VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON MITTELN ZUR ORALEN EINNAHME UND ENTSPRECHENDE ZUSAMMENSETZUNGEN UNTER VERWENDUNG VON POLYMEREN UND DEREN BESCHICHTUNG MIT HYDROPHILEN FLÜSSIGKEITEN
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung pulverförmiger Mittel zur oralen Einnahme, Mittel zur oralen Einnahme 5 sowie deren Verwendung.
Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Mitteln in Pulverform zur oralen Einnahme bekannt. Solche Mittel können grundsätzlich als Adsorbate, Beadlets, Granulate, Pellets, Extrudate und feinteilige Pulver 0 vorliegen.
Eine Variante zur Herstellung von Sprühformulierungen ist beispielsweise in der EP 0074050 B1 beschrieben.
5 Die Herstellung von Granulaten ist ebenfalls grundsätzlich bekannt. Solche werden durch aufbauende oder abbauende Granulierung hergestellt. Bei den abbauenden Verfahren werden die Stoffe mit Granulierflüssigkeit durchfeuchtet und agglomeriert und durch Sieben auf eine einheitliche Korngröße gebracht. Bei der aufbauenden Granulierung, 0 wie sie zum Beispiel in Wirbelschichtgeräten durchgeführt wird, werden aus pulverförmigen Stoffen unter kontinuierlicher Zugabe von Granulierflüssigkeit und Trocknen Granulatkörner gebildet. Die Granulate dienen z.B. als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Tabletten oder als Füllgüter für Kapseln. Sie weisen eine bessere Fließfähigkeit und 5 Komprimierbarkeit im Vergleich zu feinteiligen Pulvern auf. Ferner können Granulate zu Pellets weiterverarbeitet werden, die eine kompakte Struktur und eine harmonische geometrische Form aufweisen.
Der Zusatz hydrophiler Komponenten zu Tablettengranulaten zur 0 Verbesserung der Komprimierbarkeit ist aus dem Stand der Technik bekannt. Die durch das Glycerin gebundene Flüssigkeit verbessert im
Falle der Tablettengranulate den Zusammenhalt der Tablettenbestandteile nach dem Verpressen. Dazu werden zum Beispiel hydrophile Makromoleküle oder sogenannte Feuchthaltemittel (wie zum Beispiel Sorbitol, Glycerin, Propylenglykol) eingesetzt, die zusätzlich ein Austrocknen der Formulierungen verhindern.
Aus der DE 42 01 179 A1 ist eine Verfahren zur Herstellung von Pellets enthaltend Arzneistoffe bekannt, bei dem die Wirksubstanz in einer tropffähigen Masse, bestehend aus hydrophilen Makromolekülen, vorzugsweise Kollagen, Gelatine, fraktionierter Gelatine, Gclatinederivaten und gegebenenfalls einem Weichmacher, insbesondere Glycerin oder Sorbit und einem Lösungsmitte), vorzugsweise Wasser oder Wasser- Alkohol-Mischungen, löst, emulgiert oder suspendiert und diese Mischung über ein geeignetes Dosiersystem zur Formgebung in eine tiefkalte Flüssigkeit, vorzugsweise flüssigen Suckstoff eintropft
In der DE 42 21 880 A1 wird Zusammensetzung enthaltend schwer wasserlösliche Arzneistoffe beschrieben, deren Stabilisierung in Lösung auf einem hydrophilen Peptid wie beispielsweise Gelatine, Kollagen, Pflanzenproteine oder Derivate davon beruht. Durch Zusatz von Weichmacher wie Polyole (Glycerin, Propylenglykol) oder Zuckeralkohole (Sorbitol, Glucosesirup) lassen sich halbfeste bis gelförmige Konsistenzen einstellen, wie in Weichgelatinekapseln.
Glycerin wird außerdem in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie als Emulgator eingesetzt und als E422 bezeichnet.
