DE69322917T2

DE69322917T2 - Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln mit verzögerter Wirkstoffabgabe

Info

Publication number: DE69322917T2
Application number: DE69322917T
Authority: DE
Inventors: Shigeru Takarazuka Hyogo 665 Kamei; Yasuaki 77-42 Koaza-Tanita Otokuni-Gun Kyoto 618 Ogawa; Minoru Kawanishi Hyogo 666-01 Yamada
Original assignee: Takeda Chemical Industries Ltd
Current assignee: Takeda Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1992-09-02
Filing date: 1993-09-01
Publication date: 1999-05-27
Anticipated expiration: 2013-09-02
Also published as: DE69322917D1; EP0586238A3; JP3277342B2; CA2105374A1; DK0586238T3; GR3029508T3; CA2105374C; US5575987A; EP0586238B1; US5716640A; JPH06192068A; ATE175345T1; EP0586238A2; ES2125953T3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe, die einen biologischen Wirkstoff enthalten, geschaffen zur Freigabe des biologischen Wirkstoffs mit einer konstanten Rate über einen längeren Zeitraum, ausgehend unmittelbar nach Verabreichung, ohne ein anfängliches Zerbersten.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Technologie zur Herstellung von Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe aus einer Wasser-in-Öl-Emulsion, (W/O- Emulsion) unter Verwendung eines bioabbaubaren Polymers, wird unter anderem in JP-A57-118512 und JP-A57-150609 beschrieben.
Ein Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe, das Erhitzen der Mikrokapseln auf eine Temperatur nicht unter der Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers, jedoch nicht so hoch, um Aggregation der Mikrokapseln zu veranlassen, umfaßt, wurde in den vorstehend genannten Druckschriften nicht beschrieben.
Eine Mikrokapsel mit hinhaltender Freigabe, die eine Schale aus bioabbaubarem Polymer aufweist, minimiert vorzugsweise die anfängliche Freigabe des Wirkstoffs durch Zerbersten, was besonders gegen Überdosierung innerhalb eines Tages nach Verabreichung schützt, und ist dennoch zur Freigabe des Wirkstoffs bei einer berechneten Rate über einen vorbestimmten Zeitraum angepaßt. Die bislang verfügbaren Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe weisen jedoch den Nachteil eines anfänglichen Zerberstens innerhalb des Tages der Verabreichung auf und sind daher nicht vollständig zufriedenstellend.
WO89/04673 schildert einen Nachteil einer Beschichtung für die verzögerte Freigabe einer Dosierungsform, indem ein unbeabsichtigtes Durchstechen der Beschichtung oder die Teilung der Tablette die Beschichtungsintegretät in kritischer Weise beeinflußt, was die verzögerte Freigabe des Wirkstoffs aus der Tablette beeinträchtigt. Diese Patentschrift überwindet dieses Problem durch Bereitstellen eines Verfahrens zur Herstellung einer Dosierungs- oder Abgabeform mit hinhaltender Freigabe, umfassend Vermischen einer Dosierungsmenge eines funktionellen Wirkstoffs, eines Exzipienten und eines Polymers mit einer Glasübergangstemperatur von etwa 30ºC bis etwa 150ºC zu einer Zuspeisungsformulierung, wobei das Polymer in einer ausreichenden Menge vorliegt, um eine Matrix, die den funktionellen Wirkstoff enthält, zu bilden, Verarbeiten mindestens eines Teils der Zuspeisungsformulierung zu einer gestalteten Form und Beibehalten der gestalteten Form bei oder oberhalb der Glasübergangstemperatur des Polymers für einen ausreichenden Zeitraum, damit eine Dosierungsform mit gesteuerter, hinhaltender Freigabe des funktionellen Wirkstoffs bereitgestellt wird, wenn die Dosierungsform verabreicht wird.
EP-A-0 442 671 stellt ein Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln, ausgelegt zur hinhaltenden Freigabe von physiologisch wirksamen Peptiden, bereit, was die Herstellung einer Wasser-in-Öl-Emulsion, welche eine innere wässerige Phase der Polypeptide und eine Ölphase, die ein Copolymer oder Homopolymer mit einem mittleren Molekulargewicht von 7000 bis 30000 umfaßt, einbezieht, wobei das Verhältnis von Milchsäure zu Glycolsäure 80/20 bis 100/0 ist.
GB-B-2 246 514 stellt ein Verfahren zur Herstellung von Mikrokugeln, umfassend ein Polymer und einen Wirkstoff, bereit, die ohne die Verwendung eines Lösungsmittels trocken verarbeitet werden.

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Gemäß vorliegender Erfindung wird bereitgestellt:
1) Ein Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe zur Verwendung als eine, einen biologischen Wirkstoff enthaltende, injizierbare Zubereitung aus einer Wasser-in-Öl-Emulsion, welche eine innere, den biologischen Wirkstoff enthaltende, wässerige Phase und eine äußere, ein bioabbaubares Polymer enthaltende Ölphase umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der biologische Wirkstoff ein Peptid ist und wobei die nach Mikroeinkapselung des biologischen Wirkstoffs mit dem bioabbaubaren Polymer erhaltenen Mikrokapseln auf eine Temperatur, nicht geringer als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers, jedoch bis zu einer Temperatur 40ºC höher als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers erwärmt werden.
2) Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe, die ein biologisch wirksames Peptid enthalten, hergestellt durch Erhitzen von nach Mikroeinkapselung des biologischen Wirkstoffs mit einem bioabbaubaren Polymer gebildeten Mikrokapseln auf eine Temperatur von nicht weniger als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers, jedoch nicht so hoch, daß Aggregation der Mikrokapseln hervorgerufen wird.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG IM EINZELNEN

