DE3115053A1

DE3115053A1 - Radioaktive verbindungen enthaltende kapseln und verfahren zum fuellen derselben

Info

Publication number: DE3115053A1
Application number: DE19813115053
Authority: DE
Inventors: Thomas Albert East Brunswick N.J. Haney; Nabil Aziz South Brunswick N.J. Morcos; Paul William Cranbury N.J. Wedeking
Original assignee: ER Squibb and Sons LLC
Current assignee: Bracco International BV
Priority date: 1980-04-14
Filing date: 1981-04-14
Publication date: 1982-02-18
Anticipated expiration: 2001-04-15
Also published as: IT8121084A1; BE888396A; IT1137544B; FR2480124B1; IT8121084A0; JPS56161052A; CH661872A5; AU6908781A; JPH0379326B2; GB2073589A; GB2073589B; ZA812305B; US4349529A; FR2480124A1; DE3115053C2; AU553720B2; CA1181687A

Description

Die Erfindung betrifft radioaktive Verbindungen enthaltende Kapseln zur diagnostischen und therapeutischen Verwendung.

Die Zubereitung radioaktiver Verbindungen, wie radioaktives Natriumjodid (J-131), erfolgte im allgemeinen durch ferngesteuertes Abmessen in wäßrigem Medium, Insbesondere bei der Verwendung zu Diagnosezwecken erfolgt die Aufnahme radioaktiven Materials oral, wobei im allgemeinen die radioaktive Verbindung in wäßriger Lösung direkt vor der oralen Abgabe an den Patienten in eine Tasse oder in ein Glas gemessen oder pippetiert wird. Diese Methode hat eine gefährliche radioaktive Verseuchung des Glases und aller anderen Geräte sowie des Mundes und ösophagus des Patienten zur Folge.

Die vorstehend geschilderten Nachteile wurden teilweise dadurch gelöst, daß man eine wäßrige Lösung der radioaktiven Substanz in eine Gelatinekapsel gibt, die mit Natriumphosphat gefüllt ist. Dabei dient das Natriumphosphat dazu, unter Bildung eines Hydrats das Wasser vollständig aufzunehmen, wobei die radioaktive Substanz als feines, flockiges Pulver im Inneren der Kapsel verteilt bleibt. Untersuchungen haben jedoch ergeben, daß das Wasser beim Einfül- ■ len in die Kapseln diese bereits angreift. Darüberhinaus besteht die Gefahr, daß die übrigen Kapseln und ihre Behälter radioaktiv verseucht werden, wenn eine der Kapseln zu Bruch geht. Diese Verseuchung ist umso gefährlicher, wenn die Kapseln bei ihrer Abgabe an den Patienten zu Bruch gehen.

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In der tfi^S 2 911 538 haben Tabern et al. eine Gelatinekapsel oder eine andere Kapsel aus thermoplastischem, wasserlöslichem, nichttoxischem Material beschrieben, die eine therapeutische oder diagnostische Dosis einer organischen oder anorganischen radioaktiven Substanz, wie radioaktives Natriumiodid,/im Inneren als deren integraler Teil verteilt

öde£ an der inneren Wand der Kapsel absorbiert ist. In der Brückschrift ist ferner die Möglichkeit beschrieben, eine Kapsel zur Verfügung zu stellen, die sich aus einem nichttoxischen, therapeutischen, wasserlöslichen Material zusammensetzt, die im Inneren als integraler Bestandteil eine therapeutische oder diagnostische Dosis einer radioaktiven Substanz verteilt aufweist, wobei die radioaktive Substanz in einem relativ leichtflüchtigen, im wesentlichen nichtwäßrigen,organischen Lösungsmittel gelöst ist.

Zum Pullen der Kapsel wird ein sorgfältig abgemessenes Volumen der Lösung in die leere Kapsel oder deren Hälfte gegeben und das Lösungsmittel anschließend vollständig entfernt, wobei die radioaktive Substanz an der Innenwand der Kapsel als fest absorbierter integraler Bestandteil der Kapsel verbleibt.

Aufgibt der Erfindung ist es, eine eine radioaktive Verbindung eat&Ältende Kapsel mit verbesserter Lagerfähigkeit ZV&fiiilifang zu stellen. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.

Die Erfiadung betrifft somit den in den Ansprüchen gekennti degenstand.

