Verfahren zur Co-Mahlung von Stoffen und Lactose mittels Strahlmühlen
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Verfahren zur Co-Mahlung von Stoffen und Lactose in Strahlmühlen und die damit erhältlichen mikronisierten Stoff-Lactose- Gemische.
Viele Stoffe werden zur Verbesserung ihrer Eigenschaften mechanisch zerkleinert. Dieser Verfahrensschritt vergrößert die Oberfläche des Stoffes und kann so z.B. bei der Herstellung von Arzneimitteln die Lösegeschwindigkeit oder die Bioverfügbar- keit von Wirkstoffen erhöhen. Die Oberfläche des Wirkstoffes kann darüber hinaus das Freisetzungsprofil beeinflussen (EP-A-047899). Für die Arzneistoff-Formulierung sind diese Parameter von großem Interesse.
Zum Zwecke der mechanischen Verkleinerung können Stoffe mit Zusatzstoffen ge- meinsam vermählen werden (Co- Vermahlung). Dieses Prinzip ist seit langem bekannt (US-3, 868,472); Wirkstoffe werden dabei meist gemeinsam mit einem Komplexbildner (z.B. Cylcodextrinen) gemahlen, um die Löslichkeit, Lösegeschwindigkeit und/oder Bioverfügbarkeit des Stoffs zu verbessern. Oft wird dabei parallel zur Verbesserung der Stoffeigenschaften eine Amoφhisierung oder teilweise Amoφhisierung dieses Stoffs beschrieben (Moyano, J. R., et al., Int. J. Pharm. 157,
2, 239-43, 1997; Sugimoto, M., et al., Int. J. Pharm. 160, 1, 1 1-19, 1998).
Die Zerkleinerung (Mikronisierung) der Stoffe wird unter anderem in Gasstrahlmühlen durchgeführt, z.B. in Spiralstrahl- oder Fließbettgegenstrahlmühlen.
Als weitere Bauarten von Gasstrahlmühlen sind neben Spiralstrahl- und Fließbettgegenstrahlmühlen noch bekannt: Ovalrohrstrahlmühlen, Prallplattenstrahlmühlen, auch Targetmühlen genannt, und Gegenstrahlmühlen mit Strahlrohren (Produkt wird druckseitig eingespeist und mit der expandierenden Luft beschleunigt).
Hierbei können jedoch, abhängig vom verwendeten Stoff, Probleme auftreten, indem sich an der KammerinnenwanJ der Mahlkammer Materialablagerungen (Anbackungen) bilden. Die Mühle muss deshalb in regelmäßigen Abständen von diesen Anbackungen befreit werden, was das Verfahren für die Produktion nicht praktikabel bzw. wirtschaftlich attraktiv macht.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass sich das beschriebene Problem durch den Zusatz von Lactose (Milchzucker) und gemeinsame Mikronisierung des Stoff-Lactose-Gemisches (sog. Co-Mahlung) beseitigen lässt. Hierbei wird der Stoff mit Lactose in einem Verhältnis von 100 : 10 - 85 (w/w) vermischt. Bevorzugt ist eine Vermischung des Stoffs mit Lactose im Verhältnis 100 : 15 - 60 (w/w), besonders bevorzugt 100 : 20 -50 (w/w). Dabei kann durch den Zusatz von Lactose der Materialaufbau in der Mühle auf ein unkritisches Maß reduziert und dadurch die Laufzeit der Strahlmühle erheblich verlängert werden.
Dies ist insbesondere insofern überraschend, da Zusatzstoffe, wie z.B. Calcium- phosphat, die erfindungsgemäßen Vorteile des reduzierten Materialaufbaus nicht aufweisen. Darüber hinaus tritt mit anderen Materialien, wie Calciumphosphat oft Metallabrieb auf, der zu einer Verfärbung des Mahlprodukts führt. Dies ist bei der Herstellung von Arzneimitteln oder Lebensmitteln nicht akzeptabel. Darüber hinaus weist die Lactose den Vorteil auf, dass sie pharmazeutisch unbedenklich und aus der mikronisierten Mischung für den Fall nicht wasserlöslicher Stoffe leicht herauslösbar ist, was bei der Prozesskontrolle z.B. für die Partikelgrößenmessung vorteilhaft ist. Die Eigenschaften der aus mikrofeinen Mischungen hergestellten Tabletten, wie Kompaktierbarkeit oder Tablettenzerfall werden durch die Lactose nicht negativ beeinflusst.