Der in der vorliegenden Erfindung verwendete biologische Wirkstoff ist nicht besonders eingeschränkt und schließt beliebiges, biologisch wirksames Peptid ein.
Der in der Erfindung zu verwendende biologische Wirkstoff sind biologisch wirksame Peptide. Die Peptide sind vorzugsweise jene mit einem Molekulargewicht von 200 bis 80000. Beispiele der Peptide schließen luteinisierendes Hormon-freisetzendes Hormon (LH-RH) und dessen Derivate mit ähnlichen Eigenschaften ein, beispielsweise Peptide, einschließlich Salze davon, die durch nachstehende Formel (I) wiedergegeben werden können:
(Pyr)Glu-R&sub1;-Trp-Ser-R&sub2;-R&sub3;-R&sub4;-Arg-Pro-R&sub5; (I),
[wobei R&sub1; His, Tyr, Trp oder p-NH&sub2;-Phe wiedergibt; R&sub2; Tyr oder Phe wiedergibt; R&sub3; Gly oder einen D-Aminosäurerest wiedergibt; R&sub4; Leu, Ile oder Nle wiedergibt; R&sub5; Gly-NH-R&sub6; wiedergibt (wobei R&sub6; H oder eine Niederalkylgruppe, gegebenenfalls mit einer Hydroxylgruppe wiedergibt) oder NH-R&sub6; (wobei R&sub6; wie vorstehend definiert ist)] [US-A-3 853 837, US- A-4 008 209, US-A-3 972 859, GB-A-1 423 083, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 78, 6509-6512 (1981)].
Unter Bezug auf vorstehende Formel (I) kann der D- Aminosäurerest R&sub3; beispielsweise einen α-D-Aminosäurerest, der bis zu 9 Kohlenstoffatome enthält, (beispielsweise D-Leu, Ile, Nle, Val, Nval, Abu, Phe, Phg, Ser, Thr, Met, Ala, Trp und α-Aibu) sein. Diese Aminosäurereste können in geeigneter Weise geschützt sein (beispielsweise mit t-Butyl, t-Butoxy, t-Butoxycarbonyl, usw.). Verschiedene Säuresalze (beispielsweise Carbonate, Hydrogencarbonate, Acetate, Propionate, usw.) und Metallkomplexverbindungen (beispielsweise Kupferkomplexverbindungen, Zinkkomplexverbindungen, usw.) von Peptiden der allgemeinen Formel (I) können ebenfalls verwendet werden.
Wenn eine Aminosäure- oder Schutzgruppe bei der Beschreibung der Peptide der allgemeinen Formel (I) oder jenen, die nachstehend in dieser Beschreibung angeführt werden, durch eine Abkürzung angegeben wird, werden die Regeln der IUPAC-IUB Commission hinsichtlich biochemischer Nomenklatur angewendet. Wenn darüber hinaus eine Aminosäure als optisches Isomer auftritt, ist die L-Verbindung gemeint, sofern nicht anders ausgewiesen.
Als ein repräsentatives Peptid der allgemeinen Formel (I) kann das Peptid genannt werden, worin R&sub1; = His, R&sub2; = Tyr, R&sub3; = D-Leu, R&sub4; = Leu, R&sub5; = NHCH&sub2;-CH&sub3; (das Acetat dieses Peptids kann den generischen Namen Leuprorelinacetat aufweisen und wird nachstehend manchmal als TAP-144 bezeichnet).
Weitere Beispiele für biologisch wirksame Peptide schließen LH-RH Antagonisten (vergl. US-A-4 086 219, 4 124 577, 4 253 997 und 4 317 815) ein.
Weitere Beispiele für biologisch wirksame Peptide schließen außerdem Insulin, Somatostatin, Somatostatinderivate (vgl. US-A-4 087 390, 4 093 574, 4 100 117, 4 253 998, usw.), Wachstumshormon, Prolactin, adrenocorticotropisches Hormon (ACTH), Melanozyt-stimulierendes Hormon (MSH), Thyrotropin-freisetzendes Hormon [Strukturformel (Pyr)Glu-His- ProNH&sub2;; kurz TRH], deren Salze und Derivate (vgl. JP-A50- 121273 und JP-A52-116465), Thyroid-stimulierendes Hormon (TSH), luteinisierendes Hormon (LH), Follikel-stimulierendes Hormon (FSH), Vasopressin und dessen Derivate {vgl. Desmo pressin [Folia Endocrinologica Japonica, 54: (5), 676-691 (1978)}, Oxytocin, Calcitonin, Parathyroidhormon, Glucagon, Gastrin, Secretin, Pancreozymin, Cholecystokinin, Angiotensin, Human-placental Lactogen, Human-chorion Gonadotropin (HCG), Enkepharin und dessen Derivate (vgl. US-A-4 277 394, EP-A-0 031 567), Endorphin, Kyotorphin, Interferone (beispielsweise α-, β-, γ-, usw.), Interleukine (beispielsweise I, II, III, usw.), Tuftsin, Thymopoietin, Thymosin, Thymosthymulin, thymisch humoraler Faktor (THF), Facteur Thymique Serique (FTS) und dessen Derivate (vgl. US-A-4 229 438), weitere thymische Faktoren [Advances in Medicine, 125: (10), 835- 843 (1983)], Tumornekrosefaktor (TNF), Kolonie-stimulierender Faktor (CSF), Motilin, Dynorphin, Bombesin, Neurotensin, Caerulein, Bradykinin, Urokinase, Asparaginase, Kallikrein, Substanz P, Nervenwachstumsfaktor, Zellwachstumsfaktor, neurotrophischer Faktor, Blutkoagulationsfaktoren VIII und IX, Lysozymchlorid, Polymixin B, Cholistin, Gramicidin, Bacitracin, Erythropoietin (EPO), Peptide mit Endothelin-antagonisierender Wirkung (vgl. EP-A-0 436 189, 0 457 195 und 0 496 452, JP-A3-94692 und JP-A3-130299) und dergleichen, ein.
Da ein anfängliches Zerbersten häufig bei Wasserlöslichen Spezies der vorstehend genannten Wirkstoffe auftritt, wird die vorliegende Erfindung vorteilhafter auf Wasserlösliche Arzneistoffe angewendet. Die Wasserlöslichkeit des Arzneistoffs wird durch einen Öl-Wasser-Verteilungskoeffizienten zwischen Wasser und n-Octanol definiert. Die Erfindung wird wünschenswerter für einen Arzneistoff mit einem n-Octanol/Wasserlöslichkeits-Verhältnis von nicht mehr als 1 und bevorzugter für einen Arzneistoff mit dem Verhältnis von nicht mehr als 0,1 verwendet.
Der Öl-Wasser-Verteilungskoeffizient kann durch das in Jitsuzaburo Sameijima beschriebene Verfahren: Buturi Kagaku Jikkenho (Experimentelle Methodologie in Physik und Chemie), Mokabo, 1961, ermittelt werden. Somit wird ein Reagenzglas zunächst mit n-Octanol und Puffer (pH 5,5) (1 : 1) gefüllt. Der verwendbare Puffer schließt Sørensen-Puffer [Ergeb. Physiol. 12, 393 (1912)], Clark-Lubs-Puffer [J. Bact. 2, (1), 109, 191 (1917)], MaIhlvaine-Puffer [J. Biol. Chem. 49, 183 (1921)], Michaelis-Puffer [Die Wasserstoffionen-Konzentration, Seite 186 (1914)], Kolthoff-Puffer [Biochem. Z., 179, 410 (1926)] und dergleichen ein. Das Reagenzglas wird mit einer geeigneten Menge des Arzneistoffs gefüllt, mit einem Stopfen verschlossen und in einem Thermostatenbad (25º) unter gelegentlichem gründlichem Schütteln belassen. Wenn sich der Arzneistoff in den zwei Flüssigphasen gelöst hat und sich ein Gleichgewicht eingestellt hat, wird die Flüssigkeit stehenlassen oder zentrifugiert und ein aliquoter Teil der Lösung wird von jeder Schicht abgezogen und analysiert, um die Arzneistoffkonzentration in der Phase zu ermitteln. Das Konzentrationsverhältnis des Arzneistoffs in der n-Octanolphase zu jener in der Wasserphase wird berechnet, um den Öl- Wasser-Verteilungskoeffizienten zu herauszufinden.
