DE69814885T2

DE69814885T2 - Verfahren zur herstellung von arzneiformen mit kontrollierter wirkstoffabgabe auf polymerbasis

Info

Publication number: DE69814885T2
Application number: DE69814885T
Authority: DE
Inventors: A. Mark TRACY; D. John HERBERGER; A. Paul BURKE; F. Paul HERBERT
Original assignee: Alkermes Inc; Alkermes Controlled Therapeutics Inc
Current assignee: Alkermes Inc; Alkermes Controlled Therapeutics Inc
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1998-09-21
Publication date: 2004-05-19
Anticipated expiration: 2018-09-22
Also published as: WO1999015154A1; DE69814885D1; ES2200375T3; EP1017367A1; EP1017367B1; DK1017367T3; AU9400998A; JP2001517615A; US6455074B1; PT1017367E; CA2304662C; AU746337B2; ATE240718T1; CA2304662A1; US5989463A

Description

GRUNDLAGEN DER ERFINDUNG
Viele Krankheiten oder Zustände erfordern eine Verabreichung einer konstanten oder dauerhaften Menge eines Medikaments oder biologisch aktiven Agens, um die beste prophylaktische oder therapeutische Wirkung bereitzustellen. Dies kann mit einem multiplen Dosierungsschema oder durch Einsatz eines Systems erreicht werden, das das Arzneimittel über einen langen Zeitraum abgibt.
Systeme zur Abgabe andauernder Medikationslevel nutzen biologisch abbaubare Materialien, wie beispielsweise Polymere, die das Arzneimittel einkapseln. Die Verwendung biologisch abbaubarer Polymere, zum Beispiel in Form von Mikropartikeln oder Mikroträger, stellt eine dauerhafte Abgabe von Medikamenten durch Nutzung der inhärenten biologischen Abbaubarkeit des Polymers zur Steuerung der Abgabe des Medikaments bereit und führt dadurch zu einer gleichmäßigeren dauerhaften Medikation und einem verbesserten Wohlbefinden der Patienten.
Bestimmte Verfahren zur Herstellung von Depot-Mitteln auf Polymerbasis umfassen die Schritte Lösen eines Polymers in einem Lösemittel, Zugabe des einzubauenden aktiven Agens zu der Polymer-Lösung und Entfernung des Lösemittels von der Mischung, wobei sich dadurch eine Polymermatrix mit dem über die gesamte Matrix verteilten aktiven Agens bildet.
Viele dieser Verfahren zur Herstellung von Depot-Mitteln auf Polymerbasis verwenden ein Lösemittel oder eine Mischung aus Lösemitteln, die das Polymer solubilisieren, vermögen aber nicht, das einzubauende aktive Agens zu solubilisieren. Deshalb sind diese Verfahren nachteilig, zum Beispiel wegen des Fehlens geeigneter Lösemittel, die in der Lage sind, sowohl das aktive Agens als auch das Polymer zu lösen und die nicht toxisch, biologisch verträglich sind und ohne weiteres vom Endprodukt entfernt werden können; das aktive Agens in aktiver Form solubilisieren; und die Einkapselungseffizienz des aktiven Agens optimieren, um ein Mittel mit den gewünschten Abgabescharakteristika zu erhalten.
Die folgenden Dokumente beschreiben bekannte Verfahren zur Herstellung von Mitteln zur kontrollierten Abgabe.
W097/07788 legt eine Zusammensetzung für die Dauerabgabe eines biologisch aktiven Agens in vivo offen. Die Zusammensetzung umfasst Mikroträger, die ein erstes biologisch verträgliches Festphasen-Material und ein biologisch aktives Agens umfassen, worin besagte Mikroträger die in vivo Abgabe des biologisch aktiven Agens aufrechterhalten. Die Zusammensetzung enthält ebenfalls Partikel eines zweiten biokompatiblen Festphasen-Materials, worin das zweite Festphasen-Material außerdem die in vivo Abgabe des biologisch aktiven Agens unterstützt. W097/07788 betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Aufrechterhaltung wirksamer Serumspiegel eines biologisch aktiven Agens in einer Person, einschließlich der Bildung einer injizierbaren Dosis, die eine wirksame Menge eines biologisch aktiven Agens enthält, worin das Agens in einem Mikroträger enthalten ist, mit einer den Abgabezeitraum aufrechthaltender Menge an Festphasen-Material. Das Verfahren umfasst außerdem die Verabreichung der injizierbaren Dosis an eine Person.
W099/13780 legt eine Niedertemperatur-Bildung von Mikrosphären zur kontrollierten Abgabe offen, wobei das Verfahren zur Herstellung von Mikrosphären sehr kalte Temperaturen nutzt, um Mischungen aus Polymer/biologisch aktivem Agens in polymeren Mikrosphären mit einer sehr hohen Retention von biologischer Aktivität und Material zu gefrieren. Polymer wird gemeinsam mit aktivem Agens in einem Lösemittel gelöst, wobei das Agens entweder in dem Lösemittel gelöst oder in Form von Mikropartikeln in dem Lösemittel dispergiert sein kann. Die Mischung aus Polymer/aktivem Agens wird in ein Gefäß, das ein flüssiges Nichtlösemittel enthält, allein oder gefroren und überschichtet mit einem verflüssigten Gas bei einer Temperatur unter dem Gefrierpunkt der Lösung aus Polymer/aktivem Agens zerstäubt. Das kalte verflüssigte Gas oder die kalte Flüssigkeit gefriert sofort die Polymertröpfchen. Wenn die Tröpfchen und das Nichtlösemittel für das Polymer erwärmt wird, taut das Lösemittel in den Tröpfchen und wird in das Nichtlösemittel extrahiert, was zu erstarrten Mikrosphären führt.
Deshalb besteht ein Bedarf an verbesserten Verfahren zur Herstellung eines Depot-Mittels auf Polymerbasis, insbesondere Mittel mit einer hohen Beladung an aktivem Agens.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung basiert auf der Entdeckung, dass ein verbessertes Depot-Mittel auf Polymerbasis erhalten werden kann, wenn eine kontinuierliche Phase, die sowohl das Polymer als auch das aktive Agens zu solubilisieren vermag, im Verfahren zur Herstellung des Mittels eingesetzt ist. Ein unerwarteter Vorteil der damit erhaltenen Depot-Mittel ist, dass sie eine sehr hohe Beladung mit aktivem Agens tragen können. Zum Beispiel kann das Mittel ein relatives Gewicht an aktivem Agens, das das Polymer-Gesamtgewicht übersteigt (z. B. mit mehr als 50 Gew.-% des Gesamtgewichts des Mittels vorliegen), mit einer verbesserten Einkapselungseffizienz und verbesserten Abgabecharakteristika erlangen.
Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung ist, dass sie die Herstellung kleiner Mikropartikel ermöglicht, die ein eingekapseltes Arzneimittel enthalten und verbesserte Abgabecharakteristika zeigen. Ein weiterer Vorteil ist, dass sie die Solubilitätseigenschaften des aktiven Agens zu nutzen vermag, um die Partikelgröße des aktiven Agens zu beeinflussen, was außerdem verbesserte Abgabecharakteristika ermöglicht. Zusätzlich kann das Verfahren zur Herstellung der Mikropartikel verbessert werden, da das Verfahren die Sterilfiltration von Komponenten erlaubt oder die Zerstäubung der Dispersion oder Lösung aus Polymer/aktivem Agens erleichtert.
Die vorliegende Erfindung betrifft folglich ein Depot-Mittel auf Polymerbasis und Verfahren zur Bildung und Anwendung besagten Mittels für die Dauerabgabe eines aktiven Agens. Das verbesserte Verfahren der Erfindung zur Bildung des Depot-Mittels auf Polymerbasis nutzt eine kontinuierliche Phase, die zum Beispiel ein oder mehrere Polymer-Lösemittel, eine Mischung aus Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel oder eine Mischung aus Polymer-Lösemittel/aktives Agens-Nichtlösemittel umfasst, um das Polymer zu lösen und das aktive Agens in der Polymer-Lösung zu solubilisieren. Es ist ebenfalls von der hier beschriebenen Erfindung ein Verfahren umfasst, worin die kontinuierliche Phase eine Mischung aus Polymer-Lösemittel/aktives Agens-Nichtlösemittel umfasst und das aktive Agens als ein Mikropartikulat vorliegt. Für die Zwecke der Erfindung beschreibt der Ausdruck „Mikropartikulat" den Zustand, wo das aktive Agens in der kontinuierlichen Phase mit einer Konzentration des aktiven Agens dispergiert ist, die einer Solubilisierung des aktiven Agens nahe kommt, oder wo das aktive Agens als eine Kombination aus sowohl dispergiertem Partikulat als auch solubilisiertem aktivem Agens vorliegt. Typischerweise ist das Mikropartikulat durch Mischen eines Nichtlösemittels des aktiven Agens mit einer das aktive Agens enthaltenden Lösung gebildet, was dadurch zu einer partiellen oder kompletten Fällung des aktiven Agens führt (auch als „Mikropartikulat-Verfahren" bezeichnet).
In einer Anwendungsform umfasst das Verfahren (a) Bilden einer Lösung aus Polymer/aktivem Agens durch Mischen eines Polymers, einer kontinuierlichen Phase, umfassend ein oder mehrere Polymer-Lösemittel, und eines aktiven Agens, worin das Polymer und das aktive Agens in entsprechenden Konzentrationen vorliegen, so dass das Endprodukt mehr als 50 Gew.-% aktives Agens enthält; und (b) Entfernung der kontinuierlichen Phase von Schritt (a), wobei dadurch eine feste Matrix aus Polymer/aktivem Agens sich bildet.
Das Verfahren kann außerdem den Schritt der Bildung von Tröpfchen der Lösung aus Polymer/aktivem Agens vor der Entfernung der kontinuierlichen Phase umfassen. Außerdem kann das Verfahren das Gefrieren der Tröpfchen vor Entfernung der kontinuierlichen Phase umfassen. Gemäß dem Verfahren der Erfindung können die Tröpfchen Mikrotröpfchen sein. In einer bestimmten Anwendungsform, worin Tröpfchen gebildet und dann gefroren werden, kann die kontinuierliche Phase durch ein Extraktionsverfahren entfernt werden. Alternativ kann die kontinuierliche Phase durch ein Verdampfungsverfahren oder eine Kombination eines Verdampfungs- und Extraktionsverfahrens entfernt werden.
Wenn die kontinuierliche Phase ein oder mehrere Polymer-Lösemittel umfasst, ist jede beliebige Kombination aus Polymer-Lösemitteln, die mischbar ist und sowohl das Polymer als auch das aktive Agens löst, für die Verwendung in der Erfindung geeignet. Dimethylsulfoxid (auch als DMSO bezeichnet) ist bevorzugt, da es ein gutes Lösemittel für viele Polymere und aktive Agentien ist, einschließlich wasserlöslicher Agentien wie beispielsweise Peptide, Antigene oder niedermolekulare Arzneimittel. Andere geeignete Lösemittel, insbesondere für PLGA-Polymere umfassen DMSO, Ethylacetat, Methylacetat, Methylenchlorid, Chloroform, Hexafluorisopropanol, Aceton und Kombinationen davon. Vorzugsweise ist das Polymer-Lösemittel pharmazeutisch verträglich.
In einer anderen Anwendungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung eines Depot-Mittels auf Polymerbasis die Schritte: (a) Bildung einer Lösung aus Polymer/aktivem Agens durch Mischen eines Polymers, einer wirksamen Menge eines aktiven Agens und einer kontinuierlichen Phase, umfassend eine Mischung Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel, worin die Menge an Polymer-Nichtlösemittel vom Bewirken der Solubilisierung des aktiven Agens bestimmt ist, ohne eine wesentliche Fällung des Polymers zu verursachen; und (b) Entfernung der kontinuierlichen Phase von Schritt (a) von der Lösung aus Polymer/aktivem Agens, wobei dadurch eine feste Matrix aus Polymer/aktivem Agens sich bildet. In einer weiteren Anwendungsform liegt das aktive Agens in einer Konzentration vor, so dass das Endprodukt oder Mittel mehr als 50 Gew.-% aktives Agens enthält.
