WO2010142284A2 - Anordnung zur ferngesteuerten wirkstoff-freisetzung - Google Patents

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WO2010142284A2
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    • A61M37/00—Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for the remote release of active substances according to the preamble of the claims.
  • Typical examples are the Eriksen capsule [Eriksen SP, Swintowsky JV, Serleton EJ, Lin TH, Abrams J, Sturtevant FM (1961): Equipment and methodology for relating gastrointestinal absorption to site of drug release, J. Pharm. 50, 151-156], the small intestine capsule [Hemmati A (1968): The determination of the absorption site of iron in the intestinal canal with a remote-controlled intestinal capsule, Dtsch. Med. Schuschr. 93, 1468-1472], the RF capsule [DE 29 28 477 C3] which InteliSite ® capsule [US 5, 167, 626] and the Enterion TM capsule [WO 01/45789 A2].
  • Other capsule constructions have been proposed which have not yet been used in practice. These include capsules in which the heating mechanism of a capsule part by magnetic rotary or alternating fields is used as the release mechanism [DE 197 45 890, DE 10 2004 034 355 B4, DE 103 10 825 B3].
  • Capsules are also known in which the active ingredient is expelled by a gas generated in the capsule. So z.
  • a gas evolution cell is used which is remotely controlled to produce gas by a magnetic switch [Groening R. (1997): Computer-controlled drug release from small-sized dosage forms, Journal of Controlled Release 48, 185-193, Danco I (2002) Development of new concepts and dosage forms for the release of active ingredients in the colon (colon targeting). Dissertation, IPT-Verlag, Weg].
  • the gas formation by combining two previously separated substances has been proposed to effect the ejection of the drug from the capsule [US 5,279,607]. The gas-forming process used for this is long known and z.
  • Capsules are known that are not intended for remote drug delivery but for their magnetic location in which spherical magnetic bodies are rotatably mounted, the surface of which are provided with projections or depressions, which obviously is the friction of these bodies in the surrounding liquid to change [US 6,168,780 Bl].
  • capsules for the remote-controlled release of active substance have at least one of the following disadvantages: 1.
  • the capsules have a hard shell, which in the
  • Digestive tract can not dissolve. There is a risk that the capsules will stick to stenoses and may need to be removed surgically. This risk exists even if no stenoses have been detected by previous X-ray examinations [Rösch T, Ell C (2002):
  • the capsules contain parts (eg metal springs, batteries, electronic components or circuits) which may be toxic if contact occurs with the wall of the capsule if the capsule shell is damaged.
  • parts eg metal springs, batteries, electronic components or circuits
  • the volume fraction of the capsule required for the remote release mechanism is relatively large and severely restricts the volume needed for drug delivery.
  • the invention is based on the object to provide an arrangement for the remote release of active ingredients, which avoids the aforementioned disadvantages.
  • the transmitted permanent magnet body which is provided on / in its surface with a suitable structure, is freely rotatably mounted in the capsule and is rotated by the rotating field.
  • the transmitted energy is sufficient to destroy a separation layer that separates two chemical substances that form a gas upon contact.
  • the destruction of the separation layer takes place by the rotating permanent magnetic body (rotor) is brought with the suitable surface structure to rubbing movement on the separation layer and this mechanically destroyed or by at least one connected to the rotor mass body when exceeding a certain rotational speed by the centrifugal effect its distance from Enlarged center of the rotor and pressed against the separation layer, the latter is destroyed and the separated chemical substances come together and can form a propellant.
  • One of these substances may, for. As sodium bicarbonate, the other dilute acetic acid.
  • the rotor is designed as a ball which has the above-mentioned structure on / in its surface. Furthermore, it is advantageous that the at least one mass body attached to the magnetic poles of the rotor and z. B. is connected by elastic means to the rotor or incorporated in a surface connected to the rotor surface layer. Furthermore, it is advantageous that the rotor is surrounded by the separating layer and connected to it and contains one of the chemical substances, while the other chemical substance is outside the separating layer. Further, it is advantageous if the rotor is freely movably mounted in a housing within the one of the chemical substances, wherein the housing is located in the capsule containing the active ingredients and the other chemical substance.
  • the capsule has outlet means, through which the at least one active ingredient under the pressure of the resulting propellant gas escapes to the outside, or that the capsule has at least one predetermined breaking point, which breaks down under the pressure of the resulting propellant gas and releases the at least one active ingredient to the outside, or that the capsule consists of telescoped parts that move apart under the propellant gas pressure and the active ingredient release. It is also advantageous that the rotor is located in a cage within the capsule.