Der Arzneistoff kann wie er ist oder in Form eines pharmakologisch verträglichen Salzes davon (beispielsweise, wenn der Arzneistoff eine basische Gruppe, wie eine Aminogruppe, aufweist, Salze mit anorganischen Säuren, wie Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure und Salpetersäure, Salze mit organischen Säuren, wie Kohlensäure und Bernsteinsäure; wenn der Arzneistoff eine saure Gruppe aufweist, wie eine Carboxygruppe, Salze mit Alkalimetallen, Natrium und Kalium, Salze mit organischen Basen, wie organische Amine, beispielsweise Triethylamin, und Salze mit basischen Aminosäuren, wie Arginin, usw.) vorliegen.
Die geeignete Menge des biologischen Wirkstoffs hängt von der Art der Substanz, der gewünschten pharmakologischen Wirkung, der Dauer der Wirkung und dergleichen, ab, liegt jedoch im allgemeinen im Bereich von etwa 0,001% bis etwa 90% (Gewicht/Gewicht) und vorzugsweise etwa 0,01% bis etwa 80% (Gewicht/Gewicht), bezogen auf die Schalenkomponente des bioabbaubaren Polymers.
Das in der vorliegenden Erfindung verwendbare bioabbaubare Polymer ist in seiner Art nicht eingeschränkt, nur wenn es kaum löslich oder in Wasser unlöslich ist, bioverträglich und im Körper des Rezipienten abbaubar. Der Begriff "kaum löslich", der hier verwendet wird, bedeutet eine Lös lichkeit von nicht mehr als etwa 3% (Gewicht/Volumen) in Wasser.
Das verwendbare bioabbaubare Polymer schließt Polymere ein, die ein gewichtsmittleres Molekulargewicht im Bereich von 3000 bis 30000, vorzugsweise 5000 bis 25000 und bevorzugter 5000 bis 20000 haben. Die Dispersität des bioabbaubaren Polymers kann im Bereich 1, 2 bis 4,0 und vorzugsweise 1,5 bis 3,5 liegen.
Es ist selbstverständlich, daß die Werte des gewichtsmittleren Molekulargewichts und die Werte der Polymerdispersität, die in dieser Beschreibung genannt werden, durch Gelpermeationschromatographie (GPC) bestimmt werden.
Die geeignete Menge des bioabbaubaren Polymers hängt von der Stärke der pharmakologischen Wirkung des verwendeten biologischen Wirkstoffs und der gewünschten Rate und Dauer der Freigabe desselben Stoffes ab. Beispielsweise wird das bioabbaubare Polymer als Mikrokapselschale im Verhältnis 0,5 bis 10000 Gewichtsteile, vorzugsweise 1 bis 100 Gewichtsteile, pro Gewichtsteil des biologischen Wirkstoffs, verwendet.
Das bevorzugte bioabbaubare Polymer schließt unter anderem ein: aliphatische Polyester [beispielsweise Homopolymere (beispielsweise Polymilchsäure) oder Copolymere (beispielsweise Milchsäure/Glycolsäure-Copolymer), 2-Hydroxybuttersäure/Glycolsäure-Copolymer) von α-Hydroxysäuren (beispielsweise Glycolsäure, Milchsäure, 2-Hydroxybuttersäure, 2- Hydroxyvaleriansäure, 2-Hydroxy-3-methylbuttersäure, 2-Hydroxycapronsäure, 2-Hydroxyisocapronsäure, 2-Hydroxycaprylsäure, usw.), cyclische Dimere von α-Hydroxysäuren (beispielsweise Glycolid, Lactid, usw.), Hydroxydicarbonsäuren (beispielsweise Äpfelsäure), Hydroxytricarbonsäuren (beispielsweise Zitronensäure), usw., Gemische solcher Homopolymere und/oder Copolymere (beispielsweise ein Gemisch von Polymilchsäure und 2-Hydroxybuttersäure-Glycolsäure-Copolymer)], Poly-α-cyanoacrylsäureester, Polyaminosäuren (beispielsweise Poly-γ-benzyl-L-glutaminsäure, Poly-L-alanin, Poly-γ-methyl-L-glutaminsäure, usw.), Maleinsäureanhydrid-Copolymere (beispielsweise Styrol-Maleinsäure-Copolymer) und dergleichen, ein.
Bevorzugt sind unter diesen aliphatische Polyester und Polyα-cyanoacrylsäureester. Die am meisten bevorzugten sind aliphatische Polyester.
Außerdem sind unter derartigen aliphatischen Polyestern die Homopolymere und Copolymere von α-Hydroxysäuren oder cyclische Dimere von α-Hydroxysäuren und die Gemische derartiger Homopolymere und/oder Copolymere bevorzugt. Weiterhin bevorzugt sind Homopolymere oder Copolymere von α-Hydroxysäuren und Gemische der Homopolymere und/oder Copolymere.
Wenn eine der α-Hydroxysäuren, cyclischen Dimeren von α-Hydroxysäuren, Hydroxycarbonsäuren und Hydroxytricarbonsäuren ein optisch aktives Zentrum innerhalb ihres Moleküls aufweist, kann eine beliebige D-, L- und DL-Form verwendet werden.
Der aliphatische Polyester kann leicht durch die bekannte Herstellungstechnologie (vgl. JP-A61-28521) hergestellt werden.
Das Polymerisationsverfahren kann statistische, Block- oder Pfropfpolymerisation sein.
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht des aliphatischen Polyesters ist vorzugsweise 3000 bis 30000, bevorzugter 5000 bis 25000, am meisten bevorzugt 5000 bis 20000. Die Dispersität des aliphatischen Polyesters kann im Bereich von vorzugsweise 1,2 bis 4,0 und bevorzugter 1,5 bis 3,5 liegen.
Wenn der aliphatische Polyester ein Milchsäure-Glycolsäure-Copolymer ist, ist sein Copolymerisationsverhältnis vorzugsweise 100/0 bis 50/50 (auf das Gewicht). Wenn ein 2- Hydroxybuttersäure-Glycolsäure-Copolymer verwendet wird, ist dessen Copolymerisationsverhältnis vorzugsweise 100/0 bis 25/75 (Gewicht).
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht des Milchsäurehomopolymers, Milchsäure-Glycolsäure-Copolymers oder 2-Hydroxybuttersäure-Glycolsäure-Copolymers ist vorzugsweise 3000 bis 30000, bevorzugter 5000 bis 20000.
Wenn ein Gemisch von Milchsäurehomopolymer (A) und Glycolsäure-2-Hydroxybuttersäure-Copolymer (B) als aliphati scher Polyester verwendet wird, ist das (A)/(B)-Gemisch im allgemeinen 10/90 bis 90/10 (auf das Gewicht) und vorzugsweise 25/75 bis 75/25 (auf das Gewicht).
Das gewichtsmittlere Molekulargewicht des Milchsäurehomopolymers ist vorzugsweise 3000 bis 30000, am meisten bevorzugt 5000 bis 20000.
Das Glycolsäure-2-Hydroxybuttersäure-Copolymer ist, vorzugsweise ein Copolymer, bestehend aus 40 bis 70 Mol% Glycolsäure und dem Rest 2-Hydroxybuttersäure. Das gewichtsmittlere Molekulargewicht von Glycolsäure-2-Hydroxybuttersäure- Copolymer ist vorzugsweise 5000 bis 25000, am meisten bevorzugt 5000 bis 20000.
Hinsichtlich der Verfahren zur Herstellung von biologischen Wirkstoff enthaltenden Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe aus einer W/O-Emulsion, umfassend eine innere wässerige Phase, die den biologischen Wirkstoff enthält und eine äußere Ölphase, die ein bioabbaubares Polymer gemäß vorliegender Erfindung enthält, kann ein beliebiges bekanntes Mikroeinkapselungsverfahren für biologische Wirkstoffe verwendet werden, beispielsweise das Trocken-in-Wasser-Verfahren, das Koazervationsverfahren, das Sprüh-Trocken-Verfahren und Äquivalente davon.