Das Verfahren kann außerdem den Schritt der Bildung von Tröpfchen der Lösung aus Polymer/aktivem Agens vor Entfernung der kontinuierlichen Phase umfassen. Außerdem kann das Verfahren ein Gefrieren der Tröpfchen vor Entfernung der kontinuierlichen Phase umfassen. Gemäß dem Verfahren der Erfindung können die Tröpfchen Mikrotröpfchen sein. In einer bestimmten Anwendungsform, worin Tröpfchen gebildet und dann gefroren werden, kann die kontinuierliche Phase durch ein Extraktionsverfahren entfernt werden. Alternativ kann die kontinuierliche Phase durch ein Verdampfungsverfahren oder eine Kombination eines Verdampfungs- und Extraktionsverfahrens entfernt werden.
Das Polymer-Nichtlösemittel kann so ausgewählt sein, dass es mit dem Polymer-Lösemittel mischbar ist, es aber keine wesentliche Fällung des Polymers verursacht und dem aktiven Agens nicht abträglich ist. Vorzugsweise sind das Polymer-Lösemittel und das Polymer-Nichtlösemittel pharmazeutisch verträglich.
Geeignete Polymer-Nichtlösemittel umfassen zum Beispiel Ethanol, Methanol, Wasser, Acetonitril (MeCN), Dimethylformamid (DMF), Ethylether, Alkane wie beispielsweise Pentan, Isopentan, Hexan, Heptan und Öle wie beispielsweise Mineralöle, Fischöle, Silikonöle, Pflanzenöle oder Kombinationen davon. Pflanzenöle wie beispielsweise Olivenöl, Sesamöl, Sojabohnenöl, Färberdistelöl, Erdnussöl, Baumwollsamenöl, Kokosnussöl, Leinöl, Maisöl, Rizinusöl, Palmöl oder Kombinationen davon sind zur Verwendung in der Erfindung bevorzugt. In besonderen Anwendungsformen ist das Polymer-Lösemittel DMSO und das Nichtlösemittel ist Ethanol oder Wasser.
In einer anderen Anwendungsform umfasst das Verfahren zur Bildung eines Depot-Mittels auf Polymerbasis die Schritte (a) Bildung einer Mischung aus Polymer/aktivem Agens durch Mischen eines Polymers, einer wirksamen Menge eines aktiven Agens und einer kontinuierlichen Phase, umfassend eine Mischung aus Polymer-Lösemittel/aktives Agens-Nichtlösemittel, worin die Menge an aktives Agens-Nichtlösemittel vom Bewirken der Solubilisierung des aktiven Agens bestimmt ist, oder alternativ Erhalten des aktiven Agens als ein Mikropartikulat in der das Polymer enthaltenden kontinuierlichen Phase; und (b) Entfernung der kontinuierlichen Phase von Schritt (a), wobei dadurch eine feste Matrix aus Polymer/aktivem Agens sich bildet. In einer weiteren Anwendungsform liegt das aktive Agens in einer Konzentration vor, so dass das Endprodukt oder Mittel mehr als 50 Gew.% aktives Agens enthält.
Das Verfahren kann außerdem den Schritt der Bildung von Tröpfchen der Lösung aus Polymer/aktivem Agens vor Entfernung der kontinuierlichen Phase umfassen. Außerdem kann das Verfahren ein Gefrieren der Tröpfchen vor Entfernung der kontinuierlichen Phase umfassen. Gemäß dem Verfahren der Erfindung können die Tröpfchen Mikrotröpfchen sein. In einer bestimmten Anwendungsform, worin Tröpfchen gebildet und dann gefroren werden, kann die kontinuierliche Phase durch ein Extraktionsverfahren entfernt werden. Alternativ kann die kontinuierliche Phase durch ein Verdampfungsverfahren oder eine Kombination eines Verdampfungs- und Extraktionsverfahrens entfernt werden.
Das Nichtlösemittel des aktiven Agens kann so ausgewählt sein, dass es mit dem Polymer-Lösemittel mischbar ist, es aber keine wesentliche Fällung des Polymers verursacht und dem aktiven Agens nicht abträglich ist. Geeignete Nichtlösemittel für das aktive Agens sind von den Eigenschaften des aktiven Agens abhängig und können für Peptide zum Beispiel Aceton, Ethanol und Methylenchlorid umfassen.
Mit einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Depot-Mittel auf Polymerbasis, das gemäß der Erfindung hergestellt ist. Das Mittel umfasst eine Polymermatrix und ein in der Matrix dispergiertes aktives Agens. Das mit dem Verfahren der Erfindung gebildete Mittel zeigt eine einzigartige Mikrostruktur, deren Porosität als Funktion von Beladung, Polymerkonzentration und Art der eingesetzten kontinuierlichen Phase variiert.
Das Verfahren zur Anwendung des Depot-Mittels auf Polymerbasis umfasst Bereitstellung einer Dauerabgabe eines aktiven Agens in einer Person über einen therapeutisch zweckdienlichen Zeitraum mittels Verabreichen einer Dosis besagten Depot-Mittels auf Polymerbasis an die Person. Die Erfindung stellt ebenfalls Verfahren zur Herstellung von Mikropartikeln variierender Größe und/oder Gestalt zur Verwendung bei bestimmten Applikationen bereit zum Beispiel Applikationen wie beispielsweise Chemoembolisation, Impfstoff-Abgabe oder zelluläre Aufnahme, wo die Größe der Mikropartikel sich unmittelbar auf die Leistung auswirkt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Plot des Prozentsatzes an Tieren in Diöstrus pro Behandlungsgruppe von Rattengruppen, die mit Mikropartikeln behandelt wurden, die unter Verwendung des Partikulat-Verfahrens, wie hier beschrieben, und mit der angegebenen Azaline B Beladung hergestellt waren, gegen die Zeit.
2 ist ein Plot des Prozentsatzes an Tieren in Diöstrus pro Behandlungsgruppe von Rattengruppen, die mit Mikropartikeln mit der angegebenen Azaline B Beladung behandelt wurden, die unter Verwendung des Verfahrens der Erfindung gemäß Beispiel 1 bis 3, wie hier beschrieben, und mit der angegebenen Azaline B Beladung hergestellt waren, gegen die Zeit.
3 ist ein Plot der Serumkonzentrationen (ng/ml) an Azaline B von Tiergruppen, die mit Azaline B enthaltenden Mikropartikel behandelt wurden, die unter Verwendung des Partikulat-Verfahrens und des Verfahrens der Erfindung gemäß Beispiel 1 bis 3, wie hier beschrieben, hergestellt wurden und die angegebene Azaline B Beladung besitzen, gegen die Zeit.
GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Merkmale und andere Details der Erfindung werden hier wie auch in den Ansprüchen spezieller beschrieben und aufgezeigt. Es ist zu verstehen, dass die speziellen Anwendungsformen der Erfindung mit Hilfe von Beispielen gezeigt sind und nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen sind. Die prinzipiellen Merkmale der Erfindung können in verschiedenen Anwendungsformen angewandt sein, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Eine Lösung, wie hier definiert, ist eine Mischung aus einer oder mehreren Substanzen (als das Gelöste bezeichnet, zum Beispiel das Polymer und das aktive Agens), die in einer oder mehreren Substanzen (als das Lösemittel oder die Lösemittel bezeichnet, zum Beispiel DMSO oder eine Kombination aus DMSO und Methylenchlorid) gelöst sind. Für Zwecke dieser Erfindung bezieht sich die „kontinuierliche Phase" auf den Hauptbestandteil einer Lösung wie beispielsweise ein Polymer-Lösemittel oder eine Mischung davon und eine Mischung aus einem Polymer-Lösemittel und einem Nichtlösemittel.
Der Ausdruck „Nichtlösemittel", wie hier verwendet, bezieht sich auf einen Stoff, der im Wesentlichen keinen zweiten oder Referenz-Stoff löst. Für Zwecke dieser Erfindung kann das Nichtlösemittel ein Nichtlösemittel für das aktive Agens oder das Polymer sein.
Der Ausdruck „Mikrotröpfchen", wie hier verwendet, bezieht sich auf ein Tröpfchen von beliebiger Gestalt, das eine Größe von weniger oder gleich etwa 1000 μm besitzt.
Das aktive Agens, Azaline B, das in vielen der hier beschriebenen Beispiele verwendet ist, ist ein LHRH Peptid-Analogon, dessen Struktur zum Beispiel in Campen et al., Biochemical Pharmacology 40: 1313-1321, 1995, beschrieben ist und sich folgendermaßen darstellen lässt:
Ac-D-Nal¹-D-Cpa²-D-Pal³-Ser⁴-Aph⁵(atz)-D-Aph⁶(atz)-Leu⁷-Ilys⁸-Pro⁹-D-Ala¹⁰
(Ac = Acetyl, Nal = 3-(2'-Naphthyl)-Alanin, Cpa = Chlorphenylalanin, Pal = 3-(3'-Pyridyl)-alanin, Aph = 4-Aminophenylalanin, atz = 5'-(3'-Amino-1H-1',2',4'-triazolyl), Ilys = N'-Isopropyllysin). Das Azaline B kann ebenfalls in Form eines Salzes wie beispielsweise als Acetatsalz vorliegen.
In einem Aspekt stellt die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines Depot-Mittels auf Polymerbasis bereit, umfassend die Verwendung einer kontinuierlichen Phase, die ein oder mehrere Polymer-Lösemittel, eine Mischung aus einem oder mehreren Polymer-Lösemitteln mit einem oder mehreren Polymer-Nichtlösemitteln oder eine Mischung aus einem oder mehreren Polymer-Lösemitteln mit einem oder mehreren aktives Agens-Nichtlösemitteln umfasst, um das Polymer zu lösen und auch das aktive Agens in der Polymer-Lösung zu solubilisieren. Wenn die kontinuierliche Phase ein Polymer-Lösemittel/aktives Agens-Nichtlösemittel umfasst, ist der Zustand, wo das aktive Agens als ein Mikropartikulat vorliegt, ebenfalls von der hier beschriebenen Erfindung umfasst.
In einer Anwendungsform umfasst das Verfahren (a) Bildung einer Lösung aus Polymer/aktivem Agens durch Mischen eines Polymers, einer kontinuierlichen Phase, umfassend ein oder mehrere Polymer-Lösemittel, und eines aktiven Agens, worin das Polymer und das aktive Agens in entsprechenden Konzentrationen vorliegen, so dass das Endprodukt mehr als 50 Gew.-% aktives Agens enthält; und (b) Entfernung der kontinuierlichen Phase von Schritt (a), wobei dadurch eine feste Matrix aus Polymer/aktivem Agens sich bildet.
Das Verfahren kann außerdem den Schritt der Bildung von Tröpfchen der Lösung aus Polymer/aktivem Agens vor der Entfernung der kontinuierlichen Phase umfassen. Außerdem kann das Verfahren ein Gefrieren der Tröpfchen vor Entfernung der kontinuierlichen Phase umfassen. Gemäß dem Verfahren der Erfindung können die Tröpfchen Mikrotröpfchen sein. In einer bestimmten Anwendungsform, worin Tröpfchen gebildet und dann gefroren werden, kann die kontinuierliche Phase durch ein Extraktionsverfahren entfernt werden. Alternativ kann die kontinuierliche Phase durch ein Verdampfungsverfahren oder eine Kombination eines Verdampfungs- und Extraktionsverfahrens entfernt werden.
Wenn die kontinuierliche Phase ein oder mehrere Polymer-Lösemittel umfasst, ist jede beliebige Kombination aus Polymer-Lösemitteln, die mischbar ist und sowohl das Polymer als auch das aktive Agens löst, für die Verwendung in der Erfindung geeignet. Dimethylsulfoxid (auch als DMSO bezeichnet) ist ein bevorzugtes Lösemittel, da es ein gutes Lösemittel für viele Polymere und aktive Agentien ist, einschließlich Peptide, Antigene und niedermolekularer Arzneimittel. Andere geeignete Lösemittel, insbesondere für PLGA-Polymere umfassen zum Beispiel DMSO, Ethylacetat, Methylacetat, Methylenchlorid, Chloroform, Hexafluorisopropanol und Aceton. Vorzugsweise ist das Polymer-Lösemittel pharmazeutisch verträglich.
Das Verfahren, worin ein oder mehrere Polymer-Lösemittel als die kontinuierliche Phase verwendet werden können, kann hier als das „Polymer-Lösemittel-Verfahren" bezeichnet werden, was darauf hinweist, dass der Hauptbestandteil der kontinuierlichen Phase dieses Verfahrens ein oder mehrere Polymer-Lösemittel umfasst oder die kontinuierliche Phasen im Wesentlichen aus einem oder mehreren Polymer-Lösemitteln besteht. Falls mehr als ein Polymer- Lösemittel verwendet ist, ist zu verstehen, dass eines der Polymer-Lösemittel auch ein Nichtlösemitel für das aktive Agens sein kann, vorausgesetzt dass das aktive Agens in der kontinuierlichen Phase löslich bleibt.