  • FIG. 2 shows a section through a rotor, which consists of concentrically arranged substances and mass bodies,
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through a capsule according to the invention, which contains a rotating body (rotor) with a shell with embedded mass bodies and a hollow cylinder of pressed effervescent powder, FIG.
  • Fig. 5 shows a section through a rotor with mass bodies attached to springs and
  • FIG. 6 shows a section through a rotor with a suitable surface structure.
  • a rotor is shown in spherical shape 10, which has a diameter of 7 mm, stored floating in a liquid 11.
  • the permanent magnet rotor 10 consists of a pressed mixture of about 80 vol.% Magnetite powder, which has a coercive force of more than 25 kA / m, and effervescent powder.
  • the surface of the rotor 10 is covered with a thin water impermeable Layer 101 (eg of polymethylmethacrylate) covered, which contains at two diametrically located points 103 circular predetermined breaking points (eg in the form of reduced thickness). Under each of these locations, a small mass body 102 is loosely inserted into a corresponding recess of the rotor 10.
  • the rotor 10 is magnetized by a magnetic field (field strength> 100 kA / m) and then has a permanent magnetic moment of about 0.02 Am 2 , whose poles, designated by the letters N and S, on the mass bodies 102 are located. The direction of the magnetic moment is indicated by an arrow.
  • the liquid 11 consists of water in which a substance, for. As sugar is dissolved to set a desired viscosity.
  • Rotor 10 and liquid 11 are located in a bearing 12 (eg made of hard gelatin) whose inner wall is protected against dissolution by a thin layer 121 (eg made of Eudragit).
  • the bearing 12 includes at least one valve 122 which prevents spontaneous leakage of the liquid 11 under normal pressure conditions.
  • the bearing 12 is surrounded by a folded bag 13, which consists, for example, of polyethylene.
  • the remaining volume of the capsule 15 contains the active ingredient 14.
  • the wall 151 of the capsule 15 is z. Hard gelatin and is protected against dissolution in the aqueous intestinal fluid by a thin shell 152 (eg of Eudragit or ethylcellulose or polyvinylacetate).
  • a thin shell 152 eg of Eudragit or ethylcellulose or polyvinylacetate
  • In the capsule wall is at least one valve 153, which prevents the escape of the drug under normal pressure conditions.
  • the rotor 10 is rotated by a magnetic rotating field 16 (amplitude> 100 A / m), z. B. generated by a rotating permanent magnet 17, set in rotation.
  • FIG. 2 shows a modification of the rotor 10, which differs from the type described above in that the rotor is not made of a mixture of two substances, but an inner spherical magnetic core 104 with a diameter of 5 mm from the permanent magnet NdFeB contains, so that the rotor has a magnetic moment of about 0.07 Am.
  • the core is protected by a layer of gold approximately 50 micrometers thick against possible contact with the intestinal fluid. Then a 0.5 mm thick layer 105 of pressed effervescent powder is applied.
  • the centrifugal force acting on the mass body 102 so much that they rupture the predetermined breaking points 103 and thus the CO set 2 formation in passage leading to the ejection of the drug 14 from the capsule 15 is upon exceeding a critical rotational frequency leads.
  • Fig. 3 shows schematically a capsule 15, the wall 151 z. B. consists of hard gelatin.
  • the capsule is a mixture 141 of the active ingredient and water.
  • the rotor 10 according to FIG. 1 or FIG. 2 is mounted in this active substance-water mixture, to which end optionally a cage-like additional device 18 for positioning the rotor 10 can be used. Also in this case, when a critical rotational frequency is exceeded, the mass bodies 102 are thrown away from the rotor 10 and a contact between the water-active substance mixture 141 and the effervescent powder of the rotor is formed.
  • the resulting CO 2 pushes the mixture 141 through at least one valve 153 in the capsule wall 151 of the capsule 15 or causes the breakup of the capsule wall 151 along a tear seam 154.
  • the capsule as is usual with drug capsules is composed of two plugged-together capsule parts, which are not glued together but can be pushed apart by the pressure of the resulting CO 2.
  • the wall 151 of the capsule 15 is covered from inside and outside with a thin protective layer 155 and 152 (eg made of Eudragit, ethyl cellulose or polyvinyl acetate).
  • Fig. 4 shows a capsule 15, in which the bearing 12 a part, preferably in the form of a hollow cylinder 123, which is pressed from effervescent powder, has a wall thickness of about 1 mm and through a thin water-impermeable layer 124 of the aqueous storage liquid 11 is disconnected.
