgallat, butylhydroksyanisol eller butylhydroksytoluen. -Virkestoffstabilisatorer som mannitol, glukose, laktose, fruktose, sakkarose.

-Emulgerbare hjelpestoffer som olje, fett og voks.

-Luktstoffer, fargestoffer, rensestoffer, kroppspleiemidler. -Emulsjonsstabilisatorer som f.eks. ikke-ionogene emulgatorer, amfotære emulgatorer, kationaktive emulgatorer og anionaktive emulgatorer. -Fyllstoffer som f.eks. mikrokrystallinsk cellulose, aluminiumoksyd, zinkoksyd, titandioksyd, talkum, silisiumdioksyd, magnesiumsilikat, magnesium-aluminiumsilikat, kaolin, hydrofob stivelse, kalsiumstearat eller kalsiumfosfat.

Hjelpestoffer kan løses, dispergeres eller emulgeres f.eks. før legemiddelformeprosessen i dispersjoner av uløselig kollagen. De kan imidlertid også innføres etter avslutning av en av de nedenfor fremstilte primærformeprosesser for blandinger av uløselig kollagen først i senere trinn av legemiddelformingen på den vei og måte som er vanlig og kjent for de aktuelle formingsprosesser.

De utførelsesformer hvori blandinger av uløselig kollagen med forskjellige molekylvektsfordelinger kan komme til anvendelse for kontrollert avgivelse av virkestoffer, er uttalt mangfoldige, kan derfor ikke fremstilles omfattende. Disse utførelsesformer av kollagen-preparatene ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ifølge forskjellige, for fagmannen greie metoder av blandinger av dispersjoner av uløselig kollagen med forskjellige molekylvektfordelinger, gjennom f.eks. forstøvningstørking, frysetørking, besjiktning eller støping med påfølgende tørking, faseseparasjons- og koaservasjonsfremgangsmåter for partikler eller emulgerte smådråper, tørking og komprimering samt enkel fylling i beholdere som f.eks. tuber, og resulterer f.eks. i pulvere, puddere, mikropartikler, fibere, fnokker, skum, svamper, nåler, småstaver, tabletter, geler, kremer, ettersjiktete filmer eller laminater. Foretrukne utførelsesformer er forstøvningstørkete mikropartikler, frysetørkete skum og gellignende filmer fremstilt ved besjikting.

Innføringen av virkestoff i kollagen-preparatet ifølge oppfinnelsen kan foregå slik at virkestoffet i den ferdige blanding av dispersjoner av uløselig kollagen med forskjellig molekylvektfordeling blir løst eller dispergert før preparatformeprosessen. Dersom det skal innarbeides mer enn ett virkestoff, kan disse løses eller dispergeres adskilt fra hverandre også før blandeprosessen i de enkelte fraksjoner av uløselig kollagen. Virkestoff kan imidlertid også bringes på hhv. inn i preparatet etter avsluttet preparatforme-prosess ved coating-, forstøvningstørking-, impregnerings-, dyppe- eller andre adsorpsjonsfremgangsmåter.

De mulige utførelsesformer, de tilsvarende fremstillings fremgangsmåter og metodene til innføring av virkestoff kan imidlertid også kombineres med hverandre for å oppnå bestemt egenskaper.

Således kan kollagen-preparatet ifølge oppfinnelsen omfatte f.eks. en i en kroppsvæske løselig eller i allefall svellbar hinne av uløselig kollagen med lavere midlere molekylvekt i svamp eller filmform, og et deri dispergert mikropartikulært preparat av uløselig kollagen med høy midlere molekylvekt. Ved innarbeiding av bare et virkestoff tjener den ytre svamp eller filmfase til hurtig frigjøring av virkestoff for raskt å oppnå den minste nødvendige virkestoffkonsentrasjon etterfulgt av en langsommere, jevnere frigjøring av virkestoff fra den indre partikulære fase for å opprettholden den nødvendige virkestoffkonsentrasjon i løpet av applikasjonstidsrommet. Slike frigjøringsprofiler kan også oppnås med andre preparatformer som f.eks. fibre i hydrogeler, svampartige olje-i-vann emulsjoner, komprimatblandinger for implanterbare tabletter, flersjiktede filmer, kombinasjoner av filmer og skum osv.

Slike flerfasete preparater kan også anvendes når frigjøringen av forskjellige virkestoffer er ønsket til forskjellige tidspunkter med forskjellige frigjøringshastigheter, eller når ett eller flere virkestoffer skal frigjøres fasisk, dvs. med frigjøringsfrie intervaller.

Derved kan f.eks. virkestoff A inneholdes i en lettløselig, hurtig frigjørende ytre fase, mens virkestoff B inneholdes i en tungtløselig, retardert og kontrollert oppholdende frigjørende indre fase. Dersom det ønskes en fasisk frigjøringsprofil for bare et virkestoff, så kan ytre og indre fase, f.eks. frigjøre virkestoff med den samme kinetikk. Den indre fase ville i dette tilfellet riktignok være omsvøpt med et virkestoff-fritt sjikt av uløselig kollagen, som etter oppløsning av den ytre fase eller dens tømming av virkestoff selv først må svelle eller oppløse seg, for at virkestoff-frigjøringen kan foregå fra den indre fase. Gjennom denne anordning kan det oppnås et intervall hvori intet virkestoff blir frigjort.