Eine besondere Form von Granulaten sind solche, die vor der Anwendung durch den Verbraucher in Flüssigkeiten, z.B. Wasser oder Fruchtsaft, eingerührt werden. Die nach dem Einrühren entstehenden Lösungen oder Suspensionen werden getrunken.
Ein besonderes Problem bei der Entwicklung und Anwendung von Granulaten aus natürlichen, halbsynthetischen oder synthetischen Polymeren ist die schlechte Dispergierbarkeit der Granulatkörper in wässrigen Flüssigkeiten. Denn die Granulatkörper werden nicht oder nur schlecht durch die Flüssigkeit benetzt. Die Granulatkörper neigen daher dazu, sich beim Einrühren zu größeren Klumpen zusammenzulagern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, pulverförmige Formulierungen zur Verfügung zu stellen, die die beschriebenen Nachteile nicht aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch eine Verfahren zur Erzeugung eines Mittels zur oralen Einnahme gelöst, bei welchem synthetische, halbsynthetische oder natürliche Polymere in Pulverform hergestellt und diese mit hydrophilen Flüssigkeiten zumindest teilweise beschichtet werden.
Geeignete synthetische Polymere sind z.B. Polyurethane, Polyacrylate,
Polymetacrylsäureester, Homo- und Copolymere des Vinylacetats.
In einer Ausführung der vorliegenden Erfindung werden organische
Polymere eingesetzt. Organische Polymere können bezüglich ihres
Ursprungs beziehungsweise Synthese natürlich, halbsynthetisch oder synthetisch sein. Beispiele geeigneter Polymere sind Polyurethane, Polyacrylate, Poly(met)acrylsäureester, Homo- und Copolymere des Vinylacetats, Polyvinylacetat, Polyacrylsäure, Polyethylenglykol, Polyvinylpyrrolidon, Cellulose, Ether, Diethylcellulose oder Celluloseester, wie Cellulosediacetat, Cellulosetriacetat, Celluloseacetat-Propionat und Celluloseacetat, Methylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropyl- methylcellulose, oder Natriumcarboxymethylcellulose (vorzugsweise solche Verbindungen mit höherer Viskosität); Butyrat, nieder substituierte
Hydroxypropylcellulose, Carboxymethylcellulose (mit 2- oder 3-wertigen Kationen), Na-Stärkeglykolat, Glykosaminglykane wie Chondroitinsulfat oder Hyaluronsäure, Collagen, Albumin, Keratine, Conchagene, Fibroin, Elastine, Chitin.
Bevorzugt werden Hydrokolloide, besonders bevorzugt auf Basis von Polysacchariden, eingesetzt.
Besonders bevorzugt ist der Einsatz von anionischen Polymeren. Hierzu zählen vorzugsweise Polysaccharide, insbesondere Polyuronsäure-haltige Polysaccharide. Besonders bevorzugt sind Alginsäuren, deren Derivate und Salze (Alginate), ausgenommen die Aluminiumsalze der Alginsäuren. Aber auch alle anderen Uronsäure-haltigen Verbindungen können erfindungsgemäß zum Einsatz kommen. Erfindungsgemäß bevorzugt ist ferner der Einsatz von Cellulose oder Cellulosederivaten. Denkbar ist die Verwendung von synthetischen oder halbsynthetischen Cellulosederivaten, wie z.B. Carboxymethylcellulose oder von Polyacrylaten.
Unter Cellulose sind wasserunlösliche Polysaccharide der Bruttozusammensetzung (C& H10 Osjn zu verstehen. Genauer gesagt handelt es sich um ein isotaktisches (-1 ,4-Polyacetal von Cellobiose (4-0- (-D-Glucopyranosyl-D-glucose).