  • the rotor 10 is covered with a layer 105 in which small mass bodies 102 (eg, titanium dioxide crystals) are embedded.
  • the layer 105 is made of a material (eg paraffin) with which the mass bodies do not form a firm bond.
  • the centrifugal force increases with increasing frequency. It acts on the mass body and causes the tearing out of the mass body 102 from the layer 105 when a critical rotational frequency is exceeded.
  • the ejected mass bodies rub against the separating layer 124 and cause destruction of this layer.
  • the contact between the effervescent powder of the hollow cylinder 123 and the aqueous storage liquid 11 is established.
  • the active substance 14 is pressed out of the capsule 15.
  • a modification of the rotor is shown, which is shown in Fig. 4.
  • the rotor 10 is covered with an approximately 0.5 mm thick layer 106 (eg of polyethylene) having an annular groove in the plane of the drawing.
  • This groove contains two thin curved strips 107 of elastic material (eg polypropylene), which are each attached to the rotor with one end, but otherwise can lift off under the action of radially acting forces.
  • the strips 107 carry at their free end in each case a mass body 108 (eg made of glass) with small tips. Both peaks are arranged on the axis of the magnetic moment of the rotor 10.
  • the centrifugal force causes the free ends of the elastic strips 107 to lift off.
  • the mass bodies 108 exit the groove of the layer 106, destroy the separating layer 124 and establish contact between the effervescent powder 123 and the aqueous liquid 11, which to Generation of CO 2 leads. This initiates the release process as in the other examples.
  • FIG. 6 shows a further modification of the rotor.
  • This rotor 10 consists of a solid permanent magnet material, which is provided on its surface 112 with projections (mass bodies) 109. By the projections 109, the surface receives a certain

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Abstract

Die Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zur ferngesteuerten Freisetzung von Wirkstoffen bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, wird dadurch gelöst, dass die Anordnung ein unter dem Einfluss eines äußeren Magnetfeldes rotierendes dauermagnetisches Bauteil und zwei durch eine Trennschicht voneinander getrennte chemische Stoffe enthält, die bei ihrem Kontakt miteinander ein Treibgas bilden, wobei an/in der Oberfläche des dauermagnetischen Bauteils mindestens ein Massekörper angeordnet ist, der bei Rotation des Bauteils mechanisch auf die Trennschicht einwirkt und dabei die Trennschicht zerstört.

Description

Anordnung zur ferngesteuerten Wirkstoff-Freisetzung
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur ferngesteuerten Freisetzung von Wirkstoffen gemäß der Gattung der Patentansprüche.
Die Applikation von Medikamenten an vorausbestimmten und lokal definierten Stellen im Magen-Darm-Trakt ist ein Ziel, das seit vielen Jahren von Medizinern und Pharmazeuten angestrebt wird. Praktisch angewendet werden bisher Varianten der physiologisch ausgelösten Freisetzung. Wegen der Unterschiede der physiologischen Situation zwischen verschiedenen Personen und sogar bei ein und derselben Person unter verschiedenen Bedingungen ist jedoch die Wahrscheinlichkeit groß, das Zielgebiet zu verfehlen und dadurch die beabsichtigte Wirkung mit der verwendeten Dosis nicht zu erreichen [Van den Mooter G (2006): Colon drug delivery, Expert Opin. Drug Deliv. 3, 111-125]. Um diesen Nachteil auszugleichen, werden teilweise Überdosierungen appliziert, bei denen die Gefahr schädlicher Nebenwirkungen in Kauf genommen werden muss.
Ein anderer Weg ist die ferngesteuerte Freisetzung. Auf diesem Gebiet werden seit Jahren zahlreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten durchgeführt [Wilding I A, Prior D V (2003): Remote controlled capsules in human drug absorption (HAD) studies, Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems, 20, 405-431, Andrä W, Werner C (2007): Remote-controlled drug delivery in the gastrointestinal tract. In: Andrä W, Nowak H (eds.) Magnetism in Medicine, Second Edition, Wiley-VCH Verlag, pp. 499-510].
