-
ERFINDUNGSHINTERGRUND
-
Erfindungsgebiet
-
Die
vorliegende Erfindung befaßt
sich mit Formulierungen nanopartikulärer HIV(menschliches Immundefizienz-Virus)-Proteaseinhibitoren-Wirkstoffe,
umfassend einen Zellulose-Oberflächenstabilisator.
Die nanopartikulären
Formulierungen besitzen eine erhöhte
Auflösungsrate
in vitro, eine erhöhte
Resorptionsrate in vivo, eine geringere Absorptionsschwankung in
Abhängigkeit
vom Ernährungszustand,
und eine geringere Absorptionsschwankung. Die vorliegende Erfindung
richtet sich auch auf Verfahren zur Herstellung der neuartigen Formulierungen.
Insbesondere sind nanopartikuläre
Formulierungen von HIV-Typ-1 (HIV-1) und -Typ 2 (HIV-2)-Proteaseinhibitoren
unter Verwendung von Zellulose-Stabilisatoren offenbart.
-
Beschreibung
des Standes der Technik
-
Es
ist bekannt, dass mit einer Zunahme der Oberfläche eines partikulären therapeutischen
Mittels die Auflösungsrate
des Mittels zunimmt. Eine solche Zunahme der Oberfläche kann
durch Erniedrigung der Partikelgröße des Mittels erreicht werden. Eine
Erhöhung
der Auflösungsrate
eines therapeutischen Mittels ist oft erwünscht, da sie zu einer erhöhten Absorptionsrate
in vivo, erhöhter
Bioverfügbarkeit und
erniedrigter Absorptionsschwankung führen kann.
-
Bioverfügbarkeit
ist der Grad, zu dem ein Wirkstoff nach Verabreichung am Zielgewebe
verfügbar
wird. Viele Faktoren können
die Bioverfügbarkeit beeinflussen,
einschließlich
der Dosierungsform und der Auflösungsrate
des Wirkstoffes. Schlechte Bioverfügbarkeit ist ein signifikantes
Problem, dem man bei der Entwicklung pharmazeutischer Zusammensetzungen
begegnet, insbesondere derer, die einen Wirkstoff enthalten, der
schwer wasserlöslich
ist. Schwer wasserlösliche
Wirkstoffe neigen dazu, aus dem gastrointestinalen Trakt ausgeschieden
zu werden, bevor sie in den Blutkreislauf des Patienten resorbiert
werden. Darüber
hinaus tendieren schwer wasserlösliche
Wirkstoffe dazu, für
intravenöse
Verabreichungstechniken, die in erster Linie in Verbindung mit voll
wasserlöslichen
Wirkstoffen angewendet werden, unsicher zu sein.
-
Wie
oben erwähnt,
ist es bekannt, dass durch Vergrößerung der
Oberfläche
eines partikulären
Wirkstoffs, etwa durch Verringerung der Partikelgröße des Wirkstoffs,
die Auflösungsrate
des partikulären
Wirkstoffs erhöht
wird. Dementsprechend wurden Anstrengungen unternommen, die Größe und den
Größenbereich
von Wirkstoffpartikeln in pharmazeutischen Zusammensetzungen zu
kontrollieren, und Verfahren zur Herstellung feiner partikulärer Wirkstoffe
wurden untersucht. Zum Beispiel wurden Trockenvermahlungs-Techniken
angewendet, um die Partikelgröße zu reduzieren
und damit die Wirkstoffresorption zu beeinflussen. Bei konventioneller
Trockenvermahlung wird jedoch, wie von Lachman et al. („The Theory
and Practice of Industrial Pharmacy", Milling, 45 (1986)) diskutiert, die
Feinheitsgrenze bei etwa 100 Mikrometer (100.000 nm) erreicht, ab
der das Material auf der Mahlkammer verbackt. Lachman et al. erwähnen auch,
dass Naßvermahlen
für weitere Reduktion
der Partikelgröße nützlich sei,
Flockenbildung jedoch die untere Partikelgrößengrenze auf ungefähr 10 Mikrometer
(10.000 nm) begrenze. Kommerzielle Luftstromvermahlungstechniken
haben zu Partikeln geführt,
die im Bereich einer so niedrigen durchschnittlichen Partikelgröße wie von
etwa 1 bis 50 μm
liegen.
-
Weitere
Techniken zur Herstellung pharmazeutischer Zusammensetzungen, die
zu Auflösung und
gesteigerter Bioverfügbarkeit
beitragen, sind u.a. das Beladen von Liposomen oder Polymeren mit Wirkstoffen,
wie bei Emulsionspolymerisation. Zum Beispiel beschreibt Bender
et al. („Efficiency
of Nanoparticles as a Carrier System for Antiviral Agents in Human
Immunodeficiency Virus-Infected Human Monocytes/Macrophages In Vitro", Antimicrobial Agents and
Chemotherapy, 40(6): 1467–1471
(1996)) Polyhexylcyanoacrylat-Nanopartikel, die mit dem HIV-Proteaseinhibitor
Saquinavir beladen sind. Die Nanopartikel werden durch Emulsionspolymerisation des
Monomers in einem sauren Medium, das Natriumsulfat und Poloxamer
188 enthält,
hergestellt. Nach der Polymerisation wird das nanopartikuläre Präparat neutralisiert,
sonifiziert und verdünnt.
Damit richtet sich Bender et al. auf die Solubilisierung eines HIV-Proteaseinhibitors,
gefolgt von der Polymerisierung des solubilisierten HIV-Proteaseinhibitors
innerhalb eines Polymers, um Nanopartikel aus eingeschlossenem HIV-Proteaseinhibitor
und Polymer zu bilden.
-
Techniken
wie in Bender et al. offenbaren jedoch Probleme und Anwendungsgrenzen.
Zum Beispiel wird oft ein fettlöslicher
Wirkstoff bei der Herstellung geeigneter Liposomen benötigt. Weiterhin
sind oft unakzeptabel hohe Mengen an Liposomen oder Polymer erforderlich,
um Einheits-Wirkstoffdosen herzustellen. Darüber hinaus neigen Techniken
zur Herstellung solcher pharmazeutischen Zusammensetzungen zur Komplexität.
-
Eine
vorgeschlagene Lösung
für das
Problem bei der Herstellung wasserunlöslicher Wirkstoffe ist, stabile
dispersible Wirkstoffpartikel im Submikrometer-Größenbereich
bereitzustellen, wie in US-Patent Nr. 5,145,684 (dem „'684-Patent") beschrieben. Die
submikrometergroßen
Partikel können
durch Naßvermahlen
in Gegenwart von Mahlmedien in Verbindung mit einem Oberflächenstabilisator hergestellt
werden. Solche Partikel können
leicht hergestellt werden, flocken nicht zusehends aus, agglomerieren
nicht wegen anziehender Kräfte
zwischen Partikeln und erfordern nicht die Anwesenheit einer querverbrückten Matrix.
Im '684-Patent vermuteten die
Erfinder, dass der Oberflächenstabilisator
das Ausflocken und/oder die Agglomerierung der Wirkstoffpartikel
behindert, indem er als mechanische oder sterische Barriere zwischen
den Partikeln wirkt, und damit einen engen Kontakt zwischen den
Partikeln, der für
Agglomerierung und Ausflocken erforderlich wäre, minimiert. Wie jedoch im '684-Patent bemerkt,
werden nicht alle Stabilisatoren für die Herstellung einer nanopartikulären Zusammensetzung irgendeines
Wirkstoffs geeignet sein.
-
Wirkstoffe,
die vor der vorliegenden Erfindung wegen ihrer niedrigen Löslichkeit
Schwierigkeiten bei der Formulierung bereitet haben, schließen HIV-Proteaseinhibitoren
ein, die für
die Behandlung von AIDS (erworbenes Immunschwäche-Syndrom), das durch HIV-Infektion
verursacht wird, geeignet sind.
-
AIDS
wurde erstmals 1981 als klinisches Syndrom erkannt, bestehend aus
Sekundärinfektion und/oder
Neoplasie, assoziiert mit unerklärbarer
Immundefizienz (Shaw et al., AIDS: Etiology, Diagnosis, Treatment,
and Prevention, 2nd Edition, DeVita, Jr. et al., Hrsg., Seiten 11–31, J.
B. Lippincott Co., 1988). AIDS ist eine komplexe Erkrankung, die
einen progressiven Abbau des Immunsystems und eine Degeneration
des zentralen und peripheren Nervensystems umfasst. Die Entdeckung
von HIV als dem ätiologischen
Agens von AIDS folgte mehrere Jahre später (a.a.O., Seiten 12–13).
-
HIV-1
und HIV-2 sind Retroviren, und wie alle Retroviren besitzen sie
eine RNA-abhängige DNA-Polymerase.
Im Lebenszyklus des HI-Virus bindet das zellfreie Virion zunächst an
die Zielzelle. Nach der Virusadsorption erzeugt die von der viralen RNA-abhängigen DNA-Polymerase
katalysierte reverse Transkription eine doppelsträngige DNA-Kopie des
einzelsträngigen
viralen RNA-Genoms. Die darauffolgende Expression viraler DNA wird
durch eine Kombination von viralen und Wirtszell-Proteinen, die mit
DNA-regulatorischen Elementen interagieren, kontrolliert.
-
Ein
Verfahren zur Behandlung von HIV-Infektion zielt auf die Reverse
Transkriptase (RT) ab. Wirkstoffe, die mit der HIV-RT interferieren,
sind Nukleosid-Analoga, einschließlich AZT (Azidothymidin),
ddI (Didanosin) und ddT (Dithiothreitol). Solche Wirkstoffe sind
jedoch nur von bescheidener Wirksamkeit und sind mit schweren Nebenwirkungen
behaftet, da sie mit zellulären
Enzymen ähnlich
interferieren wie mit dem HI-Virusenzym, auf das sie abzielen.
-
Ein
alternatives Verfahren zur Behandlung von HIV-Infektion zielt auf
die HIV-Protease ab. Die HIV-Protease, auch als Proteinase bekannt,
ist für
die finale Assemblierung lebensfähiger
Viruspartikel in der HIV-Replikation essentiell. Im Grunde schneidet die
HIV-Protease die Proteine, die dem Virus seine Struktur verleihen,
zurecht. Genauer gesagt, schneidet die HIV-Protease eine Anzahl
von Proteinen aus dem viralen Gag-Pol-Polyprotein-Vorläufer, einschließlich der
im Pol-Gen kodierten HIV-Protease, Reversen Transkriptase und Integrase,
und der im Gag-Gen kodierten Matrix, des Kapsids und Nukleokapsids.
Wenn das Gag-Pol-Vorläufermolekül nicht auf
diese Weise prozessiert wird, werden nichtinfektiöse Partikel
erzeugt. Wichtiger ist, dass die HIV-Protease anderen Enzymen in
menschlichen Zellen nicht sehr ähnelt
und deshalb die Hemmung der HIV-Protease
nicht mit normalen zellulären
Prozessen interferieren sollte. Die Hemmung der HIV-Protease stellt
demnach eine attraktive Behandlung von HIV-Infektion dar.