Als Cellulosederivate werden im allgemeinen durch polymeranaloge Reaktionen chemisch modifizierte Cellulosen definiert. Sie umfassen sowohl Produkte, bei denen ausschließlich, z.B. über Veresterungsund/oder Veretherungsreaktionen, Hydroxy-Wasserstoffatome der Anhydroglucose-Einheiten der Cellulose durch organische oder anorganische Gruppen substituiert sind, als auch solche, die unter formalem Austausch von Hydroxy-Gruppen der natürlichen Polymeren
gegen funktioneile Gruppen, die nicht über ein Sauerstoffatom gebunden sind (z.B. Desoxycellulosen) bzw. über intramolekulare Wasserabspaltung (Anhydrocellulosen, Cellulosen) oder Oxidationsreaktionen (Aldehyd-, Keto- und Carboxycellulosen) gebildet werden. Auch Produkte, die unter Spaltung der C2,C3-Kohlenstoff-Bindung der Anhydroglucose-Einheiten anfallen (Dialdehyd- u. Dicarboxycellulosen), bei denen also die für die Cellulose charakteristischen Monomereinheit nicht mehr in Takt ist, werden zu den Cellulosederivaten gerechnet. Cellulosederivate sind auch über andere Reaktionen zugänglich, z.B. über Vernetzung- oder Pfropfcopolymerisations-Reaktionen.
Erfindungsgemäß vorteilhaft ist der Einsatz von Cellulose oder Cellulosederivaten in Gemisch mit Pectinen. Ebenso sind Mischungen enthaltend Alginsäure oder deren Derivate, ausgenommen die Aluminiumsalze der Alginsäure und Pektine bevorzugt.
Alginsäure ist eine lineare Polyuronsäure aus wechselnden Anteilen von D-Mannuronsäure und L-Guluronsäure, die durch -glykosidische Bindungen miteinander verknüpft sind, wobei die Carboxylgruppen nicht verestert sind. Ein Molekül Alginsäure kann sich aus etwa 150-1050 Uronsäure-Einheiten zusammensetzen, wobei das durchschnittliche Molekulargewicht in einem Bereich von 30-200 kDa variieren kann.
Das Polysaccharid Alginsäure ist ein Bestandteil der Zellwänden von Braunalgen. Der Anteil der Alginsäure an der Trockenmasse der Algen kann hierbei bis zu 40% ausmachen. Die Gewinnung der Alginsäure erfolgt durch alkalische Extraktion mit an sich bekannten Methoden gemäß dem Stand der Technik. Die resultierende pulverförmige Alginsäure ist somit rein pflanzlich und weist eine hohe Biokompatibilität auf. Sie kann unter Bildung hochviskoser Lösungen die 300-fache Menge ihres Eigengewichtes an Wasser aufnehmen. In Gegenwart von
mehrwertigen Kationen bildet Alginsäure sogenannte Gele. Die Bildung von Alginatgelen in Gegenwart zweiwertiger Kationen, wie Calcium oder Barium, sind bei Shapiro I., et al. (Biomaterials, 1997, 18: 583-90) beschrieben. Letzteres ist aufgrund seiner Toxizität für den Einsatz in Biomedizin jedoch nicht geeignet. Neben Calcium-Chlorid liefert auch Calcium-Glukonat geeignete zweiwertige Kationen. Denkbar ist auch der Einsatz von Magnesium-Salzen oder eine Mischung verschiedener physiologisch unbedenklicher zweiwertiger Kationen.
Hinsichtlich der niederveresterten Polymere ist auch der Einsatz niederveresterter Pektine erfindungsgemäß besonders bevorzugt. Pektine bestehen aus Ketten von (-1 ,4-glykosidisch verbundenen Galakturonsäure-Einheiten, deren Säuregruppen zu 20-80% mit Methanol verestert sind. Man unterscheidet zwischen hochveresterten (> 50%) und niedrigveresterten (< 50%) Pektinen. Die Molmasse variiert zwischen 10- 500 kDa. Die Gewinnung von Pektinen erfolgt durch saure Extraktion mit an sich bekannten Methoden gemäß dem Stand der Technik aus den inneren Anteilen von Citrusfruchtschalen, Obsttrestern oder Zuckerrübenschnitzeln. Die resultierenden Pektine (Apfel-Pektin, Citrus- Pektin) sind somit rein pflanzlich und weisen eine hohe Biokompatibilität auf. Sie können Unter wasseraufnahme Gele bilden.