Typische Beispiele sind die Eriksen-Kapsel [Eriksen SP, Swintowsky JV, Serfass EJ, Lin TH, Abrams J, Sturtevant FM (1961): Equipment and methodology for relating gastrointestinal absorption to site of drug release, J. Pharm. Sei. 50, 151-156], die Dünndarm-Kapsel [Hemmati A (1968): Die Bestimmung des Resorptionsortes von Eisen im Intestinalkanal mit einer ferngesteuerten Darmkapsel, Dtsch. Med. Wochenschr. 93, 1468-1472], die HF-Kapsel [DE 29 28 477 C3], die InteliSite®-Kapsel [US 5, 167, 626] und die Enterion™-Kapsel [WO 01/45789 A2]. Weitere Kapsel-Konstruktionen wurden vorgeschlagen, die bisher jedoch noch nicht in der Praxis verwendet worden sind. Dazu gehören auch Kapseln, bei denen als Freisetzungsmechanismus die Aufheizung eines Kapselteils durch magnetische Dreh- oder Wechselfelder eingesetzt wird [DE 197 45 890, DE 10 2004 034 355 B4, DE 103 10 825 B3].
Ferner ist eine Kapsel bekannt, welche die Bewegung einer mit einem Dauermagnet gekoppelten Schraube als Freisetzungs-Mechanismus ausnutzt [JP 2003-325438 A].
Es sind auch Kapseln bekannt, bei denen der Wirkstoff durch ein Gas ausgestoßen wird, das in der Kapsel erzeugt wird. So wird z. B. innerhalb einer Kapsel eine Gasentwicklungszelle verwendet, die mittels eines Magnetschalters ferngesteuert zur Gasproduktion angeregt wird [Gröning R. (1997): Computer-controlled drug release from small-sized dosage forms, Journal of Controlled Release 48, 185-193, Danco I (2002) Entwicklung von neuen Konzepten und Darreichungsformen zur Freisetzung von Wirkstoffen im Dickdarm (Colon-Targeting). Dissertation, IPT-Verlag, Münster]. Auch die Gasbildung durch das Zusammenführen zweier vorher getrennter Stoffe wurde vorgeschlagen, um den Ausstoß des Wirkstoffes aus der Kapsel zu bewirken [US 5,279,607]. Der dabei benutzte Gasbildungs-Prozess ist lange bekannt und wird z. B. bei Brausetabletten oder bei einer Variante der so genannten gastroretentiven Arzneiformen [Arora S, Ali J, Ahuja A, Khar RK, Baboota S (2005) Floating drug delivery Systems: a review, AAAPS PharmSciTech 6 (3) Article 47 (http://www.aapspharmscitech.org)] verwendet, welche allerdings nicht für die ferngesteuerte Wirkstoff-Freisetzung eingesetzt werden. Diese Arzneiformen sollen lediglich eine verlängerte Aufenthaltsdauer im Magen besitzen, was z. B. durch eine drastische Senkung der Dichte von Tabletten realisiert wird, die nach der Dichte-Senkung im Mageninhalt schwimmen können. Solche Tabletten enthalten
Natriumhydrogenkarbonat und eine organische Säure, aus denen sich nach Diffusion von wässrigem Magensaft durch eine permeable Schicht hindurch CO2 entwickelt [US 4 844 905]. Es sind Kapseln bekannt, die nicht für die ferngesteuerte Wirkstoff- Freisetzung sondern für ihre magnetische Ortung bestimmt sind, in denen sphärische magnetische Körper drehbar gelagert sind, deren Oberfläche mit Vorsprüngen oder Vertiefungen versehen sind, wobei es sich offensichtlich darum handelt, die Reibung dieser Körper in der sie umgebenden Flüssigkeit zu verändern [US 6,168,780 Bl].
Alle bekannten Ausfuhrungsformen von Kapseln für die ferngesteuerte Wirkstoff-Freisetzung besitzen mindestens einen der folgenden Nachteile: 1. Die Kapseln besitzen eine harte Hülle, die sich im
Verdauungstrakt nicht auflösen kann. Dadurch besteht die Gefahr, dass die Kapseln an Stenosen stecken bleiben und möglicherweise operativ entfernt werden müssen. Diese Gefahr besteht sogar dann, wenn durch vorangegangene Röntgen-Untersuchungen keine Stenosen festgestellt worden sind [Rösch T, Ell C (2002):
Derzeitige klinische Indikationen der Kapsel-Endoskopie, Zeitschrift für Gastroenterologie, 40, 971-978].
2. In den Kapseln befinden sich Teile (z. B. Metallfedern, Batterien, elektronische Bauelemente oder Schaltkreise), die toxisch wirken können, wenn bei einer Beschädigung der Kapselhülle Kontakt mit der Darmwand eintritt.
