SE440450B - Forfarande for direkt framstellning av liposomer innefattande aktiva substanser - Google Patents

Description

7909282-1 ned en äggfosfolipidemulsion i vatten eller en fysiologisk koksalt- lösning eller buffertlösning, följt av omröring. Det före- dragna förfarandet består i användning av den teknik som normalt användes för upplösning av torra pulver eller lyo- 5 filat med ett lösningsmedel, dvs. - uppsugning av fosfolipidemulsioner med en spruta - utmatning av innehållet i sprutan i en behållare (ampull eller flaska) med terapeutiskt aktiv substans i torrt eller lyofiliserat tillstånd 10 - skakning av ampullen eller flaskan för att för- bättra lösbarheten _ - uppsugning av lösningen med spruta, och eventuellt återutsprutning av lösningen i behållaren och förnyad uppsugning därav. 15 Vid detta tillfälle innehåller sprutan en fin suspension av liposomer i en vattenhaltig omgivning vilka omgiver inom sin struktur det terapeutiskt aktiva ämnet. 20 Som en fosfolipidemulsion kan varje vattenemulsion av fosfo- lipider från sojabönor, cerebral cortex, ägg osv användas.

En föredragen emulsion är den som framställes med utgångs- punkt från gulan i ett färskt ägg i enlighet med det för- 25 farande som beskrivits i den italienska patentskriften 989 501 från samma sökande med titeln "Enstegsmetod för extraktíon av fosfolipider, lipider och fosfovitin ur gulan i hönsägg". 30 Följande exempel belyser uppfinningen utan begränsning till vad som där angives.

Exempel l En ex-ovo fosfolipidemulsion framställdes enligt med ovan 35 anförda italienska patentskrift 989 501 på följande sätt: 1000 färska ägg sönderslogs och gulan separerades från albuminet. Gulorna sönderslogs och överfördes till ett 10 15 20 25 30 35 7909282* extraktionskärl innehållande 70 liter etylalkohol 90,5% ur rumstemperatur (22-25%). Efter 24 timmar, varunder den koagulerade massan omrördes med jämna mellanrum för att underlätta extraktion av lipiderna, filtrerades alkohol- extraktet först genom ett lager gasväv i extraktorns neder- del och därefter genom ett veckat filtrerpapper. Fíltratet i förening med ett andra alkoholextrakt erhållet genom att återstoden från den första extraktionen extraherades under 4 timmar med 50 liter etylalkohol, placerades i en dubbel- mantlad destillationsapparat, med varmt vatten cirkulerande i väggmellanrummet och destillationen av alkoholen påbörja- des i vakuum (2,5-4 kPa). Destillationen fortsatte till dess ett kvarvarande innehåll av cirka 25% alkohol förelåg var- vid 12,5 liter steril fysiologisk lösning slogs i destilla- tionsapparaten och destillationen fortsatte till dess alko- holen fullständigt avlägsnats.

Den återstående produkten i destillationsapparaten fördela- des mellan ll sterila 5-liters kolvar, var och en innehål- lande 2,5 l av sterilt fysiologisk lösning, varefter kolvar- na fick stå ca 12 timmar för att tillåta utfällning av fos- folipiderna. Vid slutet av denna tidsperiod dekanterades den överstående fysiologiska lösningen och den sedimenterade produkten utgjordes av en stabil emulsion vilken sedan den utspätts på lämpligt sätt kan överföras direkt till ampul- ler.

