DE102012111077A1 - Optimization of fogging properties of a solution or a colloid - Google Patents
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Abstract
Die Inhalation stellt beispielsweise bei der Therapie von Atemwegskrankheiten oder bei der Anästhesie eine der wichtigsten Formen der Applikation von Wirkstoffen dar. Nachteilig ist derzeit im Stand der Technik, dass nicht jede Lösung bzw. Suspension mit einem gängigen Vernebler derart vernebelt werden kann, dass eine für die inhalative Therapie geeignete Partikelgrößenverteilung des erzeugten Aerosols resultiert. Die Erfindung betrifft deshalb ein Verfahren zur Vernebelung einer Lösung oder eines Kolloids unter Bildung von Aerosolpartikeln, wobei die Lösung oder das Kolloid mindestens einen Zusatz enthält, wobei der Zusatz eine niedermolekulare Verbindung oder ein Polyether oder ein Polysorbat ist, und aerosolphysikalische Parameter der durch Vernebelung der Lösung oder des Kolloids gebildeten Partikel über die Konzentration des Zusatzes in der Lösung oder des Kolloids eingestellt werden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Aerosol, erhältlich nach diesem Verfahren zur pulmonalen Applikation bei einem Patienten zur Diagnose oder Therapie einer Erkrankung.Inhalation, for example, is one of the most important forms of application of active ingredients in the treatment of respiratory diseases or in anesthesia. A disadvantage in the prior art is that not every solution or suspension can be nebulized with a conventional nebulizer in such a way that one for inhalation therapy results in a suitable particle size distribution of the aerosol produced. The invention therefore relates to a process for nebulizing a solution or a colloid to form aerosol particles, the solution or the colloid containing at least one additive, the additive being a low molecular weight compound or a polyether or a polysorbate, and aerosol-physical parameters resulting from nebulizing the Solution or colloid formed particles can be adjusted via the concentration of the additive in the solution or colloid. The invention further relates to an aerosol obtainable by this method for pulmonary application to a patient for diagnosis or therapy of a disease.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vernebelung einer Lösung oder eines Kolloids unter Bildung von Aerosolpartikeln, dabei erhaltene Aerosole sowie deren Verwendung zur pulmonalen Applikation bei einem Patienten zur Diagnose oder Therapie einer Erkrankung. The invention relates to a method for nebulizing a solution or a colloid to form aerosol particles, thereby obtained aerosols and their use for pulmonary administration in a patient for the diagnosis or therapy of a disease.
Die Inhalation stellt beispielsweise bei der Therapie von Atemwegskrankheiten, wie Asthma und COPD, oder bei der Anästhesie eine der wichtigsten Formen der Applikation von therapeutisch oder diagnostisch aktiven Wirkstoffen dar. Im Gegensatz zu anderen Applikationsrouten, beispielsweise der oralen Verabreichung von Wirkstoffen mit Hilfe von Tabletten und ähnlichem, gelangt der Wirkstoff bei der Inhalation direkt in den Respirationstrakt des Patienten. Durch die topische Applikation ist in der Regel weniger Wirkstoff erforderlich und die Nebenwirkungen sind häufig geringer. Im Notfall wirken mit Hilfe von Inhalatoren verabreichte Wirkstoffe außerdem wesentlich schneller im gewünschten Zielgewebe des Respirationstrakts. So können u. a. die Bioverfügbarkeit erhöht als auch der Wirkungseintritt beschleunigt werden. Durch die Inhalation können Wirkstoffe sowohl lokal als auch systemisch verabreicht werden. Inhalation, for example, in the treatment of respiratory diseases, such as asthma and COPD, or in anesthesia one of the most important forms of application of therapeutically or diagnostically active agents. In contrast to other routes of administration, for example, the oral administration of drugs with the aid of tablets and Similarly, the drug passes through the inhalation directly into the respiratory tract of the patient. The topical application usually requires less active ingredient and the side effects are often lower. In addition, in case of an emergency, active ingredients administered with the help of inhalers act much more quickly in the desired target tissue of the respiratory tract. So u. a. the bioavailability increases as well as the onset of action are accelerated. Through inhalation, drugs can be administered both locally and systemically.
Allgemein versteht der Fachmann unter Inhalation das Einatmen von Aerosolen oder gasförmigen Wirkstoffen. Aerosole sind Dispersionen von flüssigen oder festen Partikeln in einer Gasphase. Diese Partikel im Aerosol werden auch als Aerosolpartikel oder Aerosolteilchen bezeichnet. In general, the person skilled in the art understands by inhalation the inhalation of aerosols or gaseous active substances. Aerosols are dispersions of liquid or solid particles in a gas phase. These particles in the aerosol are also referred to as aerosol particles or aerosol particles.
Üblicherweise werden für die Erzeugung von inhalierbaren Aerosolen unter anderem piezoelektrische Vernebler, Düsen-, Ultraschall-Aerosolgeneratoren, Soft-Mist-Inhaler, Metered Dose Inhaler oder Dry Powder Inhaler verwendet, d.h. die Applikation in den Respirationstrakt erfolgt durch Inhalation eines mit Hilfe eines Aerosolgenerators aus einer Lösung, Suspension oder einem Pulver erzeugten Aerosols. Typically, for the generation of inhalable aerosols, piezoelectric nebulizers, nozzles, ultrasonic aerosol generators, soft mist inhalers, metered dose inhalers or dry powder inhalers are used, i. E. the application into the respiratory tract is carried out by inhalation of an aerosol generated by means of an aerosol generator from a solution, suspension or powder.
Der Vernebler zerstäubt dabei eine Lösung oder eine Suspension (bzw. ein Kolloid) mit dem therapeutisch oder diagnostisch aktiven Wirkstoff in feine Aerosoltröpfchen. Die Begriffe Suspension und Kolloid werden hier nachfolgend synonym verwendet, soweit nicht explizit etwas anderes ausgeführt ist. Bei piezoelektrischen Verneblern werden aus einer Lösung oder einer Suspension unter Verwendung schwingender Lochmembranen Aerosoltröpfchen erzeugt. The nebulizer atomises a solution or a suspension (or a colloid) with the therapeutically or diagnostically active agent into fine aerosol droplets. The terms suspension and colloid are used synonymously below, unless explicitly stated otherwise. In piezoelectric nebulizers, aerosol droplets are generated from a solution or suspension using vibrating hole membranes.
Das Abscheideverhalten von Partikeln eines Aerosols im Respirationstrakt wird vornehmlich durch den Durchmesser der Partikel bestimmt. Größere Partikel deponieren dabei vorzugsweise im oberen Bereich des Respirationstrakts, während kleinere Partikel bis in die Alveolen gelangen können. Für die inhalative Applikation werden im allgemeinen Aerosole mit einem Partikeldurchmesser von 2 bis 6 µm erzeugt. The separation behavior of particles of an aerosol in the respiratory tract is primarily determined by the diameter of the particles. Larger particles preferably deposit in the upper area of the respiratory tract, while smaller particles can reach the alveoli. Aerosols with a particle diameter of 2 to 6 μm are generally produced for inhalation application.