3. Um die Position der Kapsel zu bestimmen, muss ionisierende Strahlung eingesetzt werden.
4. Der Volumenanteil der Kapsel, der für den Mechanismus der ferngesteuerten Freisetzung benötigt wird, ist relativ groß und schränkt das für den Wirkstoff-Transport benötigte Volumen stark ein.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zur ferngesteuerten Freisetzung von Wirkstoffen zu schaffen, welche die vorgenannten Nachteile vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patenanspruchs gelöst. Für das Auslösen des Prozesses der Wirkstoff-Freisetzung wird eine vergleichsweise geringe Energie benötigt. Diese wird durch ein magnetisches Drehfeld auf einen - A -
permanentmagnetischen Körper übertragen, der an/in seiner Oberfläche mit einer geeigneten Struktur versehen ist, frei drehbar in der Kapsel gelagert ist und durch das Drehfeld in Rotation versetzt wird. Die übertragene Energie reicht aus, um eine Trennschicht zu zerstören, die zwei chemische Stoffe trennt, welche bei Kontakt ein Gas bilden. Die Zerstörung der Trennschicht erfolgt, indem der rotierende permanentmagnetische Körper (Rotor) mit der geeigneten Oberflächenstruktur zu reibender Bewegung auf der Trennschicht gebracht wird und diese mechanisch zerstört oder indem mindestens ein mit dem Rotor verbundener Massekörper beim Überschreiten einer bestimmten Rotationsgeschwindigkeit durch die Fliehkraftwirkung seinen Abstand vom Zentrum des Rotors vergrößert und so gegen die Trennschicht gepresst wird, dass letztere zerstört wird und die getrennten chemischen Stoffe zusammen kommen und ein Treibgas bilden können. Eine dieser Substanzen kann z. B. Natriumhydrogenkarbonat, die andere verdünnte Essigsäure sein. Diese beiden Substanzen bilden bei Kontakt CO2. Auch andere Substanz-Paare können eingesetzt werden, die bei Kontakt ebenfalls CO2 oder ein anderes Gas bilden. Ein besonderer Vorteil der Fliehkraft ist, dass sie mit dem Quadrat der Rotationsfrequenz ansteigt und dadurch der Beginn der zerstörenden Wirkung nicht schleichend sondern plötzlich eintritt und zeitlich besser definiert ist.
Von Vorteil ist, dass der Rotor als Kugel ausgebildet ist, die an/in ihrer Oberfläche die oben genannte Struktur aufweist. Weiterhin ist von Vorteil, dass der mindestens eine Massekörper an den magnetischen Polen des Rotors angebracht und z. B. durch elastische Mittel mit dem Rotor verbunden oder in einer mit dem Rotor verbundenen Oberflächenschicht eingelagert ist. Ferner ist von Vorteil, dass der Rotor von der Trennschicht umgeben und mit dieser verbunden ist und einen der chemischen Stoffe enthält, während sich der andere chemische Stoff außerhalb der Trennschicht befindet. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Rotor in einem Gehäuse innerhalb des einen der chemischen Stoffe frei beweglich gelagert ist, wobei sich das Gehäuse in der Kapsel befindet, welche die Wirkstoffe und den anderen chemischen Stoff enthält. Es ist auch vorteilhaft, dass die Kapsel Austrittsmittel besitzt, durch die der mindestens eine Wirkstoff unter dem Druck des entstehenden Treibgases nach außen entweicht, oder dass die Kapsel mindestens eine Sollbruchstelle aufweist, die unter dem Druck des entstehenden Treibgases aufbricht und den mindestens einen Wirkstoff nach außen freigibt, oder dass die Kapsel aus ineinander geschobenen Teilen besteht, die sich unter dem Treibgasdruck auseinander schieben und den Wirkstoff freigeben. Ferner ist von Vorteil, dass sich der Rotor in einem Käfig innerhalb der Kapsel befindet.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der schematischen Zeichnungen einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine zur erfindungsgemäßen Anordnung gehörende Kapsel im Längsschnitt, die einen rotieren Körper (Rotor) aus gepresstem Pulver enthält, der nahe seiner Oberfläche mit Massekörpern ausgestattet ist,
Fig. 2 einen Schnitt durch einen Rotor, der aus konzentrisch angeordneten Substanzen und Massekörpern besteht,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Kapsel mit käfigartiger Zusatz- Vorrichtung und Reißnaht, Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine erfϊndungsgemäße Kapsel, die einen rotierenden Körper (Rotor) mit einer Hülle mit eingebetteten Massekörpern und einen Hohlzylinder aus gepresstem Brausepulver enthält,
Fig. 5 einen Schnitt durch einen Rotor mit an Federn befestigten Massekörpern und
Fig. 6 einen Schnitt durch einen Rotor mit geeigneter Oberflächenstruktur.