-
Die
Identifizierung von HIV-Proteaseinhibitoren mit antiretroviraler
Aktivität
in vivo wurde jedoch durch die schlechte Bioverfügbarkeit vieler Moleküle dieser
Klasse erschwert. Zum Beispiel wurde berichtet, dass folgende HIV-Proteaseinhibitoren,
die einige der größten und
komplexesten Wirkstoffe in Entwicklung oder auf dem Markt darstellen,
alle unter schlechter Bioverfügbarkeit
leiden: Hoffmann-La Roches Saquinavir (INVIRASE®),
Vertex' VX-478,
Mercks MK-639 (L-735,524) (auch als Indinavir bekannt, und unter
dem Handelsnamen CRIXIVAN® auf dem Markt), Agouron
Pharmaceuticals AG1343, Abbott Labs' ABT-538, Upjohn Co.s U-103,017, Dupont-Mercks
DMP-450 und KNI-272 von National Cancer Institute und Japan Energy
(Early HIV Protease Inhibitors Difficult to Produce and Supplies
Restricted, Biotechnology Information Institute Antiviral Agents
Bulletin, März
1995). Es wurde auch berichtet, dass viele HIV-Proteaseinhibitoren
wie Saquinavir schwerlöslich
sind und deshalb schwer in den Blutstrom resorbiert werden (Step
by Step, The Economist Newspaper, 26. November 1994, Seite 93). Des
weiteren wurden frühe
Versuche an einem HIV-Proteaseinhibitor von Searle gestoppt, weil
der Wirkstoff nicht in die Körperzellen
einzudringen schien (a.a.O.).
-
Angesichts
ihrer Unlöslichkeit
und schlechten Bioverfügbarkeit
müssen
HIV-Proteaseinhibitoren
in gewaltigen Dosen gegeben werde, um Effekte zu erzielen (a.a.O.).
-
Zum
Beispiel wurde berichtet, dass Saquinavir in einer Dosis von 1800
mg/Tag und Indinavir (MK-639) in einer Dosis von 2400 mg/Tag verabreicht wird,
während
die durchschnittliche Menge an Wirkstoff zur Behandlung der meisten
Krankheiten bei 10–30
mg/Tag liegt (a.a.O.). Daher kann die Dosis eines typischen HIV-Proteaseinhibitors
bis zum 24fachen der Dosis eines typischen Wirkstoffs betragen.
Die niedrige orale Bioverfügbarkeit
und schnelle Gallenexkretion vieler HIV-Proteaseinhibitoren haben
deren Nutzwert als potentielle therapeutische Mittel begrenzt (Thaisrivongs
et al., J. Med. Chem., 39: 2400–10
(1996)). Solch hohe Dosiserfordernisse führen auch zu teuren Wirkstoffprotokollen
für Patienten.
-
Es
wurde auch festgestellt, dass HIV-Proteaseinhibitoren einen extrem
schlechten Geschmack besitzen. Der schlechte Geschmack, in Verbindung mit
der Erfordernis hoher Wirkstoffdosen, hat es extrem schwer, wenn
nicht unmöglich
gemacht, für
die Patienten genießbare
Wirkstoff-Formulierungen zu entwickeln. Selbst hohe Dosen an Süßungsmitteln konnten
den unangenehmen Geschmack der Wirkstoffe nicht erfolgreich maskieren.
-
Es
besteht im Fachbereich ein Bedarf an HIV-Proteaseinhibitor-Zusammensetzungen,
die hohe Bioverfügbarkeit
ermöglichen
und wasserlöslich
sind. Zusätzlich
besteht ein Bedarf im Fachbereich an Verfahren zur Herstellung solcher
Zusammensetzungen. Die vorliegende Erfindung befriedigt diesen Bedarf.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung ist auf die überraschende und unerwartete
Entdeckung gerichtet, dass die Verwendung von Zellulose-Oberflächenstabilisatoren
in nanopartikulären
Formulierungen von HIV-Proteaseinhibitoren überlegene, stabile und dispersible
Zusammensetzungen bilden kann. Diese Entdeckung ist eine Verbesserung
der Erfindung, die in US-Patent Nr. 5,145,684 beschrieben ist.
-
Es
ist ein vorteilhaftes Merkmal, dass die Zellulose-Oberflächenstabilisatoren
zur Herstellung von nanopartikulären
Formulierungen einer großen
Reihe von HIV-Proteaseinhibitoren
verwendet werden können.
-
Insbesondere
ist vorliegende Erfindung auf eine nanopartikuläre Zusammensetzung gerichtet, die
einen kristallinen HIV-Proteaseinhibitor mit einer Löslichkeit
in Wasser von weniger als 10 mg/ml und einer durchschnittlichen
Partikelgröße von weniger als
1000 nm und einen Zellulose-Oberflächenstabilisator, der an die
Oberfläche
des HIV-Proteaseinhibitors
adsorbiert ist, umfasst.
-
Die
Erfindung bietet auch eine stabile Dispersion, die ein flüssiges Dispersionsmedium
mit der oben beschriebenen nanopartikulären Zusammensetzung umfasst.
Die Begriffe „Dispersion" oder „Suspension" sind synonym, werden
hierin austauschbar gebraucht und beziehen sich auf eine Formulierung,
in der die Wirkstoff-Nanopartikel ungelöst in einer Flüssigkeit
wie Wasser schweben.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird eine pharmazeutische Zusammensetzung zur Verfügung gestellt,
die die oben beschriebene nanopartikuläre Zusammensetzung und einen
pharmazeutisch akzeptablen Träger
dafür umfasst.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen nach der Erfindung, die unerwartet
hohe Bioverfügbarkeit
aufweisen, können als
Flüssigkeit,
Gel, Feststoff oder jede andere geeignete Formulierung formuliert
werden.
-
In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung der oben beschriebenen
nanopartikulären
Zusammensetzung oder Dispersion bereitgestellt. Das Verfahren umfasst
das Dispergieren eines HIV-Proteaseinhibitors in einem flüssigen Dispersionsmedium
und die Anwendung mechanischer Mittel in Gegenwart von Mahlmedien
zur Reduzierung der durchschnittlichen Partikelgröße des HIV-Proteaseinhibitors
auf eine durchschnittliche Partikelgröße von weniger als 1000 nm
und das Isolieren der erhaltenen HIV-Proteaseinhibitor-Zusammensetzung
oder -Dispersion von dem Mahlmedium.
-
Die
Wirkstoffpartikel können
in Gegenwart eines Zellulose-Oberflächenstabilisators größenreduziert
oder nach dem Vermahlen mit einem Zellulose-Oberflächenstabilisator
kontaktiert werden.
-
In
noch einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer nanopartikulären Zusammensetzung
in Tablettenform zur Verfügung
gestellt. Bei einem solchen Verfahren werden die Nanopartikel in
Tabletten komprimiert. Die Tabletten umfassen im allgemeinen auch wenigstens
einen pharmazeutisch akzeptablen Träger.
-
Die
vorliegende Erfindung bietet auch einen nanopartikuläre Zusammensetzung
oder Dispersion nach der Erfindung zur Verwendung im Heilverfahren.
Die nanopartikuläre
Zusammensetzung oder Dispersion der Erfindung kann zur Herstellung
einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Behandlung von Erworbenem
Immundefizienzsyndrom (AIDS) oder AIDS-related Complex in einem
Säugetier
verwendet werden, entweder allein oder in Kombination mit anderen
Behandlungen.
-
Es
sollte klar sein, dass sowohl die vorangehende allgemeine Beschreibung
und die folgende detaillierte Beschreibung als Beispiel und Erklärung dienen
und dafür
gedacht sind, die Erfindung, wie sie beansprucht wird, weiter zu
erklären.
Weitere Gesichtspunkte, Vorteile und neuartige Merkmale werden dem
Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung unmittelbar
ersichtlich werden.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Die
Erfindung richtet sich auf die unerwartete Entdeckung, dass nanopartikuläre Formulierungen hochunlöslicher
HIV-Proteaseinhibitoren mit extrem kleiner durchschnittlicher Partikelgröße unter
Verwendung eines Zellulose-Oberflächenstabilisators hergestellt
werden können.
Die Nanopartikel sind stabil, flocken nicht zusehends aus und agglomerieren
nicht aufgrund anziehender Kräfte
zwischen den Partikeln. Darüber
hinaus können
solche Nanopartikel als pharmazeutische Zusammensetzungen mit unerwartet
hoher Bioverfügbarkeit
formuliert werden.
-
Die
nanopartikulären
Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung umfassen einen Wirkstoff als
diskrete, kristalline Phase. Die kristalline Phase unterscheidet
sich von einer nichtkristallinen oder amorphen Phase, die durch
Fällungstechniken
entsteht.
-
Schwer
wasserlösliche
HIV-Proteaseinhibitor-Wirkstoffe, von denen viele vor der vorliegenden Erfindung
nicht intravenös
verabreicht werden hätten können, können zuverlässig und
effektiv mittels intravenöser
Verfahren in Formulierungen gemäß der Erfindung
verabreicht werden. Zusätzlich
können
auch viele HIV-Proteaseinhibitor-Wirkstoffe,
die vor der vorliegenden Erfindung wegen schlechter Bioverfügbarkeit
nicht oral verabreicht werden hätten
können, zuverlässig und
effektiv oral in Formulierungen gemäß der Erfindung verabreicht
werden. Pharmazeutische Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung
schließen
die oben beschriebene nanopartikuläre Zusammensetzung oder Dispersion und
einen pharmazeutisch akzeptablen Träger dafür ein. Geeignete pharmazeutisch
akzeptable Träger sind
dem Fachmann wohlbekannt und schließen zum Beispiel nichttoxische
physiologisch akzeptable Träger,
Hilfsstoffe oder Vehikel für
parenterale Injektion, für
orale Verabreichung in fester oder flüssiger Form, für rektale
Verabreichung u.ä.
ein.