Voraussetzung für die Anwendung von Wirkstoffen in der Aerosoltherapie ist jedoch, dass die Wirkstoffe in eine vernebelbare Form gebracht werden können, so dass sie mit gängigen Verneblern verabreichbar sind. A prerequisite for the use of active ingredients in aerosol therapy, however, is that the active ingredients can be brought into a nebulizable form, so that they can be administered with conventional nebulizers.
Bevorzugt werden dabei Aerosole, hergestellt aus einer Lösung oder einer Suspension mit oder ohne einen therapeutisch oder diagnostisch aktiven Wirkstoff, verwendet, deren Partikelgrößenverteilung für eine möglichst hohe Deposition im Respirationstrakt geeignet ist. Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser kleiner 5 µm sind beispielsweise geeignet, auch tiefere Bereiche der Atemwege zu erreichen Preference is given to aerosols prepared from a solution or a suspension with or without a therapeutically or diagnostically active ingredient, used whose particle size distribution is suitable for the highest possible deposition in the respiratory tract. Particles with an aerodynamic diameter smaller than 5 microns, for example, are suitable to reach even deeper areas of the airways
Nachteilig ist derzeit im Stand der Technik, dass nicht jede Lösung bzw. Suspension mit und ohne mindestens einen medizinischen Wirkstoff mit einem gängigen Vernebler derart vernebelt werden kann, dass eine für die inhalative Therapie geeignete Partikelgrößenverteilung des erzeugten Aerosols resultiert. A disadvantage of the current state of the art is that not every solution or suspension with and without at least one medicinal agent can be so nebulised with a common nebulizer that results in a suitable inhalative therapy particle size distribution of the aerosol generated.
Insbesondere können die aerodynamischen Eigenschaften von erzeugten Aerosolen bisher im Wesentlichen nur mit Hilfe von baulichen Anpassungen der Vernebler verändert und an die therapeutischen Anforderungen angepasst werden. Diese eingeschränkten Anpassungsmöglichkeiten verhindern den Einsatz von vorgegebenen Verneblern für die Erzeugung verschiedenartiger Aerosole. In particular, the aerodynamic properties of generated aerosols can hitherto essentially only be changed with the aid of constructional adaptations of the nebulizers and adapted to the therapeutic requirements. These limited adaptation options prevent the use of predetermined nebulizers for the production of different types of aerosols.
Aufgabe der Erfindung Object of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile im Stand der Technik zu beseitigen und ein Verfahren bereitzustellen, mit dem ein möglichst breites Spektrum an Lösungen oder Suspensionen bzw. Kolloiden mit oder ohne medizinischen Wirkstoff in eine vernebelbare Form, die für gängige Vernebler geeignet ist, gebracht werden kann. Dabei sollen die aerodynamischen Eigenschaften der erzeugten Aerosole, insbesondere der VMD (Volume Median Diameter oder medianer Volumendurchmesser) und/oder die FPF (Fine Particle Fraction oder Feinpartikelfraktion), einstellbar sein, ohne den vorgesehenen Vernebler baulich anpassen zu müssen. Object of the present invention is therefore to eliminate the disadvantages of the prior art and to provide a method with which a broad spectrum of solutions or suspensions or colloids with or without medicinal active in a nebulizable form, which is suitable for common nebulizers , can be brought. The aerodynamic properties of the generated aerosols, in particular, the VMD (Volume Median Diameter or median volume diameter) and / or the FPF (Fine Particle Fraction or Fine Particle Fraction), be adjustable without having to adjust the intended nebulizer structurally.
Lösung der Aufgabe Solution of the task
Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Vernebelung einer Lösung oder eines Kolloids unter Bildung von Partikeln gelöst, wobei
- – die Lösung oder das Kolloid mindestens einen Zusatz enthält, wobei der Zusatz eine niedermolekulare Verbindung oder ein Polyether oder ein Polysorbat ist, und
- – die aerosolphysikalischen Parameter VMD (Volume Median Diameter) und/oder FPF (Fine Particle Fraction) der durch Vernebelung der Lösung oder des Kolloids gebildeten Partikel über die Konzentration des Zusatzes in der Lösung oder des Kolloids eingestellt werden.
- The solution or colloid contains at least one additive, the additive being a low molecular weight compound or a polyether or a polysorbate, and
- The aerosol physical parameters VMD (Volume Median Diameter) and / or FPF (Fine Particle Fraction) of the particles formed by atomization of the solution or of the colloid are adjusted via the concentration of the additive in the solution or the colloid.
Es konnte nämlich überraschend festgestellt werden, dass sich durch die Zugabe von verschiedenen niedermolekularen Substanzen oder eines Polyethers oder eines Polysorbats zu einer Lösung oder zu einem Kolloid die Vernebelungseigenschaften, also die aerosolphysikalischen Parameter der gebildeten Partikel, gezielt einstellen lassen. So können über die Höhe der Konzentration des Zusatzes die aerosolphysikalischen Parameter VMD (Volume Median Diameter) und/oder FPF (Fine Particle Fraction) eingestellt werden, ohne dass dazu eine bauliche Veränderung des Verneblers vorgenommen werden muss. Abgesehen von der Konzentration der niedermolekularen Verbindung, des Polyethers oder des Polysorbats, müssen für eine Anpassung der gewünschten aerosolphysikalischen Parameter der gebildeten Partikel gegebenenfalls vorhandene weitere Bestandteile der Lösung oder des Kolloids nicht zwingend verändert werden. In fact, it has surprisingly been found that the addition of various low-molecular-weight substances or of a polyether or of a polysorbate to a solution or a colloid enables the nebulizing properties, that is to say the aerosol-physical parameters of the particles formed, to be set in a targeted manner. Thus, via the level of the concentration of the additive, the aerosol physical parameters VMD (Volume Median Diameter) and / or FPF (Fine Particle Fraction) can be set without the need for a structural change of the nebulizer. Apart from the concentration of the low molecular weight compound, of the polyether or of the polysorbate, additional components of the solution or of the colloid that may be present need not necessarily be modified in order to adapt the desired aerosol physical parameters of the particles formed.
Erfindungsgemäß lassen sich über die genannten aerosolphysikalischen Parameter des erzeugten Aerosols dessen Eigenschaften für den erforderlichen spezifischen Einsatzzweck individuell anpassen. According to the invention, its properties for the required specific application can be individually adapted via the abovementioned aerosol-physical parameters of the aerosol produced.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens ist die niedermolekulare Verbindung ausgewählt aus einer Verbindung der Gruppe bestehend aus einem anorganischen Salz, vorzugsweise NaCl oder CaCl2, einem organischen Salz, vorzugsweise Natriumcitrat, einem nichtionischen niedermolekularen Stoff, vorzugsweise ein Disaccharid wie insbesondere Saccharose, oder einem Tensid, vorzugsweise Na-Laurylsulfat. According to an advantageous embodiment of the method, the low molecular weight compound is selected from a compound of the group consisting of an inorganic salt, preferably NaCl or CaCl 2 , an organic salt, preferably sodium citrate, a nonionic low molecular weight substance, preferably a disaccharide, in particular sucrose, or a surfactant , preferably Na-lauryl sulfate.