In einer anderen Anwendungsform umfasst das Verfahren zur Herstellung eines Depot-Mittels auf Polymerbasis die Schritte: (a) Bildung einer Lösung aus Polymer/aktivem Agens durch Mischen eines Polymers, einer wirksamen Menge eines aktiven Agens und einer kontinuierlichen Phase, umfassend eine Polyrner-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel Mischung, worin die Menge an Polymer-Nichtlösemittel vom Bewirken der Solubilisierung des aktiven Agens bestimmt ist, ohne eine wesentliche Fällung des Polymers zu verursachen; und (b) Entfernung der kontinuierlichen Phase von Schritt (a) von der Lösung aus Polymer/aktivem Agens, wobei dadurch eine feste Matrix aus Polymer/aktivem Agens sich bildet. In einer weiteren Anwendungsform liegt das aktive Agens in einer Konzentration vor, so dass das Endprodukt oder Mittel mehr als 50 Gew.-% aktives Agens enthält.
Das Verfahren kann außerdem den Schritt der Bildung von Tröpfchen der Lösung aus Polymer/aktivem Agens vor der Entfernung der kontinuierlichen Phase umfassen. Außerdem kann das Verfahren ein Gefrieren der Tröpfchen vor Entfernung der kontinuierlichen Phase umfassen. Gemäß dem Verfahren der Erfindung können die Tröpfchen Mikrotröpfchen sein. In einer bestimmten Anwendungsform, worin Tröpfchen gebildet und dann gefroren werden, kann die kontinuierliche Phase durch ein Extraktionsverfahren entfernt werden. Alternativ kann die kontinuierliche Phase durch ein Verdampfungsverfahren oder eine Kombination eines Verdampfungs- und Extraktionsverfahrens entfernt werden.
Das Verfahren, worin die kontinuierliche Phase eine Mischung aus Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel umfasst, kann als das „Polymer- Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel Verfahren" bezeichnet sein. Wenn der Hauptbestandteil der kontinuierlichen Phase eine Mischung aus Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel umfasst oder im Wesentlichen aus einer Mischung aus Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel besteht, kann eine Kombination aus einem oder mehreren Polymer-Lösemitteln mit einem oder mehreren Polymer-Nichtlösemitteln verwendet sein. Die Menge und Art des Polymer-Nichtlösemittels kann so ausgewählt sein, dass es vollständig oder im Wesentlichen mit dem Polymer-Lösemittel mischbar ist, aber keine wesentliche Fällung des Polymers verursacht und dem aktiven Agens nicht abträglich ist. Vorzugsweise sind das Polymer-Lösemittel und das Polymer-Nichtlösemittel pharmazeutisch verträglich. Es ist zu verstehen, dass ein oder beide Lösemittel in der kontinuierlichen Phase als Solubilisierungsmittel für das aktive Agens dienen kann/können.
Für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignete Polymer-Nichtlösemittel umfassen zum Beispiel Ethanol, Methanol, Wasser, Acetonitril (MeCN), Dimethylformamid (DMF), Ethylether, Alkane wie beispielsweise Pentan, Isopentan, Hexan oder Heptan und Öle wie beispielsweise Mineralöle, Fischöle, Silikonöle, Pflanzenöle oder beliebige Kombinationen davon. Pflanzenöle wie beispielsweise Olivenöl, Sesamöl, Sojabohnenöl, Färberdistelöl, Erdnussöl, Baumwollsamenöl, Kokosnussöl, Leinöl, Maisöl, Rizinusöl, Palmöl oder Kombinationen davon sind zur Verwendung in der Erfindung bevorzugt. In besonderen Anwendungsformen ist das Polymer-Lösemittel DMSO und das Nichtlösemittel ist Ethanol oder Wasser.
In einer anderen Anwendungsform umfasst das Verfahren zur Bildung eines Depot-Mittels auf Polymerbasis die Schritte (a) Bildung einer Mischung aus Polymer/aktivem Agens durch Mischen eines Polymers, einer wirksamen Menge eines aktiven Agens und einer kontinuierlichen Phase, umfassend eine Mischung aus Polymer-LösemitteVaktives Agens-Nichtlösemittel, worin die Menge an aktives Agens-Nichtlösemittel bestimmt ist vom Bewirken der Solubilisierung des aktiven Agens, oder alternativ Erhalten des aktiven Agens als ein Mikropartikulat in der das Polymer enthaltenden kontinuierlichen Phase; und (b) Entfernung der kontinuierlichen Phase von Schritt (a), wobei dadurch eine feste Matrix aus Polymer/aktivem Agens sich bildet. In einer weiteren Anwendungsform liegt das aktive Agens in einer Konzentration vor, so dass das Endprodukt oder Mittel mehr als 50 Gew.-% aktives Agens enthält.
Das Verfahren kann außerdem den Schritt der Bildung von Tröpfchen der Lösung aus Polymer/aktivem Agens vor der Entfernung der kontinuierlichen Phase umfassen. Außerdem kann das Verfahren ein Gefrieren der Tröpfchen vor Entfernung der kontinuierlichen Phase umfassen. Gemäß dem Verfahren der Erfindung können die Tröpfchen Mikrotröpfchen sein. In einer bestimmten Anwendungsform, worin Tröpfchen gebildet und dann gefroren werden, kann die kontinuierliche Phase durch ein Extraktionsverfahren entfernt werden. Alternativ kann die kontinuierliche Phase durch ein Verdampfungsverfahren oder eine Kombination eines Verdampfungs- und Extraktionsverfahrens entfernt werden.
Die Menge und Art des aktives Agens-Nichtlösemittels kann so ausgewählt sein, dass es mit dem Polymer-Lösemittel mischbar ist, es aber keine wesentliche Fällung des Polymers verursacht und dem aktiven Agens nicht abträglich ist. Geeignete Nichtlösemittel des aktiven Agens sind von den Eigenschaften des aktiven Agens abhängig und können für Peptide zum Beispiel Aceton, Ethanol und Methylenchlorid umfassen.
Andere Vehikel können in der Lösung aus Polymer/aktivem Agens vorliegen, wie es unten beschrieben ist. Diese Vehikel müssen nicht in der kontinuierlichen Phase löslich sein, obwohl dies bevorzugt ist.
Das aktive Agens der Erfindung kann entweder als Feststoff (wie beispielsweise als feines Pulver) oder als reine Flüssigkeit oder als eine Lösung des aktiven Agens in dem Polymer-Lösemittel oder Polymer-Nichtlösemittel zugegeben sein.
Es kann bei Bildung der Lösung aus Polymer/aktivem Agens erwünscht sein, ein Polymer-Nichtlösemittel, das ein Lösemittel für das aktive Agens ist, zu dem Polymer-Lösemittel zu geben, falls zum Beispiel das Polymer-Lösemittel das aktive Agens im gewünschten Umfang nicht solubilisiert. Das Polymer-Nichtlösemittel sollte mit dem Polymer-Lösemittel mischbar sein, die Solubilisierung das aktiven Agens unterstützen und keine wesentliche Fällung des Polymers verursachen und dem aktiven Agens nicht abträglich sein. Ein Beispiel einer derartigen Anwendungsform ist die Bildung einer Lösung aus PLGA und tRNA. DMSO ist ein gutes Lösemittel für PLGA, solubilisiert aber tRNA schlecht. Das Einbeziehen von zum Beispiel Wasser (ein gutes Lösemittel für tRNA, mit DMSO mischbar und ein Nichtlösemittels für das Polymer) führt zu einer optisch transparenten Lösung, umfassend PLGA, tRNA, DMSO und Wasser. Deshalb umfasst die kontinuierliche Phase in dieser Anwendungsform eine Mischung aus Polymer-Lösemittel/Nicht-lösemittel, worin das Nichtlösemittel ein Nichtlösemittel für das Polymer ist. Die enthaltene Menge an Polymer-Nichtlösemittel entspricht wenigstens der Menge, die zum Erreichen des erwünschten Solubilisationsgrads des aktiven Agens erforderlich ist, übersteigt aber nicht die Menge, die eine wesentliche Fällung des Polymers verursacht.
Es kann ebenfalls bei Bildung der Lösung aus Polymer/aktivem Agens erwünscht sein, ein Polymer-Nichtlösemittel, das ein Nichtlösemittel für das aktive Agens ist, zu dem Polymer-Lösemittel zugeben, falls zum Beispiel das Polymer-Lösemittel das aktive Agens in größerem Umfang solubilisiert, als dies gewünscht ist. Zum Beispiel kann in einer derartigen Anwendungsform das aktive Agens aus den Mikrotröpfchen mit dem Polymer-Lösemittel „ausgewaschen" werden während des Extrsktionsschritts des Verfahrens. Die Zugabe des aktives Agens-Nichtlösemittels kann diesen Effekt minimieren. Das Polymer-Nichtlösemittel sollte mit dem Polymer-Lösemittel mischbar sein und die Erhöhung der Solubilisierung des aktiven Agens in der resultierenden Mischung aus Polymer-Lösemittel/Nichtlösemittel unterstützen.
Zusammengefasst betrifft ein Aspekt der Erfindung die Maximierung der Solubilisierungseigenschaften von Polymer und aktivem Agens in der kontinuierlichen Phase durch Auswahl des geeigneten Lösemittels oder Lösemittel-Kombinationen. Folglich führt die Zugabe oder Auswahl von geeigneten Lösemitteln, Co-Lösemitteln oder Nichtlösemitteln zu den hier beschriebenen verbesserten Mikropartikeln.
Die kontinuierliche Phase kann vor, nach oder gleichzeitig mit der Zugabe des Polymers zum Polymer-Lösemittel gebildet sein. Das aktive Agens kann mit der Polymer-Lösung entweder als ein Feststoff, eine reine Flüssigkeit oder in Lösung gemischt werden. Wenn das aktive Agens in Lösung zugegeben wird, kann das Lösemittel der aktives Agens-Lösung ein Polymer-Nichtlösemittel, Polymer-Lösemittel oder Kombinationen davon sein. Außerdem, wenn das aktive Agens als ein Feststoff oder eine reine Flüssigkeit zugegeben wird, das nicht in der Polymer-Lösung löslich ist, kann ein zusätzliches Polymer-Lösemittel, Polymer-Nichtlöse mittel oder Kombinationen davon zugegeben werden, die das aktive Agens solubilisieren.
Zum Beispiel wurde Poly(lactid-co-glcolid) in DMSO gelöst und das aktive Agens, Ovalbumin, wurde in einer minimalen Menge Wasser (ein Polymer-Nichtlösemittel) vorgelöst und zu der Polymer-Lösung gegeben, um die Lösung aus Polymer/aktivem Agens zu bilden, wobei dadurch eine kontinuierliche Phase, umfassend ein Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel, bereitgestellt wird.
In einem anderen Beispiel wurde Poly(lactid-co-glycolid) in DMSO gelöst und das aktive Agens, tRNA, in einer minimalen Menge Wasser vorgelöst und zu der Polymer-Lösung gegeben, um die Lösung aus Polymer/aktivem Agens zu bilden.
In einer noch weiteren Anwendungsform kann das aktive Agens als ein Feststoff zu einer Mischung aus Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel mit dem darin gelösten Polymer gegeben werden. Der Feststoff ist in der Mischung löslich. In einer spezifischen Anwendungsform ist die kontinuierliche Phase, umfassend die Mischung aus Polymer-LösemitteVPolymer-Nichtlösemittel, DMSO und Ethanol. In einer noch spezifischeren Anwendungsform umfasst das Polymer der Polymer-Lösung Poly(lactid-co-glycolid), gelöst in einer DMSO/Ethanol Mischung und das aktive Agens ist Azaline B. In jeder dieser Anwendungsformen war das Resultat eine einzige kontinuierliche Phase, in der sowohl das Polymer als auch das aktive Agens solubilisiert waren, wobei dadurch Prozesse nach dem Stand der Technik vermieden wurden, die durch zwei oder mehrere Phasen gekennzeichnet sind. Die Lösemittel und/oder Nichtlösemittel können in weit unterschiedlichen relativen Mengen zugegeben werden, einschließlich zum Beispiel etwa 1 : 10 bis etwa 10 : 1 oder etwa 1 : 3 bis zu etwa 3 : 1 Volumenteile, wie es zweckdienlich erscheint.
Nach Bildung der Lösung aus Polymer/aktivem Agens kann die Lösung zur Bildung von Mikrotröpfchen verarbeitet werden. Diese Mikrotröpfchen können dann mit geeigneten Mitteln gefroren werden, um Mikropartikel zu bilden. Beispiele für Mittel zur Verarbeitung der Lösung aus Polymer/aktivem Agens zur Bildung von Mikrotröpfchen umfassen Einleiten der Lösung durch ein Ultraschalldüse, Druckdüse, Rayleigh Düse oder andere Mittel, die für die Bildung von Tröpfchen aus einer Lösung bekannt sind, wie beispielsweise die in U. S. Patent Nr. 5.019.400, erteilt an Gombotz et al., mitanhängiger U. S. Patentanmeldung Nr. 08/443.726, eingereicht am 18. Mai 1995, und mitanhängiger U. S. Patentanmeldung Nr. 08/649.128, eingereicht am 14. Mai 1996, beschrieben sind.