-
Pharmazeutische
Zusammensetzungen oder Dispersionen nach der vorliegenden Erfindung können auch
Bindemittel, Füllstoffe,
Gleitmittel, Zerfallsbeschleuniger, Suspendierungsmittel, Süßungsmittel,
Aromastoffe, Konservierungsmittel, Puffer, Netzmittel und andere
Hilfsstoffe umfassen. Beispiele für Füllstoffe sind Lactose-Monohydrat, wasserhaltige
Lactose und verschiedene Stärken;
Beispiele für Bindemittel
sind verschiedene Zellulosen, vorzugsweise niedrigsubstituierte
Hydroxypropylzellulose, und quervernetztes Polyvinylpyrrolidon;
ein Beispiel für
einen Zerfallsbeschleuniger ist Croscarmellose Natrium; und Beispiele
für Gleitmittel
sind Talkum, Magnesiumstearat, Stearinsäure und Silicagel. Beispiele
für Suspendierungsmittel
sind Hydroxypropylzellulose, Methylzellulose, Hydroxyethylzellulose, Carboxymethylzellulose-Natrium,
Hydroxypropyl-Methylzellulose, Gummiarabicum, Alginsäure, Carrageen
und weitere Hydrokolloide. Beispiele für Süßungsmittel sind alle natürlichen
oder künstlichen Süßungsmittel
wie Saccharose, Xylitol, Natrium-Saccharin, Cyclamat, Aspartam und
Acesulfam. Beispiele für
Aromastoffe sind Magnasweet® (Markenzeichen von MAFCO),
Kaugummiaroma und Fruchtaromen wie Orange, Traube, Kirsch, Beere,
Zitrone-Limone u.ä.
Beispiele für
Konservierungsstoffe, die mikrobielle Kontamination verhindern sollen,
sind Kaliumsorbat, Methylparaben, Propylparaben, Benzoesäure und
deren Salze, weitere Ester von para-Hydroxybenzoesäure wie
Butylparaben, Alkohole wie Ethyl- oder Benzylalkohol, Phenolverbindungen
wie Phenol, oder quaternäre
Verbindungen wie Benzalkoniumchlorid.
-
Die
pharmazeutischen Zusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung
sind besonders nützlich
in oralen und parenteralen, einschließlich intravenösen, Verabreichungsformulierungen.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen können auch enteral verabreicht
werden. Beispiele für
parenterale Verabreichungswege umfassen, sind aber nicht beschränkt auf
subkutane, intramuskuläre,
respiratorische und intravenöse
Injektion, sowie nasopharyngeale, mukosale und transdermale Absorption.
Es ist ein besonders vorteilhaftes Merkmal, dass die pharmazeutischen
Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung unerwartet hohe Bioverfügbarkeit
aufweisen, sowie einen schnelleren Wirkstoff-Wirkungsbeginn und
verminderte gastrointestinale Irritation bieten.
-
Die
gewählte
Dosierung des Wirkstoffs für die
Therapie oder die Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung
für die
Behandlung des Erworbene-Immundefizienzsyndroms
(AIDS) oder des AIDS-related Complex (ARC) in einem Säugetier
ist für
die Erlangung einer erwünschten
therapeutischen Antwort auf eine bestimmte Zusammensetzung und Verabreichungsmethode
wirksam. Die gewählte
Dosierung hängt
daher von dem jeweiligen Wirkstoff, dem erwünschten therapeutischen Effekt,
der Verabreichungsform, der erwünschten
Behandlungsdauer und anderen Faktoren ab. Wegen der drastischen Reduktion
der Wirkstoff-Partikelgröße kann
darüber hinaus
die pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine
mit einer Stand-der-Technik-Dosierung
mit großer
Wirkstoffgröße identische
Dosierung in einem viel kleineren Volumen enthalten. Alternativ
kann die pharmazeutische Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine
kleinere Dosierung ermöglichen,
da im Vergleich zu einer Stand-der-Technik-Dosierung mit größerer Wirkstoffgröße ein größerer Prozentsatz
des Wirkstoffs in den Blutstrom des Patienten absorbiert wird. Beide
pharmazeutische Zusammensetzungen erlauben eine bessere Maskierung
des schlechten Geschmacks von HIV-Proteaseinhibitoren. Die pharmazeutischen
Zusammensetzungen, die den nanopartikulären Wirkstoff umfassen, sind
auch nützlich
für die Behandlung
von Säugetieren
in Kombination mit anderen Antivirusmitteln, Immunomodulatoren,
Antibiotika, Impfstoffen o.ä.
-
Beschreibung
des Wirkstoffs
-
Der
HIV-Proteaseinhibitor-Wirkstoff liegt vorzugsweise in einer im wesentlichen
reinen Form vor. Darüber
hinaus ist der HIV-Proteaseinhibitor-Wirkstoff schwerlöslich, obwohl
er in wenigstens einem flüssigen
Medium dispergierbar ist. „Schwerlöslich" bedeutet, dass der
Wirkstoff eine Löslichkeit
in dem flüssigen
Dispersionsmedium von weniger als etwa 10 mg/ml hat, und vorzugsweise
weniger als etwa 1 mg/ml. Ein bevorzugtes flüssiges Dispersionsmedium ist
Wasser. Die Erfindung kann jedoch mit anderen flüssigen Medien, in denen der
HIV-Proteaseinhibitor-Wirkstoff schwerlöslich und dispergierbar ist, wie
wäßrigen Salzlösungen,
Distelöl
und Lösungsmitteln
wie Ethanol, tert-Butanol, Hexan und Glykol, ausgeführt werden.
Der pH der wäßrigen Dispersionsmedie
kann mit Techniken, die im Fachbereich bekannt sind, eingestellt
werden.
-
Geeignete
HIV-Proteaseinhibitor-Wirkstoffe können aus einer Vielzahl von
bekannten Wirkstoffen ausgewählt
werden, einschließlich,
jedoch nicht beschränkt
auf z.B. Saquinavir, Retinovir, VX-478 (Amprenavir), MK-639 (d.h.
Indinavir), AG1343 (Nelfinavir), ABT-538 (Ritonavir), U-103,017,
DMP-450 (Mozenavir) und KNI-272. Die Wirkstoffe sind kommerziell
erhältlich
und/oder können
mittels im Fachbereich bekannter Techniken hergestellt werden.
-
Wie
weiter unter in den Beispielen beschrieben, wurde gefunden, dass
stabile und dispersible nanopartikuläre Formulierungen von HIV-Proteaseinhibitoren
nur unter Verwendung von Zellulose-Oberflächenstabilisatoren hergestellt
werden können,
und dass die Verwendung von anderen bekannten Oberflächenstabilisatoren
zu einer Zusammensetzung führt,
die nicht stabil und dispergierbar ist. Diese Entdeckung ist insoweit
signifikant, als, wie oben beschrieben, die Verwendung von HIV-Proteaseinhibitoren
bei der Behandlung von HIV-Infektion vor der vorliegenden Erfindung
wegen der schlechten Löslichkeit
und der damit einhergehenden schlechten Bioverfügbarkeit der Wirkstoffe limitiert
war. Darüber
hinaus ermöglicht
die Bildung von nanopartikulären HIV-Proteaseinhibitor-Zusammensetzungen
die Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen, die für die Patienten
genießbarer
sind. Dies rührt daher,
dass, wie oben beschrieben, die Verwendung eines kleineren Volumens
des Wirkstoffs bei gleicher Dosis eine bessere Maskierung des unangenehmen Geschmacks
des HIV-Proteaseinhibitors durch größere Anteile an Süßungsmitteln
erlaubt.
-
Pharmazeutisch
akzeptable Salze des HIV-Proteaseinhibitor-Wirkstoffs können auch
in der Erfindung verwendet werden und umfassen konventionelle nichttoxische
Salze oder quaternäre
Ammoniumsalze, die z.B. aus anorganischen oder organischen Säuren oder
Basen gebildet werden. Beispiele für solche Säureadditionssalze umfassen,
sind aber nicht beschränkt
auf Acetat, Adipat, Alginat, Aspartat, Benzoat, Benzolsulfonat,
Hydrogensulfat, Butyrat, Citrat, Campherat, Camphersulfonat, Cyclopentanpropionat,
Digluconat, Dodecylsulfat, Ethansulfonat, Fumarat, Glucoheptanoat,
Glycerophosphat, Hemisulfat, Heptanoat, Hexanoat, Hydrochlorid,
Hydrobromid, Hydroiodid, 2-Hydroxyethansulfonat, Lactat, Maleat,
Methansulfonat, 2-Naphthalensulfonat, Nicotinat, Oxalat, Palmoat,
Pectinat, Persulfat, 3-Phenylpropionat, Picrat, Pivalat, Propionat,
Succinat, Tartrat, Thiocyanat, Tosylat und Undecanoat. Beispiele
für Basensalze
umfassen, sind aber nicht beschränkt
auf Ammoniumsalze, Alkalimetallsalze wie Natrium- und Kaliumsalze,
Erdalkalimetallsalze wie Calcium- und Magnesiumsalze, Salze von
organischen Basen wie Dicyclohexylaminsalzen, N-Methyl-D-glucamin
und Salze von Aminosäuren
wie Arginin, Lysin u.ä.
Darüber
hinaus können
die basischen stickstoffhaltigen Gruppen mit Agenzien wie Niedrigalkylhaliden
(wie Methyl-, Ethyl-, Propyl- und Butylchloriden, -bromiden und -iodiden);
Dialkylsulfaten (wie Dimethyl-, Diethyl-, Dibutyl- und Diamylsulfaten);
langkettigen Haliden (wie Decyl-, Lauryl-, Myristyl- und Stearylchloriden,
-bromiden und -iodiden); Aralkylhaliden (wie Benzyl- und Phenethylbromiden) u.ä. quaternisiert
werden. Weitere pharmazeutisch akzeptable Salze schließen das
Sulfatsalz Ethanolat und Sulfatsalze ein.
-
Oberflächenstabilisatoren
-
Der
Oberflächenstabilisator
der vorliegenden Erfindung ist ein Zellulose-Stabilisator. Zellulose-Oberflächenstabilisatoren
sind nichtionisch und wasserlöslich.
Beispiele für
Zellulose-Stabilisatoren umfassen, sind aber nicht beschränkt auf
Hydroxypropylzellulose (HPC), die ein Ether der Zellulose ist, HPC
von superniedriger Viskosität
(HPC-SL), HPC von niedriger Viskosität (HPC-L) und Hydroxypropylmethylzellulose
(HPMC).
-
Der
Oberflächenstabilisator
liegt in einer Menge von etwa 1 bis etwa 100 mg/ml, vorzugsweise etwa
10 mg/ml bis etwa 20 mg/ml, und meist bevorzugt bei etwa 10 mg/ml
vor.