Nach einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens ist der Polyether insbesondere ein Polyethylenglykol (PEG), vorzugsweise PEG 10.000. Eine weitere Abwandlung betrifft das erfindungsgemäße Verfahren, wobei der Zusatz Polysorbat insbesondere Polysorbat 20 ist. According to an alternative embodiment of the process, the polyether is in particular a polyethylene glycol (PEG), preferably PEG 10,000. A further modification relates to the process according to the invention, wherein the addition polysorbate is in
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der VMD zwischen 9 und 1,5 µm, vorzugsweise zwischen 5 und 1,5 µm, besonders bevorzugt zwischen 5 und 3 µm, und/oder die FPF zwischen 20 und 90 %, vorzugsweise 50 bis 90 %, eingestellt werden. Dazu ist lediglich jeweils eine geringfügige Anpassung der Konzentration der genannten Zusätze in der zu vernebelnden Lösung oder dem Kolloid nötig. Grundsätzlich ist eine möglichst hohe FPF wünschenswert. With the aid of the method according to the invention, the VMD can be between 9 and 1.5 μm, preferably between 5 and 1.5 μm, particularly preferably between 5 and 3 μm, and / or the FPF between 20 and 90%, preferably 50 to 90%, be set. For this purpose, only a slight adjustment of the concentration of said additives in the solution or the colloid to be nebulised is necessary. Basically, the highest possible FPF is desirable.
Die Vernebelung der Lösungen oder Kolloide kann vorteilhaft mit piezoeleketrischen, Düsen-, Ultraschall-Aerosolgeneratoren oder Soft-Mist-Inhalern erfolgen. The nebulisation of the solutions or colloids can advantageously be carried out with piezoelectric, jet, ultrasonic aerosol generators or soft mist inhalers.
Die genannten aerosolphysikalischen Parameter lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bei Verwendung eines anorganischen Salzes in einer zu vernebelnden Lösung oder in einer zu vernebelnden Suspension besonders gut einstellen, wenn die Konzentration an dem anorganischen Salz zwischen 0,001 und 1000 mM, vorzugsweise zwischen 0,01 und 10 mM beträgt. Hierbei wurde festgestellt, dass insbesondere im dynamischen Bereich von 0,01 bis 10 mM anorganisches Salz ein direkter Zusammenhang zwischen der Konzentration des anorganischen Salzes und dem medianen Durchmesser der gebildeten Partikel besteht. So nimmt der VMD im genannten Bereich mit zunehmender Konzentration anorganischen Salzes kontinuierlich ab. In diesem Bereich kann damit also eine besonders einfache Anpassung von VMD und damit auch der FPF über die Konzentration des anorganischen Salzes erfolgen. Das anorganische Salz kann NaCl, CaCl2, MgCl2, KCl oder ein anderes Salz oder ein geeignetes Salzgemisch sein. The said aerosol physical parameters can be adjusted particularly well by the method according to the invention when using an inorganic salt in a solution to be nebulized or in a suspension to be nebulized, when the concentration of the inorganic salt between 0.001 and 1000 mM, preferably between 0.01 and 10 mM. It was found that, especially in the dynamic range of 0.01 to 10 mM inorganic salt, there is a direct relationship between the concentration of the inorganic salt and the median diameter of the particles formed. Thus, the VMD continuously decreases in the stated range with increasing concentration of inorganic salt. In this area, therefore, a particularly simple adaptation of VMD and thus also the FPF via the concentration of the inorganic salt can take place. The inorganic salt may be NaCl, CaCl 2 , MgCl 2 , KCl or another salt or a suitable salt mixture.
Die genannten aerosolphysikalischen Parameter lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren bei Verwendung von NaCl als Zusatz besonders gut einstellen, wenn die Konzentration an NaCl in einer zu vernebelnden Lösung oder in einer zu vernebelnden Suspension zwischen 0,01 und 1000 mM, vorzugsweise zwischen 0,01 und 10 mM gewählt ist. Hierbei wurde festgestellt, dass insbesondere im dynamischen Bereich von 0,01 bis 10 mM, bevorzugt 0,01 bis 5 mM, NaCl ein direkter Zusammenhang zwischen der Konzentration an NaCl und dem medianen Durchmesser der gebildeten Partikel besteht. So nimmt der VMD im genannten Bereich mit zunehmender Konzentration an NaCl kontinuierlich ab, und damit die FPF entsprechend zu. In diesem Bereich kann damit also eine besonders einfache Anpassung von VMD und FPF über die Konzentration an NaCl erfolgen. The mentioned aerosol physical parameters can be adjusted particularly well by the method according to the invention using NaCl as an additive, if the concentration of NaCl in a solution to be nebulized or in a suspension to be nebulised between 0.01 and 1000 mM, preferably between 0.01 and 10 mM is chosen. It was found that, especially in the dynamic range of 0.01 to 10 mM, preferably 0.01 to 5 mM, NaCl is a direct relationship between the concentration of NaCl and the median diameter of the particles formed. Thus, the VMD decreases continuously in the mentioned range with increasing concentration of NaCl, and thus the FPF correspondingly too. In this area, therefore, a particularly simple adaptation of VMD and FPF can take place via the concentration of NaCl.
Auch bei Verwendung von CaCl2 als Zusatz lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die genannten aerosolphysikalischen Parameter besonders gut einstellen, wenn die Konzentration an CaCl2 in einer zu vernebelnden Lösung oder in einer zu vernebelnden Suspension zwischen 0,01 mM und 1000 mM, vorzugsweise zwischen 0,01 mM und 1 mM gewählt ist. Hierbei wurde festgestellt, dass insbesondere im dynamischen Bereich von 0,01 bis 10 mM, vorzugsweise 0,01 bis 1 mM, CaCl2 ein direkter Zusammenhang zwischen der Konzentration an CaCl2 und dem medianen Durchmesser der gebildeten Partikel besteht. So nimmt der VMD im genannten Bereich mit zunehmender Konzentration an CaCl2 kontinuierlich ab und damit die FPF entsprechend zu. In diesem Bereich kann damit also eine besonders einfache Anpassung von VMD und FPF über die Konzentration an CaCl2 erfolgen. Even when CaCl 2 is used as an additive, the abovementioned aerosol physical parameters can be adjusted particularly well by the process according to the invention if the concentration of CaCl 2 in a solution to be nebulised or in a suspension to be nebulised is between 0.01 mM and 1000 mM, preferably between 0.01 mM and 1 mM is selected. It was found that, especially in the dynamic range of 0.01 to 10 mM, preferably 0.01 to 1 mM, CaCl 2 is a direct relationship between the concentration of CaCl 2 and the median diameter of the particles formed. Thus, the VMD decreases continuously in the mentioned range with increasing concentration of CaCl 2 and thus the FPF accordingly. In this area, therefore, a particularly simple adaptation of VMD and FPF via the concentration of CaCl 2 can take place.