Analys med tunnskiktskromatografi av den dispergerade emul- sionsfasen gav följande procentuella sammansättning: Fosfatidylcholin (lecitin) 71,4 Fosfatidyletanolamin (cefalin) 15,4 Lysofosfatidylcholin 7,3 Sfyngomyelin 4,1 Fosfatídsyra 0,4 Andra icke identifierade fosfo- lipider 1,4 100,0 .7909282-1 10 15 20 25 30 35 Användning av fosfolipidemulsion framförd på ovan beskrivet sätt ledde till bildning av fem olika suspensioner med ut- nyttjande av följande framställningstekniker: 1) Ljudbehandling. Fosfolipidblandningen suspenderades i vatten (A150 mg/ml) och utsattes för ultraljudbehandling med en Ultratip apparat (vågenergisystem) med en styrka av varierande mellan 40 och 60 vatt. Temperaturen hölls mellan 4 och 6% under hela förfarandet. Efter åtskilliga minuters ljudbehandling erhölls en suspension av trans- parenta liposomer (SUV), med klart gul färg, vilken elue- rade i en kolonn innehållande Sephadex G 50 för att sepa- rera eventuella miceller med större dimensioner. 2) Virvelomrörning. Fosfolipidblandningen i vatten utsattes för en virvelomröring under 1 timme och användes utan ytterligare behandling. I 3) Manuell omröring. Fosfolipidblandningen användes i vatten efter att ha utsatts för manuell omröring under fem minu- ter. 4) Sprutomröring. Fosfolipidblandning i vatten användes efter efterföljande uppsugningar och utstötningar ur en spruta för intramuskulära injektioner. 5) Samma teknik som beskrevs i (4) men med utstötning och uppsugning av vätskan i en ampull innehållande lyofili- serat adrenokortikalt extrakt med följande procentuella sammansättning: Aldosteron 5,5% Kortikosteron 26,4% Kortison 13,7% Hydrokortison 17,0% 11-dehydrokortikosteron 17,6% 17-hydroxi-11-deoxikortikosteron 5,1% Övrigt 14,7% De fem olika suspensionerna jämfördes med användning av infraröd och ultraviolett spektrografi, kärnspinnresonans och elektronmikroskopi under följande experimentella förut- sättningar: a) 10 b> 15 20 25 30 35 c) 7909282- Infraröd och ultraviolett spektrografi Infrarödspektrum hos fosfolipidblandningen, ensam och i närvaro av adrenokortikalt extrakt upptecknades på en Perkin-Elmer 577 spektrofotometer med en avsökningstid på 15 minuter.

Motsvarande ultravíolettspektrum (lösníngsmedelç petro- leum : eter 30:50) upptecknades på en spektrofotometer av typ Beckman DK-2 med användning av en kvartsfell med en 1 cm sida.

Kärnspínnsresonansmätningar 3C spektrum (i D20 och i CDC13) upptecknades med en spektrometer av typ Bruker WH 90 vilken arbetade vid 22,63 MHz i ett Fourier arrangemang.

Experimentvillkoren var följande: Impulsbredd 306, antal impulser mellan 20000 och 30000, 16K minne, Sw på 6000 Hz, omgivningens temperatur, inre slutning på lösnings- medlets deuterium (CDCL3 eller D20). Värdena På den ke- miska förskjutningen bestämdes i jämförelse med tetra- metylsilan (TMS) som användes som inre standard för lös- ningar i CDCI3 och yttre för suspensioner i D20. Proton- spektra upptecknades vid 90 MHz med ett instrument av typ Bruker HX90, vilket arbetar med en kontinuerlig våg- punkt; DSS användes som inre referens och slutning.

Exemplen framställdes med användning av metoderna 4 och 5 ovan.

Elektronmikroskopi Elektronmikrofotografier upptogs med användning av ett instrument av typ Siemens Elmiskop 102 och observationer- na gjordes under negativ kontrast med volframfosforsyra 2%.

RESULTAT Infraröd- och ultraviolett-spektrum: Infrarödspektrum av fosfolipidblandningen möjliggjorde bestämning av närvarande signaler, vilka visas i tabell I.

Ultraviolettspektrum kan man endast bestämma närvaro av fettsyra med dubbelbindningar bundna till sidokedjorna _79o92s2-1 5 10 15 20 25 30 35 av den förestrade eller fria glycerolen.

Tillsats av kortikosteridextraktet orsakar ingen märkbar förändring av de i spektra förevarande signalerna.