-
Der
Zellulose-Oberflächenstabilisator
kann auch in Verbindung mit einem oder mehreren anderen Oberflächenstabilisatoren
verwendet werden. Geeignete zusätzliche
Oberflächenstabilisatoren können vorzugsweise
aus bekannten anorganischen und organischen pharmazeutischen Hilfsstoffen
ausgewählt
werden. Solche Hilfsstoffe umfassen verschiedene Polymere, niedrigmolekulare
Oligomere, natürliche
Produkte und Tenside. Bevorzugte zusätzliche Oberflächenstabilisatoren
umfassen nichtionische und anionische Tenside. Repräsentative
Beispiele für
Hilfsstoffe umfassen Gelatin, Casein, Lecithin (Phosphatide), Gummiarabicum,
Cholesterin, Traganth, Stearinsäure,
Benzalkoniumchlorid, Calciumstearat, Glyzerylmonostearat, Cetostearylalkohol, Cetomacrogol-Emulgierwachs,
Sorbitanester, Polyoxyethylen-Alkylether (z.B. Macrogolether wie
Cetomacrogol 1000), Polyoxyethylen-Rizinusölderivate, Polyoxyethylen-Sorbitan-Fettsäureester
(z.B. die kommerziell erhältlichen
Tweens), Polyethylenglykole, Polyoxyethylenstearate, kolloidales
Siliziumdioxid, Phosphate, Natriumdodecylsulfat, Carboxymethylzellulose-Calcium,
Carboxymethylzellulose-Natrium,
Methylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Hydroxypropylmethycellulosephthalat,
nichtkristalline Zellulose, Magnesiumaluminiumsilicat, Triethanolamin, Polyvinylalkohol
und Polyvinylpyrrolidon (PVP). Die meisten dieser Hilfsstoffe sind
detailliert beschrieben in Handbook of Pharmaceutical Excipients,
gemeinsam herausgegeben von American Pharmaceutical Association
und The Pharmaceutical Society of Great Britain (The Pharmaceutical
Press, 1986). Die Oberflächenstabilisatoren
sind kommerziell erhältlich und/oder
können
durch im Fachbereich bekannte Techniken hergestellt werden.
-
Besonders
bevorzugte Oberflächenstabilisatoren,
die in Verbindung mit dem Zellulose-Oberflächenstabilisator verwendet
werden können,
umfassen Polyvinylpyrrolidon, Pluronic F68® and
F108®,
die Blockcopolymere von Ethylenoxid und Propylenoxide sind, Tetronic908®,
das ein tetrafunktionelles, aus sequentieller Addition von Ethylenoxid
und Propylenoxid an Ethylendiamin abgeleitetes Blockcopolymer ist,
Dextran, Lecithin, Aerosol OT®, das ein Dioctylester
von Natriumsulfobernsteinsäure
und von American Cyanamid erhältlich
ist, Duponol P®,
das ein Natriumlaurylsulfat und von DuPont erhältlich ist, Triton X-200®,
das ein Alkylaryl-Polyethersulfonat und von Rohm and Haas erhältlich ist,
Tween 80®,
das ein Polyoxyethylen-Sorbitan-Fettsäureester und von ICI Specialty
Chemicals erhältlich
ist, und Carbowax 3350® und 934®, die
Polyethylenglykole und von Union Carbide erhältlich sind.
-
Die
Nanopartikel der Erfindung enthalten eine diskrete Phase eines HIV-Proteaseinhibitor-Wirkstoffs, an dessen
Oberfläche
der Zellulose-Oberflächenstabilisator
adsorbiert ist. Es ist entdeckt worden, dass der Zellulose-Oberflächenstabilisator
physisch an der Wirkstoffoberfläche
haftet, aber keine chemischen Bindungen mit dem Wirkstoff eingeht
und auch nicht chemisch mit dem Wirkstoff reagiert. Derartige chemische
Bindungen oder Wechselwirkungen wären unerwünscht, da dies zu einer Änderung
der Wirkstoff-Funktion führen
könnte.
Der Oberflächenstabilisator
ist an die Oberfläche
des Wirkstoffs in einer Menge adsorbiert, die ausreicht, um eine
durchschnittliche Partikelgröße von weniger als
etwa 1000 nm, oder mehr bevorzugt weniger als etwa 400 nm, aufrechtzuerhalten.
-
Weiterhin
sind die individuell adsorbierten Moleküle des Oberflächenstabilisators
im wesentlichen frei von intermolekularen Querverbindungen.
-
Mengen an
Wirkstoff und Oberflächenstabilisator
-
Die
relative Menge an HIV-Proteaseinhibitor-Wirkstoff und Zellulose-Oberflächenstabilisator kann
stark variieren. Die optimale Menge an Zellulose-Oberflächenstabilisator und jeglichem
anderen Oberflächenstabilisator
kann z.B. von dem jeweils verwendeten HIV-Proteaseinhibitor, dem
Hydrophilie-Lipophilie-Gleichgewicht (HLB) des Stabilisators, dem
Schmelzpunkt und der Wasserlöslichkeit
des Stabilisators, der Oberflächenspannung
von Wasserlösungen
der Stabilisators u.ä.
abhängen.
-
Der
Zellulose-Oberflächenstabilisator
liegt vorzugsweise in einer Menge von etwa 0.1 bis etwa 10 mg pro
Quadratmeter Wirkstoff-Oberfläche,
oder in einer Menge von etwa 0.1 bis etwa 90, und mehr bevorzugt
etwa 20 bis etwa 60 Gewichtsprozent, basierend auf dem Gesamtgewicht
des trockenen Wirkstoffpartikels, vor. Zusätzliche Stabilisatoren, wie
Aerosol OT®,
in einer Menge von 0.01 bis 1 Gewichtsprozent, basierend auf dem
Gesamtgewicht des trockenen Partikels, sind auch bevorzugt.
-
Reduzierung
der Partikelgröße des HIV-Proteaseinhibitor-Wirkstoffs
auf Nanopartikel
-
Die
nanopartikuläre
Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann hergestellt werden,
indem zunächst
ein HIV-Proteaseinhibitor in einem flüssigen Dispersionsmedium dispergiert
wird, gefolgt von der Anwendung mechanischer Mittel in Gegenwart
von Mahlmedien, um die Partikelgröße des Wirkstoffs auf eine
effektive durchschnittliche Partikelgröße von weniger als etwa 1000
nm, und bevorzugt weniger als etwa 400 nm zu reduzieren. Die HIV-Proteaseinhibitor-Partikel
können
in Gegenwart des Zellulose-Oberflächenstabilisators
größenreduziert
werden, oder es können
die Wirkstoffpartikel mit dem Zellulose-Oberflächenstabilisator nach dem Vermahlen
kontaktiert werden.
-
Ein
allgemeines Verfahren zur Herstellung der nanopartikulären HIV-Proteaseinhibitor-Zusammensetzung der
Erfindung ist im folgenden dargelegt. Der HIV-Proteaseinhibitor
wird entweder kommerziell beschafft oder nach im Fachbereich bekannten
Techniken in einer konventionellen groben Form hergestellt. Es ist
bevorzugt, aber nicht zwingend erforderlich, dass die Partikelgröße des gewählten Wirkstoffs
weniger als etwa 100 μm,
bestimmt durch Siebanalyse, ist. Ist die grobe Partikelgröße des Wirkstoffs
größer als
etwa 100 μm,
dann ist es bevorzugt, dass die Wirkstoffpartikel mittels konventioneller
Mahlmethoden wie Luftstrom- oder Fragmentierungsvermahlen auf weniger
als etwa 100 μm
größenreduziert
werden, bevor der partikuläre
Wirkstoff auf Submikrometer-Partikelgröße gebracht
wird.
-
Die
groben HIV-Proteaseinhibitor-Partikel können dann zu einem flüssigen Medium,
in dem der Wirkstoff im wesentlichen unlöslich ist, gegeben werden,
um eine Vormischung zu bilden. Die Konzentration des Wirkstoffs
in dem flüssigen
Medium kann von etwa 0.1 bis etwa 60 Gewichtsprozent, aber bevorzugt
von etwa 5 bis etwa 30 Gewichtsprozent (w/w) variieren. Es ist bevorzugt,
aber nicht zwingend erforderlich, dass der Zellulose-Oberflächenstabilisator
in der Vormischung enthalten ist. Die Konzentration an Zellulose-Oberflächenstabilisator
kann von etwa 0.1 bis etwa 90, bevorzugt von etwa 1 bis etwa 75,
und besonders bevorzugt von etwa 20 bis etwa 60 Gewichtsprozent,
basierend auf dem kombinierten Gesamtgewicht von HIV-Proteaseinhibitor
und Oberflächenstabilisator,
betragen. Die scheinbare Viskosität der Vormischungs-Suspension
ist bevorzugt weniger als etwa 1000 Centipoise.
-
Die
Vormischung kann direkt verwendet werden, indem man ihn mechanischen
Mitteln unterwirft, um die durchschnittliche Partikelgröße in der
Dispersion auf weniger als etwa 1000 nm und vorzugsweise weniger
als 400 nm zu reduzieren. Es ist bevorzugt, die Vormischung direkt
einzusetzen, wenn eine Kugelmühle
zum Vermahlen verwendet wird. Alternativ kann der HIV-Proteaseinhibitor
und optional der Zellulose-Oberflächenstabilisator
in dem flüssigen
Medium mittels geeigneten Rührens
wie durch eine Walzmühle
oder einen Mixer vom Cowles-Typ dispergiert werden, bis eine homogene
Dispersion beobachtet wird. In einer homogenen Dispersion sind für das unbewaffnete Auge
keine großen
Agglomerate sichtbar. Es ist bevorzugt, dass die Vormischung einem
solchen Vormahl-Dispersionsschritt unterworfen wird, wenn eine Mühle mit
mehrfach umlaufendem Medium zum Vermahlen benutzt wird.
-
Das
mechanische Mittel, das zur Partikelgrößenreduktion des HIV-Proteaseinhibitors
angewendet wird, kann eine Dispersionsmühle sein. Geeignete Dispersionsmühlen umfassen,
sind aber nicht beschränkt
auf eine Kugelmühle,
eine Reibmühle,
eine Vibratormühle
und Medienmühlen
wie eine Sandmühle
oder eine Perlenmühle.
Eine Medienmühle
ist bevorzugt wegen der relativ kürzeren Mahlzeit, die erforderlich
ist, um die erwünschte
Partikelgrößenreduktion
zu erbringen. Beim Medienmahlen ist die scheinbare Viskosität der Vormischung
vorzugsweise von etwa 100 bis etwa 1000 Centipoise. Beim Kugelmahlen
ist die scheinbare Viskosität
der Vormischung vorzugsweise von etwa 1 bis etwa 100 Centipoise.
Solche Bereiche führen
tendenziell zu einer optimalen Balance zwischen effizienter Partikelfragmentation
und Medienerosion.
-
Die
Mahlzeit kann stark variieren und hängt vornehmlich von den jeweils
gewählten
mechanischen Mitteln und Verarbeitungsbedingungen ab. Bei Kugelmühlen können Verarbeitungszeiten
von bis zu fünf
Tagen oder mehr erforderlich sein. Bei Verwendung einer Medienmühle mit
hoher Scherkraft haben Verarbeitungszeiten von weniger als einem
Tag (Aufenthaltszeiten von einer Minute bis mehreren Stunden) die
erwünschten
Ergebnisse geliefert.
-
Die
HIV-Proteaseinhibitor-Partikel müssen bei
einer Temperatur größenreduziert
werden, die den Wirkstoff nicht signifikant abbaut. Verarbeitungstemperaturen
von weniger als etwa 30–40°C sind gewöhnlich bevorzugt.