Die Ausgangspartikelgröße der Lactose ist beim erfindungsgemäßen Verfahren praktisch ohne Einfluss: Bevorzugt werden Partikel mit einem Mittelwert der Partikelgrößenverteilung (Volumenverteilung) von 75 μm bis 300 μm.
Als mikronisiert im erfindungsgemäßen Sinne gelten Stoffe, bei denen 90 % oder mehr eine Größe von kleiner oder gleich 25 μm aufweisen. Die Prozentangabe bezieht sich hierbei auf die Anzahl der Teilchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Co-Mahlung eignet sich grundsätzlich bei allen
Stoffen, deren Mahlverhalten die beschriebene Problematik aufweist, wie z.B. Wirkstoffen aus der Medizin oder Tiermedizin oder Pflanzenzucht, Zusatzstoffen aus der Lebensmitteltechnologie, Stoffen aus der Reaktionsfuhrung und Katalyse, organische Pigmente oder Stoffen aus der Flüssig- oder Oberflächenbeschichtungstechnologie (hier auch Mahlgut genannt). In einer Ausfuhrungsform der Erfindung handelt es sich bei den zu mikronisierenden Stoffen um Wirkstoffe, insbesondere um Herzkreislaufmittel und insbesondere um substituierte Pyrazolderivate wie 5-Cyclopropyl-2- [ 1 -(2-fluoro-benzyl)- 1 H-pyrazolo[3 ,4-b]pyridin-3-yl]-pyrimidin-4-ylamin oder 2-[ 1 - (2-Fluoro-benzyl)-lH-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-yl]-5-moφholin-4-yl-pyrimidin-4,6- diamin.
Der zu mikronisierenden Mischung können selbstverständlich weitere Stoffe zugemischt werden, die das Co-Mahlverhalten nicht negativ beeinflussen. So können z.B. im Falle der Co-Mahlung von Wirkstoffen weitere Ηilfsstoffe der pharmazeutischen Technologie beigemischt werden wie Sprengmittel, Schmiermittel, Matrixbildner,
Füllstoffe, Dispergierhilfsmittel, Tenside usw.
Durch Variationen der Mahlbedingungen wie z.B. der Drehzahl eines Sichterrades oder des Mahldrucks kann die Feinheit und Oberfläche des Mahlgutes eingestellt werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind weiterhin Zusammensetzungen zur oralen Applikation, enthaltend mikronisierten Wirkstoff und mikronisierte Lactose, insbesondere Tabletten und magensaftresistente Tabletten, Ηartkapseln, Weich- kapseln, Dragees, Pillen, Granulate, Pellets, Pulver und Suspensionen. Alle ge-
nannten Arzneiformen können auch durch Überzuge oder Zuschlagstoffe in ihrem Freisetzungsverhalten modifiziert werden.
Die nachfolgenden Ausfuhrungsbeispiele sollen die Erfindung näher beschreiben, ohne diese jedoch in irgend einer Weise einzuschränken.
Ausführungsbeispiele
Beispiel 1
Einsatzstoff Menge [mg/Tabl.] Menge [%] Ansatz [g]
WirkstoffA 100,00 68,42% 136,84 kristallin
Lactose 200 mesh 40,00 27,37% 54,73
Natriumlaurylsulfat 0,36 0,25% 0,49
(Texapon)
Natriumcarboxy- 4,35 2,98% 5,95 methylcellulose
(Ac-Di-Sol)
Mg-stearat 1,45 0,99% 1,98
Tablette 146,16 100,00% 200,00
Herstellung:
136,84 g 5-Cyclopropyl-2-[ 1 -(2-fluoro-benzyl)- 1 H-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-yl]-py- rimidin-4-ylamin (Wirkstoff A) werden mit 54,73 g Lactose (200 mesh) im Turbula- mischer für 10 min bei 30 U/min gemischt. Die Mischung wird anschließend über eine Spiralstrahlmühle LSM 50 (Ausführung in Edelstahl, 50 mm Mahlkammer, 0,85 mm Injektordüse, 0,75 mm Mahldüsen, 14 mm Auslassscheibe, 2,5 mm Teflon- Fangdüse mit Stickstoff gemahlen. Injektordruck 5 bar, Mahldruck 4,5 bar. Mahldauer ca. 25 min) mikronisiert. Die mikronisierte Mischung wird mit 0,49 g Natriumlaurylsulfat (Texapon, Fa. Henkel, Deutschland) und 5,95 g Natrium- carboxymethylcellulose (Ac-Di-Sol, Fa. FMC, Vereinigte Staaten) sowie 1 ,98 g Magnesiumstearat (Fa. Greven, Deutschland) versetzt und erneut für 5 min im Turbulamischer (30 u/min) gemischt. Anschließend wird die Mischung zu Tabletten (146,16 mg Tablettengewicht) veφresst.