Bei Verwendung eines nichtionischen niedermolekularen Stoffes, vorzugsweise eines Disaccharids wie Saccharose, als Zusatz lassen sich nach einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens die genannten aerosolphysikalischen Parameter besonders gut einstellen, wenn die Konzentration des Disaccharids wie Saccharose
- – bei Vernebelung eines Kolloids zwischen 100 und 800 mM, vorzugsweise zwischen 150 und 725 mM gewählt ist oder
- – bei Vernebelung einer Lösung zwischen 100 und 1000 mM, vorzugsweise zwischen 150 und 900 mM gewählt ist.
- When nebulizing a colloid is between 100 and 800 mM, preferably between 150 and 725 mM, or
- - Is selected in nebulization of a solution between 100 and 1000 mM, preferably between 150 and 900 mM.
Hierbei wurde festgestellt, dass insbesondere im dynamischen Bereich zwischen 150 und 725 mM Saccharose bzw. zwischen 150 und 900 mM ein direkter Zusammenhang zwischen der Konzentration an Saccharose und dem medianen Durchmesser der gebildeten Partikel besteht. So nimmt der VMD im genannten Bereich mit zunehmender Konzentration an Saccharose kontinuierlich ab und damit die FPF entsprechend zu. In diesem Bereich kann damit also eine besonders einfache Anpassung von VMD und FPF über die Konzentration an Saccharose erfolgen. Alternativ sind neben Saccharose auch alle anderen Disaccharide im Sinne der Erfindung einsetzbar. It was found that, especially in the dynamic range between 150 and 725 mM sucrose or between 150 and 900 mM, there is a direct correlation between the concentration of sucrose and the median diameter of the particles formed. Thus, the VMD continuously decreases in the mentioned range with increasing concentration of sucrose and thus the FPF accordingly. In this area, therefore, a particularly simple adaptation of VMD and FPF can take place via the concentration of sucrose. Alternatively, in addition to sucrose, all other disaccharides can be used in the context of the invention.
Bei Verwendung von Polyether, vorzugsweise von Polyethylenglykol (PEG), als Zusatz lassen sich nach einem weiteren Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens die genannten aerosolphysikalischen Parameter besonders gut einstellen, wenn die Konzentration an Polyether, insbesondere an PEG,
- – bei Vernebelung eines Kolloids zwischen 0,1 und 5 mM,
0,5 und 3 mM gewählt ist odervorzugsweise zwischen - – bei Vernebelung einer Lösung zwischen 0,1
und 10 mM, 0,5 und 5 mM gewählt ist.vorzugsweise zwischen
- - When nebulization of a colloid between 0.1 and 5 mM, preferably between 0.5 and 3 mM is selected or
- - When nebulization of a solution between 0.1 and 10 mM, preferably between 0.5 and 5 mM is selected.
Hierbei wurde festgestellt, dass insbesondere im dynamischen Bereich von zwischen 0,5 und 3 mM PEG bzw. 0,5 und 5 mM PEG ein direkter Zusammenhang zwischen der Konzentration an PEG und dem medianen Durchmesser der gebildeten Partikel besteht. So nimmt der VMD im genannten Bereich mit zunehmender Konzentration an PEG kontinuierlich ab und damit die FPF entsprechend zu. In diesem Bereich kann damit also eine besonders einfache Anpassung von VMD und FPF über die Konzentration an PEG erfolgen. It was found that, especially in the dynamic range of between 0.5 and 3 mM PEG or 0.5 and 5 mM PEG, there is a direct correlation between the concentration of PEG and the median diameter of the particles formed. Thus, as the concentration of PEG increases, the VMD in the named region decreases continuously and the FPF increases accordingly. In this area, therefore, a particularly simple adaptation of VMD and FPF can take place via the concentration of PEG.
Die genannten aerosolphysikalischen Parameter lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch durch Verwendung eines Tensides als Zusatz einstellen. Dabei sind Ausführungsformen enthaltend nichtionische Tenside, wie Polysorbat, anionische Tenside, wie Natriumlaurylsulfat, kationische Tenside, wie Benzalkoniumchlorid, oder amphotere Tenside, wie Betaine, denkbar. Die aerosolphysikalischen Parameter lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders gut einstellen, wenn die Konzentration an Tensid, insbesondere Na-Laurylsulfat, in einer zu vernebelnden Lösung oder in einer zu vernebelnden Suspension zwischen 0,001 und 100 mM, vorzugsweise zwischen 0,01 und 20 mM, besonders bevorzugt zwischen 0,05 und 10 mM gewählt ist. Auch hierbei wurde wiederum festgestellt, dass insbesondere im dynamischen Bereich von 0,01 bis 20 mM Na-Laurylsulfat ein direkter Zusammenhang zwischen der Konzentration an Na-Laurylsulfat und dem medianen Durchmesser der gebildeten Partikel besteht. So nimmt der VMD im genannten Bereich mit zunehmender Konzentration an Na-Laurylsulfat kontinuierlich ab und damit die FPF entsprechend zu. In diesem Bereich kann damit also eine besonders einfache Anpassung von VMD und FPF über die Konzentration an Na-Laurylsulfat erfolgen. The abovementioned aerosol-physical parameters can also be adjusted by the use of a surfactant as an additive according to the process of the invention. Embodiments containing nonionic surfactants, such as polysorbate, anionic surfactants, such as sodium lauryl sulfate, cationic surfactants, such as benzalkonium chloride, or amphoteric surfactants, such as betaines, are conceivable. The aerosol physical parameters can be adjusted particularly well by the process according to the invention if the concentration of surfactant, in particular Na lauryl sulfate, in a solution to be nebulized or in a suspension to be nebulised is between 0.001 and 100 mM, preferably between 0.01 and 20 mM. more preferably between 0.05 and 10 mM is chosen. Again, it was again found that, especially in the dynamic range of 0.01 to 20 mM sodium lauryl sulfate, there is a direct relationship between the concentration of Na lauryl sulfate and the median diameter of the particles formed. Thus, the VMD continuously decreases in the stated range with increasing concentration of Na lauryl sulfate and thus the FPF accordingly. In this area, therefore, a particularly simple adaptation of VMD and FPF can take place via the concentration of Na lauryl sulfate.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zur Vernebelung beliebiger Lösungen oder Kolloide unter Bildung von Aerosolpartikeln ausgeführt werden. The process according to the invention can be carried out for atomizing any solutions or colloids to form aerosol particles.