In Fig. 1 ist ein Rotor in Kugelform 10 dargestellt, der einen Durchmesser von 7 mm aufweist, in einer Flüssigkeit 11 frei schwimmend gelagert. Der dauermagnetische Rotor 10 besteht aus einem gepressten Gemisch von ca. 80 Vol.% Magnetit-Pulver, das eine Koerzitivfeldstärke von mehr als 25 kA/m besitzt, und Brausepulver. Die Oberfläche des Rotors 10 ist mit einer dünnen wasserundurchlässigen Schicht 101 (z. B. aus Polymethylmethacrylat) bedeckt, die an zwei diametral gelegenen Stellen 103 kreisförmige Sollbruchstellen (z. B. in Form reduzierter Dicke) enthält. Unter jeder dieser Stellen ist jeweils ein kleiner Massekörper 102 in eine entsprechende Vertiefung des Rotors 10 locker eingefügt. Diese Massekörper werden durch die Schicht 101 in ihrer Position gehalten. Nach der Herstellung wird der Rotor 10 durch ein Magnetfeld (Feldstärke > 100 kA/m) aufmagnetisiert und besitzt danach ein permanentes magnetisches Moment von ca. 0,02 Am2, dessen Pole, bezeichnet durch die Buchstaben N und S, sich an den Massekörpern 102 befinden. Die Richtung des magnetischen Momentes ist durch einen Pfeil dargestellt. Die Flüssigkeit 11 besteht aus Wasser, in dem eine Substanz, z. B. Zucker, zur Einstellung einer gewünschten Viskosität gelöst ist. Rotor 10 und Flüssigkeit 11 befinden sich in einem Lager 12 (z. B. aus Hartgelatine), dessen Innenwand durch eine dünne Schicht 121 (z. B. aus Eudragit) gegen Auflösung geschützt ist. Das Lager 12 enthält mindestens ein Ventil 122, das den spontanen Austritt der Flüssigkeit 11 unter normalen Druckbedingungen verhindert. Das Lager 12 ist von einem zusammengefalteten Beutel 13 umgeben, der bspw. aus Polyethylen besteht. Das restliche Volumen der Kapsel 15 enthält den Wirkstoff 14. Die Wand 151 der Kapsel 15 besteht z. B. aus Hartgelatine und ist gegen die Auflösung in der wässrigen Darmflüssigkeit durch eine dünne Hülle 152 (z. B. aus Eudragit oder Ethylcellulose oder Polyvinylazetat) geschützt. In der Kapselwand befindet sich mindestens ein Ventil 153, das den Austritt des Wirkstoffs unter normalen Druckbedingungen verhindert. Der Rotor 10 wird durch ein magnetisches Drehfeld 16 (Amplitude > 100 A/m), das z. B. durch einen rotierenden Dauermagneten 17 erzeugt wird, in Rotation versetzt. Sobald die Rotationsfrequenz einen kritischen Wert übersteigt, wird die auf die Massekörper 102 wirkende Fliehkraft so groß, dass diese die Schicht 101 durchbrechen und vom Rotor 10 weggeschleudert werden. An den dabei entstehenden Löchern wird der Kontakt zwischen der wässrigen Flüssigkeit 11 und dem Brausepulver- Anteil des Rotors 10 hergestellt. Es wird CO2 gebildet, das durch das Ventil 122 den zusammengefalteten Beutel 13 aufbläht, der den Wirkstoff 14 durch mindestens ein Ventil 153 aus der Kapsel herausdrückt. Fig. 2 zeigt eine Modifikation des Rotors 10, die sich von der oben beschriebenen Art dadurch unterscheidet, dass der Rotor nicht aus einem Gemisch zweier Stoffe besteht, sondern einen inneren kugelförmigen magnetischen Kern 104 mit einem Durchmesser von 5 mm aus dem Dauermagnet- Stoff NdFeB enthält, so dass der Rotor ein magnetisches Moment von ca. 0.07 Am besitzt. Der Kern ist durch eine etwa 50 Mikrometer dicke Goldschicht gegen einen möglichen Kontakt mit der Darmflüssigkeit geschützt. Darauf ist eine 0,5 mm dicke Schicht 105 aus gepresstem Brausepulver aufgebracht. Auch in diesem Beispiel wird bei Überschreiten einer kritischen Rotationsfrequenz die Fliehkraft, die auf die Massekörper 102 wirkt, so stark, dass diese die Sollbruchstellen 103 aufbrechen und damit die CO2-Bildung in Gang setzen, die zum Ausstoß des Wirkstoffs 14 aus der Kapsel 15 führt.