Wenn gewünscht,
können
die Verarbeitungsgeräte
mit konventionellen Kühlgeräten gekühlt werden.
Im allgemeinen können
die Verfahren der Erfindung bequem bei Raumtemperatur-Bedingungen
und bei Verarbeitungsdrücken,
die für
das Vermahlverfahren zuverlässig
und effektiv sind, durchgeführt
werden. Zum Beispiel sind Umgebungs-Verfahrensdrücke typisch für Kugelmühlen, Reibmühlen und
Vibratormühlen.
Eine Kontrolle der Temperatur durch z.B. Umhüllung oder Eintauchen der Mahlkammer
in Eiswasser ist von der Erfindung umfasst.
-
Verarbeitungsdrücke von
etwa 1 psi (0,07 kg/cm2) bis etwa 50 psi
(3,5 kg/cm2) sind von der Erfindung umfasst.
Verarbeitungsdrücke
liegen typischerweise im Bereich von etwa 10 psi bis etwa 20 psi.
-
Der
Oberflächenstabilisator
muß, wenn
er nicht in der Vormischung ist, nach dem Vermahlen in einer Menge,
wie für
die Vormischung oben beschrieben, zu der Dispersion gegeben werden.
Danach kann die Dispersion z.B. durch starkes Schütteln gemischt
werden. Optional kann die Dispersion einem Sonifizierungsschritt,
z.B. mittels einer Ultraschallquelle, unterworfen werden. In einem
solchen Verfahren kann die Ultraschallquelle z.B. Ultraschallenergie
mit einer Frequenz von etwa 20 bis etwa 80 kHz über einen Zeitraum von etwa
1 bis etwa 120 Sekunden freisetzen.
-
Nach
der Beendigung des Vermahlens wird das Mahlmedium von dem gemahlenen
partikulären Produkt
mittels konventioneller Trennungstechniken wie Filtration, Sieben
durch Siebraster u.ä.
getrennt. Der Oberflächenstabilisator
kann entweder vor oder nach der Trennung des gemahlenen Produkts
vom Mahlmedium zu dem gemahlenen partikulären Produkt zugegeben werden.
-
In
einem bevorzugten Vermahlungsverfahren werden die Partikel kontinuierlich
produziert. In einem solchen kontinuierlichen Verfahren wird die Aufschlämmung von
HIV-Proteaseinhibitor/Zellulose-Oberflächenstabilisator
und optional einem zusätzlichen
Oberflächenstabilisator
kontinuierlich in eine Mahlkammer eingeleitet, der HIV-Proteaseinhibitor
während
des Aufenthalts in der Kammer kontinuierlich mit Mahlmedium kontaktiert,
um die Partikelgröße des HIV-Proteaseinhibitors
zu reduzieren, und der HIV-Proteaseinhibitor
kontinuierlich aus der Mahlkammer entfernt. Der Zellulose-Oberflächenstabilisator
kann auch, entweder allein oder in Verbindung mit einem oder mehreren
zusätzlichen
Oberflächenstabilisatoren,
kontinuierlich zusammen mit dem HIV-Proteaseinhibitor der Mahlkammer zugeführt werden,
oder zu dem HIV-Proteaseinhibitor gegeben werden, der nach dem Vermahlen
aus der Kammer entfernt wird.
-
Die
erhaltene Dispersion der vorliegenden Erfindung ist stabil und umfasst
das oben beschriebene flüssige
Dispersionsmedium. Die Dispersion von Oberflächenstabilisator und nanopartikulärem HIV-Proteaseinhibitor
kann nach im Fachbereich bekannten Techniken sprühgetrocknet und auf Zuckerkugeln
oder einen pharmazeutischen Hilfsstoff sprühgeschichtet werden.
-
Mahlmedien
-
Die
Mahlmedien für
den Partikelgrößen-Reduzierungsschritt
können
aus starren Medien von vorzugsweise Kugel- oder Partikelform und
einer durchschnittlichen Größe von etwa
3 mm und, mehr bevorzugt, weniger als etwa 1 mm ausgewählt werden.
Solche Medien können
die erwünschten
Wirkstoffpartikel der Erfindung mit kürzeren Verarbeitungszeiten
liefern und nutzen die Vermahlungsgeräte weniger ab. Die Wahl des
Materials für
die Mahlmedien wird nicht für
kritisch gehalten. Es wurde entdeckt, dass Zirconiumoxid, wie mit
Yttrium stabilisiertes 95% ZrO und mit Magnesia stabilisiertes 95% ZrO,
Zirconiumsilikat und Glasmahlmedien Partikel mit akzeptablen minimalen
Mengen an Kontamination für
die Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen liefern.
Andere Medien, wie rostfreier Stahl, Titandioxid und Aluminiumdioxid
können
auch verwendet werden. Bevorzugte Mahlmedien haben eine höhere Dichte
als etwa 3 g/cm3.
-
Polymere Mahlmedien
-
Die
Mahlmedien können
Partikel umfassen, vorzugsweise kugelförmig, wie Perlen, die aus im
wesentlichen polymerem Harz bestehen. Alternativ können die
Mahlmedien Partikel mit einem Kern, an dem eine Umhüllung aus
dem polymeren Harz haftet, umfassen. Die Medien können in
einem Größenbereich von
etwa 0,1 bis etwa 3 mm liegen. Fürs
Feinvermahlen haben die Partikel vorzugsweise eine Größe von etwa
0,2 bis etwa 2 mm, und mehr bevorzugt von etwa 0,25 bis etwa 1 mm.
-
Das
polymere Harz kann eine Dichte von etwa 0,8 bis etwa 3,0 g/cm3 haben. Harze mit höherer Dichte sind bevorzugt,
da solche Harze eine effizientere Partikelgrößenreduktion ermöglichen.
-
Im
allgemeinen sind für
die Verwendung in vorliegender Erfindung geeignete polymere Harze chemisch
und physikalisch inert, im wesentlichen frei von Metallen, Lösungsmitteln
und Monomeren, und von ausreichender Härte und Sprödigkeit, um zu vermeiden, dass
sie während
des Vermahlens abgerieben oder zerquetscht zu werden. Geeignete
polymere Harze umfassen, sind aber nicht beschränkt auf quervernetzte Polystyrole,
wie mit Divinylbenzol quervernetztes Polystyrol, Styrol-Copolymere,
Polycarbonate, Polyacetale wie Delrin®, Vinylchlorid-Polymere
und -Copolymere, Polyurethane, Polyamide, Poly(tetrafluorethylene)
wie Teflon® und
andere Fluorpolymere, Polyethylene hoher Dichte, Polypropylene,
Zelluloseether und -ester wie Zelluloseacetat, Polyhydroxymethacrylat,
Polyhydroxyethylacrylat, Silikon, das Polymere wie Polysiloxane
enthält,
u.ä. Das Polymer
kann auch bioabbaubar sein. Beispiele für bioabbaubare Polymere umfassen,
sind aber nicht beschränkt
auf Poly(lactide), Poly(glykolide), Copolymere von Lactiden und
Glykolid, Polyanhydride, Poly(hydroxyethylmethacrylat), Poly(iminocarbonate), Poly(N-acylhydroxyprolin)ester,
Poly(N-palmitoylhydroxyprolin)ester,
Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Poly(orthoester), Poly(caprolactone)
und Poly(phosphazene). Bei bioabbaubaren Polymeren kann aus dem
Medium selbst stammende Kontamination der erhaltenen Zusammensetzung
vorteilhafterweise in vivo in biologisch akzeptable Produkte, die
aus dem Körper
ausgeschieden werden können,
metabolisiert werden.
-
Die
Mahlmedien werden von dem gemahlenen partikulären HIV-Proteaseinhibitor mittels
konventioneller Trennungstechniken in einem sekundären Verfahren
wie durch Filtration, Sieben durch einen Netzfilter oder ein Netzsieb
u.ä. abgetrennt.
Weitere Trennungstechniken wie Zentrifugation können auch angewendet werden.
-
Partikelgröße
-
Wie
hierin verwendet, wird die Partikelgröße auf der Basis der durchschnittlichen
Partikelgröße bestimmt,
gemessen mit konventionellen Techniken, die dem Fachmann wohlbekannt
sind, wie Sedimentationsfeld-Flußfraktionierung, Photonenkorrelations-Spektroskopie oder
Disk-Zentrifugation. Wenn Photonenkorrelations-Spektroskopie (PCS)
als Partikelgrößenmessungs-Verfahren
angewendet wird, ist der durchschnittliche Partikeldurchmesser der
dem Fachmann bekannte Z-Durchschnitts-Partikeldurchmesser. „Eine durchschnittliche
effektive Partikelgröße von weniger
als etwa 1000 nm" bedeutet,
dass wenigstens 90% nach Gewicht der Partikel bei Messung mit einer
der oben genannten Techniken eine Partikelgröße von weniger als etwa 1000
nm haben. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
die effektive durchschnittliche Partikelgröße weniger als etwa 400 nm,
mehr bevorzugt weniger als 250 nm, und in einer noch mehr bevorzugten
Ausführungsform
ist die effektive durchschnittliche Partikelgröße weniger als etwa 100 nm.
Es ist bevorzugt, dass wenigstens 95% und mehr bevorzugt wenigstens
99% der Partikel eine Partikelgröße von weniger als
dem effektiven Durchschnitt haben, z.B. 1000 nm. In einer besonders
bevorzugten Ausführungsform haben
im wesentlichen alle Partikel eine Größe von weniger als etwa 400
nm, in einer mehr bevorzugten Ausführungsform haben im wesentlichen
alle Partikel eine Größe von weniger
als etwa 250 nm, und in einer meistbevorzugten Ausführungsform
haben im wesentlichen alle Partikel eine Größe von weniger als etwa 100
nm.
-
Herstellung
von Tabletten-Formulierungen
-
Ein
Beispiels-Verfahren zur Herstellung nanopartikulärer Zusammensetzungen der Erfindung
in einer Tablettenformulierung umfasst: (1) Anwendung des unten
beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von sprühgetrockneten Nanopartikeln
des Wirkstoffs; (2) Aussieben der sprühgetrockneten Nanopartikel, um
gleichförmige
Partikel von weniger als 20 Mesh zu erhalten; (3) Mischen des nanopartikulären Wirkstoffs
mit Tablettier-Hilfsstoffen;
(4) Tablettieren der gleichförmigen
Partikel in Tabletten mittels einer Tablettiermaschine; und (5)
Filmbeschichtung der Tabletten.
-
Das
Sprühtrocknungs-Verfahren
wird angewendet, um nach dem Vermahlungsverfahren, das verwendet
wird, um den HIV-Proteaseinhibitor in Nanopartikel zu verwandeln,
ein nanopartikuläres „Zwischenprodukt"-Pulver zu erhalten.
In einem beispielhaften Sprühtrocknungs-Verfahren
werden die lösemittelarme
Nanosuspension des Wirkstoffs und der Zellulose-Oberflächenstabilisator
mittels einer peristaltischen Pumpe in einen Zerstäuber eingeleitet
und in ein feines Spray von Tröpfchen
zerstäubt.