Eine Lösung im Sinne der vorliegenden Erfindung kann gegebenenfalls einen Wirkstoff enthalten. Die Lösung wird dabei als Trägerlösung für einen Wirkstoff eingesetzt. Die Erfindung umfasst somit auch Verfahren zur Vernebelung einer Lösung oder eines Kolloids unter Bildung von Aerosolpartikeln gemäß wenigstens einer der oben genannten Ausführungsformen, wobei die zu vernebelnde Lösung oder das zu vernebelnde Kolloid einen Wirkstoff enthält. A solution according to the present invention may optionally contain an active ingredient. The solution is used as a carrier solution for an active ingredient. The invention thus also encompasses methods for atomizing a solution or a colloid to form aerosol particles according to at least one of the abovementioned embodiments, wherein the solution to be nebulized or the colloid to be nebulised contains an active substance.
Der Wirkstoff ist dabei insbesondere ein therapeutisch oder diagnostisch aktiver medizinischer Wirkstoff, vorzugsweise ein Wirkstoff zur Therapie von Erkrankungen des Respirationstrakts wie beispielsweise Lungenentzündungen, Asthma, COPD oder pulmonaler Hypertonie, zur Therapie von systemischen Erkrankungen, wie z.B. Diabetes mellitus, oder zur Anästhesie. The active substance is in particular a therapeutically or diagnostically active medicinal active substance, preferably an active substance for the therapy of diseases of the respiratory tract such as, for example, pneumonia, asthma, COPD or pulmonary hypertension, for the therapy of systemic diseases, such as e.g. Diabetes mellitus, or for anesthesia.
Ein Kolloid im Sinne der vorliegenden Erfindung kann ein beliebiges flüssiges Dispersionsmedium mit darin verteilten Tröpfchen oder Teilchen sein. Insbesondere handelt es sich dabei um Suspensionen oder Emulsionen von Tröpfchen oder Teilchen in einer Flüssigkeit. For the purposes of the present invention, a colloid may be any liquid dispersion medium having droplets or particles dispersed therein. In particular, these are suspensions or emulsions of droplets or particles in a liquid.
Die Teilchen sind beispielsweise Nano- oder Mikropartikel aus biokompatiblen Polymeren, aus biokompatiblen Polymeren mit Wirkstoffen oder aus Wirkstoffen in Suspension. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf dem Fachmann bekannte Suspensionen mit Wirkstoffen angewendet werden. Solche Polymere, insbesondere bioabbaubare Polyester, werden als Arzneistoffträgersysteme angewendet. Die Nano- oder Mikropartikel werden insbesondere über die dem Fachmann bekannte Lösungsmittelextraktions/-evaporationsmethode gewonnen. Alternativ werden biokompatible Nano- und Mikropartikel auch mittels Nanopräzipitation, Sprühtrocknung, Aussalzen, Polymerisation hergestellt. Diese genannten Herstellungsmethoden sind dem Fachmann bekannt. The particles are, for example, nanoparticles or microparticles of biocompatible polymers, of biocompatible polymers with active substances or of active substances in suspension. The method according to the invention can be applied to suspensions with active ingredients known to the person skilled in the art. Such polymers, particularly biodegradable polyesters, are used as drug carrier systems. The nanoparticles or microparticles are obtained in particular by the solvent extraction / evaporation method known to the person skilled in the art. Alternatively, biocompatible nanoparticles and microparticles are also produced by means of nanoprecipitation, spray drying, salting out, and polymerization. These mentioned production methods are known to the person skilled in the art.
Eine Emulsion kann im Sinne der vorliegenden Erfindung eine einfache oder eine Mehrfachemulsion sein. Mehrfachemulsion können beispielsweise multiple Wasser-in-Öl-in-Wasser-Emulsionen (W/O/W-Emulsion) sein, die komplexe Systeme sind, die eine äußere Wasserphase und eine darin dispergierte Wasser-in-Öl-Emulsion aufweisen, so dass insgesamt sowohl eine Wasser-in-Öl- als auch eine Öl-in-Wasser-Emulsion vorliegt. Aufgrund der damit verbundenen Eigenschaften sind multiple Emulsionen zur Applikation von pharmazeutischen oder kosmetischen Wirkstoffen geeignet, wobei besonders sensitive Wirkstoffe in der inneren wässrigen Phase einer multiplen Emulsion eingeschlossen werden können. Auf diese Weise können die Wirkstoffe einerseits vor äußeren Einflüssen und Degradation geschützt, und andererseits zeitverzögert freigegeben werden. Hierzu zählen insbesondere Peptide und Verbindungen auf Nukleinsäurebasis, wie Poly- und Oligonukleotide. For the purposes of the present invention, an emulsion can be a single or a multiple emulsion. For example, multiple emulsions may be multiple water-in-oil-in-water (W / O / W) emulsions, which are complex systems having an outer water phase and a water-in-oil emulsion dispersed therein Overall, both a water-in-oil and an oil-in-water emulsion is present. Because of the associated properties, multiple emulsions are suitable for the application of pharmaceutical or cosmetic active ingredients, it being possible for particularly sensitive active substances to be included in the inner aqueous phase of a multiple emulsion. In this way, the active ingredients can on the one hand be protected against external influences and degradation, and on the other hand be released with a time delay. These include, in particular, peptides and nucleic acid-based compounds, such as poly- and oligonucleotides.
Ein Kolloid kann vorliegend auch Liposomen betreffen. Diese sind dem Fachmann allgemein bekannt. Dabei handelt es sich um kolloidale Partikel, die sich spontan bei der Vermischung von Lipiden, insbesondere Phospholipiden, mit einem wässrigen Medium bilden. In the present case, a colloid may also affect liposomes. These are generally known to the person skilled in the art. These are colloidal particles which form spontaneously when mixing lipids, in particular phospholipids, with an aqueous medium.
Lösungen, Nano- oder Mikropartikel in Suspension, Emulsionen werden vernebelt und können so vom Patienten inhaliert werden. Alle genannten Lösungen oder Kolloide können gegebenenfalls einen Wirkstoff enthalten. Solutions, nano- or microparticles in suspension, emulsions are aerosolized and can be inhaled by the patient. All said solutions or colloids may optionally contain an active ingredient.