Die Mikrotröpfchen werden dann mit geeigneten Mitteln gefroren, um Mikropartikel zu bilden. Geeignete Mittel zum Gefrieren von Tröpfchen zur Bildung von Mikropartikel umfassen Einleiten der Tröpfchen in oder in Nähe eines verflüssigten Gases wie beispielsweise flüssiges Argon oder flüssigen Stickstoff, um gefrorene Mikrotröpfchen zu bilden, die dann vom Flüssiggas getrennt werden. Die gefrorenen Mikrotröpfchen werden dann einem Extraktionslösemittel oder Curing-Lösemittel oder Phase exponiert, das im Allgemeinen ein schlechtes Lösemittel für das Polymer ist, das einen niederen Schmelzpunkt als die kontinuierliche Phase besitzt und das mit der kontinuierlichen Phase hinreichend mischbar ist, um feste und/oder getaute kontinuierliche Phase vom gefrorenen Mikropartikel zu extrahieren.
In einem Verfahren bedeckt das verflüssigte Gas das gefrorene Extraktionslösemittel, wie es im U. S. Patent Nr. 5.019.400, erteilt an Gombotz et al., beschrieben ist. In einem zweiten Verfahren werden das verflüssigte Gas und das kalte Extraktionslösemittel in einer gesonderten „Gefrierzone" und „Extraktionszone" gehalten, wie es in der mitanhängigen U. S. Patentanmeldung Nr. 08/443.726, eingereicht am 18. Mai 1995, beschrieben ist. Wie oben dargelegt, ist der Zweck des Extraktionslösemittels, jegliche kontinuierliche Phase, sei sie fest und/oder flüssig, in den gefrorenen Mikrotröpfchen zu entfernen, wobei dadurch aktives Agens enthaltende Mikropartikel sich bilden. Typischerweise ist das Extraktionslösemittel oder die Curing-Phase aus einem oder mehreren oben genannten Polymer-Nichtlösemitteln ausgewählt. Es kann das selbe oder ein anderes beliebiges Polymer-Nichtlösemittel sein, das in der kontinuierlichen Phase eingesetzt ist, wie es hier beschrieben ist. Es kann gegebenenfalls außerdem ebenfalls ein aktives Agens-Nichtlösemittel umfassen. Typische Extraktionslösemittel umfassen zum Beispiel Ethanol, Methanol, Ethylether, Alkane wie beispielsweise Pentan, Isopentan, Hexan, Heptan und Öle wie beispielsweise Mineralöle, Fischöle, Silikonöle, Pflanzenöle oder Kombinationen davon. Pflanzenöle wie beispielsweise Olivenöl, Sesamöl, Sojabohnenöl, Färberdistelöl, Erdnussöl, Baumwollsamenöl, Kokosnussöl, Palmöl oder Kombinationen davon sind bevorzugt. Im Allgemeinen ist erwünscht, dass das/die Extraktionslösemittel oder Curing-Phase einen Schmelzpunkt besitzt, der demjenigen der kontinuierlichen Phase entspricht. oder bevorzugt niedriger ist. Folglich kann der Extraktionsschritt bei einer Temperatur durchgeführt oder begonnen sein, bei der das/die Extraktionslösemittel oder Curing-Phase flüssig ist und die Mikrotröpfchen (einschließlich der kontinuierlichen Phase) gefroren sind. Mischen von Ethanol mit anderen geeigneten Extraktionslösemitteln wie beispielsweise Alkane, einschließlich Hexan, Heptan oder Pentan, kann direkt die Einkapselungseffizienz, Gestalt und Konsistenz der resultierenden Mikrokügelchen beeinflussen wie auch ein zu einem unerwarteten Ansteigen der Lösemittelextraktionsrate von bestimmten Polymeren wie beispielsweise Poly(lactidco-glycolid) Polymere über die Rate hinaus, die mit Ethanol allein erreicht wird.
In einem anderen Verfahren wird die Matrix aus Polymer/aktivem Agens, die wie oben gebildet ist, bei einer Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur der Matrix aus Polymer/aktivem Agens fragmentiert, wobei dadurch Mikropartikel aus Polymer/aktivem Agens sich bilden, wie es in der mitanhängigen U. S. Patentanmeldung 08/649.128, eingereicht am 14. Mai 1996, beschrieben ist.
Depot-Mittel auf Polymerbasis von sehr unterschiedlicher Größe können durch Variation der Tröpfchengröße hergestellt sein, zum Beispiel durch Änderung der Frequenz oder des Durchmessers der Ultraschalldüse. Falls größere Mittel erwünscht sind, kann die Lösung aus Polymer/aktivem Agens mittels Passage durch eine Spritze oder ähnliches direkt in die kalte Flüssigkeit behandelt werden. Alternativ kann die Lösung tropfenweise oder anderweitig zu der kalten Flüssigkeit gegeben werden. Eine Erhöhung der Viskosität der Lösung aus Polymer/aktivem Agens kann ebenfalls die Größe des Mittels erhöhen. Die Größe der Mittel, die mit dem Verfahren der Erfindung hergestellt werden können, sind zum Beispiel Mikropartikel im Größenbereich von mehr als etwa 1000 bis etwa 1 Mikrometer im Durchmesser.
Der Ausdruck „Depot-Mittel auf Polymerbasis" wie er hier definiert ist, umfasst ein Polymer und ein aktives Agens (hier auch als eine „Matrix aus Polymer/aktivem Agens" bezeichnet). Die Polymere der vorliegenden Erfindung sind im Allgemeinen biologisch verträglich. Geeignete biologisch verträgliche Polymere können entweder biologisch abbaubare oder nicht abbaubare Polymere oder Mischungen oder Copolymere davon sein.
Ein Polymer ist biologisch verträglich, falls das Polymer und jedes seiner Abbauprodukte im Wesentlichen nicht toxisch sind und ebenfalls keine hinnehmbaren, abträglichen oder negativen Wirkungen auf den Körper des Empfangenden darstellen wie beispielsweise eine signifikante Immunreaktion an der Verabreichungsstelle.
Biologisch abbaubar, wie es hier definiert ist, bedeutet, dass die Zusammensetzung sich abbaut oder erodiert in vivo, um kleinere chemische Einheiten zu bilden, die biologisch metabolisierbar und/oder ausgeschieden werden können. Ein Abbau kann zum Beispiel durch enzymatische, chemische oder physikalische Prozesse erfolgen. Geeignete biologisch verträgliche und abbaubare Polymere umfassen zum Beispiel Poly(lactide), Poty(glycolide), Poly(lactid-co-glycolide), Poly(milchsäure)n, Poly(glycolsäure)n, Poly(milchsäure-co-glycolsäure)n, Polycaprolacton, Polycarbonate, Polyesteramide, Polyanhydride, Poly(aminosäuren), Polyorthoester, Polyacetale, Polycyanoacrylate, Polyetherester, Poly(dioxanon)e, Poly(alkylenatkylat)e, Copolymere von Polyethylenglycol und Polyorthoester, biologisch abbaubare Potyurethane, Mischungen und Copolymere davon.
Biologisch verträgliche, nicht biologisch abbaubare Polymere, die für ein Depot-Mittel geeignet sind, umfassen nicht biologisch abbaubare Polymere, die aus der Gruppe ausgewählt sind, bestehend aus Polyacrylaten, Polymeren von Ethylenvinylacetaten und Acyl-substituierten Celluloseacetaten, nicht abbaubaren Polyurethanen, Polystyrolen, Polyvinylchlorid, Polyvinylfluorid, Poly(vinylimidazol), Chlorsulfonatpolyolefinen, Polyethylenoxid, Mischungen und Copolymeren davon.
Außerdem können die endständigen Funktionalitäten oder schwebenden Gruppen der Polymere modifiziert sein, um zum Beispiel die Hydrophlie, Hydrophobie zu modifizieren und/oder Molekülteile bereitzustellen, zu entfernen oder zu blockieren, die mit dem aktiven Agens in Wechselwirkung treten können (zum Beispiel über Ionen- oder Wasserstoffbrückenbindungen).
Geeignete Molekulargewichte für die in dieser Erfindung verwendeten Polymere können vom Fachmann unter Berücksichtigung von Faktoren, wie beispielsweise erwünschte Polyrnerabbaurate, physikalische Eigenschaften wie beispielsweise mechanische Festigkeit und Lösungsgeschwindigkeit des Polymers im Lösemittel bestimmt sein. Typischerweise liegen die akzeptablen Molekulargewichte im Bereich zwischen etwa 2.000 Dalton und etwa 2.000.000 Dalton. In einer bevorzugten Anwendungsform ist das Polymer ein biologisch abbaubares Polymer oder Copolymer. In einer noch bevorzugteren Anwendungsform ist das Polymer ein Poly(lactid-co-glycolid) (nachstehend „PLGA").
Der Ausdruck „aktives Agens", wie hier definiert, bedeutet ein Agens oder sein pharmazeutisch verträgliches Salz, das, wenn es in vivo abgegeben wird, die erwünschte biologische Aktivität zum Beispiel therapeutische, diagnostische und/oder prophylaktische Eigenschaften in vivo besitzt. Beispiele geeigneter biologisch aktiver Agentien umfassen Proteine wie beispielsweise Immunglobuline, Antikörper, Cytokine (z. B. Lymphokine, Monokine, Chemokine), Interleukine, Interferone, Erythropoietin, Nucleasen, Tumornekrosefaktor, Kolonie-stimulierende Faktoren, Insulin, Enzyme (z. B. Superoxiddismutase, einen Plasminogenaktivator), Tumorsuppressoren, Blutproteine, Hormone und Hormon-Analoga (z. B. Wachstumshormon, adrenocorticotropes Hormon, luteinisierendes Hormon abgebendes Hormon (LHRH) und Azaline B), Impfstoffe (z. B. Tumor-, Bakterien- und Virus-Antigene), Antigene, Blutgerinnungsfaktoren; Wachstumsfaktoren; Peptide wie beispielsweise Inhibitoren, Protein-Antagonisten und Protein-Agonisten; Nucleinsäuren wie beispielsweise Antisense-Moleküle; Oligonucleotide; und Ribozyme. Niedermolekulare Agentien, die für eine Verwendung in der Erfindung geeignet sind, umfassen Antitumor-Mittel wie beispielsweise Bleomycinhydro chlorid, Methotrexat und Adriamycin; Antibiotika wie beispielsweise Gentamicin, Tetracyclinhydrochlorid und Ampicillin, Antipyretika, Analgetika und Entzündungshemmer, Antitussiva und Expectorancia wie beispielsweise Ephedrinhydrochlorid, Methylephedrinhydrochlorid, Noscapinhydrochlorid und Codeinphosphat; Sedativa wie beispielsweise Chlorpromazinhydrochlorid, Prochlorperazinhydrochlorid und Atropinsulfat; Muskelrelaxanzien wie beispielsweise Tubocurarinchlorid, Antiepileptika wie beispielsweise Natriumphenytoin und Ethosuximid, Antiulzera wie beispielsweise Metoclopramid; Antidepressiva wie beispielsweise Clomipramin, Antiallergika wie beispielsweise Diphenhydramin; Cardiotonica wie beispielsweise Theophillol; Antiarrhythmika wie beispielsweise Propranololhydrochlorid; Vasodilatoren wie beispielsweise Diltiazemhydrochlorid und Bamethansulfat; hypotensive Diuretika wie beispielsweise Pentolinium und Ecarazinhydrochlorid; Antidiuretika wie beispielsweise Metformin; Gerinnungshemmer wie beispielsweise Natriumcitrat und Natriumheparin; Hämostatika wie beispielsweiseThrombin, Menadionnatriumbisulfit und Acetomenaphthon; Antituberculotica wie beispielsweise Isoniazid und Ethanbutol; Hormone wie beispielsweise Prednisolonnatriumphosphat und Methimazol; und Narkose-Antagonisten wie beispielsweise Nalorphinhydrochlorid.
Die Menge an aktivem Agens, die im Depot-Mittel auf Polymerbasis enthalten ist, ist eine therapeutisch oder prophylaktisch wirksame Menge, die vom Fachmann unter Berücksichtigung von Faktoren wie beispielsweise Körpergewicht, zu behandelnde Krankheitszustand, Art des eingesetzten Mittels und Abgaberate des Mittels bestimmt werden kann.
Ein polymeres Arzneimittelabgabesystem kann von etwa 0,01% (w/w) bis etwa 90% (w/w) aktives Agens (Gesamtgewicht Polymer/aktives Agens) enthalten. Der Betrag kann in Abhängigkeit der erwünschten Wirkung des Agens, geplanter Abgabemengen und der Zeitspanne, in der das Agens abgegeben werden soll, variieren. Eine geringe Beladung mit Agens reicht von etwa 0,1% (w/w) bis etwa 30% (w/w). Bei Behandlungen, wo eine geringe Beladung mit Agens erwünscht ist, reicht der bevorzugte Bereich von etwa 0,5% (w/w) bis etwa 20% (w/w). Eine hohe Beladung mit Agens ist größer als 50% (w/w) und steht im Einklang mit der Erfindung. Bei Behandlungen, wo eine hohe Beladung mit Agens genutzt wird, liegt der bevorzugte Bereich von etwa 50% (w/w) bis 85% (w/w) und bevorzugter von etwa 60% (w/w) bis etwa 70% (w/w).