Auch hier ist der Einsatz von Pektingelen in Gegenwart zweiwertiger Kationen, wie Calcium oder Barium bekannt. Letzteres ist auch hier aufgrund seiner Toxizität für den Einsatz in Biomedizin jedoch nicht geeignet. Neben Calcium-Chlorid liefert auch Calcium-Glukonat geeignete zweiwertige Kationen. Denkbar ist auch der Einsatz von Magnesium- Salzen oder eine Mischung verschiedener physiologisch unbedenklicher zweiwertiger Kationen.
Als weitere Verbindungen können anorganische Stoffe wie MgCI2, CaS0 , Na2C03, CaCO3, Polykieselsäuren und Tonmineralien (wie Montmorillonite, Zeolithe, Kieselsäuren) oder organische Stoffe wie Mono- und/oder Disaccharide (Mannose, Glucose, Sucrose, Sorbit), Lactose, Weinsäure oder Harnstoff eingesetzt werden.
Als natürliche Polymere sind schließlich noch Guar, Johannisbrotkernmehl, Konjakmehl, Stärke, Pektin, Sojaprotein, z.B. Vollsoja-Mehl, Milcheiweiß, Lupinenprotein zu nennen. In Betracht kommen können erfindungsgemäß darüber hinaus anionische Schleimstoffe, z.B. Xanthan, Traganth sowie unlösliche Polysaccharide, z.B. Chitin, z.B. Chitinderivate. In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die genannten Polymere zunächst in pulverförmiger Ausführungsform hergestellt. D.h., es können beliebige Pulver in beliebiger Größe hergestellt werden. Eingeschlossen hierin sind Adsorbate, Beadlets, Granulate, Pellets, Extrudate sowie Kombinationen dieser Ausführungsformen. Ebenso sind Einsatzformen denkbar, bei denen die Partikel bereits beschichtet sind.
Die beschriebenen Polymere können in Form von feinteiligen Pulvern, Adsorbaten, Beadlets, Granulaten, Pellets, Extrudaten oder Kombinationen dieser Ausgestaltungen vorliegen. Bevorzugt sind erfindungsgemäß Granulate. Die Korngröße beträgt vorzugsweise 50 - 3000 μm, besonders bevorzugt 100 - 2000 μm, höchst bevorzugt 900 - 1500 μm.
Die Herstellung der erfindungsgemäß in Pulverform vorliegenden Mittel kann mit an sich bekannten Methoden erfolgen.
Bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Granulate durch aufbauende Granulierung in der Wirbelschicht hergestellt. Die Agglomeration findet im
Batch-Verfahren oder im kontinuierlichen Fließbett statt. Der Vorteil der Wirbelschichtagglomeration liegt in der gleichzeitigen Durchmischung und Agglomeration
Die Herstellung von Granulaten kann auch dadurch erreicht werden, dass in einem Mischer Trägerstoffe und/oder sprühgetrocknete Pulver sowie ggf. Zuschlagsstoffe vorgelegt und durch Zugabe der Wirkkomponenten und/oder Binder und/oder Zuschlagsstoffe kompakte Granulate erzeugt werden. In diesem Verfahren vorzugsweise eingesetzte Mischer sind z.B. Schaufelmischer oder Pflugscharmischer. Die flüssigen Komponenten können beispielsweise aufgetropft oder aufgesprüht werden, so dass eine pastöse, klebrige Phase entsteht. Über geeignete Wahl der Drehzahl der Mischwerkzeuge und/oder schnelllaufenden Messern wird die pastöse Phase verteilt und es entstehen kompakte Granulate. Sehr große Brocken werden durch Mischwerkzeuge und Messer zerteilt und andererseits feine Pulver agglomeriert. Durch Zugabe von Hüllschichten kann nachgeschaltet im Mischer bei geringerer Drehzahl der Mischwerkzeuge und stehenden Messer oder in einem bauartverwandten nachgeschalteten Mischer erfolgen.