Blektronmikroskopi: Mikrofotografierna i fig. 1-5 visar resultat erhållna med följande prover: 1) manuell omröring under 5 minuter Fig. 1A x 15000 ” _1B x 60000 skenbar diameter av vesiklarna >5000 A 2) virvelomröring 1 timme Fig. 2A x 15000 " 2B x_60000 skenbar diameter av vesiklarna 1000-10000 A 3) ljudbehandling under 15 minuter Fig. 3A x 15000 " 3ß_x 60000 skenbar diameter av vesiklarna 300-1000 A 4) sprutomröring Pig. 4A x 15000 " 4B k 60000 skenbar diameter av vesiklarna 1000-2500 A 5) sprutomröring (figurerna hänför sig till fosfolipíd- blandningen i närvaro av kortikosteroidextraktet) Fig. 5A x 15000 " ss § eoooo skenbar diameter av vesiklarna 1000-2000 A vid granskning av mikrofotografierna framgår att förfarande för framställning av fosfolipidsuspensionen bestämmer struk- turen hos de bildade vesiklarna. Suspensioner erhållna ge- nom enkel mer eller mindre förlängd omröring avslöjar vesiklar som är i allmänhet större och icke jämna till diametern och strukturellt liknande dem av MLV typ. Suspen- sioner erhållna genom användning av spruta avslöjar i stäl- let vesíklar med klart mindre dimensioner än de föregående, mycket mera homogena i diameter och av samma typ som de som kan framställas genom användning av ljudbehandling (SUV).

Kärnspinnresonans: 3 Protonkärnspinnresonans ochí C spektra av fosfolipid- 10 15 20 25 30 35 7909281 blandningen i CDCI3 ger värden på den kemiska förskjut- ningen (hänförande sig till TMS) av olika resonansband vilka framgår i tabell II och III tillsammans med vissa ytterligare fakta. 1H och 13C spektra av samma blandning i D20 ger kemiska förskjutningsvärden och resultaten anges i tabellerna IV och V.

Allmänt kan sägas att dessa spektra visar mycke; större linjebredd i jämförelse med motsvarande spektra i CDCI3 lösningar.

I 13c spektrum kan eme11ercia klart påvisas åtskilliga linjer centrerade vid 19,6, 60,26 och 63,58 ppm och är mycket trängre och är jämförbara i bredd med spektra i kloroform. 13C spektrum av fosfolipidblandningen i närvaro av adrenokortikalt extrakt i D20 och i CDCl¿ är i huvudsak identiskt med den som erhålles i frånvaro av lyofiliserat extrakt.

Exemgel 2 För att bestämma den grad till vilken ett adrenokortikalt extrakt kan inneslutas i en fosfolipidemulsion, använd för bildning av liposomer enligt föreliggande uppfinning, ut- fördes följande experiment med användning av lyofiliserade ampuller var och en innehållande 390/pg kortikoid med föl- jande procentuella sammansättning (beräknade som hydrokor- tison): Tetrahydrokortison 0,20% Aldosteron 5,28% 11-dehydrokortikosteron 17,58% Kortíkosteron 26,38% Kortison 13,78% Hydrokortison 17,00% 17-hydroxi-11-desoxikortikosteron 5,13% Andra fraktioner 14,65% 1oo,oo% . .7909282-1 10 15 20 30 35 För att frigöra de adrenokortikala extraktet i fosfolipid- emulsionen användes den teknik som beskrives i steg 5 i exempel 1.

Experimenten genomfördes enligt följande plan: 1) 2) En lyofiliserad ampull innehållande 390/ugenrenokortikalt extrakt upplöstes i 15 ml H20 (kontrollprov), hölls 16 timmar vid 10% och analyserades sedan på samma sätt som de andra lösningarna.

Fyra lyofiliserade ampuller innehållande"samma mängd adrenokortikalt extrakt upplöstes i 20 ml fosfolipid- emulsíon ex-ovo 5% i fysiologisk lösning. 2a) 10 ml av den kortikosteroida lösningen i fosfolipid- emulsionen tilläts avsätta sig vid ca 10% i 16 timmar.

Nästan alla fosfolipider kvarstannade i behållarens bot- ten och den överstående vätskan gjordes klar genom centri- fugering vid 1000 rpm under 5 minuter. Fem ml av den centrifugerade vätskan utspäddes till 15 ml med H20. 2b) 5 ml av lösning 2), dvs. innehållande kortikosteroider 3) och fosfolipider vilka icke separerades vare sig genom vila eller centrifugering, utspäddes med 15 ml H20.

Samtidigt som de 20 ml fosfolipidemulsion utan kortikos- teroid, framställdes två lösningar med samma förfarande med användning av lösningarna 2a och 2b varvid erhölls två lösningar 3a använd för kontroll av analysen av lös- ningen 2a och 3b används för kontroll av lösningen 2b.

