PL173254B1

PL173254B1 - Środek farmaceutyczny w postaci koloidalnej zawiesiny nanokapsułek i sposób wytwarzania środka farmaceutycznego w postaci koloidalnej zawiesiny nanokapsułek

Info

Publication number: PL173254B1
Application number: PL94301841A
Authority: PL
Inventors: Henri Vranckx; Martine Demoustier; Michel Deleers
Original assignee: Ucb Sa
Priority date: 1993-01-18
Filing date: 1994-01-10
Publication date: 1998-02-27
Also published as: RU94002474A; TW336174B; HU9400107D0; GB9300875D0; CA2113243C; KR940018086A; DE69413857T2; EP0608207A1; CA2113243A1; FI940115A0; US5500224A; FI940115A; NO940111L; NO940111D0; DK0608207T3; AU5309794A; CY2132B1; PL301841A1; ES2122217T3; KR100311056B1

Abstract

1 . Srodek farmaceutyczny w postaci koloidalnej zawiesiny nanokapsulek o scian kach utworzonych z poli(2-cyjanoakrylanu alkilowego), w którym rodnik alkilowy zawiera od 1 do 6 atomów wegla, a nanokapsulki zawieraja faze wodna, w której jest rozpuszczona lub zawieszona substancja terapeutycznie czynna, znamienny tym, ze stanowi zawiesine nanokapsulek w oleju zawierajacym rozpuszczony srodek powierzch niowo czynny od 0,1% do 20% wagowych w przeliczeniu na objetosc fazy olejowej, przy czym srednica nanokapsulek jest mniejsza niz 500 nm, a faza wodna nanokapsulek o pH od 1 do 7 zawiera rozpuszczony w niej srodek powierzchniowo czynny w ilosci 1% do 10% wagowych w przeliczeniu na objetosc fazy wodnej, zas stosunek objetosciowy fazy wodnej do fazy olejowej wynosi od 1:100 do 20:100. PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest środek farmaceutyczny w postaci koloidalnej zawiesiny nanokapsułek do podawania leków, a zwłaszcza środek farmaceutyczny do podawania doustnego w postaci koloidalnej zawiesiny nanokapsułek poh(2-cyjanoakrylanu alkilowego) w fazie olejowej, zawierający wodny roztwór lub zawiesinę substancji terapeutycznie czynnej, oraz sposób wytwarzania tego środka farmaceutycznego.

Ze stanu techniki znane są wodne środki farmaceutyczne w postaci kapsułek zawierających fazę wodną, w której znajduje się lek.

I tak, w niemieckim zgłoszeniu patentowym 3341001 opisano nanocząstki i nanokapsułki, których średnica wynosiła przeciętnie od 200 do 900 nanometrów, zawierające wewnętrzną fazę wodną lub hydrofitową, w której znajduje się co najmniej 3% leku lub innej substancji biologicznie czynnej. Średnica nanokapsułek wytwarzana przez polimeryzację monomeru podatnego na rozkład biologiczny, takiego jak 2-cyjanoakrylan alkilowy. Dla wytworzenia nanokapsułek roztwór monomeru w bezwodnym chloroformie dodaje się do uprzednio wytworzonej emulsji, złożonej z wewnętrznej fazy hydrofitowej, np. wody lub metanolu alkalizowanego, zawierającej roztwór leku, i zewnętrznej fazy hydrofobowej, utworzonej przez rozpuszczalnik organiczny niemieszalny z wodą, np. chloroform, toluen lub izooktan, zawierający środek powierzchniowo czynny. W przykładzie 1 tego zgłoszenia patentowego fazę wewnętrzną stanowi wodny roztwór błękitu metylenowego, organiczną fazę zewnętrzną stanowi mieszanina chloroformu i toluenu, a monomer podatny na rozkład biologiczny stanowi 2-^^yja^^al^lan metylowy. Po polimeryzacji nanokapsułki oddziela się od fazy zewnętrznej; w tym celu otrzymane nanokapsułki odwirowuje się, następnie obficie płucze i poddaje liofilizacji w celu usunięcia wszelkich niepożądanych rozpuszczalników organicznych. Otrzymuje się proszek, któremu ostatecznie należy nadać odpowiednią postać dla uzyskania środka, który można podawać przy zastosowaniu leczniczym.