Beispiel 2
Einsatzstoff Menge [mg/Tabl.] Menge [%] Ansatz [g]
Wirkstoff B 100,00 58,82% 29,41 kristallin
Lactose 200 mesh 40,00 23,53% 1 1,76
Mikrokristalline 23,30 13,71% 6,85
Cellulose (Avicel
PH 101)
Natriumcarboxy- 5,00 2,94% 1,47 methylcellulose
(Ac-Di-Sol)
Mg-stearat 1,70 1,00% 0,50
Tablette 170 100,00% 50,00
Herstellung
29,41 g 2-[l-(2-Fluoro-benzyl)-lH-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-yl]-5-moφholin-4-yl- pyrimidin-4,6-diamin (Wirkstoff B) werden mit 1 1 ,76 g Lactose (200 mesh) im Turbulamischer für 10 min bei 30 U/min gemischt. Die Mischung wird anschließend über eine Spiralstrahlmühle LSM 50 (Ausführung in Edelstahl, 50 mm Mahlkammer, 0,85 mm Injektordüse, 0,75 mm Mahldüsen, 14 mm Auslassscheibe, 2,5 mm Teflon-
Fangdüse mit Stickstoff gemahlen. Injektordruck 5 bar, Mahldruck 4,5 bar. Mahldauer ca. 7 min) mikronisiert. Die mikronisierte Mischung wird mit 6,85 g mikrokristalliner Cellulose (Avicel PΗ 1010, Fa. FMC, Vereinigte Staaten) und 1,47 g Natriumcarboxymethylcellulose (Ac-Di-Sol, Fa. FMC Vereinigte Staaten) sowie 0,5 g Magnesiumstearat (Fa. Greven, Deutschland) versetzt und erneut für 5 min im
Turbulamischer (30 u/min) gemischt. Anschließend wird die Mischung zu Tabletten (170 mg Tablettengewicht) veφresst.
Beispiel 3
Einsatzstoff Menge [mg/Tabl.] Menge [%] Ansatz [g]
Wirkstoff A 100,00 79,26% 158,53 kristallin
Lactose 200 mesh 20,00 15,85% 31,71
Natriumlaurylsulfat 0,36 0,29% 0,57
(Texapon)
Natriumcarboxy- 4,35 3,45% 6,90 methylcellulose
(Ac-Di-Sol)
Mg-stearat 1,45 1,15% 2,30
Tablette 126,16 100,00% 200,00
Herstellung
158,53 g 5-Cyclopropyl-2-[l-(2-fluoro-benzyl)-lH-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-yl]- pyrimidin-4-ylamin (Wirkstoff A) werden mit 31,71 g Lactose (200 mesh) im Turbulamischer für 10 min bei 30 U/min gemischt. Die Mischung wird anschließend über eine Spiralstrahlmühle LSM 50 (Ausführung m Edelstahl, 50 mm Mahlkammer, 0,85 mm Injektordüse, 0,75 mm Mahldüsen, 14 mm Auslassscheibe, 2,5 mm Teflon-
Fangdüse mit Stickstoff gemahlen. Injektordruck 5 bar, Mahldruck 4,5 bar. Mahldauer ca. 25 min) mikronisiert. Die mikronisierte Mischung wird mit 0,57 g Natriumlaurylsulfat (Texapon, Fa. Henkel, Deutschland) und 6,90 g Natriumcarboxymethyl- cellulose (Ac-Di-Sol, Fa. FMC, Vereinigte Staaten) sowie 2,30 g Magnesiumstearat (Fa. Greven, Deutschland) versetzt und erneut für 5 min im Turbulamischer
(30 u min) gemischt. Anschließend wird die Mischung zu Tabletten (126,16 mg Tablettengewicht) veφresst.