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Kapsel 15, deren Wand 151 z. B. aus Hartgelatine besteht. In der Kapsel befindet sich ein Gemisch 141 aus dem Wirkstoff und Wasser. Der Rotor 10 gemäß Fig. 1 oder Fig. 2 ist in diesem Wirkstoff- Wasser-Gemisch gelagert, wozu gegebenenfalls eine käfigartige Zusatz- Vorrichtung 18 zur Positionierung des Rotors 10 verwendet werden kann. Auch in diesem Fall werden bei Überschreiten einer kritischen Rotationsfrequenz die Massekörper 102 vom Rotor 10 weggeschleudert und ein Kontakt zwischen dem Wasser-Wirkstoff- Gemisch 141 und dem Brausepulver des Rotors gebildet. Das dadurch entstehende CO2 drückt das Gemisch 141 durch mindestens ein Ventil 153 in der Kapselwand 151 aus der Kapsel 15 bzw. verursacht das Auseinanderbrechen der Kapselwand 151 entlang einer Reißnaht 154. In einer modifizierten Form kann die Kapsel, wie es bei Medikamenten- Kapseln üblich ist, aus zwei zusammengesteckten Kapselteilen bestehen, die jedoch nicht miteinander verklebt sind, sondern durch den Druck des entstehenden CO2 auseinander geschoben werden können. Um ein vorzeitiges Auflösen der Hartgelatine zu vermeiden, ist die Wand 151 der Kapsel 15 von innen und außen mit einer dünnen Schutzschicht 155 und 152 (z. B. aus Eudragit, Äthylzellulose oder Polyvinylazetat) bedeckt. Nach erfolgtem Ausstoß des Wirkstoffs kann wasserhaltige Darmflüssigkeit in das Innere der Kapsel eindringen, an die ungeschützten Gelatine-Flächen gelangen und die Wände auflösen. Fig. 4 zeigt eine Kapsel 15, bei der das Lager 12 einen Teil, vorzugsweise in Form eines Hohlzylinders 123, enthält, der aus Brausepulver gepresst ist, eine Wandstärke von ca. 1 mm besitzt und durch eine dünne wasserundurchlässige Schicht 124 von der wässrigen Lagerflüssigkeit 11 getrennt wird. In diesem Beispiel ist der Rotor 10 mit einer Schicht 105 bedeckt, in der kleine Massekörper 102 (z. B. Kristalle aus Titandioxid) eingebettet sind. Die Schicht 105 besteht aus einem Material (z. B. Paraffin), mit dem die Massekörper keine feste Bindung eingehen. Bei der von einem äußeren magnetischen Drehfeld erzwungenen Rotation des Rotors 10 nimmt, ebenso wie bei den oben beschriebenen Beispielen, mit steigender Frequenz die Fliehkraft zu. Sie wirkt auf die Massekörper und bewirkt beim Überschreiten einer kritischen Rotationsfrequenz das Herausreißen der Massekörper 102 aus der Schicht 105. Die herausgeschleuderten Massekörper reiben an der Trennschicht 124 und bewirken eine Zerstörung dieser Schicht. Dadurch wird der Kontakt zwischen dem Brausepulver des Hohlzylinders 123 und der wässrigen Lagerflüssigkeit 11 hergestellt. Durch das dadurch erzeugte CO2 wird, wie bei den oben beschriebenen Beispielen, der Wirkstoff 14 aus der Kapsel 15 gedrückt.
In Fig. 5 wird eine Modifikation des Rotors gezeigt, der in Fig. 4 dargestellt ist. In diesem Fall ist der Rotor 10 mit einer ca. 0,5 mm dicken Schicht 106 (z. B. aus Polyethylen) bedeckt, die eine in der Zeichenebene liegende ringförmige Nut besitzt. Diese Nut enthält zwei dünne gebogene Streifen 107 aus elastischem Material (z. B. Polypropylen), die jeweils mit einem Ende am Rotor angeheftet sind, sich ansonsten jedoch unter Einwirkung von radial wirkenden Kräften abheben können. Die Streifen 107 tragen an ihrem freien Ende jeweils einen Massekörper 108 (z. B. aus Glas) mit kleinen Spitzen. Beide Spitzen sind auf der Achse des magnetischen Momentes des Rotors 10 angeordnet. Bei Überschreiten einer kritischen Rotationsfrequenz führt die Fliehkraft zum Abheben der freien Enden der elastischen Streifen 107. Die Massekörper 108 treten aus der Nut der Schicht 106 heraus, zerstören die Trennschicht 124 und stellen den Kontakt zwischen dem Brausepulver 123 und der wässrigen Flüssigkeit 11 her, was zur Erzeugung von CO2 führt. Damit wird der Freisetzungs-Prozess wie in den anderen Beispielen eingeleitet.