W japońskim zgłoszeniu patentowym 61521/85 opisano mikrokapsułki o średnicy wynoszącej od 1 do 500 mikrometrów, zawierające fazę wodną, w której znajduje się roztwór lub zawiesina leku w wodnym roztworze biologicznie zgodnego polimeru, takiego jak albumina, dekstran, żelatyna lub kolagen. Mikrokapsułki te wytwarza się poprzez dodawanie (przy jednoczesnym wstrząsaniu) 2-cyjanoίαk'ylanu alkilowego, w którym rodnik alkilowy zawiera od 1 do 8 atomów węgla, i który nie jest rozpuszczony w rozpuszczalniku, do emulsji typu woda w oleju, wytworzonej przez dodanie fazy wodnej do rozpuszczalnika organicznego słabo rozpuszczalnego w wodzie, który może ewentualnie zawierać środek powierzchniowo czynny. Po polimeryzacji 2-3^00^1aiu alkilowego na powierzchni granicznej obu faz wyizolowuje się mikrokapsułki. W tym celu zawiesinę mikrokapsułek w rozpuszczalniku organicznym rozcieńcza się przez dodanie rozpuszczalników węglowodorowych o niskiej temperaturze wrzenia, takich jak eter naftowy lub heksan, a następnie zawiesinę filtruje się na filtrze membranowym. Osad powstały przy filtracji obficie płucze się tymi samymi rozpuszczalnikami, a następnie suszy pod próżnią w temperaturze 40°C dla wyeliminowania wszelkich śladów rozpuszczalników organicznych i wody. Otrzymany w ten sposób preparat farmaceutyczny ma postać mikrokapsułek zawierających lek rozpuszczony lub rozproszony w wodnym roztworze biologicznie zgodnego polimeru. Preparat ten przeznaczonyjest do podawania przez iniekcję i przed użyciem w celach leczniczych musi być doprowadzony do odpowiedniej postaci.

173 254

W przykładach tego zgłoszenia patentowego, w szczególności, rozpuszczalnik organiczny stanowi olej z nasion bawełny, biologicznie zgodny polimer stanowi albumina surowicy bydlęcej, a lek stanowi środek przeciwrakowy. W tym japońskim zgłoszeniu patentowym opisano wyłącznie roztwory do iniekcji, natomiast nie wspomniano tam zupełnie o środkach farmaceutycznych, które nadawały się do podawania doustnego.

Środki farmaceutyczne wytworzone według powyżej opisanych sposobów wykazują kilka istotnych wad.

Po pierwsze, dobrze wiadomo, że dla uzyskania dobrego wchłaniania substancji terapeutycznie czynnych w przewodzie pokarmowym stosować należy cząstki, w których te substancje są zawarte, ojak najmniejszej średnicy. Dlatego też cząstki o średnicy wewnętrznej 1 mikrometra dużo bardziej nadają się do wytwarzania środka farmaceutycznego do podawania doustnego. Otóż, przy zastosowaniu sposobu według japońskiego zgłoszenia patentowego, uzyskuje się wyłącznie mikrokapsułki, których średnica jest większa od 1 mikrometra, a na ogół od 1 do 500 mikrometrów.

Po drugie, rozpuszczalniki organiczne (izooktan, metanol alkalizowany, chloroform, toluen, eter naftowy), które są na ogół niezbędne do wytworzenia kapsułek, są rozpuszczalnikami niedopuszczalnymi z punktu widzenia farmaceutycznego z powodu ich znacznej toksyczności; przy ich zastosowaniu niemożliwe jest więc bezpośrednie podawanie preparatu. Pociąga to za sobą konieczność przeprowadzania dodatkowego, wymagającego ostrożności, etapu, polegającego na wydzieleniu kapsułek do stanu czystego, np. przez filtrację na membranie lub przez wirowanie w ultrawirówce, a następnie zastosowania oczyszczania wymuszonego dla całkowitego usunięcia z kapsułek wszelkich śladów rozpuszczalników, które nie powinny być obecne przy leczniczym zastosowaniu preparatu. Rezultatem tego jest to, że po oczyszczeniu kapsułki wymagają ponownego nadania im odpowiedniej postaci dla ostatecznego umożliwienia ich dogodnego podawania.

Po trzecie, w niektórych przypadkach, jak np. w cytowanym powyżej japońskim zgłoszeniu patentowym, dla wytworzenia kapsułek niezbędna jest obecność makrocząsteczki, np. albuminy surowicy bydlęcej lub dekstranu. Należy jednak zauważyć, że te makrocząsteczki pochodzenia zwierzęcego mogą wywoływać niepożądane reakcje immunologiczne, a wstrząs anafilaktyczny po podaniu dekstranów jest spektakularny i dobrze znany.

Jako że droga doustna pozostaje jedną z najczęściej stosowanych dróg podawania leków, ponieważ pacjenci uważają na ogół wstrzyknięcia za bardziej bolesne i obawiają się ich, a kapsułki submikroskopijne zawierające substancje farmaceutycznie czynne dają zachęcające rezultaty przy ich podawaniu jako nośnika leku, zwłaszcza drogą pozajelitową, szczególnie interesująca byłaby możliwość dysponowania środkami farmaceutycznymi do podawania doustnego w postaci kapsułek submikroskopijnych zawierających substancję terapeutycznie czynną w postaci zawiesiny lub roztworu w fazie wodnej, pozbawionymi jednakże wad środków farmaceutycznych znanych ze stanu techniki.

Ta forma podawania leku w postaci kapsułek sybmikroskopijnych jest rzeczywiście niezbędna, zwłaszcza w przypadku leków, które mogą być rozkładane w żołądku, takich, jak leki o strukturze peptydowej.

W szczególności, bardzo pożądane byłoby to, żeby kapsułki submikroskopijne utworzone były z materiału podatnego na rozkład biologiczny, żeby ich wielkość była na tyle mała, aby można było przypuszczać, że łatwo ulegają wchłanianiu w przewodzie pokarmowym i żeby jednocześnie zawierały one wewnątrz substancję farmaceutycznie czynną w znacznej ilości. Ponadto, gdyby środki te mogły być bezpośrednio podawane i nie wymagały zastosowania dodatkowych etapów wyizolowania, oczyszczania i przywracania do pierwotnej postaci, stanowiłoby to ważne uproszczenie techniczne i istotną zaletę.