Beispiel 4
Einsatzstoff Menge [mg/Tabl.] Menge [%] Ansatz [g]
Wirkstoff B 100,00 66,67% 33,33 kristallin
Lactose 200 mesh 20,00 13,33% 6,67
Mikrokristalline 23,30 15,53% 7,77
Cellulose (Avicel
PH 101)
Natriumcarboxy- 5,00 3,33% 1,67 methylcellulose
(Ac-Di-Sol)
Mg-stearat 1,70 1,13% 0,57
Tablette 150 100,00% 50,00
Herstellung
33,33 g 2-[l-(2-Fluoro-benzyl)-lH-pyrazolo[3,4-b]pyridin-3-yl]-5-moφholin-4-yl- pyrimidin-4,6-diamin (Wirkstoff B) werden mit 6,67 g Lactose (200 mesh) im Turbulamischer für 10 min bei 30 U/min gemischt. Die Mischung wird anschließend über eine Spiralstrahlmühle LSM 50 (Ausführung in Edelstahl, 50 mm Mahlkammer, 0,85 mm Injektordüse, 0,75 mm Mahldüsen, 14 mm Auslassscheibe, 2,5 mm Teflon-
Fangdüse mit Stickstoff gemahlen. Injektordruck 5 bar, Mahldruck 4,5 bar. Mahldauer ca. 7 min) mikronisiert. Die mikronisierte Mischung wird mit 7,77 g mikrokristalliner Cellulose (Avicel PΗ 1010, Fa. FMC, Vereinigte Staaten) und 1,67 g Natriumcarboxymethylcellulose (Ac-Di-Sol, Fa. FMC, Vereinigte Staaten) sowie 0,57 g Magnesiumstearat (Fa. Greven, Deutschland) versetzt und erneut für 5 min im
Turbulamischer (30 u/min) gemischt. Anschließend wird die Mischung zu Tabletten (150 mg Tablettengewicht) veφresst.
Vergleichsbeispiel A
Einsatzstoff Menge [mg/Tabl.] Menge [%] Ansatz [g]
Wirkstoff A 100,00 68,42% 410,52 kristallin
Emcompress 40,00 27,37% 164,19
Natriumlaurylsulfat 0,36 0,25% 1,47
(Texapon)
Natriumcarboxy- 4,35 2,98% 17,85 methylcellulose
(Ac-Di-Sol)
Mg-stearat 1,45 0,99% 5,94
Tablette 146,16 100,00% 600,00
Herstellung
136,84 g Wirkstoff A werden mit 54,73 g Emcompress (Calciumphosphatdihydrat, Fa. Mendell, Vereinigte Staaten) im Turbulamischer für 10 min bei 30 U/min gemischt. Die Mischung wird anschließend über eine Spiralstrahlmühle LSM 50 (Ausführung in Edelstahl, 50 mm Mahlkammer, 0,85 mm Injektordüse, 0,75 mm Mahl- düsen, 14 mm Auslassscheibe, 2,5 mm Teflon-Fangdüse mit Stickstoff gemahlen.
Injektordruck 5 bar, Mahldruck 4,5 bar. Mahldauer ca. 65 min) mikronisiert.
Dabei zeigt sich sowohl ein deutlicher Materialaufbau in der Mahlkammer, als auch eine graue Verfärbung des Mahlgutes und des Wandaufbaus durch Metallabrieb. Vor der anschließenden Tablettierung wird die mikronisierte Mischung wird mit 0,49 g
Natriumlaurylsulfat (Texapon, Fa. Henkel, Deutschland) und 5,95 g Natrium- carboxymethylcellulose (Ac-Di-Sol, Fa. FMC, Vereinigte Staaten) sowie 1,98 g Magnesiumstearat (Fa. Greven, Deutschland) versetzt und erneut für 5 min im
Turbulamischer (30 u/min) gemischt. Anschließend wird die Mischung zu Tabletten (146,16 mg Tablettengewicht) veφresst.
Vergleichsbeispiel B
200,0 g Wirkstoff A werden über eine Spiralstrahlmühle LSM 50 (Ausführung in Edelstahl, 50 mm Mahlkammer, 0,85 mm Injektordüse, 0,75 mm Mahldüsen, 14 mm Auslassscheibe, 2,5 mm Teflon-Fangdüse mit Stickstoff gemahlen. Injektordruck 5 bar, Mahldruck 4,5 bar. Mahldauer ca. 25 min) mikronisiert.
Dabei bilden sich Anbackungen im Inneren der Mahlkammer. Diese stören den Strömungverlauf innerhalb der Mühle erheblich, und müssen entfernt werden, da sich sonst die erreichbare Partikelgröße zu deutlich größeren Durchmessern verschiebt und somit das Mahlergebnis schlechter wird.