Ved anvendelse av kollagen-preparatet ifølge oppfinnelsen for dermal, intradermal eller transdermal applikasjon av farmasøytiske virkestoffer eller kosmetiske aktive substanser, blir det foretrukket fiatformige utførelsesformer som filmer, membraner eller tynne svamper. Disse fiatformige utførelsesformer kan bestå av laminater som f.eks. omfatter også virkestoff-frie sperresjikt, gjennomtrengelige skillesjikt, kontrollmembraner og klebesjikt.

I eller mellom de enkelte sjikt kan det igjen innføres substrukturer som f.eks. småplater, pulver, mikropartikler eller små oljedråper for å oppnå den frigjøringskinetikk som egner seg for et eller flere virkestoffer. Fortrinnsvis blir slike ett eller flersjiktete kollagen-preparater for de nevnte anvendelser f.eks. til beskyttelse mot uttørking eller innvoksing av kim ifølge kjente fremgangsmåter forsynt med et baksjikt og på den motsatt liggende side med et avtagbart beskyttelsessjikt, hvorved baksjikt og beskyttelsessjikt kan bestå av materialer som fagmannen er fortrolig med, slik som de blir anvendt f.eks. ved formulering av plastere eller klebebånd.

I en foretrukket utførelse av kollagen-preparatet ifølge oppfinnelsen for anvendelse på ytre sår samt i det indre av kroppen vil preparatformer være porøs, f.eks. ved skum eller svampaktig. Størrelsen av poren og strukturen av preparatet er slik utformet at innvandringen av celler som f.eks. fibroblaster eller osteoblaster i preparatet er mulig, og at cellene derved blir gitt en strukturell orientering som lar seg tilbakeføre spesielt på ordningsgraden av kollagenet i preparatet ifølge oppfinnelsen, og som ligner på det naturlige bindevev. Innvoksingen av cellene kan f.eks. være nødvendig for nedbrytningen av preparatet eller til avgivelse hhv. lagring av substanser som er nødvendige f.eks. for nydannelse av vev eller for vaskularisering av et vev som skal tre istedenfor kollagen-preparatet ifølge oppfinnelsen.

I en annen foretrukket utførelsesform for anvendelse på sår eller i det indre av kroppen blir kollagen-preparatet ifølge oppfinnelsen gjennom tilbland-ing av hjelpestoffer som f.eks. karboksymetylcellulose, polyakrylsyre, tragant, natriumalginat eller hydroksypropylcellulose slik innstilt, at det er bioadhesivt, dvs. at det gjennom grenseflatekrefter kleber til overflatevevet på applika-sjonsstedet for en bestemt tid, for således å forlenge oppholdstiden på applikasjons- hhv. resorpsjonsstedet.

Eksempler

1. Utvinning av uløselig kollagen fra kalvehud.

Etter mekanisk findeling og dispergering i H2O (pH 6,0) har det uløs-elige kollagen en midlere molekylvekt på ca. 2.500.000. Kollagenkonsentra-sjonen er 0,75%.

1.2 Som a), forskjell:

Etter mekanisk findeling og dispergering i H20 (pH 6,0) har det uløselige kollagen en midlere molekylvekt på ca. 420.000. Kollagen-konsentrasjonen er 0,75%. 2. Fremstilling av virkestoff-f rie lyofilisater av blandinger av dispersjoner ifølge 1.1 og 1.2 og bestemmelse av nedbrytningstiden i bufferblandinger med forskjellige pH-verdier.

Følgende blandinger av dispersjoner ifølge 1.1 og 1.2 ble fremstilt: 24 gr av blandingene A til E ble fylt i dyptrukne former med målene 6x4x1,5 cm, sjokkfrosset og i løpet av 60 min. bragt ned til en temperatur på - 50°C. Deretter ble blandingene frysetørket.

For de resulterende svamper (målene 6x4x0,8 cm) ble under forsiktig omrøring bestemt nedbrytningstiden i 100 ml av følgende bufferblanding.

pH3: Bufferblanding sitronsyre/natriumklorid/natronlut med fungisidtilsetning

pH5: Eddiksyre (0,1 molar) natrium-acetat (0,2 molar)

pH 6,4: Kunstig sårsekret (uten albumin)

pH 7,5: Kaliumhydrogenfosfat/NaOH (0,1 molar/0,1 molar)

Resultater: Blanding pH av bufferløsning 3. Fremstilling av lyofilisater med p-hydroksybenzosyrepropylester og bestemmelse av frigjøringen.