Die fiüll*:_;&ör erfindungsgemäßen Kapsel besteht vorwiegend aus eiaefc nicht toxischen, wasserlöslichen, physiologisch verträglichen Material, das unter physiologischen Bedingungen ia gastro-intestinalen Bereich einer raschen ZersetztiÖJi tÖÜerliegt. Die Kapsel enthält Füllstoffe, die als !rager fiiü· den pharmazeutisch benötigten radioaktiven Wirkstoff dienen, der im gastro-intestinalen Bereich absorbierbar

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ist. Der Füllstoff wird von der Kapsel gehalten.

Als Füllstoff dient vorzugsweise Polyäthylenglykol. Ein besonders "bevorzugtes Polyäthylenglykol ist Carbowax 1000 bis 4000. Die radioaktive Verbindung ist vorzugsweise eine Jodverbindung, d.h. J-131 oder J-123. Die Kapsel besteht vorzugsweise aus Methylcellulose, Polyvinylalkohol oder Gelatine.

Die Kapsel kann auch ein Reduktionsmittel enthalten. Bevorzugte Reduktionsmittel sind Natriumsulfit, Uatriumbisulfit oder Natriumthiosulfat. Besonders bevorzugt ist Uatriumthiosulfat.

Erfindungsgemäß kann der radioaktive Wirkstoff mit Hilfe des Füllstoffs als Träger in das Innere der Kapsel verbracht werden. Der Füllstoff kann auch ein Reduktionsmittel enthalten.

Der Füllstoff kann auch vor dem Einfüllen in die Kapsel in einem Lösungsmittel gelöst oder erhitzt werden. Ein bevorzugtes Lösungsmittel ist Äthanol; soll der Füllstoff erwärmt werden, so ist ein Temperaturbereich von 45 bis 55°C bevorzugt.

Bei einer Methode zum Füllen der Kapseln wird der Füllstoff, beispielsweise ein Polyäthylenglykol von 1000 bis 4000, wie Carbowax,das bei Raumtemperatur fest ist, in einem Lösungsmittel, wie Äthanol gelöst, mit einem Reduktionsmittel, vorzugsweise Hatriumthiosulfat, in einem Lösungsmittel, wie Wasser, und der radioaktiven Verbindung, beispielsweise eine J-I3I oder J-123 enthaltende Verbindungen die Kapsel verbracht. Anschließend werden die Lösungsmittel durch Verdampfen in einer Trockenkammer, vorzugsweise in einem temperaturkontrollierten Vakuumtrockner, entfernt. Die auf diese Weise hergestellten Kapseln weisen in einem Zeitraum

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mm "7 —.

von 76 Tagen einen radiochemisclien Reinheitsgrad von mehr als 99% auf. Diese Kapseln wurden in einem Zeitraum von 38 Tagen einer relativen Luftfeuchtigkeit von 75% ausgesetzt, wobei sie keinem Abbau unterlagen. 5

Bei einer anderen Methode zur Herstellung der erfindungsgemäßen Kapseln wird die radioaktive Substanz in einem geschmolzenen Füllmaterial in die Kapsel verbracht. Der Vorteil des geschmolzenen Füllmaterials gegenüber dem Füllstoff im Lösungsmittel liegt darin, daß die gefüllte Kapsel keinem Trocknungsprozeß unterworfen werden muß. Der geschmolzene Füllstoff verfestigt sich beim Kühlen in der Kapsel, die sofort nach dem Füllvorgang mit ihrer oberen Hälfte verschlossen werden kann. Demgegenüber benötigt der Lösungsmittel-Füllstoff vorzugsweise mindestens 1 Stunde zur Trocknung in dem temperaturkontrollierten Vakuumtrockenofen. Vorzugsweise wird dem erwärmten Füllstoff eine Base zugesetzt. Bei Verwendung einer Jodverbindung als radioaktiver Substanz kann das Erhitzen eine Verseuchung des Füllstoffs mit radioaktivem Jod verursachen. Die Gegenwart einer Base reguliert den pH-Wert und hält die Bildung von radioaktivem Jod auf einem Minimum. Wenn der Füllstoff nicht erwärmt wird, wird ihm vorzugsweise keine Base zugesetzt.

Bei der Verwendung von Carbowax als Füllstoff und Träger für das radioaktive Jod enthält das Carbowax gegebenenfalls auch etwas Peroxid. ■ Dieses Peroxid kann aus der radioaktiven Jodverbindung gasförmiges Jod freisetzen. Um dies zu verhindern, können Reduktionsmittel zugesetzt werden. Bevorzugte Reduktionsmittel sind Natriumsulfat, Natriumbisulfit und Natriumthiosulfat, besonders bevorzugt ist Natriumthiosulfat.