Zur Erläuterung wird der biologische Wirkstoff zu Beginn bei einer wie vorstehenden Endkonzentration in Wasser gelöst, gefolgt von, falls erforderlich, Auflösen oder Suspension eines Arzneistoff-zurückhaltenden Wirkstoffes, wie Gelatine, Agar, Alginsäure, Polyvinylalkohol, einer basischen Aminosäure oder dergleichen, zur Bereitstellung einer inneren wässerigen Phase.
Die innere wässerige Phase kann außerdem ein pH- Steuerungsmittel zur Gewährleistung von Stabilität und Löslichkeit des biologischen Wirkstoffs enthalten. Das pH-Steuerungsmittel schließt Kohlensäure, Essigsäure, Oxalsäure, Zitronensäure, Phosphorsäure, Chlorwasserstoffsäure, Natriumhydroxid und Arginin und Lysin sowie Salze davon ein. Die innere wässerige Phase kann auch einen Stabilisator für das biologisch wirksame Peptid enthalten, wie Albumin, Gelatine, Zitronensäure, Natriumethylendiamintetraacetat, Dextrin, Na triumhydrosulfit, Polyole, wie Polyethylenglycol, usw., und/oder ein Konservierungsmittel, wie die üblichen p-Hydroxybenzoesäureester (beispielsweise Methylparaben, Propylparaben, usw.), Benzylalkohol, Chlorbutanol, Thimerosal, usw..
Die in vorstehender Weise hergestellte innere wässerige Phase wird in die äußere (Öl) Phase, die ein bioabbaubares Polymer enthält, gegossen und das Gemisch wird unter Bereitstellung einer W/O-Emulsion emulgiert. Dieser Emulgationsschritt kann durch ein beliebiges übliches Dispergierverfahren, wie schubweises Rühren, Vermischen mit einem Propeller- oder Turbinenmischer, Kolloidmühlenverfahren, Homogenisatorverfahren oder Beschallungsverfahren ausgeführt werden.
Die vorstehend genannte bioabbaubare Polymer-enthaltende Lösung (äußere Ölphase) ist eine Lösung des Polymers in einem organischen Lösungsmittel. Das Lösungsmittel kann ein beliebiges Lösungsmittel sein, das bei einer Temperatur, die 120ºC nicht übersteigt, siedet, mit Wasser nicht mischbar ist und in der Lage ist, das bioabbaubare Polymer zu lösen. Es kann somit unter halogenierten Kohlenwasserstoffen (beispielsweise Dichlormethan, Chloroform, Chlorethanol, Dichlormethan, Trichlorethan, Tetrachlorkohlenstoff, usw.), Fettsäureestern (beispielsweise Essigsäureethylester, Essigsäurebutylester, usw.), Ethern (beispielsweise Ethylether, Isopropylether, usw.), aromatischen Kohlenwasserstoffen (beispielsweise Benzol, Toluol, Xylol, etc.) und so weiter, ausgewählt werden. Falls erforderlich, können von ihnen zwei oder mehr verschiedene Lösungsmittel in einem geeigneten Verhältnis verwendet werden.
Die erhaltene W/O-Emulsion wird dann Mikroeinkapselung unterzogen.
Zur Herstellung von Mikrokapseln aus der vorstehend genannten W/O-Emulsion durch das Trocken-in-Wasser-Verfahren wird die W/O-Emulsion außerdem zu einer dritten wässerigen Phase zur Herstellung einer ternären W/O/W-Emulsion gegeben, und das Lösungsmittel in der Ölphase wird dann verdampft, unter Bereitstellung der gewünschten Mikrokapseln.
Ein Emulgator kann zu der vorstehend genannten äußeren wässerigen Phase gegeben werden. Der Emulgator kann im allgemeinen ein beliebiger Stoff sein, der in der Lage ist, eine stabile O/W-Emulsion zu bilden. Somit können anionische Tenside (beispielsweise Natriumoleat, Natriumstearat, Natriumlaurylsulfat, usw.), nichtionische Tenside (beispielsweise Polyoxyethylensorbitanfettsäureester [Tween 80 und Tween 60, Atlas Powder], Polyoxyethylen-Rizinusölderivate [HCO-60 und HCO-50, Nikko Chemicals], usw., Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylalkohol, Carboxymethylcellulose, Lecithin, Gelatine, usw., verwendet werden. Diese Emulgatoren können einzeln oder in. Kombination eingesetzt werden. Die Konzentration des Emulgators kann im Bereich 0,01% bis 20%, vorzugsweise 0,05% bis 10%, ausgewählt werden.
Verdampfen des Lösungsmittels aus der Ölphase kann durch ein beliebiges übliches Verfahren ausgeführt werden. Obwohl das System gleichmäßig unter Verwendung eines Propellermischers oder eines Magnetrührers gerührt wird, kann das Lösungsmittel bei Atmosphärendruck oder unter allmählich abnehmendem Druck oder unter Verwendung eines Rotationsverdampfers oder dergleichen, wobei, falls erforderlich, der Grad des Unterdrucks gesteuert wird, verdampft werden.
Die so gebildeten Mikrokapseln werden durch Zentrifugieren oder Filtrieren gesammelt, mehrere Male mit destilliertem Wasser gespült, um überschüssiges, biologisch wirksames Peptid, Träger und Emulgator von den Oberflächen zu entfernen, dann in destilliertem Wasser oder dergleichen redispergiert und gefriergetrocknet. Um Aggregation während des Waschverfahrens zu verhindern, kann ein Antiaggregationsmittel [beispielsweise wasserlösliche (Poly)saccharide, wie Mannit, Lactose, Glucose, Stärke (beispielsweise Maisstärke), usw., Aminosäuren, wie Glycin, Alanin, usw., Proteine, wie Gelatine, Fibrin, Collagen, usw., und anorganische Salze, wie Natriumchlorid, Natriumbromid, Kaliumcarbonat, usw.] zugegeben werden. Das Antiaggregationsmittel ist am meisten bevorzugt Mannit. Falls erforderlich, werden die Mikrokapseln unter vermindertem Druck erwärmt, um außerdem das innere Wasser und das organische Lösungsmittel zu entfernen.
Zur Herstellung von Mikrokapseln durch das Koazervationsverfahren wird ein koazervierendes Mittel allmählich zu der W/O-Emulsion unter Rühren gegeben, wodurch Trennung und. Verfestigung des Hochpolymers veranlaßt werden.
Das koazervierende Mittel ist ein polymerer Stoff oder eine Verbindung auf Mineralöl- oder Pflanzenölbasis, der mit dem Lösungsmittel für das bioabbaubare Polymer der Schalenkomponente mischbar ist, jedoch nicht mit dem bioabbaubaren Polymer mischbar ist. Somit können beispielsweise Silikonöl, Sesamöl, Sojabohnenöl, Maisöl, Baumwollsamenöl, Kokosnußöl, Leinsamenöl, Mineralöl, n-Hexan, n-Heptan, usw., erwähnt werden. Falls erwünscht, können diese koazervierenden Mittel in Kombination verwendet werden.
Die erhaltenen Mikrokapseln werden durch Filtration gesammelt und wiederholt mit Heptan oder dergleichen gewaschen, um das koazervierende Mittel zu entfernen. Dann werden, in gleicher Weise wie bei dem Trocken-in-Wasser-Verfahren, der überschüssige, biologisch wirksame Stoff und das Lösungsmittel entfernt.