In Fig. 6 ist eine weitere Modifikation des Rotors dargestellt. Dieser Rotor 10 besteht aus einem massiven Dauermagnetwerkstoff, der an seiner Oberfläche 112 mit Vorsprüngen (Massekörpern) 109 versehen ist. Durch die Vorsprünge 109 erhält die Oberfläche eine gewisse
Rauhigkeit. Diese bewirkt bei Drehbewegung des Rotors die Zerstörung der Trennschicht 124, die in Fig. 4 den Hohlzylinder 123 aus Brausepulver von der wässrigen Lagerflüssigkeit 11 trennt.
Alle in der Beschreibung, den Ausführungsbeispielen, den Zeichnungen und den nachfolgenden Ansprüchen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erflndungs wesentlich sein.
Bezusszeichenhste
10 magnetischer Körper (Rotor)
101 Schicht
102 Massekörper
103 Sollbruchstelle
104 Magnetkern
105 Deckschicht
106 Schicht mit Ringnut
107 Feder
108 Massekörper
109 Vorsprünge
110 magnetische Pole
111 magnetisches Moment
112 Oberfläche
11 Flüssigkeit
12 Lagerhülle
121 innere Schutzschicht
122 Ventil
123 Lagerteil
124 Trennschicht
13 Beutel
14 Wirkstoff
141 Gemisch aus Wirkstoff und Wasser
15 Kapsel
151 Kapselwand
152 äußere Schutzschicht
153 Kapselventil
154 Reißnaht
155 innere Schutzschicht
16 magnetisches Drehfeld
17 rotierender Dauermagnet
18 Positionierkäfig

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zum ferngesteuerten Freisetzen von Wirkstoffen aus einer Medikamentenkapsel, welche Wirkstoffe, ein unter dem Einfluss eines äußeren Magnetfeldes rotierendes dauermagnetisches Bauteil und zwei durch eine Trennschicht voneinander getrennte chemische Stoffe enthält, die bei ihrem Kontakt miteinander ein Treibgas bilden, dadurch gekennzeichnet, dass an/in der Oberfläche des dauermagnetischen Bauteils mindestens ein Massekörper angeordnet ist, der bei Rotation des Bauteils mechanisch auf die Trennschicht einwirkt und dabei die Trennschicht zerstört.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Massekörper die Trennschicht durch mechanisches
Reiben zerstört.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Massekörper infolge der auf ihn wirkenden Fliehkraft seinen Abstand vom Zentrum des Bauteils vergrößert und dabei die Trennschicht zerstört.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dauermagnetische Bauteil als Kugel ausgebildet ist und eine geeignete Oberflächenstruktur aufweist.
5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Massekörper, vorzugsweise jeweils an den magnetischen Polen des magnetischen Bauteils, angebracht sind.
6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Massekörper über elastische Mittel mit dem dauermagnetischen Bauteil verbunden sind und sich an den magnetischen Polen befinden.
7. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Massekörper in eine das dauermagnetische Bauteil umgebende und mit dem Bauteil verbundene Schicht eingelagert ist, in und aus der er sich bei Rotation bewegen kann.
8. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dauermagnetische Bauteil von der Trennschicht umgeben und mit dieser verbunden ist und einen der chemischen Stoffe enthält, während sich der andere chemische Stoff außerhalb der Trennschicht befindet.
9. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das dauermagnetische Bauteil in einem Gehäuse innerhalb eines der chemischen Stoffe frei beweglich gelagert ist, wobei sich das Gehäuse in einer Kapsel befindet, die Wirkstoffe und den anderen chemischen Stoff enthält.
1 O.Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel bevorzugte Austrittsmittel besitzt, durch die der mindestens eine Wirkstoff unter dem Druck des entstehenden Treibgases nach außen entweicht.
1 1. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel mindestens eine Sollbruchstelle aufweist, die unter dem Druck des entstehenden Treibgases aufbricht und den mindestens einen Wirkstoff nach außen freigibt.
12. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapsel aus ineinander geschobenen Teilen besteht, die sich unter dem Druck des entstehenden Treibgases auseinander schieben und den mindesten einen Wirkstoff freigeben.
13. Anordnung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich das dauermagnetische Bauteil in einem Käfig innerhalb der Kapsel befindet.
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