Die erzielten Produkte haben vorzugsweise eine Schüttdichte von 100 - 400 g/l, besonders bevorzugt von 150 - 250 g/l. Zur Herstellung der Granulate können Siebe mit einer Maschenweite von 0,3 - 3 mm, bevorzugt 0,7 - 2 mm eingesetzt werden.
Die beschriebene pulverförmige Verbindungen werden mit hydrophilen Flüssigkeiten zumindest teilweise beaufschlagt. Hierbei kann der Auftrag so durchgeführt werden, daß die Pulverteile mit der hydrophilen Flüssigkeit beschichtet sind. In einer Variante der Erfindung werden Verfahrensbedingungen und Flüssigkeitsmaße so ausgewählt, daß die
Pulverteilchen mindestens teilweise durchfeuchtet werden. Vorzugsweise ist das Ziel dieser Variante ein vollständige Durchfeuchtung der Pulverteile. D. h., die hydrophile Flüssigkeit dringt zumindest teilweise in das Innere der Pulverteile ein bzw. die Pulverteile saugen zumindest teilweise die Flüssigkeit auf.
Vorzugsweise kommen als hydrophile Flüssigkeiten Alkohole, besonders Polyole wie Polyethylenglykol, Glycerol, Propylenglykol oder Zuckeralkohole wie Sorbitol, Glucosesirup, sowie Derivate, Mischungen oder wäßrige Lösungen davon in Betracht. Bevorzugt ist Glycerol.
Die hydrophilen Flüssigkeiten werden auf die genannten pulverförmigen Polymere in einer solchen Menge aufgetragen, dass die getrockneten Endprodukte zwischen 1 und 30 Gew.-%, vorzugsweise 3 und 20 Gew-%, besonders bevorzugt 5 und 15 Gew-% hydrophile Flüssigkeit enthalten. Der Wassergehalt der Endprodukte liegt vorzugsweise nach dem Trocknen zwischen 2 und 20 Gew.-%, vorzugsweise 3 und 15 Gew-%, besonders bevorzugt 5 und 11 Gew-%.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann für die Herstellung von Arzneioder Nahrungsmitteln sowie Nahrungsergänzungsmitteln eingesetzt werden. In Abhängigkeit vom Einsatzzweck können die erzeugten Mittel in Granulaten, Pellets, Extrudaten, Adsorbaten oder Beadlets vorliegen. Daneben sind auch alle anderen möglichen Ausgestaltungen denkbar.
Je nach Einsatzzweck können den nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mitteln weitere Stoffe zugesetzt werden. Insbesondere kommen die nach dem Stand der Technik bekannten Hilfsstoffe und/oder Wirkstoffe in Betracht.
Unter "Hilfsstoffen" sind beispielsweise folgende Substanzen zu verstehen, die jedoch nicht limitierend für die vorliegende Erfindung sind: wasserunlösliche Hilfsstoffe oder Gemische davon, wie Lipide, u.a. Fettalkohole, z.B. Cetylalkohol, Stearylalkohol und Cetostearylalkohol; Glyceride, z.B. Glycerinmonostearat oder Gemische von Mono-, Di- und Triglyceriden pflanzlicher Öle; hydrierte Öle, wie hydriertes Rizinusöl oder hydriertes Baumwollsamenöl; Wachse, z.B. Bienenwachs oder Carnaubawachs; feste Kohlenwasserstoffe, Z.B. Paraffin oder Erdwachs; Fettsäuren, z.B. Stearinsäure; gewisse Cellulosederivate, z.B. Ethylcellulose oder Acetylcellulose; Polymere oder Copolymere, wie Polyalkylene, z.B. Polyäthylen, Polyvinylverbindungen, z.B. Polyvinylchlorid oder Polyvinylacetat, sowie Vinylchlorid-Vinylacetat- Copolymere und Copolymere mit Crotonsäure, oder Polymere und Copolymere von Acrylaten und Methacrylaten, z.B. Copolymerisate von Acrylsäureester und Methacrylsäuremethylester; oder Tenside, wie z.B. Polysorbat 80 oder Docusat.