Według wynalazku środek farmaceutyczny w postaci koloidalnej zawiesiny nanokapsułek do podawania leków o ściankach utworzonych z poli(2-cyjanoakrylanu alkilowego), w którym rodnik alkilowy zawiera od 1do 6 atomów węgla, a nanokapsułki zawierają fazę wodną, w której jest rozpuszczona lub zawieszona substancja terapeutycznie czynna, charakteryzuje się tym, że stanowi zawiesinę nanokapsułek w oleju zawierającym rozpuszczony środek powierzchniowo czynny w ilości od 0,1 % do 20% wagowych w przeliczeniu na objętość fazy olejowej, przy czym

173 254 średnica nanokapsułek jest mniejsza niż 500 nm, a faza wodna nanokapsułek o pH od 1 do 7 zawiera rozpuszczony w niej środek powierzchniowo czynny w ilości 1% do 10% wagowych w przeliczeniu na objętość fazy wodnej, zaś stosunek objętościowy fazy wodnej do fazy olejowej wynosi od 1: 100 do 20:100. Według wynalazku sposób wytwarzania środka farmaceutycznego w postaci koloidalnej zawiesiny nanokapsułek do podawania leków o ściankach utworzonych z poli(2-cyjanoakrylanu alkilowego), w którym rodnik alkilowy zawiera od 1do 6 atomów węgla, a nanokapsułki zawierają fazę wodną, w której jest rozpuszczona lub zawieszona substancja czynna, w którym

a) przygotowuje się fazę wodną stanowiącą roztwór lub zawiesinę subs^^tn^ji terapeutycznie aktywnej,

b) dodaje się powoli, mieszając, tę fazę wodną do fazy olejowej,

c) do otrzymanej emulsji typu woda w oleju dodaje się, mieszając, co najmniej jeden 2-cy_janoakrylan alkilowy, którego rodnik alkilowy zawiera od 1 do 6 atomów węgla, w postaci niezmienionej pod nieobecność rozpuszczalnika, i prowadzi się polimeryzację 2-cyjanoakrylanu alkilowego w temperaturze pokojowej, charakteryzuje się tym, że przygotowuje się fazę wodną opHod 1 do 7, zawierającą środek powierzchniowo czynny w stężeniu od 1%do 10% wagowych w przeliczeniu na objętość fazy wodnej, dodaje się tę fazę wodną do fazy olejowej zawierającej środek powierzchniowo czynny w stężeniu od 0,1 % do 20% wagowych środka powierzchniowo czynnego w przeliczeniu na objętość fazy olejowej, i polimeryzuje się 2—alkilowy w ciągu 3 do 8 godzin, i odzyskuje się produkt w postaci zawiesiny nanokapsułek w oleju o średnicy poniżej 500 nanometrów, w których zakapsulkowana jest faza wodna.

Faza olejowa środków farmaceutycznych według wynalazku składa się w zasadzie z obojętnego oleju dopuszczalnego farmaceutycznie, zawierającego roztwór środka powierzchniowo czynnego. Olej ten st^^^n^^^ić może olej roślinny, olej mineralny lub jakikolwiek nierozpuszczalny w wodzie związek oleisty, taki jak benzoesan benzylowy lub glicerydy wyższych kwasów tłuszczowych Có do Cis. Spośród tych ostatnich stosować się będzie, korzystnie, Miglyol, jak na przykład Miglyol 812, który jest olejem obojętnym, stanowiącym mieszaninę o długości łańcucha od 8 do 120 atomów węgla.

Faza wodna, zawarta w komorze centralnej nanokapsułek obecnych w środkach farmaceutycznych według wynalazku składa się w zasadzie z roztworu lub zawiesiny substancji terapeutycznie czynnej, rozpuszczalnej lub nierozpuszczalnej w wodzie; zawiera ona również środek powierzchniowo czynny. Faza wodna zawiera również, korzystnie, pewną ilość alkoholu etylowego. Obecność alkoholu etylowego ma na celu nadanie większej sztywności ściankom nanokapsułek. Ilość etanolu, który dodać można do fazy wodnej, wynosi na ogół od 100 μΐ do 1000 μl na ml fazy wodnej, a korzystnie od 200 μΐ do 500 μl na ml fazy wodnej.

Według wynalazku, pH fazy wodnej winno zostać doprowadzone do wartości pomiędzy 1 a 7 za pomocą farmaceutycznie dopuszczalnego kwasu lub odpowiedniego buforu, np. do wartości 4,3 za pomocą buforu octowego. Jeżeli wartość pH przekroczy 7, otrzyma się kapsułki o średnicy większej od 500 nanometrów, a nawet kapsułki o wielkości większej od mikrometra.

Stosunek objętościowy fazy wodnej do fazy olejowej wynosi na ogół od 1/100 do 20/100, a korzystnie od 5/100 do 15/100.