Als Wirkstoffe können mit Vorteil solche eingesetzt werden, die ausgewählt sind aus der Gruppe Appetitzügler/Antiadiposita, Azidosetherapeutika, Analeptika/Antihypoxämika, Analagetika, Antirheumatika, Anthelminthika, Antiallergika, Antianämika, Antiarrhythmika, Antibiotika, Antiinfektiva, Antidementiva, Antidiabetika, Antidota, Antiemetika, Antivertiginosa, Antiepileptika, Antihämorrhagika, Hämostatika, Antihypertonika, Antihypoglykämika, Antihypotonika, Antikoagulantia, Antiomykotika, Antiparasitika, Antiphlogistika, Antitussiva, Expektorantia, Arteriosklerosemittel, β-Blocker, Kalzium-Kanal-Blocker, Hemmstoffe des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems, Broncholytika, Antiasthmatika, Cholagoga, Gallenwegstherapeutika, Cholinergika, Kortikoide, Diagnostika und Mittel zur Diagnosevorbereitung, Diuretika, Durchblutungsfördernde Mittel, Entwöhnungsmittel, Enzyminhibitoren, Enzymaktivatoren oder -stimulatoren, Präparate bei Enzymmangel, Rezeptorantagonisten, Transportproteine, Fibrinolytika, Geriatrika, Gichtmittel, Grippemittel, Mittel gegen Erkältungskrankheiten, Gynäkologika, Hepatika, Hypnotika, Sedativa, Hypophysen- oder Hypothalamushormone, regulatorische Peptide, Hormone, Peptid-Hemmstoffe, Immunmodulatoren, Kardiaka, Koronarmittel, Laxantia, Lipidsenker, Lokalanästhetika, Neuraltherapeutika, Magen-Darm-Mittel, Migränemittel, Mineralstoffpräparate, Muskelrelaxanzien, Narkosemittel, Neurotrope Mittel, Osteoporosemittel, Kalzium-/ Knochenstoffwechsel-Regulatoren, Parkinsonmittel, Psychopharmaka, Sinusitismittel, Roborantia, Schilddrüsentherapeutika, Sera, Immunglobuline, Impfstoffe, Antikörper, Sexualhormone und ihre Hemmstoffe, Spasmolytika, Anticholinergika, Thrombozytenaggregationshemmer, Tuberkulosemittel, Urologika, Venentherapeutika, Vitamine, Zytostatika, Antineoplatische Mittel, Homöopathika, Gefäßaktive Substanzen, Gentherapeutika (DNA/RNA-Derivate), Transkriptions-Inhibitoren, Virostatika, Nikotin, Mittel gegen erektile Dysfunktion, Stickstoffmonoxid und/oder Stickstoffmonoxid-liberierende Substanzen. As active ingredients, those selected from the group of appetite suppressants / antiadipositas, azidoether therapeutics, analeptics / antihypoxaemics, analgesics, antirheumatics, anthelmintics, antiallergics, antianemics, antiarrhythmics, antibiotics, antiinfectives, antidiabetic agents, antidiabetics, antidotes, antiemetics, antivertiginosa can be used with advantage , Antiepileptics, antihemorrhagics, hemostats, antihypertensives, antihypoglycemics, antihypotonics, anticoagulants, antomycotics, antiparasitics, antiphlogistics, antitussives, expectorants, atherosclerosis agents, β-blockers, calcium channel blockers, inhibitors of the renin-angiotensin-aldosterone system, broncholytics, antiasthmatics , Cholagogues, bile ducts, cholinergics, corticosteroids, diagnostics and diagnostic preparations, diuretics, circulating agents, weaners, enzyme inhibitors, enzyme activators or stimulators, enzyme deficient preparations, receptor antagonists, transport proteins, F ibrinolytics, geriatrics, gout remedies, flu remedies, cold remedies, gynecologics, hepatics, hypnotics, sedatives, pituitary or hypothalamic hormones, regulatory peptides, hormones, peptide inhibitors, immunomodulators, cardiacs, coronary agents, laxatives, lipid-lowering agents, local anesthetics, neural therapeutics, gastric Intestinal, migraine, mineral supplements, muscle relaxants, anesthetics, neurotropic agents, osteoporosis agents, calcium / bone metabolism regulators, Antiparasitic agents, psychotropic drugs, sinusitis agents, roborantia, thyroid medicines, serums, immunoglobulins, vaccines, antibodies, sex hormones and their inhibitors, spasmolytics, anticholinergics, antiplatelet agents, tuberculosis agents, urologic agents, venous therapeutics, vitamins, cytostatics, antineoplastic agents, homeopathics, vascular active substances, gene therapeutics (DNA / RNA derivatives), transcription inhibitors, antivirals, nicotine, erectile dysfunction agents, nitric oxide and / or nitric oxide-liberating substances.
Auch magnetische Partikel können Wirkstoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung sein. Solche Partikel können beispielweise in diagnostischen bildgebenden Verfahren, aber auch in der Therapie, z.B. in der Chemo- und Strahlentherapie und der Hyperthermie, zum Einsatz kommen. Magnetic particles may also be active substances in the sense of the present invention. Such particles can be used, for example, in diagnostic imaging methods, but also in therapy, e.g. in chemo- and radiotherapy and hyperthermia.
Bei den Diagnostika kann es sich sowohl um in vitro- als auch um in vivo-Diagnostika handeln. Ein erfindungsgemäß einzusetzendes Diagnostikum kann beispielsweise bildgebend und/oder radioaktiv und/oder ein Kontrastmittel sein. The diagnostics can be both in vitro and in vivo diagnostics. A diagnostic agent to be used according to the invention can be, for example, imaging and / or radioactive and / or a contrast agent.
Ein Kolloid, insbesondere eine Suspension mit Nano- oder Mikropartikeln, kann mit Hilfe der Lösungsmittelextraktions/-evaporationsmethode bereitgestellt werden, wobei
- – Emulsionströpfchen einer organischen Phase enthaltend ein Lösungsmittel, die gegebenenfalls ein biokompatibles Polymer, ein Lipid und/oder einen Wirkstoff enthält, in eine wässrige Phase eingebracht werden, wobei die wässrige Phase einen Zusatz – also eine niedermolekulare Verbindung oder ein Polyether gemäß einem der oben genannten Ausführungsformen – enthält, und
- – das Lösungsmittel durch Evaporation über die wässrige Phase entfernt wird. In dieser vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Zusatz also der wässrigen Phase zugesetzt. Die Einstellung der aerosolphysikalischen Parameter VMD und/oder FPF der durch Vernebelung des Kolloids gebildeten Partikel kann einfach über die Höhe der Konzentration des Zusatzes in der wässrigen Phase vor der Vernebelung erfolgen.
- - Emulsion droplets of an organic phase containing a solvent which optionally contains a biocompatible polymer, a lipid and / or an active ingredient, are introduced into an aqueous phase, wherein the aqueous phase an additive - that is a low molecular weight compound or a polyether according to one of the above Embodiments - contains, and
- - The solvent is removed by evaporation over the aqueous phase. In this advantageous embodiment of the method according to the invention, therefore, the additive is added to the aqueous phase. The adjustment of the aerosol physical parameters VMD and / or FPF of the particles formed by nebulisation of the colloid can be carried out simply by way of the level of the concentration of the additive in the aqueous phase before the nebulization.