Das Spray wird in der Trocknungskammer mit heißer Luft kontaktiert, was zur
Verdampfung von Feuchtigkeit aus den Tröpfchen führt. Das erhaltene Spray wird
in einen Wirbelstrombrenner geführt,
wo das Pulver getrennt und aufgefangen wird.
-
Nach
Beendigung des Sprühtrocknungsverfahrens
umfasst das aufgefangene sprühgetrocknete Zwischenprodukt
die in einer festen Polymermatrix des Zellulose-Oberflächenstabilisators suspendierten
Nanopartikel des HIV-Proteaseinhibitors. Der Feuchtigkeitsgehalt
des Zwischenprodukts wird durch die Betriebsbedingungen des Sprühtrocknungsverfahrens
kontrolliert. Die Charakteristika des nanopartikulären Pulvers
sind kritisch für
die Entwicklung eines frei fließenden
Pulvers, das mit anderen für
eine direkt preßbare
Tablettenformulierung geeigneten Hilfsstoffen vermischt werden kann.
-
Tabletten
können
mittels eines Direkttablettierverfahrens oder mittels eines Walzverdichtungsverfahrens
hergestellt werden. In einem beispielhaften Direkttablettierverfahren
werden das sprühgetrocknete
Zwischenprodukt und Stabilisator durch ein Sieb gedrückt und
das gesiebte Material vermischt. Die gewünschten Hilfsstoffe werden
gesiebt und zum Mischer gegeben. Nach Beendigung des Mischens kann
der Inhalt des Mischers in einen tarierten Sammelbehälter entleert
werden, und das Pressen der Tablettenkerne kann auf einer Tablettenpresse
abgeschlossen werden. Das vermischte Material kann in einen Fülltrichter
geleitet und mittels eines automatischen Zufuhrapparats in die Preßformen
gedrückt werden.
Die Tablettenpresse-Betriebsbedingungen können so gewählt werden, dass Dicke-, Härte- und Gewichtsanforderungen
erfüllt
werden. Nach Beendigung des Tablettierens können die Tablettenkerne einer
Filmbeschichtung z.B. mittels einer Vector-Freund-HiCoater-Maschine
unterworfen werden.
-
In
einem dem Medienvermahlungsverfahren folgenden beispielhaften Walzverdichtungsverfahren kann
die nanopartikuläre
HIV-Proteaseinhibitor-Suspension sprühgetrocknet werden, um ein
Zwischenprodukt zu bilden. Der Sprühtrockner kann unter Verwendung
einer drehbaren Zerstäuberdüse in einer Gleichstrom-Konfiguration
aufgebaut werden, und die Nanosuspension kann der drehbaren Zerstäuberdüse mittels
einer peristaltischen Pumpe zugeleitet werden. Akzeptables sprühgetrocknetes
Produkt hat einen Feuchtigkeitsgehalt, der 1,0% (w/w) nicht überschreitet.
-
Ein
trockener Granulierungsvorgang kann angewendet werden, um HIV-Proteaseinhibitor-Wirkstoff-Tabletten
herzustellen. Erforderliche Mengen an sprühgetrocknetem HIV-Proteaseinhibitor-Wirkstoff-/Zellulose-Oberflächenstabilisator-Zwischenprodukt
und geeignete Hilfsstoffe können
gesiebt und vermischt werden. Das vermischte Material wird dann
z.B. mittels eines Walzverdichters verdichtet. Das verdichtete Material
kann dann granuliert werden. Nach der Granulierung können weitere
Hilfsstoffe gesiebt und mit der Granulierung vermischt werden. Die
vermischten Materialien können
dann mittels einer Tablettenpresse in Tabletten gepreßt werden,
gefolgt von der Beschichtung.
-
Das
Verfahrens-Flußdiagramm
A zeigt ein Verfahren zur Herstellung von Tabletten durch Direkttablettierung,
und Verfahrens-Flußdiagramm
B zeigt ein Verfahren zur Herstellung von Tabletten durch Walzverdichtung.
-
VERFAHRENS-FLUSSDIAGRAMM
A Direkttablettierung
-
-
VERFAHRENS-FLUSSDIAGRAMM
B Walzverdichtung
-
-
Die
folgenden Beispiele sind zur Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung
angegeben. Es sollte jedoch klar sein, dass die Erfindung nicht
auf die in diesen Beispielen beschriebenen spezifischen Bedingungen
oder Details beschränkt
werden darf.
-
Die
Beispiele 1–7
beschreiben die Bildung nanopartikulärer Zusammensetzungen von Indinavir.
-
Beispiel 1
-
Das
Ziel dieses Beispiels war, die Bildung einer nanopartikulären Zusammensetzung
von Indinavir, dessen Sulfatsalz als CRIXIVAN® (Markenzeichen
von Merck & Co.,
Inc.) auf dem Markt ist, zu zeigen. Indinavir, oder N-(2-(R)-Hydroxy-1(S)-indanyl)-2(R)- phenylmethyl-4-(S)-hydroxy-5-(1-(4-(3-pyridylmethyl)-2(S)-N'-(tert-Butylcarboxamido)-piperazinyl))-pentanamid,
ist ein zur Behandlung von AIDS und ARC (AIDS-related Complex) geeigneter HIV-Proteaseinhibitor.
Indinavir kann mit im Fachbereich bekannten Techniken chemisch synthetisiert werden
und ist von Merck & Co.,
Inc., Rahway, NJ kommerziell erhältlich.
-
Eine
Oberflächenstabilisator-Lösung umfassend
90 ml 2,5% (w/w) HPC-SL in reinem Wasser wurde in eine 500 ml-Pyrex®-Walzmühlen-Flasche gegeben.
10% (w/w; 10,0 g) Indinavir wurden portionsweise in die HPC-SL-Stabilisator-Lösung dispensiert,
bis die gesamte Menge zugegeben war. 250 ml 0,5 mm YTZP-Medien (Yttrium-dotierte
Zirconium-Perlen, kommerziell erhältlich von Toray, Japan) wurden
in die 500 ml-Walzmühlenflasche
gefüllt.
Die Flasche wurde auf eine Walzmühle
(U.S. Stoneware, Akron, OH) montiert, die Walzgeschwindingkeit auf 160
Upm eingestellt und 4 Tage gemahlen.
-
Eine
Probe der Indinavir/HPC-SL-Aufschlämmung wurde entnommen und auf
Partikelgröße untersucht.
Die Partikelgröße der Probe
wurde mit einem Microtrack-UPA-Größenmesser
nach folgender Prozedur gemessen. Zunächst wurde die Kammer des Instruments
drei Mal mit deionisiertem Wasser gespült. Danach wurde die Kammer
mit 50 ppm DOSS (Dioctyl-Natriumsulfosuccinat) gefüllt, und
ein Tropfen 204 nm-Standard wurde in die Kammer gegeben. Mit einer
Einmal-Transferpipette wurde der Inhalt der Kammer 10 Sekunden sanft
gerührt.
Der Signalpegel wurde daraufhin überprüft, dass
er innerhalb des Bereichs von 0,2 bis 0,3 (dimensionslos) war. War
der Pegel höher,
wurde die Probe verdünnt, indem
etwas Kammerinhalt entnommen und DOSS-Lösung zugegeben wurde. Sobald
die Probe im Signalpegel-Bereich war, wurde durch Wählen von „Run w/o
save" für 180 Sekunden
gemessen. Die Kammer des Instruments wurde dann drei Mal gespült und mit
50 ppm DOSS-Lösung
befüllt.
Eine Probe der zu untersuchenden Nanoformulierung wurde vorsichtig
zur DOSS-Lösung
in der Kammer gegeben, um schrittweise den Signalpegel auf einen
Wert innerhalb des Bereichs von 0,2 bis 0,3 (dimensionslos) zu heben.
Sobald die Probe im Signalpegelbereich war, wurde 180 Sekunden gemessen,
um die Partikelgrößen zu bestimmen.
Die Kammer des Instruments wurde dann als Vorbereitung für den nächsten Test
drei Mal gespült
und mit 50 ppm DOSS-Lösung
gefüllt.
-
Es
wurde bestimmt, dass die mittlere Größe der Indinavir/HPC-SL-Nanopartikel
186 nm betrug.
-
Beispiel 2
-
Das
Ziel dieses Beispiels war, die Bildung einer nanopartikulären Zusammensetzung
von Indinavir zu zeigen.
-
Eine
Oberflächenstabilisator-Lösung umfassend
90 ml 3,30% (w/w) HPC-SL in reinem Wasser wurde in jede von vier
500 ml-Pyrex®-Walzmühlen-Flaschen
gegeben. 10% (w/w; 10,0 g) Indinavir wurden portionsweise in die
HPC-SL-Stabilisator-Lösung
dispensiert, bis die gesamte Menge zugegeben war und die Lösung gemischt
aussah. 250 ml 0,5 mm YTZP-Medien (Yttrium-dotierte Zirconium-Perlen, kommerziell
erhältlich
von Toray, Japan) wurden in jede der vier 500 ml-Walzmühlenflaschen
gefüllt.
Die Flaschen wurden auf eine Walzmühle (U.S. Stoneware, Akron,
OH) montiert, die Walzgeschwindingkeit auf 160 Upm eingestellt und
5 Tage gemahlen.
-
Nach
der Partikelgrößenanalyse
wurde bestimmt, dass die mittlere Größe der Indinavir/HPC-SL-Nanopartikel
142–152
nm betrug.
-
Beispiel 3
-
Das
Ziel dieses Beispiels war, die Bildung einer nanopartikulären Zusammensetzung
von Indinavir zu zeigen.
-
Eine
Oberflächenstabilisator-Lösung umfassend
13,5 g 3,73% (w/w) HPC-SL in reinem Wasser wurde in eine 60 ml-Walzmühlen-Flasche
gegeben. 10% (w/w; 1,5 g) Indinavir wurden portionsweise in die
HPC-SL-Stabilisator-Lösung
dispensiert, bis die gesamte Menge zugegeben war. 30 ml 0,5 mm YTZP-Medien
(Yttrium-dotierte Zirconium-Perlen, kommerziell erhältlich von
Toray, Japan) wurden in die 60 ml-Walzmühlenflasche gefüllt. Die
Flasche wurde auf eine Walzmühle
(U.S. Stoneware, Akron, OH) montiert, die Walzgeschwindingkeit auf
160 Upm eingestellt und 9 Tage gemahlen.
-
Nach
der Partikelgrößenanalyse
wurde bestimmt, dass die mittlere Größe der Indinavir/HPC-SL-Nanopartikel
267 nm betrug.
-
Beispiel 4
-
Das
Ziel dieses Beispiels war, die Bildung einer nanopartikulären Zusammensetzung
von Indinavir zu zeigen.