Środki powierzchniowo czynne, które mogą być zastosowane w środkach farmaceutycznych według wynalazku, stanowią dopuszczalne farmaceutycznie środki powierzchniowo czynne. Mogą je stanowić naturalne środki powierzchniowo czynne, jak np. kwas dezoksycholowy lub inne sole kwasów żółciowych albo ich pochodne, lub też syntetyczne środki powierzchniowo czynne. W tym ostatnim przypadku środki te mogą być typu anionowego (jak laurynosiarczan sodowy lub dwuoktylosulfobursztynian sodowy), lub typu kationowego (jak czwartorzędowe sole amonowe), lub też typu niejonowego (jak estry kwasów tłuszczowych i sorbitanu polioksyetylenowane lub nie, np. Span 80, albo mieszane pochodne tlenku etylenu i glikolu propylenowego, np. Pluronic F68).

Badania wykazały konieczność obecności środka powierzchniowo czynnegojednocześnie w fazie wodnej i w fazie olejowej dla otrzymania wielkości nanokapsułek według wynalazku mniejszej od 500 nanometrów, a korzystnie, większej od 80 nanometrów.

173 254

Środki powierzchniowo czynne rozpuszczone są, odpowiednio, w stosownym płynie stanowiącym wodną fazę wewnętrzną lub olejową fazę zewnętrzną. Na przykład w fazie wodnej zastosuje się laurylosiarczan sodowy, dwuoktylosulfobursztynian sodowy, polioksyetylenowane estry kwasu tłuszczowego i sorbitanu i mieszane pochodne tlenku etylenu i glikolu propylenowego oraz glikol polietoksyetylenowy, korzystnie zastosuje się laurylosiarczan sodowy. W fazie olejowej zastosuje się estry sorbitanu i rozpuszczalne sole kwasów żółciowych, korzystnie, jednooleinian sorbitanu (Span 80) lub kwas dezoksycholowy.

Stężenie środka powierzchniowo czynnego w fazie wodnej wynosi na ogół od 0,1% do 10%, korzystnie od 3% do 5% wagowych środka powierzchniowo czynnego na objętość fazy wodnej.

Stężenie środka powierzchniowo czynnego w fazie olejowej wynosi na ogół od 0,1% do 20%, korzystnie od 5% do 15% wagowych środka powierzchniowo czynnego na objętość fazy olejowej.

Ścianka nanokapsułek, znajdujących się w zawiesinie w środkach farmaceutycznych według wynalazku, utworzona jest z poli(2-cyjanoakrylanu alkilowego), podatnego na rozkład biologiczny, otrzymanego przez micelarną polimeryzację co najmniej jednego 2-cyjanoakrylanu alkilowego, w którym rodnik alkilowy, który może być liniowy lub rozgałęziony, zawiera 1-6 atomów węgla. Poli(2-cyjanoakrylany alkilowe) szczególnie nadające się do zastosowania w wynalazku, otrzymuje się przez micelarną polimeryzację 2-cygi^i^i^^a^j^r^danu n-butylowego i 2—n-heksylowego. Te dwa 2^)300:1107^1^ alkilowe stosować można pojedynczo lub w mieszaninie, przy czym ścianka nanokapsułek może zawierać ich polimery lub kopolimery 2—tyyanoakrylanów alkilowych.

2-Cyjanoakrylan alkilowy podawany jest w postaci niezmienionej, bez rozpuszczalnika, do środowiska polimeryzacji. Według wynalazku, polimeryzacja ta zachodzi w temperaturze otoczenia w czasie wynoszącym, korzystnie, od 3 do 8 godzin.

Substancja czynna terapeutycznie, stosowana w środkach farmaceutycznych według wynalazku, zawarta jest w fazie wodnej obecnej w komorze centralnej nanokapsułek. W tych środkach stosować można wszelkie substancje lecznicze, rozpuszczalne w wodzie lub mało rozpuszczalne w wodzie. W szczególności, nowe środki według wynalazku doskonale nadają się do pomieszczenia w nich polipeptydów, takich jak kalcytonina, somatostatyna lub insulina, oraz wielocukrów, takich, jak heparyna. Wiadomo, że produkty te ulegają szybkiemu rozkładowi przez enzymy proteolityczne obecne w przewodzie pokarmowym, przy ich podawaniu drogą doustną. Przeciwnie, środki według wynalazku, zawierające te produkty, w7'kazują znaczącą aktywność farmaceutyczną przy ich podawaniu tą samą drogą, dzięki umieszczeniu składnika czynnego wewnątrz kapsułek.

Opisany powyżej środek farmaceutyczny według wynalazku i sposób jego wytwarzania wykazują istotne zalety w stosunku do stanu techniki:

- uzyskanie nanokapsułek o ś^<^<^^iicy mniejszej od 500 nanometrów, a szczególnie od 80 do 450 nanometrów, dzięki czemu uzyskuje się doskonałe wchłanianie na poziomie śluzówki jelitowej;

- doskonała stabilność fizyczna otrzymanych nanokapsułek po co najmniej 18 miesiącach w temperaturze otoczenia i w temperaturze 4°C;

- z uwagi na całkowitą nieobecność rozpuszczalników organicznych przy wytwarzaniu nanokapsułek i środka farmaceutycznego, nie trzeba już przeprowadzać żmudnego oddzielania i oczyszczania nanokapsułek dla usunięcia z nich wszelkich śladów rozpuszczalnika niedopuszczalnego przy leczniczym zastosowaniu preparatu;