Das biokompatible Polymer kann insbesondere ein Polyester, wie Polymilchsäure (PLA) oder Poly(D,L-laktid-co-glykolid)-Copolymer (PLGA), ein Protein, ein Polysaccharid oder Polyethylencarbonat umfassen. Dem Fachmann sind weitere geeignete biokompatible wasserunlösliche Polymere bekannt, wie Polyanhydrid, Polyorthoester, Polyphosphorester, Polycarbonat, Polyketal, Polyharnstoff, Polyurethan, Blockcopolymer (PEG-PLGA), Sternpolymer oder Kammpolymer. Die Materialien für die Nano- und Mikropartikel sind vorzugsweise für die pulmonale Applikation geeignet. In particular, the biocompatible polymer may comprise a polyester such as polylactic acid (PLA) or poly (D, L-lactide-co-glycolide) copolymer (PLGA), a protein, a polysaccharide or polyethylene carbonate. Other suitable biocompatible water-insoluble polymers are known to the person skilled in the art, such as polyanhydride, polyorthoesters, polyphosphoric esters, polycarbonate, polyketal, polyurea, polyurethane, block copolymer (PEG-PLGA), star polymer or comb polymer. The materials for the nanoparticles and microparticles are preferably suitable for pulmonary application.
Zum Zweck der Beschichtung und Stabilisierung der Nano- oder Mikropartikeln kann in der wässrigen Phase auch ein Stabilisator, vorzugsweise ein Polymer wie Polyvinylalkohol, enthalten sein, wobei dessen Konzentration zwischen 1 und 15 mg/ml gewählt ist. For the purpose of coating and stabilizing the nanoparticles or microparticles, a stabilizer, preferably a polymer such as polyvinyl alcohol, may also be present in the aqueous phase, the concentration of which being chosen to be between 1 and 15 mg / ml.
Dabei wird für die Herstellung der biokompatiblen Nano- und Mikropartikel ein biokompatibles Polymer zwischen 1 bis 100 g/l und Stabilisator zwischen 0,1 bis 25 g/l verwendet. Vorzugsweise beträgt die biokompatible Polymer-Konzentration für die Herstellung etwa 50 g/l und die Stabilisator-Konzentration etwa 10 g/l. In this case, a biocompatible polymer is used between 1 to 100 g / l and stabilizer between 0.1 to 25 g / l for the preparation of biocompatible nano- and microparticles. Preferably, the biocompatible polymer concentration for preparation is about 50 g / L and the stabilizer concentration is about 10 g / L.
Zur Herstellung der biokompatiblen Nano- und Mikropartikel in Suspension mittels Emulsion und anschließender Evaporation werden also die Schritte
- – Lösen des biokompatiblen Polymers oder eines Lipids und gegebenenfalls des Wirkstoffs in einem Lösungsmittel unter Bildung einer organischen Phase,
- – Emulgieren der organischen Phase in einer wässrigen Phase mit einem Zusatz gemäß einer der oben genannten Verbindungen mit bestimmter Konzentration, gegebenenfalls zusätzlich enthaltend einen Stabilisator,
- – Entfernen des Lösungsmittels und Erhalten der Nano- und Mikropartikel in Suspension ausgeführt. Anschließend kann die Vernebelung erfolgen, wobei die aerosolphysikalischen Parameter VMD und/oder FPF der Partikel des Aerosols für die jeweilige Anwendung eingestellt ist.
- Dissolving the biocompatible polymer or a lipid and optionally the active ingredient in a solvent to form an organic phase,
- Emulsifying the organic phase in an aqueous phase with an additive according to one of the abovementioned compounds of defined concentration, optionally additionally containing a stabilizer,
- - Removal of the solvent and obtaining the nano- and microparticles in suspension. Subsequently, the nebulization can take place, wherein the aerosol physical parameters VMD and / or FPF of the particles of the aerosol for the respective application is set.
Es muss betont werden, dass der erfindungsgemäße Zusatz – eine niedermolekulare Verbindung oder ein Polyether oder ein Polysorbat – entweder während der Herstellung der Lösung oder des Kolloids beigefügt werden oder alternativ nachträglich vor der Vernebelung hinzugesetzt werden kann. It must be emphasized that the additive according to the invention-a low molecular weight compound or a polyether or a polysorbate-can either be added during the preparation of the solution or the colloid or, alternatively, can be added subsequently before the nebulisation.
Die vorliegende Erfindung betrifft nach einem weiteren Aspekt ein Aerosol, welches nach wenigstens einer der oben genannten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens erhältlich ist, wobei das Aerosol insbesondere zur pulmonalen Applikation bei einem Patienten zur Diagnose oder Therapie einer Erkrankung geeignet ist. Ein erfindungsgemäßes Aerosol ist insbesondere zur Therapie von Erkrankungen des Respirationstrakts oder zur Therapie von systemischen Erkrankungen oder zur Anästhesie einsetzbar. Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Ausführung des Aerosols zur Therapie von Lungenentzündungen, Asthma, COPD oder pulmonaler Hypertonie. According to a further aspect, the present invention relates to an aerosol which is obtainable according to at least one of the abovementioned embodiments of the method according to the invention, wherein the aerosol is used in particular for pulmonary administration to a patient for diagnosis or therapy of a patient Disease is suitable. An aerosol according to the invention can be used in particular for the therapy of diseases of the respiratory tract or for the treatment of systemic diseases or for anesthetics. Another aspect of the invention relates to an embodiment of the aerosol for the treatment of pneumonia, asthma, COPD or pulmonary hypertension.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen Vernebler zur Vernebelung einer Lösung oder eines Kolloids unter Bildung von Partikeln, wobei die aerosolphysikalischen Parameter VMD und/oder FPF der durch Vernebelung der Lösung oder des Kolloids gebildeten Partikel über die Höhe der Konzentration des Zusatzes in der Lösung oder des Kolloids nach einem Verfahren gemäß einem der genannten Ausführungsvarianten einstellbar sind. Das heißt, dass diese Parameter ohne Anpassung des Verneblers verändert werden können. Der Vernebler kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ein zusätzliches Reservoir aufweisen, in dem ein erfindungsgemäßer Zusatz enthalten ist. Somit ist eine Zudosierung des Zusatzes aus dem Reservoir in die zu vernebelnde Lösung oder das Kolloid möglich. Damit können am Vernebler selbst noch die aerosolphysikalischen Parameter VMD und/oder FPF des Aerosols für die jeweilige Anwendung eingestellt werden. A further aspect of the present invention relates to a nebuliser for nebulizing a solution or a colloid to form particles, wherein the aerosol physical parameters VMD and / or FPF of the particles formed by nebulization of the solution or of the colloid are determined by the level of the concentration of the additive in the solution or the colloid can be adjusted by a method according to one of the said embodiments. This means that these parameters can be changed without adjusting the nebulizer. The nebulizer may according to an advantageous embodiment have an additional reservoir in which an inventive additive is included. Thus, a metered addition of the additive from the reservoir into the solution or the colloid to be atomized is possible. Thus, the aerosol physical parameters VMD and / or FPF of the aerosol for the respective application can be set on the nebulizer itself.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der im Zusammenhang mit Figuren folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen: Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the wording of the claims and from the following description of embodiments in connection with figures. Showing:
Vernebler. Die Abhängigkeit des VMD in µm und der FPF in % von der Konzentration an Na-Laurylsulfat ist zu erkennen. Nebulizer. The dependence of the VMD in μm and the FPF in% of the concentration of Na lauryl sulfate can be seen.