Zur Herstellung der Mikrokapseln durch das Sprüh- Trocken-Verfahren wird die W/O-Emulsion aus der Düse in die Trockenkammer eines Sprühtrockners gesprüht, so daß das organische Lösungsmittel und Wasser innerhalb der feinverteilten, flüssigen Tröpfchen in einem kurzen Zeitraum, unter Bereitstellung feiner Mikrokapseln, verdampft werden können. Die vorstehend genannte Düse kann beispielsweise eine Zwei- Fluid-, Druckabgabe- oder Rotationsscheibendüse oder dergleichen sein. Es ist auch ein wirksames Verfahren, erforderlichenfalls zur Verhinderung von Aggregation von Mikrokapseln, eine wässerige Lösung des Antiaggregationsmittels aus einer Düse, gemeinsam bei der Versprühung der W/O-Emulsion zu versprühen.
Die erhaltenen Mikrokapseln können unter vermindertem Druck, falls erforderlich, erwärmt werden, um Wasser und das Lösungsmittel vom Inneren der Mikrokapseln zu entfernen.
Ein Antiaggregationsmittel [beispielsweise wasserlösliche Polysaccharide, wie Mannit, Lactose, Glucose, Stärke (beispielsweise Maisstärke), usw., Aminosäuren, wie Glycin, Alanin, usw., Proteine, wie Gelatine, Fibrin, Collagen, usw., anorganische Salze, wie Natriumchlorid, Natriumbromid, Kali umcarbonat, etc. und so weiter] kann in der vorliegenden Erfindung zu den nach Mikroeinkapselung eines biologischen Wirkstoffes mit dem bioabbaubaren Polymer gebildeten Mikrokapseln gegeben werden. Das Antiaggregationsmittel ist am meisten bevorzugt Mannit.
Die Teilchengröße der Mikrokapseln der Erfindung hängt von der gewünschten Rate der verzögerten Freigabe ab. Wenn das Produkt zur Injektion vorgesehen ist, sollte die Teilchengröße der Dispersibilität und den Erfordernissen für den Nadeldurchgang genügen. Somit kann der mittlere Teilchendurchmesser im Bereich 1 bis 300 um und vorzugsweise 5 bis 150 um liegen.
Die so erhaltenen Mikrokapseln werden auf eine Temperatur, nicht geringer als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers der Schalenkomponente erwärmt, jedoch nicht so hoch, daß Aggregation der Mikrokapseln veranlaßt wird. Der Begriff "Glasübergangstemperatur", der hier verwendet wird, bedeutet den Mittelpunkt der Glasübergangstemperatur (Tmg) den man mit einem Differential-Scanning-Calorimeter (DSC) findet, wenn eine Probe bei einer Rate von 10 oder 20ºC/Minute erwärmt wird.
Hinsichtlich der Zeitfolge der Wärmebehandlung ist es bevorzugt, daß das Erwärmen unmittelbar nach der Trockenstufe ausgeführt wird, wenn eine solche Stufe in das Herstellungsverfahren der Kapsel einbezogen ist; dies ist jedoch keine ausschließliche Wahl. Somit kann Wärmebehandlung zu jeder Zeit ausgeführt werden; beispielsweise auch nach Abzug der Mikrokapseln aus der Mikroeinkapselungsanlage.
Wenn die Erwärmungstemperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers der Schalenkomponente liegt, kann die Wirkung der Inhibierung des anfänglichen Berstens des biologischen Wirkstoffes nicht erhalten werden. Wenn umgekehrt die Temperatur zu hoch ist, besteht Gefahr der Aggregation und Verformung von Mikrokapseln und Zersetzung oder Abbau des biologischen Wirkstoffes in hohem Maße. Die Erwärmungstemperatur kann in allgemeinen Angaben nicht ausgewiesen werden, kann jedoch in Anbetracht der physikalischen Eigenschaften (beispielsweise Molekulargewicht, Stabilität, usw.) des bioabbaubaren Polymers der Schalenkomponente, der Spezies des biologisch wirksamen Stoffes, des Teilchendurchmessers der Mikrokapseln, der Erwärmungszeit, des Entwässerungsgrads der Mikrokapseln und des Erwärmungsverfahrens bestimmt werden.
Als bevorzugtes Verfahren werden die Mikrokapseln bei einer Temperatur nicht unterhalb der Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers der Schalenkomponente erwärmt, jedoch nicht so hoch, daß Aggregation der Mikrokapseln veranlaßt wird. Für bessere Ergebnisse werden die Mikrokapseln bei einer Temperatur von 5ºC höher als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers, jedoch nicht so hoch, daß Aggregation veranlaßt wird, erwärmt. Am meisten bevorzugt werden die Mikrokapseln bei einer Temperatur 10ºC höher als die Glasübergangstemperatur, jedoch nicht so hoch, daß Aggregation veranlaßt wird, erwärmt.
Genauer wird die Temperatur für das Erwärmen vorzugsweise im Bereich 5º bis 40ºC höher als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers der Schalenkomponente ausgewählt. Bevorzugter wird die Erwärmungstemperatur aus dem Bereich 5º bis 30ºC höher als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers der Schalenkomponente ausgewählt. Die Erwärmungstemperatur wird am meisten bevorzugt aus dem Bereich 10º bis 30ºC höher als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers ausgewählt.
Die Erwärmungszeit hängt auch von der Erwärmungstemperatur und der Chargengröße der Mikrokapseln unter anderen Faktoren ab. Im allgemeinen überschreitet die Erwärmungszeit vorzugsweise 2 Wochen nicht, bevorzugter ist sie 24 Stunden oder weniger, nachdem die Mikrokapseln selbst die ausgewiesene Temperatur erreicht haben.
Das Erwärmungsverfahren ist nicht ausschlaggebend, jedoch kann jedes Verfahren, das zu einem gleichförmigen Erwärmen der Mikrokapseln führt, angewendet werden.
Als spezielle Beispiele für ein derartiges Verfahren können Erwärmen in einem Thermostatenbad, in einer Wirbelschicht, in einem Wanderbett oder in einem Ofen und Mikrowel lenerwärmen genannt werden. Am meisten bevorzugt davon ist. Erwärmen in einem Thermostatenbad.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Mikrokapseln weisen ein geringes toxikologisches Potential auf und können sicher verwendet werden.
Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Mikrokapseln können an den lebenden Körper in Form von feinen Granulaten wie hergestellt verabreicht werden, können aber auch zu einer Vielzahl von Dosierungsformen zur Verabreichung geformt werden. Sie können als Ausgangsmaterial zur Herstellung derartiger pharmazeutischer Zubereitungen verwendet werden.
Unter den vorstehend genannten pharmazeutischen Zubereitungen sind injizierbare Zubereitungen, orale Zubereitungen (wie Pulver, Granulate, Kapseln, Tabletten, usw.), nasale Zubereitungen, Suppositorien (beispielsweise rektale und vaginale Suppositorien) und so weiter. Die genaue Menge des einzuarbeitenden biologischen Wirkstoffs in einer solchen pharmazeutischen Zubereitung schwankt mit der Spezies der physiologisch wirksamen Substanz, der Dosierform, der zu behandelnden Krankheit, usw., ist jedoch gewöhnlich 0,001 mg bis 5 g, vorzugsweise 0,01 mg bis 2 g, pro Dosiereinheitsform.