- z uwagi na nieobecność makrocząsteczek pochodzenia zwierzęcego, takich, jak albumina i dekstran, nie występuje ryzyko niepożądanych reakcji immunologicznych (np. wstrząsu anafilaktycznego);

-jako że wszystkie składniki (olej, woda, środki powierzchniowo czynne) dobrano spośród substa^^^i dopuszczalnych farmaceutycznie, uzyskuje się środek farmaceutyczny bezpośrednio gotowy do użycia, o zapewnionej nieszkodliwości dla organizmu ludzkiego. Otrzymany środek można więc podać bezpośrednio drogą doustną (lub ewentualnie również drogą domięśniową) i nie wymaga on uprzedniego wyizolowywania nanokapsułek, ich oczyszczania i ponownego

173 254 rozpraszania w odpowiednim środowisku. Ponadto, środek można również zastosować bezpośrednio do wytworzenia kapsułek żelatynowych do podawania doustnego;

- środek farmaceutyczny wytwarza się prostym sposobem, łatwym do adaptacji dla produkcji na skalę przemysłową.

Następujące przykłady podano w celu zilustrowania wynalazku, nie zaś jego ograniczenia. Przykłady I-V i VIII mają na celu zwłaszcza zilustrowanie sposobu wytwarzania zawiesiny w oleju nanokapsułek zawierających fazę wodną, przykłady VI, VII i IX - XVI przedstawiają środek farmaceutyczny w postaci nanokapsułek zawierających substancję terapeutycznie czynną.

Stabilność fizyczną tak otrzymanego preparatu farmaceutycznego określa się przez bezpośrednią obserwację nietworzenia się dwóch odrębnych faz, wodnej i olejowej, po kilku miesiącach przechowywania,jak również przez pomiar, w regularnych odstępach czasu, średniej wielkości nanokapsułek rozproszonych w oleju. Śre^^ią wielkość nanokapsułek mierzy się za pomocą aparatu Coulter Model N4MD Sub-micron Particie Analyser.

Przykład I. Dodaje się powoli 1 ml wodnego buforu octowego, którego pH = 4,3 (skład buforu: kwas octowy lodowaty 2 g, octan sodowy 2 g, chlorek sodowy 7,5 g, woda odmineralizowana do końcowej objętości 1 litra), zawierającego 5 % wagowych na objętość laurynosiarczanu sodowego, w temperaturze otoczenia, silnie wstrząsając (1200 obrotów na minutę) do 10 ml Miglyolu 812 (olej obojętny, stanowiący mieszaninę trójglicerydów kwasów tłuszczowych nasyconych w położeniach Cs do C10), zawierającego 15% wagowych na objętość jednooleinianu sorbitanu (Span 80). Zawiesinę wstrząsa się w tych samych warunkach przez 15 minut, a następnie dodaje się 100 pl 2-cyjanoakrylanu n-butylowego i monomer pozostawia się do polimeryzacji przez 240 minut. Otrzymuje się w ten sposób zawiesinę w oleju nanokapsułek zawierających zakapsułkowaną fazę wodną, których średnia wielkość wynosi 255 nanometrów.

Po przechowywaniu tych nanokapsułek przez co najmniej 18 miesięcy w zwykłej temperaturze i temperaturze 4°C nie stwierdza się żadnych istotnych zmian ich wielkości.

Przykład H. Wytwarza się nanokapsułki stosując ten sam sposób co w przykładzie I, ale wodny bufor octowy zastępuje się wodnym buforem fosforanowym o pH = 7 (skład buforu: 39 ml 0,2 molowego roztworu NaH2PO4 · H2O, 61 ml 0,2 molowego roztworu Na2HPO4 · 2H2O i 100 ml wody destylowanej).

Średnia wielkość otrzymanych nanokapsułek zawierających zakapsułkowaną fazę wodną wynosi 422 nanometry.

Przykład ΠΙ. Reakcje przeprowadza się w tych samych warunkach co w przykładzie I, ale ponadto faza wodna zawiera zawiesinę 0,25 mg barwnika nierozpuszczalnego w wodzie (FDC Blue 2 HT Aluminium, Lake cert., n° AA2041, Colorcon). Otrzymuje się w ten sposób nanokapsułki zawierające wodną zawiesinę barwnika, których średnia wielkość wynosi 246 nanometrów.

Przykład IV. Wytwarza się nanokapsułki stosując ten sam sposób co w przykładzie I, ale tym razem fazę olejową stanowi Miglyol 829 (olej stanowiący mieszaninę trójglicerydów kwasów tłuszczowych nasyconych w położeniach C8 do C10 i 15-20% kwasu bursztynowego). Otrzymuje się w ten sposób nanokapsułki zawierające zakapsułkowaną fazę wodną, których średnia wielkość wynosi 246 nanometrów.

Przykład V. Wytwarza się nanokapsułki według sposobu z przykładu I, ale 2--tyyanoacrylan n-butylowy zastępuje się 2-cyjanoakrylanem n-hekssdowym i mieszaninę pozostawia się do polimeryzacji na 8 godzin. Otrzymuje się w ten sposób nanokapsułki zawierające zakapsułkowaną fazę wodną, których średnia wielkość wynosi 213 nanometrów.