-
Eine
Oberflächenstabilisator-Lösung umfassend
2,75 ml 1,0% (w/w) HPC-SL in reinem Wasser wurde in eine 15 ml-Walzmühlen-Flasche
gegeben. 2% (w/w; 75 mg) Indinavir wurden portionsweise in die HPC-SL-Stabilisator-Lösung dispensiert,
bis die gesamte Menge zugegeben war. 7,5 ml 0,5 mm YTZP-Medien (Yttrium-dotierte
Zirconium-Perlen, kommerziell erhältlich von Toray, Japan) wurden
in die 15 ml-Walzmühlenflasche
gefüllt.
Die Flasche wurde auf eine Walzmühle
(U.S. Stoneware, Akron, OH) montiert, die Walzgeschwindingkeit auf
160 Upm eingestellt und 12 Tage gemahlen.
-
Nach
der Partikelgrößenanalyse
wurde bestimmt, dass die mittlere Größe der Indinavir/HPC-SL-Nanopartikel
127 nm betrug.
-
Beispiel 5
-
Das
Ziel dieses Beispiels war, die Bildung einer nanopartikulären Zusammensetzung
von Indinavir zu zeigen.
-
Eine
Oberflächenstabilisator-Lösung umfassend
118,25 g 1,07% (w/w) HPC-SL in reinem Wasser wurde in eine 500 ml-Pyrex®-Walzmühlen-Flasche
gegeben. 5% (w/w; 6,25 g) Indinavir wurden portionsweise in die
HPC-SL-Stabilisator-Lösung
dispensiert, bis die gesamte Menge zugegeben war und die Lösung gemischt
aussah. 250 ml 0,5 mm YTZP-Medien
(Yttrium-dotierte Zirconium-Perlen, kommerziell erhältlich von
Toray, Japan) wurden in die 500 ml-Walzmühlenflasche gefüllt. Die
Flasche wurde auf eine Walzmühle
(U.S. Stoneware, Akron, OH) montiert, die Walzgeschwindingkeit auf
160 Upm eingestellt und 5 Tage gemahlen.
-
Nach
der Partikelgrößenanalyse
wurde bestimmt, dass die mittlere Größe der Indinavir/HPC-SL-Nanopartikel
172 nm betrug.
-
Beispiel 6
-
Das
Ziel dieses Beispiels war, die Bildung einer nanopartikulären Zusammensetzung
von Indinavir zu zeigen.
-
Eine
Oberflächenstabilisator-Lösung umfassend
3,75 ml 1,0% (w/w) HPMC in reinem Wasser wurde in eine 15 ml-Walzmühlen-Flasche
gegeben. 2% (w/w) Indinavir wurden portionsweise in die HPC-SL-Stabilisator-Lösung dispensiert,
bis die gesamte Menge zugegeben war und die Lösung gemischt aussah. 7,5 ml
0,5 mm YTZP-Medien (Yttrium-dotierte
Zirconium-Perlen, kommerziell erhältlich von Toray, Japan) wurden
in die 15 ml-Walzmühlenflasche
gefüllt.
Die Flasche wurde auf eine Walzmühle
(U.S. Stoneware, Akron, OH) montiert, die Walzgeschwindingkeit auf
160 Upm eingestellt und 12 Tage gemahlen.
-
Nach
der Partikelgrößenanalyse
wurde bestimmt, dass die mittlere Größe der Indinavir/HPC-SL-Nanopartikel
240 nm betrug.
-
Beispiel 7
-
Das
Ziel dieses Beispiels war, die Verwendung von Hochenergievermahlung
zur Bereitstellung einer nanopartikulären Zusammensetzung von Indinavir
bei mehr als 30% w/w zu zeigen.
-
Eine
Dyno-Mühle
(Typ KDL, Katalognummer 6094-AEA) wurde für das Größenreduktionsverfahren benutzt.
510 ml von 500 μm-Sdy20-Polymermedien
wurden in eine 600 ml-Mahlkammer gegeben. Ein Rührer bestehend aus vier Mehrfachrührblättern von
64 mm Durchmesser und einer Achsenrotation von 2500 Upm wurde im
Mahlverfahren verwendet. Deionisiertes Wasser wurde verwendet, um
die Dichtung und die Mahlkammer zu kühlen. Deionisiertes Wasser
von 4°C
wurde während
des Mahlbetriebs durch die ummantelte Mahlkammer und die Dichtung der
Mühle geleitet.
-
Das
Größenreduzierungsverfahren
wurde in einem Umlauf-Modus durchgeführt. Suspension oder Aufschlämmung wurde
bei einer Fließrate
von 150 ml/min aus einem ummantelten 1,5 l-Verweiltank in die Mahlkammer
und daraus zurück
in den Verweiltank gepumpt.
-
Zum
Verweiltank wurden 323,19 g Indinavir, 31,42 g HPC-SL und 1277 g
Verdünnungsmittel,
welches aus Xylitol bei 151 mg/ml, Magnasweet® bei 3,05 mg/ml, Tween 80® bei
0,57 mg/ml, Natriumcitrat bei 1,67 mg/ml, Orangenaroma bei 10,1
mg/ml, Kaliumsorbat bei 3,26 mg/ml, Methylparaben bei 0,76 mg/ml,
Propylparaben bei 0,076 mg/ml und Wasser bei 880 mg/ml, pH eingestellt
auf 7,0 mit 0,1 N NaOH bestand, gegeben. Der Inhalt des Verweiltanks
wurde durch Durchleiten von deionisiertem Wasser von 4°C durch die
Ummantelung gekühlt.
Ein Servo-Dyne-Mischer wurde für
eine Stunde in den Verweiltank eingesetzt, um das HPC-SL zu lösen und
das Wirkstoffpulver zur befeuchten. Die Aufschlämmung wurde dann mit einer
peristaltischen Pumpe bei einer Fließrate von 150 ml/min in die
Dyno-Mahlkammer gepumpt. Nachdem die Mahlkammer gefüllt war, wurde
die Dynomühle
angeschaltet und die Suspension im Umlaufmodus 2½ Stunden gemahlen, um eine
nanokristalline Indinavir-Suspension bei einem pH von 7,68 zu erhalten.
Die Partikelgröße der gewonnenen
Indinavir-Formulierung war 50% bei 100 nm und 90% bei 147 nm bei
Messung mit einem Horiba-LA-910-Instrument, und 50% bei 157 nm und 90%
bei 231 nm bei Messung mit einem Microtrack-UPA-Instrument.
-
Beispiele
8–12 richten
sich auf die Bildung von nanopartikulären Zusammensetzungen von VX478,
einem HIV-Proteaseinhibitor.
-
Beispiel 8
-
Das
Ziel dieses Beispiels war, die Bildung einer nanopartikulären Zusammensetzung
von VX-478, einem HIV-Proteaseinhibitor, mittels Dynomahlens zu
zeigen. VX-478 ist kommerziell von Vertex Pharmaceuticals, Inc.,
Cambridge, MA erhältlich, und
Verfahren zur Herstellung von VX-478 sind in US-Patent Nr. 5,585,397
beschrieben.
-
Eine
Dyno-Mühle
(Typ KDL, Katalognummer 6094-AEA) wurde in dem Verfahren benutzt.
Eine 300 ml-Mahlkammer, die 240 ml von 500 μm-Sdy20-Polymermedien und einen
Rührer
bestehend aus zwei Mehrfachrührblättern von
64 mm Durchmesser und einer Achsenrotation von 2500 Upm enhielt,
wurde in dem Mahlverfahren verwendet. Deionisiertes Wasser bei 4°C wurde während des
Größenreduktionsverfahrens
durch die ummantelte Mahlkammer und die Dichtung der Mühle geleitet.
-
Das
Größenreduzierungsverfahren
wurde in einem Umlauf-Modus durchgeführt. Suspension oder Aufschlämmung wurde
bei einer Fließrate
von 150 ml/min aus einem ummantelten Verweiltank (1,5 l) in die
Mahlkammer und daraus zurück
in den Verweiltank gepumpt.
-
Zum
Verweiltank wurden 120 g VX-478, 18 g HPC-L, 60 mg DOSS und 500
ml Wasser für
Injektionszwecke gegeben. Der Inhalt des Verweiltanks wurde durch
Durchleiten von deionisiertem Wasser von 4°C durch die Ummantelung gekühlt. Ein
Servo-Dyne-Mischer wurde für
eine Stunde in den Verweiltank eingesetzt, um das HPC-L und DOSS
zu lösen
und das Wirkstoffpulver zur befeuchten. Die Aufschlämmung wurde
dann mit einer peristaltischen Pumpe bei einer Fließrate von
157 ml/min in die Dyno-Mahlkammer gepumpt. Nachdem die Mahlkammer
gefüllt
war, wurde die Dynomühle
angeschaltet und die Suspension im Umlaufmodus 4 Stunden gemahlen,
um eine nanokristalline VX-478-Suspension bei
einem pH von 6 zu erhalten. Die Partikelgröße der gewonnenen VX-478-Formulierung war
50% bei 169 nm und 90% bei 221 nm bei Messung mit einem Horiba-LA-910-Instrument.
-
Beispiel 9
-
Das
Ziel dieses Beispiels war, die Bildung einer nanopartikulären Trockenfilm-Zusammensetzung von
VX-478 zu zeigen.
-
Eine
wie in Beispiel 84 hergestellte nanopartikuläre VX-478-Formulierung wurde
mit Zucker (vorzugsweise Saccharose oder Mannose), HPC-L, DOSS und
Wasser für
Injektionszwecke gemischt, um eine Suspension mit einem Wirkstoff:Zucker-Verhältnis vorzugsweise
zwischen 5:3 und 14:10 zu erhalten.
-
Die
kräftig
gemischte Suspension wurde so in Teflon®-Behälter verteilt,
dass sie 1/8 Zoll der Höhe bedeckte.
Der Suspension wurde erlaubt, unter reiner Luft zu trocknen, um
den getrockneten Film zu erhalten. Der getrocknete Film wurde in
Wasser für
Injektionszwecke oder synthetischem Magensaft („SGF") resuspendiert, um eine nanokristalline
Suspension mit einer 50%igen Partikelgröße zwischen 180 nm bis 200
nm und einer 90%igen Größe zwischen
250 nm bis 300 nm bei Messung mit einem Horiba-LA910-Instrument.
-
Beispiel 10
-
Das
Ziel dieses Beispiels war, die Bildung einer nanopartikulären Zusammensetzung
von VX-478 zu zeigen.