I hver av blandingene A til E ifølge eksempel 2 ble det løst 0,275% (i forhold til dispersjonen) p-hydroksybenzosyrepropylestere. 10 gr av blandingen ble fylt i hver av de dyptrukne former ifølge eksempel 2, sjokkfrosset, avkjølt i løpet av 60 min til -50°C og deretter frysetørket.

Av hvert av de resulterende lyofilisater (svampvekter ca. 135 mg, teoretisk PHB-ester-innhold 27,5 mg) ble ca. 30 mg (teoretisk PHB-ester-innhold 6,1 mg) fylt i en røreapparatur og omrørt i 500 ml av 0.05N natronlut ved 37°C med 45 omdreininger/min. Etter 4 timer ble det uttatt 10 ml av hvert av frigjøringsmediene. Virkestoff innholdet ble bestemt UV-fotometrisk mot standard ved 294 nm med 1 cm sjikttykkelse. 4. Fremstilling av lyofilisater med lidokainhydroklorid og bestemmelse av frigjøringen.

I hver av blandingene A til E ifølge eksempel 2 ble det løst 0,042% (i forhold til dispersjonen) av lidokainhydroklorid. 24 gr av blandingene ble fylt i hver av de dyptrukne former ifølge eksempel 2, sjokkfrosset, avkjølt i løpet av 60 min til -50°C og deretter frysetørket.

Hvert av de resulterende lyofilisater (svampvekter ca. 250 mg, teoretisk innhold av lidokainhydroklorid 10 mg) ble fylt i en røreapparatur og festet med et nett til bunnen av beholderen. Det ble fylt 350 ml vann med en temperatur på 37°C i apparaturen og omrørt med 45 omdreininger/min. Etter 24 timer ble det uttatt prøver av frigjøringsmediet. Virkestoff innholdet ble bestemt UV-fotometrisk ved 265 nm med 1 cm sjikttykkelse ved sammenligning med en standard kurve.

Resultater:

Claims (15)

1. Kollagen-preparat for kontrollert frigjøring av virkestoffer, karakterisert ved at det har blandinger av syreuløselige kollagener med forskjellige molekylvektsfordelinger.

2. Kollagen-preparat ifølge krav 1, karakterisert ved at kollagen-preparatet inneholder forskjellige virkestoffer.

3. Kollagen-preparat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det inneholder hjelpestoffer som viskositetsreguleringsmidler, bindemidler, fuktighetsbevaringsmidler, mykgjørere, penetrasjonsakselerasjonsmidler, konserveringsmidler, desinfeksjonsmidler, pH-regulatorer, antioksydanter, virkestoffstabilisatorer, oljer, fett, vokser, emulsjonsstabilisatorer, luktstoffer, fargestoffer og/eller inerte fyllstoffer.

4. Kollagen-preparat ifølge et av kravene 1 til 3, karakterisert ved at det uløselige kollagen er telopeptidfritt, naturlig, ikke tverrbundet kollagen av type 1.

5. Kollagen-preparat ifølge et eller flere av kravene 1 til 4, karakterisert ved at det uløselige kollagen er et produkt utvunnet ved alkalisk oppslutning av kalvehud.

6 Kollagen-preparat ifølge et eller flere av kravene 1 til 5, karakterisert ved at utførelsesformene av kollagen-preparatet omfatter pulver, pudder, mikropartikler, fibere, fnokker, skum, svamper, nåler, småstaver, tabletter, geler, kremer, ettsjiktede filmer eller laminater.

7. Kollagen-preparat ifølge krav 6, karakterisert ved at kollagen-preparatet for oppnåelse av en ønsket virkestdff-frigjøringkinetikk omfatter kombinasjoner av forskjellige utførelsesformer.

8. Kollagenpreparat ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det er bioadhesivt.

9. Fremgangsmåte til fremstilling av kollagen-preparatet ifølge et eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at det fremstilles ved forstøvningstørking, frysetørking, besjiktning eller støping med påfølgende tørking, faseseparasjon- og koaservasjonsfremgangsmåter, komprimering eller fylling i beholdere.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at den påvirker og kontrollerer virkestoffavgivelsen gjennom blandingsforholdet av syreuløselige kollagener med forskjellige molekylvektfordelinger.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at den kan kontrollere virkestoffavgivelsen gjennom oppløsning eller svelling og erosjon av kollagen-preparatet.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 9 eller 10, karakterisert ved at den kan kontrollere virkestoff-frigjøringen gjennom biologisk nedbrytning av kollagen-preparatet.

13. Anvendelse av kollagen-preparatet ifølge et eller flere av kravene 1 -7 til fremstilling av et farmasøytisk preparat for kontrollert avgivelse av virkestoff til sår.

14. Anvendelse av kollagen-preparatet ifølge et eller flere av kravene 1 -8 til fremstilling av et farmasøytisk preparat for kontrollert avgivelse av virkestoff til intakt hud.

15. Anvendelse av kollagen-preparatet ifølge et eller flere av kravene 1 -8, til fremstilling av et farmasøytisk preparat for implantering eller injisering av virkestoff i en levende organisme.