Eine Dauerabgabe von aktivem Agens ist eine Abgabe, die über einen längeren Zeitraum erfolgt als bei einer ähnlichen Verabreichung des aktiven Agens als Dispersion oder Lösung in einem Träger. Im Allgemeinen kann das Depot-Mittel das aktive Agens wenigstens sieben Tage und bevorzugt bis zu drei Monate abgeben.
Das Depot-Mittel auf Polymerbasis dieser Erfindung kann vielgestaltig gebildet sein wie beispielsweise als Film, Pellet, Zylinder, Oblate, Scheibe oder Mikropartikel. Ein Mikropartikel hat im Allgemeinen einen Durchmesser von weniger als etwa einem Millimeter. Ein Mikropartikel kann im Allgemeinen sphärisch, nicht sphärisch oder unregelmäßig geformt sein. Typischerweise hat das Mikropartikel eine für eine Injektionen geeignete Größe. Eine bevorzugte Größe der Mikropartikel liegt im Bereich von etwa 1 bis etwa 250 Micron im Durchmesser. Das Depot-Mittel in Form zum Beispiel einer Oblate oder Scheibe besitzt typischerweise eine für eine Implantation geeignete Größe und kann zum Beispiel durch Komprimieren der Mikropartikel hergestellt sein.
Die vorliegende Erfindung kann zur Aufnahme und Abgabe eines großen Spektrums aktiver Agentien angewandt sein. Am häufigsten wird die Zusammen setzeng der vorliegenden Erfindung zur Abgabe eines aktiven Agens an einen Menschen oder an ein Tier zwecks Therapie, Prophylaxe, Hygiene, Analgesie, Kosmetik oder ähnliches angewandt. Derartige Anwendungen, wo die Zusammensetzungen an einen Menschen oder Tier abgegeben werden, sind im Allgemeinen als in vivo Anwendungen bezeichnet. Die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung sind auch in vitro angewandt, wo eine aktive Substanz an eine Umgebung oder System und nicht an einen Menschen oder Tier abgegeben wird, wie beispielsweise bei der Dauerabgabe von Agrochemikalien oder Diagnostika. Eine der wichtigsten in vivo Anwendungen für die Zusammensetzung der Erfindung ist die Abgabe von Arzneimitteln und anderen pharmazeutischen Mitteln bei Applikation bei Mensch und Tier. Sowohl bei in vivo als auch in vitro Anwendungen geben die Zusammensetzungen die aktive Substanz an die umliegende Umgebung ab.
Das obige Verfahren zeigte unerwartet die Fähigkeit, Mittel für eine Dauerabgabe sogar bei sehr hohen Beladungen (größer als oder gleich wenigstens etwa 50% (w/w)) mit verbesserten Abgabecharakteristika und Abgabedauer zu bilden, wie es zum Beispiel in 1 und 2 dargestellt ist. Es wurde ebenfalls festgestellt, dass die Gestalt des Mittels sich mit der Menge oder Beladung des aktiven Agens änderte. Das Mittel oder Mikropartikel war bei geringeren Beladungen (z. B. 10% bis 30%) porös, ähnlich wie die in bekannten Verfahren gewonnenen Mikropartikel. Allerdings waren die Mikropartikel bei hohen Beladungen dicht. Folglich umfasst die Erfindung mit dem Verfahren der Erfindung hergestellte Mikropartikel oder Depot-Mittel mit einer hohen Beladung.
Die Erfindung umfasst ebenfalls ein verbessertes Depot-Mittel, das darin enthalten eine Menge an aktivem Agens von mehr als wenigstens 50 Gew.-% (w/w) des Depot-Mittels auf Polymerbasis (auch als „hohe Beladung" bezeichnet) besitzt. Ein bevorzugter Bereich liegt zwischen 50% (w/w) und etwa 85% (w/w) und noch bevorzugter zwischen 50% (w/w) und etwa 70% (w/w). Im Allgemeinen sind diese hoch beladenen Mikropartikel unter Verwendung der Verfahren nach Stand der Technik schwierig herzustellen und die beobachtete hohe Einkapselungseffizienz war unerwartet. Zusätzlich wäre nicht erwartet worden, dass die hoch beladenen Mikropartikel eine verbesserte Dauerabgabe des aktiven Agens im Vergleich zu mit aktivem Agens geringer beladene zeigen. In einer speziellen Anwendungsform hat das Depot-Mittel auf Polymerbasis eine hohe Azaline B Beladung. In einer spezielleren Anwendungsform ist das Polymer des Depot-Mittels Poly(lactid-coglycolid) mit einer hohen Azaline B Beladung.
In einer weiteren Anwendungsform hat das Depot-Mittel auf Polymerbasis eine verlängerte Abgabedauer und/oder eine erhöhte Bioverfügbarkeit gegenüber demjenigen Mittel, das mit einem Verfahren hergestellt ist, das das aktive Agens in der Polymer-Lösung nicht solubilisiert. Zum Beispiel wenn Azaline B enthaltende Mikropartikel unter Verwendung von Methylenchlorid als das einzige Polymer-Lösemittel hergestellt sind, ist das aktive Agens nicht solubilisiert (hier als das „Partikulat-Verfahren" bezeichnet). Ein Vergleich der Abgabe von aktivem Agens von diesen Mikropartikeln mit denjenigen, die unter Verwendung von DMSO als die kontinuierliche Phase hergestellt sind (aktives Agens ist solubilisiert) kann durch Vergleich der 1 und 2 erhalten werden. Eindeutig zeigt das nach dem Verfahren hergestellte Depot-Mittel auf Polymerbasis, worin das aktive Agens solubilisiert ist (2), eine verlängerte Agabezeitraum gegenüber denjenigen Mitteln, worin ein einziges Polymer-Lösemittel verwendet ist, das das aktive Agens nicht solubilisiert (1).
Ohne eine bestimmte Theorie vertreten zu wollen, wird angenommen, dass die Abgabe des biologisch aktiven Agens mit Hilfe zweier verschiedener Mechanismen erfolgen kann. Erstens: die Abgabe erfolgt auf Grund des Abbaus des Polymers. Zweitens: das biologisch aktive Agens kann abgegeben werden mittels Diffusion durch die Kanäle, die im Depot-Mittel auf Polymerbasis entstehen, wie beispielsweise durch die Lösung des aktiven Agens, oder durch Leerräume und Poren, die durch die Entfernung des Lösemittels vom Polymer/aktiven Agens während der Synthese des Medikamentabgabemittels geschaffen werden.
Die Abbaurate kann durch Änderung der Polymereigenschaften gesteuert sein, die die Hydratationsrate und oder Abbaurate des Polymers beeinflussen. Diese Eigenschaften umfassen zum Beispiel das Verhältnis der verschiedenen Monomere, wie beispielsweise Lactid und Glycolid, aus denen ein Polymer besteht; die Verwendung des L- oder D-Isomers oder Razemat-Mischung eines chiralen Monomers; ein Polymer wie beispielsweise ein Poly(lactid-co-glycolid) Polymer, das zum Beispiel eine hydrophobe oder ein hydrophile Endgruppe besitzt; die Gestalt des Partikels, wie sie beeinflusst ist, zum Beispiel durch Auswahl der Lösemittel für Polymer während der Herstellung; und das Molekulargewicht des Polymers. Diese Eigenschaften können die Hydrophobie und Kristallinität beeinflussen, die die Hydratationsrate des Polymers steuern. Hydrophile Vehikel wie beispielsweise Salze, Kohlenhydrate und Tenside können ebenfalls enthalten sein, um die Hydratation zu erhöhen und was die Erosionsrate des Polymers ändern können.
Zusätzlich kann das aktive Agens in dem Depot-Mittel der vorliegenden Erfindung noch weitere Vehikel wie beispielsweise Stabilisatoren, Volumenmittel oder Aggregationsstabilisatoren enthalten. Stabilisatoren werden zugegeben, um die Wirkung des biologisch aktiven Agens während der seiner Herstellung, Lagerung und über seinen Abgabezeitraum aufrechtzuhalten. Geeignete Stabilisatoren umfassen zum Beispiel Kohlenhydrate, Aminosäuren, Fettsäuren und Tenside, die dem Fachmann bekannt sind. Bei Aminosäuren, Fettsäuren und Kohlenhydraten wie beispielsweise Sucrose, Lactose, Mannit, Inulin, Maltose, Dextran und Heparin liegt das Gewichtsverhältnis von Kohlenhydrat zu biologisch aktivem Agens typischerweise zwischen etwa 1 : 10 und etwa 20 : 1. Bei Tensiden wie beispielsweise Polysorbate (z. B. Tween^TM) und Poloxamere und Poloxamine (z. B. Pluronic^TM) liegt das Gewichtsverhältnis von Tensid zu biologisch aktivem Agens typischerweise zwischen etwa 1 : 1000 und etwa 1 : 2.
Aggregationsstabilisatoren sind Mittel, die das biologisch aktive Agens gegen eine signifikante Aggregation in vivo im Abgabezeitraum stabilisieren. Typischerweise vermindert ein Aggregationsstabilisator die Solubilität des biologisch aktiven Agens, fällt ein Salz des Agens aus oder bildet einen Komplex mit dem Agens. Der Aggregationsstabilisator und das biologisch aktive Agens können separat im Medikamentabgabemittel enthalten sein wie beispielsweise ein Mittel, das Partikel des Aggregationsstabilisators und separat Partikel des biologisch aktiven Agens enthält, und/oder können gemeinsam in Komplexen oder Partikeln vorliegen, die sowohl den Aggregationsstabilisator als auch das biologisch aktive Agens enthalten.
Die Verwendung von aggregationsstabilisierenden Mitteln ist ebenfalls in mitanhängigen U. S. Patentanmeldungen 08/478.502 und 08/483.318, beide am 7. Juni 1995 eingereicht, und U. S. Patentanmeldung 08/521.744, am 31. August 1995 eingereicht, beschrieben.
Metallkationen können geeignete aggregationsstabilisierende Mittel sein. Diese Metallkationen umfassen Kationen der Übergangsmetalle, wie beispielsweise Zn²⁺, Cu²⁺, Co²⁺, Fe³⁺ und Ni²⁺. Die Verwendung von Kationen als aggregations stabilisierende Mittel ist ebenfalls in mitanhängiger U. S. Patentanmeldung 08/279.784, eingereicht am 25. Juli 1994, mitanhängiger U. S. Patentanmeldung 08/521, eingereicht am 31. August 1995, PCT Patentanmeldung PCT/US95/07348, eingereicht am 7. Juni 1995, U. S. Patent Nr. 5.654.010, erteilt an Johnson et al., und U. S. Patent Nr. 5.667.800, erteilt an Johnson et al., beschrieben.
Das Depot-Mittel auf Polymerbasis kann ebenfalls eine Metallkationen-Komponente enthalten, die im Polymer dispergiert ist. Diese Metallkationen-Komponente wirkt als Modulator der Abgabe des biologisch aktiven Agens von der polymeren Matrix.
Eine zur Modulation der Abgabe eingesetzte Metallkationen-Komponente enthält typischerweise wenigstens einen Typ mehrwertiger Kationen. Beispiele für Metallkationen-Komponenten, die für eine Modulation der Abgabe eines biologisch aktiven Agens geeignet sind, umfassen oder enthalten zum Beispiel Mg(OH)₂, MgCO₃ (wie beispielsweise 4MgCO₃·Mg(OH)₂·5H₂O), ZnCO₃ (wie beispielsweise 3Zn(OH)₂·2ZnCO₃), CaCO₃, Zn₃(C₆H₅O₇)₂, Mg(OAc)₂, MgSO₄, Zn(OAc)₂, ZnSO₄, ZnCl₂, MgCl₂ und Mg₃(C₆H₅O₇)₂. Ein geeignetes Gewichtsverhältnis von Metallkationen-Komponente zu Mittel liegt zwischen etwa 1 : 99 und etwa 1 : 1. Das optimale Verhältnis hängt vom eingesetzten Polymer und Metallkation ab.
Eine polymere Matrix, die eine dispergierte Metallkationen-Komponente für die Modulation der Abgabe eines biologisch aktiven Agens von der polymeren Matrix enthält, ist außerdem in U. S. Patent Nr. 5.656.297, erteilt an Bernstein et al., und mitanhängiger PCT Patentanmeldung PCT/US95/05511 beschrieben.
In einem dritten Aspekt stellt die Erfindung ein Verfahren zur Anwendung des Depot-Mittels auf Polymerbasis bereit, umfassend Bereitstellen einer Dauerabgabe eines aktiven Agens in einer Person über einen therapeutisch zweckdienlichen Zeitraum mittels Verabreichen einer Dosis besagten Depot-Mittels auf Polymerbasis an eine Person.
Das Depot-Mittel dieser Erfindung kann an Menschen oder Tiere verabreicht werden mittels Injektion, Implantation (z. B. subkutan, intramuskulär, intraperitoneal, intrakranial, intraokular, intravaginal und intradermal), Verabreichung auf Schleimhäuten (z. B. intranasal oder mit Suppositorien) oder an situ Abgabe (z. B. mittels Klistier oder Aerosolspray), um die erwünschte Dosierung eines Agens bereitzustellen, basierend auf den bekannten Parametern zur Behandlung der verschiedenen medizinischen Zustände mit diesem Agens.
Die Erfindung wird nun mit Hilfe der folgenden Beispiele näher und spezifischer beschrieben.
BEISPIELE
VERFAHREN