Diese pharmazeutischen Zubereitungen können durch übliche pharmazeutische Technologie hergestellt werden.
Beispielsweise können die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mikrokapseln mit einem Dispergiermittel [beispielsweise Tween 80, HCO-60 (Nikko Chemicals), Carboxymethylcellulose, Natriumalginat, usw.], einem Konservierungsmittel (beispielsweise Methylparaben, Propylparaben, Benzylalkohol, Chlorbutanol, usw.), einem isotonisch machenden Mittel (beispielsweise Natriumchlorid, Glycerin, Sorbit, Glucose, usw.) zur Bereitstellung einer wässerigen Suspension oder mit einem Pflanzenöl, wie Olivenöl, Sesamöl, Erdnußöl, Baumwollsamenöl, Maisöl, Propylenglycol oder dergleichen, unter Bereitstellung einer Ölsuspension zur Verwendung als injizierbare Zubereitung formuliert werden.
Außerdem kann die injizierbare Zubereitung mit hinhaltender Freigabe der Mikrokapseln mit einem Suspendiermittel, wie einem Exzipienten (beispielsweise Mannit, Sorbit, Lactose, Glucose, usw.) redispergiert und gefriergetrocknet oder sprühgetrocknet werden. Die erhaltene feste Zubereitung kann, sobald notwendig, mit destilliertem Wasser zur Injektion, oder einem geeigneten Dispergiermedium, zur Bereitstellung einer weiteren stabilisierten Injektion mit hinhaltender Freigabe dispergiert werden.
Zur Herstellung von pharmazeutischen Zubereitungen zur oralen Verabreichung werden die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Mikrokapseln mit einem Exzipienten (beispielsweise Lactose, Saccharose, Stärke, usw.), einem Sprengmittel (beispielsweise Stärke, Calciumcarbonat, usw.), einem Bindemittel (beispielsweise Stärke, Gummi arabicum, Carboxymethylcellulose, Polyvinylpyrrolidon, Hydroxypropylcellulose, usw.) und/oder einem Schmiermittel (beispielsweise Talkum, Magnesiumstearat, Polyethylenglycol 6000, usw.) formuliert und die erhaltene Zusammensetzung wird in an sich bekannter Weise Form-verpreßt. Falls erforderlich, können zur Maskierung des Geschmacks oder zur Gewährleistung der Freigabe oder der anhaltenden Dauer der Wirkung, die Formlinge in an sich bekannter Weise unter Bereitstellung einer gewünschten oralen Zubereitung beschichtet werden. Das Beschichtungsmittel, das für diesen Zweck verwendet werden kann, schließt unter anderem Hydroxypropylmethylcellulose, Ethylcellulose, Hydroxymethylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Polyoxyethylenglycol, Tween 80, Pluronic F68, Celluloseacetatphthalat, Hydroxypropylmethylcellulosephthalat, Hydroxymethylcelluloseacetatsuccinat, Eudragit (Rhom, Deutschland; Methacrylsäure- Acrylsäure-Copolymer), usw. und Pigmente, wie Titandioxid und rotes Eisenoxid, ein.
Zur Herstellung von pharmazeutischen Zubereitungen für nasale Verabreichungen können die erfindungsgemäß hergestellten Mikrokapseln in an sich bekannter Weise unter Bereitstellung einer festen, halbfesten oder flüssigen Zubereitung verarbeitet werden. Für eine feste Zubereitung können Mikrokapseln beispielsweise entweder wie sie sind, oder for muliert mit einem Exzipienten (beispielsweise Mannit, Stärke, mikrokristalline Cellulose, usw.), einem Verdickungsmittel (beispielsweise Naturgummen, Cellulosederivaten, Acrylpolymeren, usw.), als pulverförmige Zusammensetzung hergestellt werden. Die flüssige Zubereitung kann in Form einer öligen oder wässerigen Suspension in im wesentlichen derselben Weise wie die injizierbare, vorstehend genannte Zubereitung hergestellt werden. Die halbfeste Zubereitung ist vorzugsweise ein wässeriges oder öliges Gel oder eine wässerige oder ölige Salbe. Diese Zubereitungen können unterschiedlich ein pH- Steuerungsmittel enthalten (beispielsweise Kohlensäure, Phosphorsäure, Zitronensäure, Chlorwasserstoffsäure, Natriumhydroxid) und ein Konservierungsmittel (beispielsweise p-Hydroxybenzoesäureester, Chlorbutanol, Benzalkoniumchlorid).
Zur Herstellung von Suppositorien können die erfindungsgemäß hergestellten Mikrokapseln beispielsweise in an sich bekannter Weise, unter Bereitstellung einer festen, halbfesten oder flüssigen Zubereitung auf Ölbasis oder Wasserbasis verarbeitet werden. Die ölartige Grundlage, die für diesen Zweck verwendet werden kann, ist eine, die die Mikrokapseln nicht löst und somit höhere Fettsäuretriglyceride einschließt [beispielsweise Kakaobutter, Witepsols (Dynamit Nobel)], mittlere Fettsäuren [beispielsweise Miglyole (Dynamit Nobel)] und Pflanzenöle (beispielsweise Sesamöl, Sojabohnenöl, Baumwollsamenöl). Die wässerige Grundlage schließt Polyethylenglycol, Propylenglycol, usw. ein, während die Grundlage für wässeriges Gel Naturgummen, Cellulosederivate, Vinylpolymere, Acrylpolymere, usw. einschließt.
Die erfindungsgemäß hergestellten Mikrokapseln werden vorzugsweise in einer injizierbaren Zubereitung verwendet.
Die genaue Dosierung der hergestellten Mikrokapseln durch das erfindungsgemäße Verfahren hängt von der Spezies und dem Gehalt an biologischem Wirkstoff, der Dosierungsform, der vorgesehenen Dauer der Arzneistofffreigabe, der Rezipientenspezies (beispielsweise Maus, Ratte, Pferd, Vieh, Mensch und andere Warmblüter) und dem Verabreichungsziel ab. Erforderlich ist, daß die wirksame Dosis des Wirkstoffes enthalten ist. Zur Verabreichung an einen erwachsenen Menschen (Kör pergewicht 50 kg) kann die Einheitsdosierung der Mikrokapseln aus dem Bereich 1 mg bis 10 g, vorzugsweise 10 mg bis 2 g ausgewählt werden. Das Dosiervolumen der vorstehend genannten, injizierbaren Zubereitung kann aus dem Bereich 0,1 ml bis 5 ml, vorzugsweise 0,5 ml bis 3 ml ausgewählt werden.
Das bioabbaubare Polymer zur Verwendung als Schalenkomponente der Mikrokapseln kann gemäß Verfahren, beschrieben in JP-A50-17525, JP-A56-45920, JP-A57-118512, JP-A57-150609, JP-A61-28521, JP-A62-54760, EP-A-0 481 732 oder einem Äquivalent davon, hergestellt werden.
Die nachstehenden Bezugs- und Arbeitsbeispiele sind zur weiteren Beschreibung der vorliegenden Erfindung vorgesehen. In der nachstehenden Beschreibung bedeutet Tmg den Mittelpunkt der vorstehend beschriebenen Glasübergangstemperatur.