Unter "Wirkstoffen" sind beispielsweise Vitamine, Spurenelemente oder Arzneiwirkstoffe zu verstehen. Folgende Substanzen sind beispielhaft aufgezählt, die jedoch nicht limitierend für die vorliegende Erfindung sind:
Beispiele für Appetitzügler sind: Amfepramon, Fenfluramin, Fenproporex, Levopropylhexedrin, Mazindol, Mefenorex, Metamfepramon, Norephedrin, Norpseudoephedrin.
Beispiele für Virustatika sind: Aciclovir, Cidofovir, Didanosin, Famciclovir, Foscamet, Ganciclovir, Lamivudin, Ritonavir, Zalcitabin, Zidovudin.
Beispiele für Vitamine sind: Alfacalcidol, Allithiamine, Ascorbinsäure, Biotin, Calcifediol, Calcitriol, Colecalciferol, Cyanocobalamin,
Ergocalciferol, Folsäure, Hydroxocobalamin, Nicotinamid, Pantothensäure,
Phytomenadion, Pyridoxin, Retinol, Riboflavin, Thiamin, Tocopherol, Transcalcifediol.
Unter Umständen kann hier zusätzlich eine retardierende Wirkstofffreisetzung erfolgen.
Außer den genannten Hilfsstoffen und Wirkstoffen kann das erfindungsgemäße Mittel zusätzlich Füll- Spreng-, Binde- (Carbonate + Zitronensäure) und Gleitmittel sowie Trägerstoffe und Lösungsvermittler zwischen Wasser und hydrophoben Stoffen (Lecithin) enthalten, die auf die Wirkstoffabgabe keinen entscheidenden Einfluß haben.
Beispiele sind u.a. Bentonit (Aluminiumoxid-Siliciumoxid-hydrat), Kieselsäure, Cellulose (üblicherweise mikrokristalline Cellulose) oder Cellulosederivate, z.B. Methylcellulose, Natriumcarboxymethylcellulose, Zucker, wie Lactose, Stärken, z.B. Maisstärke oder Derivate davon, z.B. Natriumcarboxymethylstärke, Stärkeleister, Phosphorsäuresalze, z.B. Dioder Tricalcioumphosphat, Gelatine, Stearinsäure oder geeignete Salze davon, z.B. Magnesiumstearat oder Calciumstearat, Talk, kollodiales Siliciumoxid und ähnliche Hilfsstoffe.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich überraschend Mittel herstellen, welche in wässrigen Flüssigkeiten gut dispergierbar sind. Die pulverförmigen Körper, insbesondere Granulatkörner werden durch die Flüssigkeit gut benetzt. Damit sind die erfindungsgemäßen Mittel, insbesondere wenn sie als Granulate vorliegen, gut zum Einrühren in Flüssigkeiten geeignet. Erfindungsgemäß wird dabei die Klumpenbildung vermieden.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der Figur näher charakterisiert, die sich jedoch nicht limitierend auf die Erfindung auswirken.
Das erfindungsgemäße Mittel wird in einem Gefäß in eine Flüssigkeit eingerührt. In einer bevorzugten Ausführung wird ein Becher verwendet, der aus zwei Behältnissen besteht. In ein Behältnis (1) befindet sich oder wird eine Flüssigkeit (2) eingefüllt, wie zum Beispiel Wasser, Fruchtsaft-, Milch-, Kaffe- oder Tee-Getränke, während das andere Behältnis (3) das quellfähige, trockene Pulver (4) enthält. Beide Behältnisse sind miteinander verbunden. Die Öffnung des Behältnisses mit dem Pulver (3) kann über die Öffnung des Behältnisses (1) mit der Flüssigkeit gebracht werden. Das quellfähige Pulver (4) wird so in die Flüssigkeit (1) eingebracht.
Es bildet sich eine je nach Art und Menge des eingesetzten Mittels gelförmige oder flüssige Masse, die eingenommen wird.