-
Eine
Oberflächenstabilisator-Stammlösung bestehend
aus 2,5% (w/v) HPC-L (Nisso DI-0031) wurde
in destilliertem Wasser hergestellt. Ein 15 ml-Polycarbonat-Mini-DC-Mahlrohr wurde mit
2,5 ml (1,625 g) von 0,5 mm Sdy-20-Polymer-Mahlmedien beladen. Ungefähr 2,5 ml
einer 1,0% (w/v) VX-478-/1,0% (w/v) HPC-L/Wasser-Aufschlämmung wurde
direkt in dem DC-Mahlrohr durch Kombination folgender Inhaltsstoffe
hergestellt:
0,025 g VX-478
1,0 ml HPC-L-Stabilisator-Stammlösung (bei
2,5% w/v)
1,5 ml Wasser
-
Der
Mini-DC-Mahlrohr war mit Wasser ummantelt und mit Leitungswasser
gekühlt.
Die Aufschlämmung
und die Mahlmedien wurden 5 Stunden mit einer Mini-DC-Mühlen-Druckwalze aus rostfreiem Stahl
bei einer Mahlgeschwindigkeit von 2000 Upm gemahlen.
-
Die
Dispersion setzte sich beim Stehen über Nacht ab, konnte aber leicht
resuspendiert werden. Die Partikelgröße wurde mit einem Horiba-LA-900-Partikelanalysierer
gemessen, und zwar mit einer Fraktionszelle mit begrenztem Volumen,
0,2 μm gefiltertem
0,01% DOSS als kalibrierendem Verdünnungsmittel, und einer Sonifizierungszeit
von 30 Sekunden. Die mittlere Partikelgröße war 582 nm, und 90% der
Partikel hatten eine Partikelgröße von weniger
als 880 nm. Die Nanosuspension war in synthetischem Magensaft („SGF") und synthetischem Darmsaft
(„SIF") stabil. Nach 13
Tagen Aufbewahrung bei Raumtemperatur hatte die Nanosuspension eine
mittlere Partikelgröße von 571
nm, und 90% der Partikel hatten eine Partikelgröße von weniger als 830 nm.
-
Beispiel 11
-
Das
Ziel dieses Beispiels war, die Bildung einer nanopartikulären Zusammensetzung
von VX-478 zu zeigen.
-
Eine
Oberflächenstabilisator-Stammlösung bestehend
aus 2,5% (w/w) HPC-L (Nisso DI-0031) wurde
in destilliertem Wasser hergestellt. Eine Stabilisator-Stammlösung von
1,0% (w/w) SDS wurde in destilliertem Wasser hergestellt. Ein 100
ml-Polycarbonat-DC-Mahlrohr
wurde mit 10,0 ml (6,5 g) von 0,5 mm Sdy-20-Polymer-Mahlmedien beladen.
Ungefähr 10
g einer 2,0% (w/w) VX-478-/1,0% (w/w) HPC-L/Wasser-Aufschlämmung wurde
direkt in dem DC-Mahlrohr durch Kombination folgender Inhaltsstoffe
hergestellt:
0,20 g VX-478
4,0 g HPC-L-Stabilisator-Stammlösung (bei
2,5% w/w)
5,8 g Wasser
-
Der
DC-Mahlrohr war mit Wasser ummantelt und mit Leitungswasser gekühlt. Die
Aufschlämmung und
Mahlmedien wurden 4 Stunden mit einer Tefzel-ummantelten DC-Mühlen-Druckwalze von Standardgröße aus rostfreiem
Stahl bei einer Mahlgeschwindigkeit von 2300 Upm gemahlen.
-
Nach
Beendigung des Mahlverfahrens wurde die Dispersion von den Mahlmedien
durch Filtern durch einen Netzspritzenfilter aus rostfreiem Stahl gefiltert.
Die Masse der aufgefangenen Dispersion wurde berechnet und eine
geeignete Menge 1.0% (w/w) SDS wurde so zugegeben, dass die Konzentration
an SDS in der finalen Dispersion 0.01% (w/w) betrug. (SDS wurde
zugegeben, da entdeckt wurde, dass Heraufsetzung auf eine 2:1-Konzentration in der
Standard-DC-Mühle
die Dispersion lose Agglomerate bildete, die miskroskopisch sichtbar
waren, aber wegen des Sonifizierungsschritts während des Größenmessungsverfahrens
nicht in den Partikelgrößenverteilungen
vertreten waren. Zugabe von SDS bis zu einer finalen Konzentration
von 0,01% verhinderte die Bildung der losen Agglomerate.) Die VX-478-/HPC-L-/SDS-Zusammensetzung
wurde gut gemischt, und die Partikelgröße, Flüssigkeitsstabilität und Lagerstabilität wurden
bestimmt.
-
Die
Partikelgröße wurde
mit einem Horiba-LA-900-Partikelanalysierer gemessen, und zwar mit
einer Fraktionszelle mit begrenztem Volumen, 0,2 μm gefiltertem
0,01% DOSS als kalibrierendem Verdünnungsmittel, und einer Sonifizierungszeit
von 30 Sekunden. Die mittlere Partikelgröße war 230 nm, und 90% der
Partikel hatten eine Partikelgröße von weniger
als 315 nm. Die Nanosuspension war in einer 1:1-Mischung mit synthetischem
Magensaft („SGF") und synthetischem
Darmsaft („SIF") stabil. Nach 14
Tagen Aufbewahrung bei Raumtemperatur hatte die Nanosuspension eine
mittlere Partikelgröße von 268
nm, und 90% der Partikel hatten eine Partikelgröße von weniger als 384 nm.
-
In
einer Wiederholung dieses Experiments hatte die Nanosuspension eine
mittlere Partikelgröße von 157
nm, und 90% der Partikel hatten eine Partikelgröße von weniger als 300 nm.
-
Beispiel 12
-
Das
Ziel dieses Beispiels ist, Oberflächenstabilisatoren und Größenreduzierungstechniken
zusammenzufassen, die unzulänglich
oder unzureichend dafür
sind, einen nanopartikuläre
Zusammensetzung von VX-478 zu bilden.
-
Prozeduren:
Oberflächenstabilisator-Stammlösungen aus
2,5% (w/v) PVP K-29/32, 2,5% (w/v) Pluronic F68®, 2,5%
(w/v) Pharmacoat 603®, 2,5% (w/v) Methocel
K100LV® und
2,5% (w/v) Pluronic F108® wurden in destilliertem
Wasser bereitet.
-
Fünf 15 ml-Polycarbonat-Mini-DC-Mahlrohre wurden
mit jeweils 2,5 ml (1,625 g) von 0,5 mm Sdy20-Polymer-Mahlmedienn
beladen. Ungefähr
2,5 ml einer 1,0% (w/w) VX-478-/ 1,0% (w/w) Stabilisator-/Wasser-Aufschlämmung wurden
direkt in den DC-Mahlrohren durch Kombination folgender Inhaltsstoffe
hergestellt:
0,025 g VX-478
1,0 ml Stabilisator-Stammlösung (bei
2,5% w/v)
1,5 ml Wasser
-
Das
Mini-DC-Mahlrohr war mit Wasser ummantelt und wurde mit Leitungswasser
gekühlt.
Die Aufschlämmung
und die Mahlmedien wurden über verschiedene
Zeiträume
mit einer Mini-DC-Mühlen-Druckwalze
aus rostfreiem Stahl bei einer Mahlgeschwindigkeit von 2000 Upm
gemahlen.
- a) 1,0% VX-478 in 1,0% PVP K-29/32®:
Nach achtstündigem
DC-Mahlen enthielt die erhaltene Mischung ungemahlenen Wirkstoff
und Agglomerate. Eine Größenreduktion
wurde nicht beobachtet. 3,75 ml einer identischen Aufschlämmungspräparation
wurden auch in einer 15 ml-Flasche mit 7,5 ml 0,5 mm-YTZ-Medien
walzvermahlen. Nach 3 Tagen wurde ungemahlenener Wirkstoff ohne
Größenreduktion
beobachtet. Die Partikelgröße wurde
mit einem Horiba-LA-900-Partikelgrößenanalysierer
gemessen, und zwar mit einer Fraktionszelle mit begrenztem Volumen,
0,2 μm gefiltertem
0,01% DOSS als kalibrierendem Verdünnungsmittel, und einer Sonifizierungszeit
von 30 Sekunden. Die mittlere Partikelgröße wurde als größer als
7 μm bestimmt.
- b) 1,0% VX-478 in 1,0% Pluronic F68®: Nach
vierstündigem
DC-Mahlen enthielt die erhaltene Mischung ungemahlenen Wirkstoff,
und keine Größenreduktion wurde beobachtet. Die Partikelgröße wurde
wie in Unterabschnitt (1) oben beschrieben gemessen. Die mittlere
Partikelgröße wurde als
größer als
20 μm bestimmt.
- c) 1,0% VX-478 in 1,0% Pharmacoat 603®: Nach vierstündigem DC-Mahlen
enthielt die erhaltene Mischung große, dichte Agglomerate. Die
Partikelgröße wurde
wie in Unterabschnitt (1) oben beschrieben gemessen. Die mittlere
Partikelgröße wurde
als ungefähr
400 nm bestimmt (während der
Sonifizierung aufgebrochene Agglomerate). Die Größenverteilung lief nach oben
breit bis über 10 μm hinaus
aus.
- d) 1,0% VX-478 in 1,0% Methocel K100LV®: Nach elfstündigem Mahlen
hatte die erhaltene Mischung eine mittlere Partikelgröße von 302
nm, wobei 90% der Partikel eine Partikelgröße von weniger als 408 nm hatten.
Die Partikelgröße wurde
wie in Unterabschnitt (1) oben beschrieben gemessen. Als diese Dispersion
in einer DC-Mühle von
Standardgröße auf ein
2:1-Konzentrationsverhältnis
hochgesetzt wurden, wurde exzessives Schäumen beobachtet, obwohl eine
akzeptable Partikelgröße erhalten
wurde (eine mittlere Größe von 297
nm, 90% weniger als 400 nm). Nach 3 Tagen Lagerung erschien während der
Größenmessung
ein Peak, der möglicherweise
große
Agglomerate repräsentierte,
was auf eine mögliche
Lagerungsinstabilität
der Nanosuspension hindeutete.
- e) 1,0% VX-478 in 1,0% Pluronic F108®: Nach achtstündigem Mahlen
hatte die erhaltene Suspension eine mittlere Partikelgröße von 400
nm, wobei 90% der Partikel eine Größe von weniger als 530 nm hatten.
Nach drei Tagen hatte die Nanosuspension eine mittlere Partikelgröße von 375 nm,
wobei 90% der Partikel eine Größe von weniger
als 490 nm hatten. Die Partikelgröße wurde wie in Unterabschnitt
(1) oben beschrieben gemessen. Die Nanosuspension war in Gegenwart von
synthetischem Magensaft („SGF") und synthetischem
Darmsaft („SIF") stabil. Wurde diese Dispersion
in einer Standard-DC-Mühle
auf ein 2:1-Konzentrationsverhältnis hochgesetzt,
wurde exzessives Schäumen
beobachtet, der Wirkstoff könnte
nur schwer in die Stabilisatorphase überführt werden, und die Dispersion
setzte sich schnell ab.