Ausführungsbeispiele embodiments
In den folgenden Ausführungsbeispielen werden Aerosole mit Hilfe der piezoelektrischen Vernebler Aeroneb® Pro und eFlow® rapid aus Lösungen und kolloidalen Suspensionen erzeugt. In the following embodiments, aerosols using the piezoelectric nebuliser Aeroneb Pro ® and eFlow ® rapid from solutions and colloidal suspensions are produced.
Vergleichsbeispiel Comparative example
Die Nanopartikel werden mittels Nanopräzipitationsmethode mit anschließender Lösungsmittelverdampfung bei Raumtemperatur synthetisiert. Zuerst wird dazu zwischen 1 bis 100 g/l Poly(D,L-laktid-co-glykolid)-Copolymer (PLGA), das kommerziell erhältlich ist und beispielsweise als Resomer® RG502H von Boehringer Ingelheim (Ingelheim, Deutschland) bezogen werden kann, in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel, wie zum Beispiel Aceton, gelöst. Dann werden 1 ml der organischen Phase (dispergierte Phase) in 5 ml einer wässrigen Phase (konstante Phase) enthaltend 0,1 bis 15 g/l, beispielsweise 2 g/l, eines Oberflächen-Stabilisators überführt. The nanoparticles are synthesized by nanoprecipitation with subsequent solvent evaporation at room temperature. First, this is between 1 to 100 g / l Poly (D, L-lactide-co-glycolide) copolymer (PLGA), which is commercially available and ® for example, as Resomer RG502H from Boehringer Ingelheim (Ingelheim, Germany) can be obtained, in a water-miscible solvent, such as acetone. Then, 1 ml of the organic phase (dispersed phase) is transferred into 5 ml of an aqueous phase (constant phase) containing 0.1 to 15 g / l, for example, 2 g / l, of a surface stabilizer.
Der Stabilisator ist hier beispielsweise Polyvinylalkohol (PVA), das kommerziell als Mowiol 4-88® von Sigma-Aldrich (Steinheim, Deutschland) erhältlich ist. Weiterhin wird als Stabilisator Poloxamer 407, das kommerziell als Pluronic® F127 erhältlich ist, verwendet. The stabilizer is here, for example polyvinyl alcohol (PVA), Mowiol 4-88 ® commercially available as from Sigma-Aldrich (Steinheim, Germany) can be obtained. Furthermore, as a stabilizer Poloxamer 407, which is commercially available as Pluronic ® F127, is used.
Die Nanopartikel (NP) werden direkt nach der Herstellung verwendet. Die Vernebler Aeroneb® Professional von Aerogen (Dangan, Galway, Irland) und eFlow®rapid von Fa. Pari (Starnberg, Deutschland) wurden nach Herstellerangaben verwendet. The nanoparticles (NP) are used directly after production. The nebulizer Aeroneb ® Professional Aerogen (Dangan, Galway, Ireland) and eFlow ® rapid Fa. Pari (Star Mountain, Germany) were used according to manufacturer's instructions.
Im Vergleichsbeispiel wurden zunächst eine Lösung und verschiedene Nanopartikel in Suspension vernebelt. So wurde gemäß der Tabelle 1 eine 0,9 % (m/v) NaCl-Lösung, eine mit Pluronic® F127-beschichtete PLGA-NP Suspension (2 mg/ml) (in destilliertem Wasser) sowie eine mit Mowiol® 4-88 beschichtete PLGA-NP Suspension (2 mg/ml) (in destilliertem Wasser) sowohl mit einem Aeroneb® Pro und einem eFlow® rapid vernebelt. In the comparative example, first a solution and various nanoparticles were nebulized in suspension. Thus, according to Table 1, a 0.9% (m / v) NaCl solution, one with Pluronic ® F127-coated PLGA-NP suspension (2 mg / ml) (in distilled water) and a surface coated with Mowiol ® 4-88 PLGA-NP suspension (2 mg / ml) ® (in distilled water), both with an Aeroneb Pro and an eFlow ® rapid nebulized.
Die Aerosole wurden hinsichtlich der VMD (Volume Median Diameter oder mittlerer Volumendurchmesser), GSD (Geometric Standard Deviation oder geometrische Standardabweichung), FPF (Fine Particle Fraction oder Feinpartikelfraktion = Anteil an Partikeln < 5,25 µm) und Freisetzungsrate analysiert (Tabelle 1). Die genannten Parameter wurden mittels Laserdiffraktometrie und Wägung bestimmt. Tabelle 1:
Ausführungsbeispiel 1
Nach Ausführungsbeispiel 1 (
Ausführungsbeispiel 2
Nach Ausführungsbeispiel 2 wurde eine CaCl2-Lösung als Trägerlösung mit unterschiedlichen Konzentrationen cCaCl2 mit dem Vernebler Aeroneb® Professional sowie eFlow®rapid nach Herstellerangaben vernebelt. Die Werte sind als Mittelwert ± Standardabweichung (S.D.) angegeben (n = 4). Die Abhängigkeit des VMD in µm von der Konzentration an CaCl2 ist aus
Ausführungsbeispiel 3
Nach Ausführungsbeispiel 3 (
Ausführungsbeispiel 4 Embodiment 4
Nach Ausführungsbeispiel 4 wurde eine PEG (PEG10kDa)-Lösung als Trägerlösung mit unterschiedlichen Konzentrationen cPEG10kDa mit dem Vernebler Aeroneb® Professional sowie eFlow®rapid nach Herstellerangaben vernebelt. Die Werte sind als Mittelwert ± Standardabweichung (S.D.) angegeben (n = 4). Die Abhängigkeit des VMD in µm von der Konzentration an Saccharose ist aus
Ausführungsbeispiel 5
Nach Ausführungsbeispiel 5 (
Ausführungsbeispiel 6
Bei Ausführungsbeispielen 6 bis 9 wurden verschiedene Polymer-Nanopartikel in Suspension vernebelt, wobei die Auswirkungen der Konzentration verschiedener Zusätze auf die aerophysikalischen Parameter VMD (Volume Median Diameter oder mittlerer Volumendurchmesser) und FPF (Fine Particle Fraction oder Feinpartikelfraktion) analysiert wurden. Die Poly(D,L-laktid-co-glykolid)-Copolymer (PLGA) Nanopartikel (NP) wurden wie im Vergleichsbeispiel beschrieben hergestellt. Die Quadrate repräsentieren in den
In Ausführungsbeispiel 6 (
Ausführungsbeispiel 7 Embodiment 7
In Ausführungsbeispiel 7 (
Ausführungsbeispiel 8
In Ausführungsbeispiel 8 (
Ausführungsbeispiel 9 Embodiment 9
In Ausführungsbeispiel 9 (
Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar. The invention is not limited to one of the above-described embodiments, but can be modified in many ways.
Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. All of the claims, the description and the drawing forth features and advantages, including constructive details and method steps may be essential to the invention both in itself and in various combinations.
Claims (15)
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