Die in den folgenden Beispielen verwendeten Polymere werden unten beschrieben: Erworben von Boehringer Ingelheim

RG 502H:	10 K MW, 50 : 50 Poly(D,L-lactid-co-glycolid) (LGA), hydrophile Endgruppen
RG 501H:	5K MW, 50 : 50 Poly(D,L-lactid-co-glycolid) (PLGA), hydrophile Endgruppen
R104:	5K, MW, Poly(D,L-lactid)

Erworben von Birmingham Polymers, Inc., Birmingham Alabama Lot 112-43-1: 5K MW, Poly(D,L-Milchsäure)
BEISPIEL 1: Polymer-Lösemittel Verfahren
Eine Lösung aus Polymer/aktivem Agens kann durch Lösen einer geeigneten Menge an Polymer und aktivem Agens in einer kontinuierlichen Phase, umfassend ein oder mehrere Polymer-Lösemittel, die ebenfalls das aktive Agens solubilisieren, hergestellt werden. Falls mehr als ein Polymer-Lösemittel verwendet wird, müssen nicht beide das aktive Agens solubilisieren. Die Lösung aus Polymer/aktivem Agens kann dann in Tröpfchen zerstäubt werden, die gefroren werden können. Das Lösemittel wird dann von den gefrorenen Tröpfchen entfernt, um eine Matrix aus Polymer/aktivem Agens mittels Diffusion des Polymer-Lösemittels in eine Polymer-Nichtlösemittel Phase, die Cure-Phase, zu bilden. Die Cure-Phase kann aus einem einzigen Lösemittel oder einer Mischung aus Lösemitteln bestehen. Die Partikel werden aus dem Polymer-Nichtlösemittel durch Filtration gesammelt und verbliebenes Polymer-Lösemittel und Nichtlösemittel wird durch Verdampfen entfernt. Das trockene Produkt wird durch ein Sieb geeigneter Maschenweite gesiebt, um ein injizierbares Produkt herzustellen.
Das Verfahren kann folgendermaßen zusammengefasst werden:

– Bildung einer Lösung aus Polymer/aktivem Agens durch Lösen von PLGA-Copolymer (3–28% (w/v)) und aktivem Agens in DMSO.
– Zerstäuben der Lösung aus Polymer/aktivem Agens mittels Beschallung und Gefrieren der Tröpfchen durch Kontakt mit Flüssigstickstoff.
– Extraktion des Polymer/aktives Agens Lösemittels in 80°C Ethanol Cure-Lösemittel, wobei dadurch eine Matrix aus Polymer/aktivem Agens sich bildet.
– Isolierung der Partikel aus dem Cure-Lösemittel durch Filtration
– Entfernung der verbliebenen Lösemittel durch Verdampfung.
– Größensortierung der Partikel durch Passieren eines Siebes geeigneter Maschenweite, um ein injizierbares Produkt zu bilden.

Das „Partikulat-Verfahren", bezugnehmend auf 1 und 3, ist ein Verfahren gleich dem oben zusammengefassten, wobei jedoch das aktive Agens zu der Polymer-Lösung als Feststoff zugegeben ist und in der festen oder partikulären Form während des Verfahrens verbleibt (d.h. es löst sich nicht).
BEISPIEL 1.1: 63% (w/w) PEPTID BELADENE, PLGA MIKROPARTIKEL, ETHANOL CURE-PHASE
Hoch beladene Mikropartikel, umfassend PLGA und Azaline B, wurden folgendermaßen hergestellt:

1) Eine Lösung, bestehend aus DMSO (0,701 ml), PLGA (0,043 g) (10 K MW, hydrophile Endgruppen) und Azaline B Acetat (0,185 g), wurde mittels Mischen der Komponenten bei Raumtemperatur hergestellt.
2) Die Lösung aus Schritt 1 wurde mit einer Ultraschall-Zerstäubersonde (Sonics & Materials #630-0507) bei einer konstanten Durchflussrate von 0,3 ml/Minute zerstäubt.
3) Die zerstäubten Tröpfchen wurden nach Passage durch eine kalte Stickstoff Gasphase und dann in Flüssigstickstoff gefroren. Die Flüssigstickstoffschicht wurde über eine gefrorene Nichtlösemittel-Phase (100% Ethanol) gelegt.
4) Die Flüssigstickstoffschicht, die die gefrorenen Tröpfchen enthält, wurde bei –80°C verdampfen gelassen und das Polymer/aktives Agens Lösemittel (DMSO) wurde in einer 18 ständigen Inkubationszeit bei –80°C unter Verwendung von Ethanol als die Cure-Phase extrahiert.
5) Die Mikropartikel wurden von der Cure-Phase durch Filtration getrennt und gefriergetrocknet.
6) Das trockene Produkt wurde durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 180 μm gesiebt.