Analys av alla lösningarna skedde genom att 15 ml av vardera extraherades med 10 ml x 4 kloroform. Kloroform- extrakten avvattnades med vattenfritt natriumsulfat och vakuumtorkades. Ãterstoden uppsamlades med 10 ml 95% etanol och utsattes för en kolorimetrisk reaktion med tetrazoliumblâtt (på 1 ml alkoholisk lösning).

Följande resultat erhölls: 10 15 20 25 30 35 7909281 KORTIKOSTEROIDBESTÄMNING ( Ng/15 ml) I Lösning 1 Lösning 2 Lösning 3 Kortikoste- Fosfolipider + Kortikoste- Fosfolipider enbart roider 2a överstå- roider 2b 3a överstå- 3b ende vätska totalt ende totalt 345 57 410 O 141 345 - 57 345 satsen att halten kortikosteroider bibehålles av fosfo- Av beräkningen x 100 = 83,5% kan man cra slut- lipíderna. (410-141)-57 410-141 X m0 Som en kontroll ger en beräkning av ett värde av 79% i god överensstämmelse med det föregå- ende. (Det kan noteras att fosfolipiderna ensamma ger en reaktion med tetrazoliumblått vilket måste hållas i minnet.) Från ovan beskrivna experiment kan man härleda att fos- folípíderna i form avliposomer bibehåller den största delen (ca 80%) av kortikosteroiderna närvarande i lös- ningen.

Exempel 3 Användning av en suspension av kortikosteroider innehållande liposomer framställda i enlighet med föreliggande uppfinning användes för farmakologiska prover av överlevandet hos adre- naléáomiserade möss på följande sätt: Bxperimentet genomfördes på schweiziska möss av Morini stam transabdominalt adrenáektomiserade under eteranestesí.

Mössen var adrenahktomiserade omedelbart efter uppvaknandet (meaelvikt 101' 1 g).

De adrenalektomiserade mössen delades i fyra grupper: en grupp tjänade som kontroll de andra tre íngavs en enda injektion av det lyofiliserade adrenalsteroida blandningen med följande komposition: 11-desoxi-17-hydroxikortikosteron 6%; 11-dehydrokortikosteron 1l,5%; hydrokortison 31%; 1909282-1 10 15 20 25 30 35 10 aldosteron 2,9%; kortikosteron 18,22%; övriga fraktioner 4,6%. Blandningen dispergerades i respektive destillerat vatten; sesamolja; eller i fosfolipidblandning erhållen ur 5% ägguleemulsion i fysiologisk lösning använd i exempel 1 med användning av det förfarande som beskrevs i steg 5 i nämnda exempel.

Injektionen gjordes under dorsalhuden i interskapularområ- det, 5 minuter före adrenalektomi varvid den totala injice- rade volymen var 0,4 ml per djur. Djuren hölls vid en tem- peratur av 22% i TÉ, en relativ fuktighet av 60 med en 24 timmars dag och natt rytm (12 timmar i ljus/24) under hela experimentförloppet.

Mortaliteten per timme i både behandlade och kontrollgrup- per upptecknades under 66 timmar. Data beräknades för diffe- renser i enlighet med Student "t" och Dunnet "t" för globa- liteten av den undersökta med faktorialmetoden enligt R.A.

Fisher för "jämförelse av förhållandena" under observation olika lång tid.

RESULTAT Analys av en jämförelse av förhållanden, också erhållna med Fishers metod tillämpad vid alla tidsintervall under obser- vationerna, avslöjade som väntat en statistisk signifikant skillnad i överlevande hos djur behandlade med adrenalhor- monblandning jämfört med de obehandlade kontrolldjuren (tabell VI och VII). I fallet vattenhaltig bärare begränsa- des emellertid överlevnaden till 18 timmar. Bortom denna gräns var det praktiskt taget inget skydd för den del av dosen av kortikoider som användes när bäraren var vatten.