Eine wesentliche Funktion des Füllstoffs liegt darin, daß er den pharmazeutischen Wirkstoff von der Innenwand der Kapsel fernhält. Wenn der pharmazeutische Wirkstoff mit der inneren Wand der Kapsel in Berührung kommt, kann er sich

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mit dem Material der Kapsel verbinden, wobei die effektive Menge an pharmazeutischem Wirkstoff in der Kapsel erniedrigt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt der Füllstoff an der Innenfläche ^er Kapsel und erstreckt sich radial zur Mittelachse der Kapsel. Der Füllstoff trägt den Hauptteil der radioaktiven Substanz in seinem Inneren, so daß der Hauptteil der radioaktiven Substanz nicht mit der Innenfläche der Kapsel in Berührung kommt. "Vorzugsweise ist die Innenfläche der Kapsel zum größten Teil mit dem Füllstoff bedeckt.

In einer bevorzugten Ausführungsform dient Carbowax als Träger für das radioaktive Natriumiodid, wobei eine Wechselwirkung zwischen dem radioaktiven Wirkstoff und der Gelatine der Kapsel verhindert wird. Gemäß einer Herstellungsmethode können die Kapseln automatisch mit einem kleinen Volumen einer wäßrigen Alkohollösung der entsprechenden Rezeptur gefüllt werden. Anschließend werden die flüchtigen Stoffe im Vakuumtrockenofen durch Erhitzen entfernt.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Zusammensetzung
Beispiel 1 gibt die / der Ausgangsstoffe pro Füllung für 1000 Kaüseln wieder. Beispiele 2 bis 7 und Beispiel 10

Zusammensetzung,
geben die / pro ICapsel wieder. In den Beispielen 8 bis 10 sind Verfahren zur Herstellung der Kapseln beschrieben.

SO '·

In den Beispielen bedeutet /uCi = Mikrocuries; J-I3I bedeutet das radioaktive Jodisotope mit einem Gewicht von I3I· Carbowax 4000 und 1000 sind Polyäthylenglykole der Firma Union Carbide mit einem mittleren Molekulargewicht von 4000 und 1000.

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Beispiel

pro 50,0 AiCi Füllung*

Radioaktives NaJ (J-131) in konzentrierter Lösung 50,0 /uCi

Natriumthiosulfat U.S.P. 0,093 g

Polyäthylenglykol, 1540 N.F. 33,64 g

Wasser zur Injektion 15»9 ml

Alkohol (Äthanol) U.S.P. 84,1 ml

Gelatinekapseln 1000

* Durch entsprechende proportionale Veränderung der zuzusetzenden Bestandteile können kleinere oder größere Füllungen hergestellt werden. 15

Beispiel

pro Kapsel

Radioaktives Natriumiodid (J-131)

i (3)

in konzentrierter Lösung

Natriumthiosulfat U.S.P. 0,093 mg

Polyäthylenglykol, 15^0 N.F. 33»64 mg

Alkohol (Äthanol) Ü.S.P. 0,084 ml**

Wasser zur Injektion 0,016 ml**

Gelatinekapsel

* Aktivität gemessen am Tag der Elnstellungyeränderte Stärken können durch entsprechende Veränderung der Radioaktivität zur Verfügung gestellt werden.

** Entfernt durch Verdampfen vor dem Versiegeln der Kapsel. 30

Beispiel3

pro Kapsel Radioaktives Natriumiodid (J-131) 50 /uCi

Carbowax 4000 0,09 ml

HaHSO, 0,25 mg

L · ■ . j

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Beispiel 4

pro Kapsel

Radioaktives ITaJ (J-I3I) 50 .uGi

Carbowax 154-0 10 mg

Fa₀SO, 0,1 mg

Äthanol 0,1 ml

Beispiel 5

pro Kapsel

Radioaktives NaJ (J-I3I) 50 juCi

Carbowax 1540 94 mg

NaHSO₃ 0,02 mg

K₂HPO₄ 0,176 mg

Wasser ■ 0,01 ml

Beispiel 6

pro Kapsel

Radioaktives NaJ (J-I3I) 50 /uCi

Carbowax 1540 40 mg

Äthanol 0,1 ml

Beispiel 7

pro Kapsel

Radioaktives NaJ (J-I5I) 50 yuCi

Carbowax 4000 94 mg

K₂HPO₄ ' 0,175 mg-

Wasser 0,01 ml

Beispiel 8 Aus folgenden Bestandteilen wird ein Präparat zum Füllen der Kapseln hergestellt:
90 ml einer 40prozentigen Lösung von Carbowax 1000 in

Äthanol
5 ml einer 20prozentigen Lösung von

5 ml J-I3I enthaltendes Wasser.