BEISPIEL 1.2: 63% (w/w) PEPTID BELADENE, PLGA-MIKROPARTIKEL, HEPTAN/ETHANOL CURE-PHASE

1) Eine Lösung, bestehend aus DMSO (50,0 ml) und PLGA (5,0 g)(10 K MW, hydrophile Endgruppen) Copolymer, wurde bei Raumtemperatur hergestellt. Zu 3,0 ml Polymer-Lösung wurde 0,233 g Azaline B Acetat zugefügt und gelöst.
2) Die Lösung von Schritt 1 wurde mit einer Ultraschall-Zerstäubersonde (Sonics & Materials #630-0507) bei einer konstanten Durchflussrate von 0,3 ml/Minute zerstäubt.
3) Die zerstäubten Tröpfchen wurden nach Passage durch eine kalte Stickstoff-Gasphase und dann in Flüssigstickstoff gefroren. Die Flüssigstickstoffschicht wurde über eine gefrorene Nichtlösenttel-Phase (75% Heptan; 25% Ethanol, v/v) gelegt.
4) Die Flüssigstickstoffschicht, die die gefrorenen Tröpfchen enthält, wurde bei –80°C verdampfen gelassen. Die gefrorene Nichtlösemittel-Phase wurde bei –80°C geschmolzen und das Polymer/aktives Agens Lösemittel (DMSO) wurde in einer 18 ständigen Inkubationszeit bei –80°C unter Verwendung einer Mischung aus Heptan/Ethanol (75 : 25) als die Cure-Phase extrahiert.
5) Die Mikropartikel wurden von der Cure-Phase durch Filtration getrennt und gefriergetrocknet.
6) Das trockene Produkt wurde durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 180 μm gesiebt.

Mikropartikel, die eine 49% und eine 41% Beladung mit Azaline B (3) enthalten, wurden ebenfalls unter Verwendung des Verfahrens nach Beispiel 1.1 hergestellt.
BEISPIEL 2: POLYMER-LÖSEMITTEL/POLYMER-NICHTLÖSEMITTEL
Das allgemeine Verfahren zur Bildung von Mikropartikeln unter Verwendung einer Mischung aus Polymer-Lösemittel/Polymer-Nichtlösemittel ähnelt dem oben beschriebenen Polymer-Lösemittel Verfahren mit der Ausnahme, dass die kontinuierliche Phase eine Mischung aus Polymer-Lösemittel/Polymer Nichtlösemittel umfasst. Dieses Verfahren sorgt für die Solubilisierung aktiver Agentien, wie beispielsweise tRNA und Ovalbumin, die in Polymer-Lösemitteln nicht ohne weiteres löslich sind. In dem unten beschriebenen Beispiel war das verwendete Polymer-Nichtlösemittel Wasser.
Die Mischung aus Polymer-LösemitteUWasser war so formuliert, dass die Zugabe von Wasser zu dem System die Solubilität des aktiven Agens erhöhte, aber nicht über die Konzentration hinaus, bei der eine wesentliche Fällung des Polymers erfolgen würde. Zusätzlich kann das Polymer-Nichtlösemittel verwendet sein, um das aktive Agens vorzulösen; die resultierende Lösung kann dann zu der Polymer-Lösung gegeben werden, so dass eine vorübergehende kontinuierliche Phase resultiert. Die vorübergehende kontinuierliche Phase kann vor der Fällung des aktiven Agens oder Polymers weiter verarbeitet werden.
Ein spezifisches Beispiel dieses Verfahrens (nicht innerhalb der beanspruchten Erfindung) ist die Herstellung eines Mittels, das D,L-PLA (100% D,L-Poly(milchsäure), 5K MW) und Ovalbumin mit einer 1% (w/w) Beladung enthält.

1) Eine 5% (w/v) D,L-PLA-Lösung wurde mittels Lösen von D,L-PLA in DMSO mit 50 mg D,L-PLA pro ml DMSO hergestellt.
2) Das aktive Agens Ovalbumin wurde in deionisiertem Wasser mit einer Konzentration von 100 mg/ml gelöst. 20 Mikroliter der wässrigen Lösung wurden tropfenweise unter Mischen zu 39,6 ml der Polymer-Lösung gegeben.
3) Die Lösung von Schritt 2 wurde mit Hilfe eines Luftzerstäubers zerstäubt. Die zerstäubten Tröpfchen wurden in einer –70°C Cure-Phase (Ethanol) gesammelt, was zur Bildung der Polymer-Matrix mit darin verteiltem Arzneimittel fuhrt.
4) Die Mikropartikel werden von Cure-Phase mittels Filtration getrennt und gefriergetrocknet.
5) Das trockene Produkt wurde durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 180 μm gesiebt.

BEISPIEL 3: POLYMER-LÖSEMITTELIPOLYMER-NICHTLÖSEMITTEL
Das allgemeine Verfahren zur Bildung von Mikropartikeln, das eine Mischung aus einem Polymer-Lösemittel und einem Polymer-Nichtlösemittel verwendet, ähnelt dem oben detailliert beschriebenen Polymer-Lösemittel Verfahren mit der Ausnahme, dass die kontinuierliche Phase aus einem Polymer-Lösemittel und einem Polymer-Nichtlösemittel, zum Beispiel DMSO und Ethanol, besteht. Es ist zu verstehen, dass das Polymer-Nichtlösemittel in diesem Beispiel auch ein aktives Agens-Nichtlösemittel ist.
Ein spezifisches Beispiel dieses Verfahrens ist die Herstellung eines Depot-Mittels, umfassend PLGA und Azaline B Acetat mit einer 60% (w/w) Beladung.

1) Eine 10% (w/v) PLGA-Copolymer Lösung (10 K MW, hydrophile Endgruppen) in einer Mischung aus DMSO/Ethanol (75 : 25 v/v) wurde hergestellt.
2) Azaline B Acetat, in trockener Pulverform, wurde in der Polymer-Lösung bei annähernd Raumtemperatur mit einer Endkonzentration von 0,233 g Azaline B Acetat pro ml Polymer-Lösung gelöst.
3) Die Lösung von Schritt 1 wurde mit einer Ultraschall-Zerstäubersonde (Sonics & Materials #630-0507) bei einer konstanten Durchflussrate von 0,3 ml/Minute zerstäubt.
4) Die zerstäubten Tröpfchen wurden nach Passage durch eine kalte Stickstoff-Gasphase und dann in Flüssigstickstoff gefroren. Die Flüssigstickstoffschicht wurde über eine gefrorene Nichtlösemittel-Phase (100% Ethanol) gelegt.
5) Die Flüssigstickstoffschicht, die die gefrorenen Tröpfchen enthält, wurde bei-80°C verdampfen gelassen. Die gefrorene Nichtlösemittel-Phase wurde bei-80°C geschmolzen und das Polymer-Lösemittel/aktives Agens-Nichtlösemittel (DMSO/Ethanol) wurde von den gefrorenen Tröpfchen in einer 18 ständigen Inkubationszeit bei –80°C unter Verwendung von Ethanol als die Cure-Phase extrahiert.
6) Die Mikropartikel wurden von der Cure-Phase durch Filtration getrennt und gefriergetrocknet.
7) Das trockene Produkt wurde durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 180 μm gesiebt.

Mikropartikel, die eine 54% und eine 68% Beladung an Azaline B (dargestellt in 2) enthalten, wurden ebenfalls unter Verwendung dieses Verfahrens hergestellt.
BEISPIEL 4: POLYMER-LÖSEMITTEL/AKTNES AGENS-NICHTLÖSEMITTEL (OLIVENÖL CURE-PHASE)
Das allgemeine Verfahren zur Bildung von Mikropartikeln unter Verwendung einer Mischung aus einem Polymer-Lösemittel/aktives Agens-Nichtlösemittel ähnelt dem oben detailliert beschriebenen Polymer-Lösemittel Verfahren mit der Ausnahme, dass die kontinuierliche Phase ein Polymer-LösemitteVaktives Agens-Nichtlösemittel umfasst.
Ein spezifisches Beispiel dieses Verfahrens ist die Herstellung eines Depot-Mittels, umfassend PLGA und Azaline B mit einer 60% (w/w) Beladung.

1) Eine 10% (w/v) PLGA-Copolymer Lösung (10 K MW, hydrophile Endgruppen) in einer Mischung aus DMSO/Aceton (80 : 20 v/v) wurde hergestellt.
2) Azaline B Acetat, in trockener Pulverform, wurde in der Polymer-Lösung bei Raumtemperatur mit einer Endkonzentration von 0,233 g Azaline B Acetat pro ml Polymer-Lösung gelöst.
3) Die Lösung von Schritt 2 wurde mit einer Ultraschall-Zerstäubersonde (Sonics & Materials #630-0507) bei einer konstanten Durchflussrate von 0,3 ml/Minute zerstäubt.
4) Die zerstäubten Tröpfchen wurden nach Kontakt mit kaltem (4°C) Olivenöl gefroren.
5) Das Polymer-Lösemittel/aktives Agens-Nichtlösemittel (DMSO/Aceton) wurde aus den gefrorenen Tröpfchen über eine 7 tägige Inkubationszeit bei 4°C unter Mischen extrahiert.
6) Die Mikropartikel wurden von dem Öl durch Bildung einer Emulsion getrennt, in der die Öl-Phase, die die Mikrosphären enthält, schnell mit einer 4 × Volumen einer Heptan/Ethanol Mischung (75 : 25 v/v) gemischt wurde. Die Mikropartikel wurden von der Emulsion durch Filtration getrennt. Das Emulsion/Filtration Verfahren wurde dreimal wiederholt.
7) Die Mikropartikel wurden von der letzten Emulsionsphase mittels Filtrration getrennt und gefriergetrocknet.
8) Das trockene Produkt wurde durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 180 μm gesiebt

BEISPIEL 4.1 POLYMER-LÖSEMITTEL/AKTIVES AGENS-NICHTLÖSEMITTEL 65% (W/W BELADUNG (HEPTAN/ETHANOL 75 : 25 CURE-PHASE)

1) Eine 10% (w/v) PLGA-Copolymer Lösung wurde mittels Lösen von PLGA-Copolymer (10 K MW, hydrophile Endgruppen) in einer Mischung aus DMSO/Aceton (80 : 20 v/v) hergestellt.
2) Azaline B Acetat, in trockener Pulverform, wurde in der Polymer-Lösung bei Raumtemperatur mit einer Endkonzentration von 0,233 g Azaline B Acetat pro ml Polymer-Lösung gelöst.
3) Die Lösung von Schritt 2 wurde mit einer Ultraschall-Zerstäubersonde (Sonics & Materials #630-0507) bei einer konstanten Durchflussrate von 0,3 ml/Minute zerstäubt.
4) Die zerstäubten Tröpfchen wurden nach Passage durch eine kalte Stickstoff Gasphase und dann in Flüssigstickstoff gefroren. Die Flüssigstickstoffschicht wurde über eine gefrorene Nichtlösemittel-Phase (75 : 25% v/v Heptan : Ethanol) gelegt.
5) Die Flüssigstickstoffschicht, die die gefrorenen Tröpfchen enthält, wurde bei-80°C verdampfen gelassen. Die gefrorene Nichtlösemittel-Phase wurde bei –80°C geschmolzen und das Polymer-Lösemütel/aktives Agens-Nichtlösemittel (DMSO/Aceton) wurde von den gefrorenen Tröpfchen in einer 18 ständigen Inkubationszeit bei –80°C unter Verwendung einer Mischung aus Heptan/Ethanol (75 : 25) als die Cure-Phase extrahiert.
6) Die Mikropartikel wurden von der Nichtlösemittel-Phase durch Filtration getrennt und gefriergetrocknet.
7) Das trockene Produkt wurde durch ein Sieb mit einer Maschenweite von 180 μm gesiebt.