Nanokapsułki te wykazują doskonałą stabilność fizyczną: po przechowywaniu w zwykłej temperaturze przez co najmniej 12 miesięcy nie obserwuje się żadnych istotnych zmian ich rozmiarów.

Przykład VI. Postępuje się takjak to wskazano w przykładzie I, ale faza wodna zawiera również 1100 UI (jednostek międzynarodowych) kalcytoniny. Otrzymuje się nanokapsułki o średniej wielkości 177 nanometrów, których faza wodna zawiera lek. Nanokapsułki te wykazują doskonalą stabilność fizyczną: nie występują żadne istotne zmiany ich rozmiarów po przechowywaniu przez co najmniej 12 miesięcy w temperaturze otoczenia lub w temperaturze 4°C.

173 254

Przykład VII. Wytwarza się nanokapsułki według sposobu z przykładu I, ale 2-cyjanołcrylan n-butylowy zastępuje się 2-cyjanoakrylanem n-heksylowym, a faza wodna zawiera ponadto 1100 UI kalcytoniny. Po 4 godzinach polimeryzacji otrzymuje się nanokapsułki o średniej wielkości 211 nanometrów, których faza wodna zawiera lek. Nanokapsułki te wykazują doskonałą stabilność fizyczną· nie stwierdza się żadnych istotnych zmian rozmiarów po przechowywaniu ich przez co najmniej 11 miesięcy z zwykłej temperaturze lub w temperaturze 4°C.

Przykład VIII. Postępuje się tak jak to wskazano w przykładzie I, ale faza wodna zawiera również 400 pl etanolu.

Po 4 godzinach polimeryzacji średnia wielkość otrzymanych nanokapsułek zawierających zakapsułkowaną fazę wodną wynosi 211 nanometrów. Nanokapsułki te wykazują doskonałą stabilność fizyczną: nie pojawiają się żadne istotne zmiany ich rozmiarów po przechowywaniu przez co najmniej 12 miesięcy w temperaturze otoczenia lub w temperaturze 4°C.

Nanokapsułki te, zawierające małą ilość etanolu, wykazują większą sztywność ścianki, niż nanokapsułki wytworzone w przykładzie I, nie zawierające etanolu. Tę sztywność ścianki oznacza się za pomocą próby odwirowywania, w czasie której nanokapsułki, w zawiesinie w oleju, poddaje się odwirowywaniu przy 20 000 obrotów na minutę przez 2 godziny. Nanokapsułki wytworzone według tego przykładu wykazują w tej próbie całkowitą odporność.

Przykład IX. Wykorzystując sposób z przykładu VIII wytwarza się nanokapsułki, których faza wodna stanowi roztwór 0,025% (masa na objętość) błękitu metylenowego w wodzie. Otrzymuje się nanokapsułki o średniej wielkości 205 nanometrów. Procent zamknięcia barwnika w kapsułkach sięga 98,3%.

Przykład X. Wykorzystując sposób z przykładu VIII wytwarza się nanokapsułki, których faza wodna zawiera 300jednostek USP (Farmakopea Stanów Zjednoczonych) heparyny. Otrzymuje się nanokapsułki o średniej wielkości 137 nanometrów.

Przykład XI. Wykorzystując sposób z przykładu VIII wytwarza się nanokapsułki, których faza wodna zawiera 0,9 mg somatostatyny. Otrzymuje się nanokapsułki o średniej wielkości 20i nanometrów.

Przykład XII. Wykorzystując sposób z przykładu VIII wytwarza się nanokapsułki, których faza wodna zawiera 11000 UI kalcytoniny. Średnia wielkość nanokapsułek w zawiesinie w tym preparacie wynosi 211 nanometrów. Do otrzymanej zawiesiny nanokapsułek dodaje się kwas dezoksycholowy, rozproszony w Miglyolu 812, dla uzyskania 0,02 molowego stężenia kwasu dezoksycholowego w mieszaninie.

Przykład XIII. Postępuje się tak, jak wskazano w przykładzie XII, ale faza wodna zawiera 110 000 UI kalcytoniny. Średnia wielkość uzyskanych nanokapsułek wynosi 225 nanometrów.

Przykład XIV. Celem tego przykładujest porównanie skuteczności różnych preparatów kalcytoniny, podawanych szczurom różnymi drogami· doustnie, dodwunastniczo, do jelita krętego i dożylnie.

Odpowiedź fizjologiczna organizmu na podanie kalcytoniny manifestuje się zmniejszeniem poziomu wolnego wapnia krążącego we krwi.

Zawiesinę nanokapsułek zawierających kalcytoninę, otrzymaną w przykładzie XIII podaje się samcom szczurów Wistar (masa· 200 ± 20 g), znieczulonym pentobarbitalem (60 mg/kg), w dawce 20 UI kalcytoniny na zwierzę, drogą doustną, dodwunastniczą lub do jelita krętego.

Dla porównania, tę samą dawkę kalcytoniny podaje się w postaci wodnego roztworu szczurom z grupy kontrolnej, drogą dożylną.