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0,1 ml der vorstehend erhaltenen Lösung werden in jede Kapsel verbracht. Die Kapseln werden in Schälchen auf einer Platte in einen Vakuumtrockenofen verbracht. Der Ofen wird von unten mit Wasser von einer konstanten Temperatur von ^0⁰O erhitzt. Dabei wird der Ofen in einer Stickstoffatmosphäre auf einen Druck von 685,8 ml/Hg eingestellt.

Das Trocknen einer Platte unter den vorstehenden Bedingungen erfolgt während 1 bis 2 Stunden.
10

Die Ohromatogramme einer Stabilitätsuntersuchung zeigen ein einzelnes scharfes Maximum innerhalb von 76 Tagen.

Beispiel 9 Herstellung von 100 ml einer Lösung zum Füllen der Kapseln.

0,292 g Natriumthiosulfat werden in für Injektionen reinem Wasser gelöst und auf ein Gesamtvolumen von 50 ml gebracht.

4-0,0 g Car.bowax 154-0 werden durch Erwärmen auf eine Tempe-

und ratur bis höchstens 7O⁰G verflüssigt/ aus der Wärmekammer genommen. Während das Carbowax noch flüssig ist, wird es unter Rühren mit Äthanol auf ein Volumen von 100 ml gebracht. Nachdem die Lösung Raumtemperatur erreicht hat, wird das Volumen noch einmal auf 100 ml eingestellt und die Lösung gut vermischt. Dann werden 84·, 1 ml der äthanolischen Carbowax-Lösung mit 15,9 ml der Natriumthiosulfatlösung vermischt. Die 15»9 ml der Natriumthiosulfatlösung oder Teile davon werden zum Einspülen des radioaktiven Natriumjodids in den Behälter verwendet.

3Q Als Alternative können auch alle oder Teile der kombinierten Lösungen zu.m Einspülen des radioaktiven Natriumjodids in den Behälter verwendet werden.

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Nach dem Einspülen in den Behälter für die Füllösung und Vermischen unter Rühren wird die Lösung überprüft. Ergibt die Auswertung Wert von nicht weniger als 20 %, so kann die Radiokonzentration durch Zugabe von radioaktivem Natriumjodid nachreguliert werden. Ergibt die Auswertung einen zu hohen Wert, so kann dieser durch Verdünnen der Füllösung mit der äthanolischen Lösung von Carbowax 1540 zusammen mit der entsprechenden Menge einer Thiosulfatlösung herabgesetzt werden. Bis zu 0,1 ml der zum Füllen der Kapseln fertiggestellten Lösung werden dann in die Gelatinekapseln gefüllt. Die Kapseln werden dann in den Vakuumofen verbracht. Nach dem Schließen des Ofens wird das Maximum des erzielbaren Vakuums pro Zeiteinheit notiert. Der Druck sollte nicht weniger als 685,8 mm betragen. Dann wird das Vakuum abgestellt und der Vakuumofen wieder auf atmosphärischen Druck gebracht. Nach dem öffnen des Ofens werden die gefüllten Kapselböden auf der Polyäthylenplatte fixiert und in den Vakuumofen verbracht. Nach dem Verschließen des Ofens wird Stickstoff in den Ofen eingeleitet und das Vakuum voll geöffnet. Das Stickstoffeinlaßrohr wird langsam reduziert bis der Druckanzeiger einen Wert anzeigt, der 25,4 bis 38 ml unterhalb des vorstehend angegebenen Wertes liegt. Die Kapseln werden mindestens eine Stunde und höchstens eine Stunde und Minuten unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen getrocknet. Anschließend werden die getrockneten Kapseln mit ihren oberen Hälften verschlossen.

Beispiel 10

Es werden Kapselfüllungen der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
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pro Kapsel

Radioaktives NaJ (J-131) 50 μθχ

Natriumthiosulfat-Pentahydrat 0,628 mg

wasserfreies sekundäres Caliumphosphat 0,175 mg

Carbowax 4000 94,05 mg

Wasser zur Injektion 10,45 mg

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¹ Zunächst werden 54 g Carbowax 4000 in einem Glasbehälter in einem Heißwasserbad geschmolzen. Das geschmolzene Carbowax wird in einen auf 60 - 3⁰C vorerhitzten Meßbecher gegeben. 6,28 g Na₂S₂O₃-SH₃O werden in einer 0,1 molaren K₃HPO₄ Lösung

⁵ gelöst und die Lösung auf 100 ml eingestellt. Radioaktives Natriumjodid wird mittels 6 ml der Thiosulfat- Caliumphosphat-Lösung verdünnt und in den Meßbecher gespült. Anschließend wird durch die Lösung für eine halbe Stunde Sticksoffgas geleitet, um die Lösungen vollständig zu vermischen. Je 0,1 ml

'0 (4 Tropfen) dieser Lösung werden in die untere Hälfte von Gelatinekapseln gefüllt.