Beispiel 4.2 POLYMER-LÖSEMITTEL/AKTNES AGENS-NICHTLÖSEMITTEL 68% (w/w) BELADUNG (ETHANOL CURE-PHASE)

1) Eine 10% (w/v) PLGA-Copolymer Lösung wurde durch Lösen von PLGA-Copolymer(10 K MW, hydrophile Endgruppen) in einer Mischung aus DMSO/Aceton (80 : 20 v/v) hergestellt.
2) Azaline B Acetat, in trockener Pulverform, wurde in der Polymer-Lösung bei Raumtemperatur mit einer Endkonzentration von 0,233 g Azaline B Acetat pro ml Polymer-Lösung gelöst.
3) Die Lösung von Schritt 1 wurde mit einer Ultraschall-Zerstäubersonde (Sonics & Materials #630-0507) bei einer konstanten Durchflussrate von 0,3 ml/Minute zerstäubt.
4) Die zerstäubten Tröpfchen wurden nach Passage durch eine kalte Stickstoff Gasphase und dann in Flüssigstickstoff gefroren. Die Flüssigstickstoffschicht wurde über eine gefrorene Nichtlösemittel-Phase (Ethanol) gelegt.
5) Die Flüssigstickstoffschicht, die die gefrorenen Tröpfchen enthält, wurde bei 80°C verdampfen gelassen. Die gefrorene Nichtlösemittel-Phase durfte bei –80°C schmelzen und das Polymer-Lösemittel/aktives Agens-Nichtlösemittel (DMSO/Aceton) wurde aus den Tröpfchen in einer 18 ständigen Inkubationszeit bei –80°C unter Verwendung von Ethanol als die Cure-Phase extrahiert.
6) Die Mikropartikel wurden von der Nichtlösemittel-Phase durch Filtration getrennt und gefriergetrocknet.
7) Das trockene Produkt wurde durch vorsichtiges manuelles Reiben zerkleinert und durch einen Sieb mit einer Maschenweite von 180 um gesiebt.

Beispiel 5: HERSTELLUNG EINES STERILEN PRODUKTS UNTER VERWENDUNG DES „MIKROPARTIKULAT-VERFAHRENS"-POLYMER-LÖSEMITTEL/AKTIVES AGENS-NICHTLÖSEMITTEL
Das Verfahren kann verwendet werden, um ein steriles Produkt herzustellen, da es die Sterilfiltration (0,2 μm) der Lösung aus Polymer/aktives Agens vor einer weiter Verarbeitung ermöglicht.
Die Herstellung einer sterilen 15% (w/w) beladenen Azaline B Acetat/PLGA Formulierung (nicht innerhalb der beanspruchten Erfindung) wurde zum Beispiel folgendermaßen durchgeführt:

1) Eine 20% (w/w) PLGA-Copolymer Lösung (10 K MW, hydrophile Endgruppen) in Dichlormethan wurde mittes Lösen von 0,2 g PLGA pro ml Dichlormethan hergestellt. Die Polymer-Lösung (639 ml) wurde in ein steriles Gefäß, ausgestattet mit einem Rotor-Stator Homogenisator, unter Verwendung einer 0,22 μm Filtration eingeleitet. Die Polymer-Lösung wurde auf annähernd –77°C gekühlt.
2) Azaline B wurde in DMSO mit einer Konzentration von 12,5% (w/w) durch Lösen von 0,125 g Azaline B pro Gramm DMSO.
3) 135 g der Azaline B Lösung wurde langsam in den sterilen Behälter, der die Polymer-Lösung enthält, via 0,22 um Filtration eingeleitet. Der Rotor-Stator Homogenisator lief in der Polymer-Lösung eingetaucht und die Temperatur wurde bei annähernd –77°C während der Zugabe der Azaline B/DMSO Lösung gehalten.
4) Die DMSO/Azaline B Lösung gefriert nach Einleitung in die kalte Polymer-Lösung und wird über die gesamte Dichlormethan-Lösung durch die Wirkung des Rotor-Stator Homogenisators verteilt. Wenn DMSO und Dichlormethan sich mischen, fällt das Peptid als eine Mikrosuspension aus.
5) Die resultierende Mikrosuspension wurde mit einem Luftzerstäuber zerstäubt und die Tröpfchen waren bei Kontakt mit Flüssigstickstoff gefroren.
6) Die gefrorenen Tröpfchen wurden mit einem Überschussvolumen an Ethanol gemischt, bei dem das DMSO und das Dichlormethan extrahiert wurden, um eine Polymer-Matrix mit dem darin verteilten aktiven Agens herzustellen.

Die folgende Tabelle fasst die PLGA-Mikropartikel, die gemäß den Beispielen 1 bis 5 hergestellt wurden, zusammen. % Beladung und Einkapselungseffizienz wurden durch Analyse des Stickstoffgehalts der Mikropartikel mit Hilfe eines CE-440 Elementar-Analyser, erhältlich von Exeter Analytical, Inc., Lowell, MA, bestimmt.
In vivo Daten
BEISPIEL 6: RATTEN-ÖSTRUS-MODELL
Das Ratten-Östrus-Cyclus Modell ist detailliert in Hahn et al., Biological Assays Utilized to Charcterize LHRH and its Analogs, beschreiben. In: LHRH and its Analogs, Contraception and Therapeutic Applications (Eds. Vickery BH, Nestor JJ, and Hafez ESE) Seiten 49–60. MTP Press Ltd, Lancaster, England, 1984, wobei dessen Inhalte hier durch Quellenangabe eingefügt sind. Das Modell ist angewandt, um den pharmakodynamischen Effekt einzuschätzen, den ein wirksamer Azaline B Serumspiegel (mindestens 2,0 ng/ml), bereitgestellt durch die Verabreichung eines Depot-Mittels der Erfindung, auf den Östrus-Cyclus der Ratte besitzt. Wenn die minimale wirksame Konzentration an Azaline B im Serum vorliegt, ist die Östrus-Phase des Östrus-Cyclus der Ratte supprimiert und die Ratte verbleibt in der Diöstrus-Phase des Östrus-Cyclus.
Mikropartikel, die eine wirksame Menge an Azaline B enthalten, wurden gemäß dem oben beschriebenen „Partikulat-Verfahren" und den Verfahren der Beispiele 1 und 3 hergestellt. Das Vorliegen einer Azaline B Aktivität wurde als Prozentsatz einer Testgruppe, die in der Diöstrus-Phase des Östrus-Cyclus verblieb, ermittelt. Den Tieren wurden gleiche Mengen an Azaline B entweder in Mikropartikeln eingekapselt oder nicht eingekapselt subkutan injiziert. Für die Injektionen wurde ein Träger aus 3% Carboxymethylcellulose (geringe Viskosität) und 1% Tween-20 in Saline verwendet. Die Ergebnisse sind in 1 und 2 dargestellt, die einen Plot des Prozentsatzes Tiere pro behandelte Gruppe in der Diöstrus-Phase für jede Formulierung gegen die Zeit bewertet zeigt. 1 zeigt, dass mit den Partikulat-Formulierungen behandelte Ratten den Zyklus 8–10 Tage später begannen. Die Ratten, die mit den gemäß den Verfahren der Erfindung hergestellten Mikropartikeln, insbesonder Beispiel 1 und 3, wie in 2 gezeigt, behandelt wurden, zeigten eine weitere Verzögerung des Beginns des Cyclus, was auf das Vorliegen einer wirksamen Serumkonzentration über einen längeren Zeitraum hinweist.
BEISPIEL 7: BEWERTUNG DER AZALINE B SERUMSPIEGEL
Mikropartikel wurden mit Hilfe des oben beschriebenen „Partikulat-Verfahrens" und der Verfahren aus Beispiel 1 und 3 hergestellt. Den Tieren wurden gleiche Mengen an Azaline B entweder in Mikropartikeln eingekapselt oder nicht eingekapselt subkutan injiziert. Für die Injektionen wurde ein Träger aus 3% Carboxymethylcellulose (geringe Viskosität) und 1% Tween-20 in Saline verwendet. Serumspiegel (ng/mL,) wurden zu verschiedenen Zeitpunkten über einen Zeitraum von 28 Tagen bestimmt und die Ergebnisse sind in 3 als ein Plot der Konzentration an Azaline B (ng/ml) gegen die Zeit dargestellt. Serumspiegel wurden mit Hilfe eines Elektrochemilumineszenz-Immunoassay-Verfahrens bestimmt. Bei diesem Verfahren wird die Quantifizierung unter Verwendung eines Antikörpers, der spezifisch für Azaline B ist, durchgeführt und die Konzentration wird durch Vergleich mit einer Eichkurve bestimmt.
Zusammengefasst, die Tiere wurden mit Halothan anästhetisiert und Blutproben wurden über die laterale Schwanzvene gesammelt. Das Blut wurde bei Raumtemperatur gerinnen gelassen, bei annähernd 6000 g etwa fünf Minuten zentrifugiert und bis zur Durchführung der Analyse bei –70°C aufbewahrt.
3 ist ein Graph der Azaline B Serumspiegel gegen die Zeit. Die Figur zeigt, dass das Abgabeprofil hoch beladener Mikropartikel, die gemäß den Verfahren von Beispiel 1 und 3 hergestellt wurden, gegenüber demjenigen Profil, das mit Mikropartikeln, die gemäß dem „Parikulat-Verfahren" hergestellt waren, beobachtet wurde, verbessert war.
Während diese Erfindung genau gezeigt und mit Bezug auf deren bevorzugte Anwendungsformen beschrieben worden ist, weiß der Fachmann, dass verschiedene Änderungen in Form und Details gemacht werden können, ohne den Erfindergedanken und den Rahmen der Erfindung zu verlassen, wie er in den anhängigen Patentansprüchen definiert ist.

Claims

Ein Verfahren zur Bildung eines Depot-Mittels auf Polymerbasis, umfassend die Schritte: a) Bilden einer Lösung aus Polymer/biologisch aktivem Agens durch Mischen eines Polymers, einer kontinuierlichen Phase, die ein oder mehrere Polymer-Lösemittel umfasst, und eines biologisch aktiven Agens, worin Polymer und biologisch aktive Agens in entsprechenden Konzentrationen vorliegen, so dass das Mittel mehr als 50 Gew.-% aktives Agens enthält; b) Bilden von Tröpfchen der Lösung aus Polymer/biologisch aktivem Agens; c) Gefrieren der Tröpfchen der Lösung aus Polymer/biologisch aktivem Agens; und d) Entfernen der kontinuierlichen Phase von Schritt a) und dadurch Bilden einer festen Matrix aus Polymer/biologisch aktivem Agens; worin das Mittel aus besagter Matrix gebildet ist und mehr als 50 Gew.-% aktives Agens enthält.
Das Verfahren nach Anspruch 1, worin die kontinuierliche Phase außerdem ein Nichtlösemittel des Polymers umfasst, worin die Menge an Nichtlösemittel eine Solubilisation des aktiven Agens bewirkt und keine wesentliche Fällung des Polymers verursacht.
Das Verfahren nach Anspruch 2, worin das Nichtlösemittel des Polymers Ethanol ist.
Das Verfahren nach Anspruch 1, worin die kontinuierliche Phase außerdem ein Nichtlösemittel des aktiven Agens bewirkt, worin entweder die Menge an Nichtlösemittel eine Solubilisation des aktiven Agens bewirkt und keine wesentliche Fällung des Polymers verursacht oder das Nichtlösemittel das aktive Agens als ein Mikropartikulat in der kontinuierlichen Phase bereitstellt und keine wesentliche Fällung des Polymers verursacht.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die kontinuierliche Phase durch Verdampfen oder durch Extraktion entfernt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 5, worin das im Extraktionsschritt eingesetzte Extraktionslösemittel ein Öl ist.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die kontinuierlich Phase DMSO umfasst.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin das biologisch aktive Agens ein Peptid, ein Antigen oder ein niedermolekulares Arzneimittel oder ein LHRH-Analogon ist.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin das Agens Azaline B ist.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin das Polymer aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus: Poly(lactid)en, Poly(glycolid)en, Poly(lactid-co-glycolid)en, Poly(milchsäure)n, Poly(glycolsäure)n, Poly(milchsäure-co-glycolsäure)n, Mischungen und Copolymeren davon.
Das Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, worin die Tröpfchen Mikrotröpfchen sind.
Ein Depot-Mittel auf Polymerbasis, z. B. in Form von Mikropartikeln, hergestellt mit einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, worin das Mittel die Matrix umfasst und mehr als 50 Gew.-% aktives Agens enthält.