W regularnych odstępach czasu pobiera się próbki krwi z żyły ogonowej. Po skrzepnięciu krwi i odwirowaniu, (2 x 10 minut przy 6 000 obrotów na minutę), próbki surowicy są rozcieńczane i wykonuje się oznaczanie w nich poziomu wapnia za pomocą spektrometru absorpcyjnego atomowego. Wyniki oznaczeń, odpowiadających każdemu sposobowi podawania, pozwalają sporządzić wykres, przedstawiający procent poziomu wapnia w surowicy w funkcji czasu. Oblicza się pola pod krzywymi, odpowiadającymi podawaniu drogą doustną, dodwunastniczą lub do jelita krętego, i porównuje się te wartości z wartościami otrzymanymi

173 254 dla podawania dożylnego, które odpowiada maksymalnej obserwowanej aktywność:!, i które zatem przyjmuje się za 100%.

Wyniki tych testów wykazują, że w 4 godziny po podaniu zwierzęciu preparatu kalcytoniny, czy to drogą doustną, czy też bezpośrednio do dwunastnicy lub do jelita krętego, obserwuje się we wszystkich przypadkach zmniejszenie poziomu wapnia w surowicy krwi, odpowiadające 73% efektu wywołanego podaniem dożylnym tej samej dawki kalcytoniny. Aktywność uzyskana po podaniu doustnych środka farmaceutycznego według wynalazku jest zatem równie wysoka, jak aktywność obserwowana po podaniu tego samego preparatu drogą wymagającą więcej ostrożności, tj. dodwunastniczo lub do jelita krętego.

Przykład XV. Postępuje się tak jak to wskazano w przykładzie I, ale wodny bufor octowy o pH = 4,3 zastępuje się wodnym buforem octowym o pH = 3,6 (skład buforu: 46,3 ml 0,2 molowego roztworu kwasu octowego lodowatego, 3,7 ml 0,2 molowego roztworu octanu sodowego i 50 ml wody destylowanej). Ponadto faza wodna zawiera 780 UI bydlęcej insuliny cynkowej i 200 gl etanolu.

Otrzymuje się w ten sposób nanokapsułki zawierające zakapsułkowaną fazę wodną, których średnia wielkość wynosi 260 nanometrów.

Przykład XVI. Wpływ etanolu na sztywność nanokapsułek. Obserwacje z przykładu XIII co do sztywności ścianek nanokapsułek w obecności lub przy nieobecności etanolu w fazie wodnej znajdują potwierdzenie w teście wykonanym w tym przykładzie.

W warunkach testu opisanego w przykładzie XIV podaje się szczurom, drogą doustną, środek wytworzony w przykładzie XII, zawierający 400 gl etanolu i 0,02 mola kwasu dezoksycholowego, jak również środek wytworzony według tego samego sposobu z przykładu XII, lecz nie zawierający etanolu. Porównuje się otrzymane wyniki, jak w przykładzie XIV, z rezultatem otrzymanym po dożylnym podaniu identycznej dawki kalcytoniny w postaci wodnego roztworu.

Otrzymane wyniki przedstawiono w tabeli 1. Kolumna 3 tej tabeli ukazuje procentowe zmniejszenie poziomu wapnia w surowicy krwi w ciągu 4 godzin.

Tabela 1

Droga podawania	Ilość etanolu (gl)	Poziom wapnia (% zmniejszenie)
doustna	-	7
doustna	400	48
dożylna	-	100

Tabela ta ukazuje, że środek nie zawierający etanolu wywołuje zaledwie 7% spadek poziomu wapnia w surowicy krwi w ciągu 4 godzin, przeciwnie niż środek zawierający etanol, który wywołuje 48% spadek.

Różnicę tę wytłumaczyć można tym, że sztywność ściany nanokapsułek nie zawierających etanolu jest mniejsza. W wyniku tego znaczna część tych nanokapsułek nie jest odporna na przyjście przez żołądek, gdzie znacząca ilość kalcytoniny ulega strawieniu przez enzymy proteolityczne. W wyniku tego tylko mniejsza ilość kalcytoniny osiąga jelito, gdzie ulega efektywnemu wchłanianiu, wywołuje zatem odpowiedź fizjologiczną o mniejszym nasileniu.

Przykład XVII (porównawczy).

Wykorzystując sposób z przykładu VIII starano się wytworzyć nanokapsułki, których faza wodna zawierałaby rosnącą ilość albuminy surowicy bydlęcej (BSA nr A-8022, sprzedawanej przez Sigma Corp.) w ilości 50, 100, 150 i 300 mg na mililitr fazy wodnej.

Wykorzystując sposób z przykładu XII starano się również wytworzyć nanokapsułki, których faza wodna zawierałaby także BSA w ilości 300 mg na mililitr.

We wszystkich tych przypadkach otrzymano preparat zawierający dwie populacje kapsułek, różniących się wielkością średnią.

W tabeli 2 przedstawiono średnią wielkość kapsułek i odsetek każdej z dwóch populacji wytworzonych kapsułek w funkcji zawartości BSA w fazie wodnej.