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Claims

VOSSIUS- VOSSIUS-TAUCHNER · HElJ-N EMAN N -RAUH PATENTANWÄLTE SIEBERTSTRASSE A- 80O0 MÜNCHEN Ββ ■ PHONE: (Ο8Θ) 47 4O7B CABLE) BENZOLPATENT MÖNCHEN ' TELEX Β·9β4ί3VOPAT O U.Z.: R 105 (DV/Sch) 14. April 1981 Case: A-140,341-S E.R. Squibb & Sons, Inc. Princeton, New Jersey 08540, V. St. A. Radioaktive Verbindungen enthaltende Kapseln und Verfahren zum Füllen derselben : Patentansprüche

1. Radioaktive Verbindungen enthaltende Kapseln, im wesentlichen gebildet aus einem nichttoxischen, wasserlöslichen, zur Einnahme geeigneten Material, das sich bei Berührung mit den Flüssigkeiten des gastro-intestinalen Trakts rasch auflöst, enthaltend eine radioaktive Verbindung in einem Füllstoff als Träger, der durch den gastro-intestinalen Trakt absorbierbar ist.

2. Kapsel nach Anspruch 1, enthaltend einen Füllstoff aus Polyäthylenglykol.

3. Kapsel nach Anspruch 1, in der die radioaktive Verbindung

Jod ist.

4. Kapsel nach Anspruch 2, in der das Polyäthylenglykol

Carbowax 1000 bis 4000 ist und die radioaktive Verbindung Jod 131 oder Jod 123 ist.

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5. Kapsel nach Anspruch 1, gebildet aus Methylcellulose, Polyvinylalkohol oder Gelatine.

6. Kapsel nach Anspruch 1, enthaltend ein Reduktionsmittel. 5

7. Kapsel nach Anspruch 6, in der das Reduktionsmittel Natriumthiosulfat, Natriumsulfit oder Natriumbisulfit ist.

8. Kapsel nach Anspruch 6 und 7, enthaltend eine Base. 10

9. Kapsel nach Anspruch 1, enthaltend ein Reduktionsmittel und einen Füllstoff aus Polyäthylenglykol und Jod als radioaktive Verbindung.

10. Kapsel nach Anspruch 9, in der das Polyäthylenglykol Carbo-

wax und das Reduktionsmittel Natriumthiosulfat ist.

11. Kapsel nach Anspruch 10 aus Gelatine, dadurch gekennzeichent,

daß der Füllstoff die Innenfläche der Kapsel zum größten Teil

bedeckt, wobei der Füllstoff die gleiche Form wie die Innenfläche der Kapsel bildet, der Füllstoff sich radial zur Mittelachse der Kapsel erstreckt und den Hauptteil der radioaktiven Substanz in seinem Inneren trägt, so daß der Hauptteil der radioaktiven Substanz nicht mit der Innenfläche der

Kapsel in Berührung kommt.

12. Verfahren zum Füllen von Kapseln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen die radioaktive Verbindung enthaltenden Füllstoff zubereitet und in die Kapsel einfüllt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Füllstoff zusätzlich ein Reduktionsmittel zusetzt.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man den Füllstoff vor dem Einfüllen in die Kapsel erhitzt und daß der Füllstoff zusätzlich eine Base enthält.

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15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß man als Füllstoff Polyäthylenglykol verwendet, daß man vor dem Einfüllen auf 50 bis 60⁰C erhitzt, und daß man dem Polyäthylenglykol zusätzlich ein Reduktionsmittel zusetzt.

16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man den Füllstoff vor dem Einfüllen in die Kapsel in einem Lösungsmittel auflöst und den so gelösten Füllstoff in die

Kapsel einfüllt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß man das Lösungsmittel aus der Kapsel entfernt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß

man dem Füllstoff zusätzlich ein Reduktionsmittel zusetzt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß

man als Lösungsmittel Äthanol, als Füllstoff Polyäthylen-20

glykol und als Reduktionsmittel Natriumthiosulfat verwendet

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