Bezugsbeispiel 1

Ein Vierhalskolben mit einem Fassungsvermögen von 1000 ml, ausgestattet mit einem Einlaßrohr für Stickstoff und einem Kühler, wurde mit 495,4 g einer 90% (Gewicht/Gewicht) wässerigen Lösung von D,L-Milchsäure beschickt, und die Charge wurde unter einem Stickstoffgasstrom bei vermindertem Druck von 90ºC/400 mmHg auf 150ºC/30 mmHg über einen Zeitraum von 5 Stunden erhitzt, wobei das Destillat-Wasser konstant entfernt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde weiter unter vermindertem Druck bei 665-931 Pa (5-7 mmHg)/150-175ºC für 65 Stunden erwärmt, wonach es gekühlt wurde, unter Bereitstellung von bernsteinfarbener Polymilchsäure.
Dieses Polymer wurde in 1000 ml Dichlormethan gelöst und die Lösung wurde in warmes Wasser bei 60ºC unter Rühren gegossen. Der erhaltene, pastöse, polymere Niederschlag wurde gesammelt und im Vakuum bei 30ºC getrocknet.
Der Molekulargewichtspeakwert des vorstehend genannten Milchsäurepolymers wurde durch GPC bestimmt und betrug 16000 und der Tmg-Wert desselben Polymers bei DSC war 40ºC.

Bezugsbeispiel 2

Ein Vierhalskolben mit einem Fassungsvermögen von 1000 ml, ausgestattet mit einem Einlaßrohr für Stickstoff und einem Kühler, wurde mit 247,7 g einer 90%-igen (Gewicht/Gewicht) wässerigen Lösung von D,L-Milchsäure und 190,2 g Glycolsäure beschickt und die Charge in einem Stickstoffgasstrom bei vermindertem Druck von 90ºC/500 mmHg (66500 Pa) auf 150ºC/30 mmHg (399,0 Pa) über einen Zeitraum von 5 Stunden erhitzt, wobei Destillat-Wasser konstant entfernt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde weiter unter vermindertem Druck bei 665-931 Pa (5-7 mmHg)/150-180ºC für 28 Stunden erwärmt, wonach es gekühlt wurde, unter Bereitstellung eines bernsteinfarbenen Milchsäure-Glycolsäure-Copolymers. [Milchsäure/Glycolsäure: 50/50 (Mol/Mol %)]
Dieses Copolymer wurde in 1000 ml Dichlormethan gelöst und die Lösung wurde in warmes Wasser bei 60ºC unter Rühren gegossen. Der erhaltene, pastöse, polymere Niederschlag wurde gesammelt und im Vakuum bei 30ºC getrocknet.
Der Molekulargewichtspeakwert des vorstehend genannten Milchsäure-Glycolsäure-Copolymers wurde durch GPC bestimmt und betrug 12000 und der Tmg-Wert desselben Copolymers bei DSC war 36ºC.

Bezugsbeispiel 3

Ein Vierhalskolben mit einem Fassungsvermögen von 1000 ml, ausgestattet mit einem Einlaßrohr für Stickstoff und einem Kühler, wurde mit 145,8 g D,L-2-Hydroxybuttersäure und 177,7 g Glycolsäure beschickt, und die Charge wurde in einem Stickstoffgasstrom bei vermindertem Druck von 100ºC/(500 mmHg) (66500 Pa) auf 150ºC/(30 mmHg) (3990 Pa) für einen Zeitraum von 3,5 Stunden erwärmt, wobei das Destillat-Wasser konstant entfernt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde weiter unter vermindertem Druck bei 665-931 Pa (5-7 mmHg)/150-180ºC für 27 Stunden erwärmt, wonach es gekühlt wurde, unter Bereitstellung eines bernsteinfarbenen 2-Hydroxybuttersäure- Glycolsäure-Copolymers. [2-Hydroxybuttersäure/Glycolsäure: 37,5/62,5 (Mol/Mol %)]
Dieses Copolymer wurde in 1000 ml Dichlormethan gelöst und die Lösung wurde bei 60ºC unter Rühren in warmes Wasser gegossen. Der erhaltene, pastöse, polymere Niederschlag wurde gesammelt und im Vakuum bei 25ºC getrocknet.
Der Molekulargewichtspeakwert des vorstehend genannten 2-Hydroxybuttersäure-Glycolsäure-Copolymers, bestimmt durch GPC, betrug 14000 und der Tmg-Wert desselben Copolymers bei DSC betrug 26ºC.