Kontrast härtill var förhållandet möss som överlevde med adrenokortikala hormoner burna i fosfolipider jämfört med kontrolldjuren mycket uppenbar (tabell VI) och redan från tolfte timmen högst signifikant (tabell VII). I det fallet där djuren istället behandlades med hormoner uppburna i olja var förhållandet överlevande jämfört med kontrolldjuren 7909282- 11 statistiskt signifikant (P 0,05) med början från den ader- tonde timmen och till försökets slut vid trettio timmar. Överlevnadsprocenten i förhållande till bäraren visar där- för klart en ökning av det hormoniella skyddet beträffande fosfolipidbäraren (tabell VI). I jämförelse med djur behand- lade med adrenokortikalt hormon i vatten överskred överlev- naden den 36 timmen och var uppenbar åtminstone till den 66 timmen (tabell VII). Även injektion av adrenalt hormon i olja förefaller klart förlänga överlevnad jämfört med hormo- ner i vatten varvid skyddet emellertid är propcrtionellt mindre än det som erhålles med adrenala hormoner och fos- folipidblandningen.

Etthundra procent av djuren, behandlade med kortikalt hormon i vattenhaltig bärare, hade avlidit efter den trettionde timmen. Vid den sextionde timmen hade 100% av djuren behand- lade med kortikalt hormon i oljebärare avlidit, under det att 25% av djuren som var behandlade med kortikalt hormon, vilket injicerats med fosfolipider fortfarande levde. 39092824 12 TABELL I Äggfosfolipidsuspension - Infrarödspektrum Vågtal (cm_1 2915 och 2845 med terasspunkt vid 2948 1725 1460 och 1380 ) Bestämning sträckning av CH2 grupper och avslutande CH3 grupper sträckning av CO-ester grupper böjning av CH2 grupper och CH3 avslutande grupper a) b) 1235 1090 och 1050 a) b) a) 970 b) vibration av CH2 och CH3grupper sträckning av PO grupper vibrationer av avslutande CH3grupper sträckning av P-O-C grupper (alifatisk) deformiteter från planet av gruppen -CH=CH- (trans) i sfungomyliner sträckning av P-0-C gruppen (alifatisk) TABELL II Kärnspinnresonans data -- dqppm av TMS) in 1 cocl 7909282 13 3 Beteckningar 0,89 1,27 2,03 2,30 2,83 3,37 3,91 4,33 5,36 bred multipel Avslutande CH3 grupper -(CH?)n- i fettkedjor CH2 allylgrupper CHZCO =CH-CH2-CH: + N (CH3)3 cH2N full, ca? op -CHZO glycerol a CH = ; gu-0 . 7909282-1 14 TABELL III Kärnspinnresonans data -- 13C i CDCI3 J-(ppm av TMS) Beteckningar 11,66 -cfl3 13,89 avslutande -CH3 18,52 19,23 20,95 22,37 CH2 CH3 22,50 23,70 24,73 CH2 CHZ CO 25,44 = CH CHZ CH = 26,35 27,03 = CH2 CH = 27,81 28,07 29,04 29,13 -(CH2)n- fett kedjor 29,52 31,34 31,72 CH2 CH2 CH3 33,96 34,12 cn-xz cø 35,61 36,03 36,35 37,19 39,36 CHZN etanolamin 39,65 42,15 50,06 54,15 Kr (cn3>3 56,64 kolatomer í glycerol 59,46 och alkoholkedjor vilka 62,91 förestrar fosfatet fofls. 7909282 15 TABELL III (forts.) Kärnspínnresonans data -- 13C i CDCl3 Å (ppm av TMS) Beteckningar 63,54 88,18 . 70,53 än-o 71,11 \ 121,18 CH2 = (vinylgrupper) 127,75 127,95 128,17 128,46 CH = cn 128,79 128,88 129,5 129,82 130,05 130,31 140,99 :LC = (kvartenära på dubbelbind- ningar) 172,93 - CO ester 173,32 Det fanns ingen variation i läget för signalerna i närvaro av adrenokortikala extrakt. _79o92a2-1 16 TABELL IV Kärnspinnresonans data -- 1H i D20 ¿'(ppm av DSS) Beteckningar 0,93 CH3 avslutande grupper 1,33 -(CH2)n-kedja 2,11 CH2 allylgrupper, CH,C0 3,29 x'~'1(c143)3 Provet utfördes med mycket breda band; signalen av CH= doldes av den hos vatten (4,79 ppm). 7909282~' 17 TABELL V Kärnspínnresonans data -- 13C i D20 §'(ppm av TMS) Beteckningar 16,6 bred avslutande -CH3 grupper 19,61* 25,34 bred CHQ CH3 31,72 35,44 mycket bred -(CH2)n-fettkedjor 56'35 å breda band É (CH3)3 56,93 60,2 * 65,38* 130,62 mycket bred CH = 131,07 * dessa signaler var smala med Äš r f jämfört med signalerna i kloroformlösning.