173 254

Tabela 2

BSA (mg/ml)	Kalcytonina (UI)	Średnia wielkość kapsułek (nm)	Udział procentowy
50	-	294	75
		3000	25
100	-	215	30
		1040	70
150	-	520	22
		1930	78
300	-	225	2
		2610	98
300	1100	225	1
		4690	99

Wyniki zawarte w tabeli 2 wskazują, że obecność w fazie wodnej biopolimeru, takiego jak albumina surowicy bydlęcej (jak w japońskim zgłoszeniu patentowym 61521/85) nie pozwala na uzyskanie środka według wynalazku, zawierającego homogenną populację nanokapsułek o średniej wielkości mniejszej od 500 nanometrów. Udział procentowy nanokapsułek maleje w miarę zwiększania ilości BSA obecnej w fazie wodnej i jest praktycznie zerowy, gdy ilość ta równa jest 300 mg BSA na mililitr fazy wodnej.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Środek farmaceutyczny w postaci koloidalnej zawiesiny nanokapsułek o ściankach utworzonych z poli(2-cyjanoakrylanu alkilowego), w którym rodnik alkilowy zawiera od 1 do 6 atomów węgla, a nanokapsułki zawierają fazę wodną, w której jest rozpuszczona lub zawieszona substancja terapeutycznie czynna, znamienny tym, że stanowi zawiesinę nanokapsułek w oleju zawierającym rozpuszczony środek powierzchniowo czynny w ilości od 0,1% do 20% wagowych w przeliczeniu na objętość fazy olejowej, przy czym średnica nanokapsułek jest mniejsza niż 500 nm, a faza wodna nanokapsułek o pH od 1 do 7 zawiera rozpuszczony w niej środek powierzchniowo czynny w ilości 1% do 10% wagowych w przeliczeniu na objętość fazy wodnej, zaś stosunek objętościowy fazy wodnej do fazy olejowej wynosi od 1:100 do 20:100.
2. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że jako substancję terapeutycznie aktywną zawiera golipeptyd lub wielocukier.
3. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że jako substancję terapeutycznie aktywną zawiera kalcytoninę, somatostatynę, insulinę lub heparynę.
4. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatkowo faza wodna zawiera od 100 pl do 1000 μΐ, korzystnie od 200 pl do 500 μΐ etanolu na ml fazy wodnej.
5. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że jako olej zawiera olej roślinny, olej mineralny lub związek oleisty wybrany spośród benzoesanu benzylowego i glicerydów wyższych kwasów tłuszczowych.
6. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że jako środek powierzchniowo czynny w fazie wodnej zawiera środek wybrany z grupy obejmującej laurylosiarczan sodowy, dioktylosulfobursztynian sodowy, polioksyetylenowane estry kwasów tłuszczowych i sorbitanu, mieszane pochodne tlenku etylu i glikolu propylenowego, glikol polietoksyetylenowy, korzystnie laurylosiarczan sodowy.
7. Środek według zastrz. 1, znamienny tym, że jako środek powierzchniowo czynny w fazie olejowej, zawiera środek wybrany z grupy składającej się z estrów kwasów tłuszczowych i sorbitanu i rozpuszczalnych soli kwasów żółciowych, korzystnie jednooleinianu sorbitanu.
8. Sposób wytwarzania środka farmaceutycznego w postaci koloidalnej zawiesiny nanokapsułek do podawania leków o ściankach utworzonych z poli(2-cyjanoakrylanu alkilowego), w którym rodnik alkilowy zawiera od 1 do 6 atomów węgla, a nanokapsułki zawierają fazę wodną, w której jest rozpuszczona lub zawieszona substancja terapeutycznie czynna, w którym

a) przygotowuje się fazę wodną stanowiącą roztwór lub zawiesinę substancji terapeutycznie aktywnej,

b) dodaje się powoli, mieszając, tę fazę wodną do fazy olejowej,

c) do otrzymanej emulsji typu woda w oleju dodaje się, mieszając, co najmniej jeden

2-cyjanoOcrylan alkilowy, którego rodnik alkilowy zawiera od 1do 6 atomów węgla, w postaci niezmienionej pod nieobecność rozpuszczalnika, i prowadzi się polimeryzację 2-cyjmoakrylanu alkilowego w temperaturze pokojowej, znamienny tym, że przygotowuje się fazę wodną o pH od 1 do 7, zawierającą środek powierzchniowo czynny w stężeniu od 1% do 10% wagowych w przeliczeniu na objętość fazy wodnej, dodaje się tę fazę wodną do fazy olejowej zawierającej środek powierzchniowo czynny w stężeniu od 0,1 % do 20% wagowych środka powierzchniowo czynnego w przeliczeniu na objętość fazy olejowej, i polimeryzuje się 2-^;yy:a^^a^lan alkilowy w ciągu 3 do 8 godzin.

173 254
9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że jako substancję aktywną terapeutycznie stosuje się kalcytoninę, somatostatynę, insulinę lub heparynę.
10. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że dodatkowo faza wodna zawiera od 100 pl, do 1000 pl, korzystnie od 200 pl do 500 pl etanolu na ml fazy wodnej.
11. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że w fazie wodnej jako środek powierzchniowo czynny stosuje się laurylosiarczan sodowy.
12. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że w fazie olejowej jako środek powierzchniowo czynny stosuje się jednooleinian sorbitanu.