I närvaro av adrenokortikalt extrakt var 13C spektrum iden- tiskt med undantag för tre smala och väldefinierade signaler vid 66,0@, 72,21 och 73,79 ppm. '7909282-1 18 »cmxflmflcmfim wzufi uwuflafifl IOWMOM H MMNMUXÜ «.« m m> N «>@_oN H oq »Hm¥H»uoxø=@~ø< Aw mfifio flo.o o.w w m> N lëmmwm M »xmuuxm «o.o m.« w m> fi mo«.wfl H om »Hm»fl»uoxo=@»v< Am C0¥MM> ßmhwflflfiß lmwn fl uxmuuxm mo.o m.~ M m> « fl««.> H mfl »Hm»fl»»oxo=w»u< ^~ cwuum> Qcmxflwficmflm wxufl w_o N m> « fi>@.« H wa ßmuwfiflfißmwa AH mm H m wcmxflwficmflw :uz QÜCCDO umEEfiumum:>wHum>0 mcflfivcmcmm mumumnwflafiflomwom :oo mumumnwfiflo .wumuwncwu@m> A uxmunxm NflNXHHhO2OCÜUÜfl UÜE ÜCHHÜCMCUQ SUO MWÛE 0UMh®wfiEOHMÜHflCUhUfl HÜM UMC>ÜAhU>Û mhMEEHF H> JAmm 7909282* 19 Åuxmupxc pflmxfiuuoxccwuwm .m>U .wfimcøuusmcufiuuou ouumuuww n WUB “QGC wfimvhmßumwhmw>ßg uwcxfifioccmm *H flfiflw ucmxfimflcwfim uwzxfifloccmw fim flflwß Emxwmficmflm *X X ll II mfifio + mom N.m@ w.@m >.mm >.@m w,~« o.mm o.o~ m.mfi «.@« 0.906 w> wfiafifiowmow + mun mflflo o,@o~ o.oofi @.@m w.wm w.wm x@.m m.mfl m.- w.@N ~,mw + www w> omm + muw wflnflfiowwaw o.om @.ofi m.o~ m,o« xx>.o x:>,@ xo.« xx>.« o.«fl o.om + nom m> om: + wum o.oo« o.oofl w.wm æ.@m w.wm xw,m x@.m xx@.o w.~« @.wm mfiflo + mmm w> Hfloupcoz vfinfifiommow o.om m.o« m.o« m.o« xx>.o xx>.@ xx~.o x*«.o *N.m m.mN + mom w> HHou»=ox o.oofi ø.oo@ o.@o« Q.oo« 0.0o« @.Qo« @.m~ m>.« m.mN om omm + mom m> Hfioupcox Q ww L om C wm C ww c mm ß Cm c fim Q wa n Nfl 1 w B m I x H 4 o 2 2 < m w uwcwflm .<.m umflflcw zcmvouwš mfiflmfiuouxmw umfiflm muxwufiv: :mv ßmflflcw mUuwmE0cwm Cmësflu muumfiwofiuxwm :UG muumwm cmflfiwë Umumflnum ummcfififlcmzmn mn» 500 Hfiouucox cm cmflflwë wmfimuwmëmh HH> AJmm

Claims (3)

1. '7909282-1 20 Patentkrav l. Förfarande för direkt framställning av liposomer inne- fattande aktiva substanser, k ä n n e t e c k n a t av att den aktiva substansen upplöses i en äggfosfolipidemulsion i vatten eller fysiologisk koksaltlösning med uppsugning och ut- stötning av blandningen med en spruta i en ampull eller flaska innehållande aktiv substans i form av antingen ett torrt pulver eller ett lyofilat.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att som fosfolipid emulsion användes en fosfolipid emulsion framställd ur gulan från hönsägg.

3. Förfarande enligt krav l, för framställning av liposomer innefattande terapeutiskt aktiva ämnen, k ä n n e t e c k n a t av att det aktiva ämnet utgöres av ett adrenokortikalt extrakt.