Bezugsbeispiel 4

Ein Vierhalskolben mit einem Fassungsvermögen von 1000 ml, ausgestattet mit einem Einlaßrohr für Stickstoff und einem Kühler, wurde mit 300 g einer 90% (Gewicht/Gewicht) wässerigen Lösung D,L-Milchsäure und 100 g einer 90% (Gewicht/Gewicht) wässerigen Lösung L-Milchsäure beschickt, und die Charge wurde in einem Stickstoffgasstrom bei vermindertem Druck von 100ºC/(500 mmHg) (66500 Pa) auf 150ºC/(30 mmHg) (3990 Pa) für einen Zeitraum von 4 Stunden erwärmt, wobei das Destillat-Wasser konstant entfernt wurde. Das Reaktionsgemisch wurde außerdem unter vermindertem Druck bei 665-931 Pa (5-7 mmHg)/150-180ºC für 24 Stunden erhitzt, wonach es gekühlt wurde, unter Bereitstellung einer bernsteinfarbenen Polymilchsäure.
Dieses Polymer wurde in 1000 ml Dichlormethan gelöst und die Lösung wurde bei 60ºC unter Rühren in warmes Wasser gegossen. Der erhaltene, pastöse, polymere Niederschlag wurde gesammelt und im Vakuum bei 30ºC getrocknet.
Der Molekulargewichtspeakwert der vorstehend genannten Polymilchsäure, bestimmt durch GPC, betrug 7000 und der Tmg-Wert desselben Copolymers bei DSC betrug 33ºC.

Bezugsbeispiel 5

In 0,5 ml destilliertes Wasser wurde Leuprorelinacetat (TAP-144) gelöst und die Lösung wurde zu einer Lösung von Polymilchsäure (4,0 g), erhalten in Bezugsbeispiel 1, in 7,5 ml Dichlormethan gegeben. Das Gemisch wurde auf einem Kompakthomogenisator 60 Sekunden homogenisiert, unter Bereitstellung einer W/O-Emulsion. Nach Abkühlen auf 17ºC wurde diese Emulsion in 1000 ml 0,1% (Gewicht/Volumen) wässerigen Polyvinylalkohol gegossen und das Gemisch wurde unter Verwendung eines Turbinenhomomixers zur Bereitstellung einer W/O/W- Emulsion homogenisiert. Diese W/O/W-Emulsion wurde bei Raumtemperatur zur Verdampfung des Dichlormethans gerührt und wurde dadurch zu einer inneren W/O-Emulsion verfestigt, wonach die Mikrokapseln durch Zentrifugieren gesammelt wurden. Diese Mikrokapseln wurden in destilliertem Wasser redispergiert und außerdem zentrifugiert, um überschüssigen Arzneistoff und andere Reagenzien abzuwaschen. Zu den gewonnenen Mikrokapseln wurden 0,3 g D-Mannit gegeben und das Gemisch wurde gefriergetrocknet, unter Bereitstellung eines pulverförmigen Lyophilisats.

Bezugsbeispiel 6

Die als Pulver in Bezugsbeispiel 5 erhaltenen Mikrokapseln wurden in einem Thermostatenbad bei 90ºC, das heißt einer Temperatur 50ºC höher als Tmg der Schalenkomponente Polymilchsäure, 2 Stunden erwärmt. Ein Versuch wurde unternommen, die Mikrokapseln einem in vitro-Freigabetest in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise zu unterziehen, was nachstehend aufgeführt ist. Die Mikrokapseln waren jedoch miteinander so verschmolzen, daß sie nicht in Phosphatpuffer bei pH 7,0 dispergiert werden konnten.

Bezugsbeispiel 7

In 0,4 ml destilliertes Wasser wurden 400 mg Leuprorelinacetat (TAP-144) gelöst und die Lösung wurde zu einer Lösung von Milchsäure-Glycolsäure-Copolymer [Milchsäure/Glycolsäure: 50/50 (Mol/Mol %)] (4,0 g), hergestellt in Bezugsbeispiel 2, in 5,0 ml Dichlormethan gegeben. Das Gemisch wurde auf einem kompakten Homogenisator 60 Sekunden unter Bereitstellung einer W/O-Emulsion homogenisiert. Unter Verwendung dieser Emulsion wurden Mikrokapseln wie in Bezugsbeispiel 5 hergestellt.

Bezugsbeispiel 8

In 0,2 ml destilliertes Wasser wurden 500 mg Thyroidhormon-freisetzendes Hormon (TRH) gelöst und die Lösung wurde zu einer Lösung von Milchsäure-Glycolsäure-Copolymer [Milchsäure/Glycolsäure: 50/50 (Mol/Mol %)] (4,5 g), hergestellt in Bezugsbeispiel 2, in 4,7 ml Dichlormethan gegeben. Das Gemisch wurde auf einem Kompakt-Homogenisator 60 Sekunden homogenisiert, unter Bereitstellung einer W/O-Emulsion. Unter Verwendung dieser Emulsion wurden Mikrokapseln wie in Bezugsbeispiel 5 hergestellt.

Bezugsbeispiel 9

In 0,4 ml destilliertes Wasser wurden 400 mg Leuprorelinacetat (TAP-144) gelöst und die Lösung wurde zu einer 1 : 1 (Gewicht/Gewicht)-Lösung von 2-Hydroxybuttersäure-Glycolsäure-Copolymer, erhalten in Bezugsbeispiel 3, und Polymilchsäure, erhalten in Bezugsbeispiel 4, in 5,0 ml Dichlormethan gegeben. Das Gemisch wurde auf einem Kompakt-Homogenisator 60 Sekunden unter Bereitstellung einer W/O-Emulsion homogenisiert. Unter Verwendung dieser Emulsion wurden Mikrokapseln wie in Bezugsbeispiel 5 hergestellt.

Beispiel 1

Die als Pulver in Bezugsbeispiel 5 erhaltenen Mikrokapseln wurden auf einem Thermostatenbad bei 45ºC, das heißt bei einer Temperatur 5ºC höher als Tmg der Schalenkomponente Polymilchsäure, 2 Wochen erhitzt. Die erhaltenen Mikrokapseln wurden in vitro-Freigabetest in Phosphatpuffer (pH 7,0) bei 37ºC und 120 Zyklen/Minute unterzogen. Die Arzneistofffreigaberate, die man nach einem Tag fand, ist in Tabelle 1 dargestellt.

Beispiel 2

Die als Pulver in Bezugsbeispiel 5 erhaltenen Mikrokapseln wurden in einem Thermostatenbad bei 60ºC, das heißt bei einer Temperatur 20ºC höher als Tmg der Schalenkomponente Polymilchsäure, 4 Stunden erwärmt. Die erhaltenen Mikrokapseln wurden einem in vitro-Freigabetest wie in Beispiel 1 unterzogen. Die Freigaberate für Arzneistoff über einen Tag war wie in Tabelle 1 dargestellt. [Tabelle 1] Arzneistoff-Freigaberate

Beispiel 3

Die als Pulver in Bezugsbeispiel 7 erhaltenen Mikrokapseln wurden auf einem Thermostatenbad bei 56ºC, das heißt bei einer Temperatur 20ºC höher als Tmg der Schalenkomponente Milchsäure-Glycolsäure-Copolymer, 1 Stunde erwärmt. Die erhaltenen Mikrokapseln wurden einem in vitro-Freigabetest wie in Beispiel 1 unterzogen. Die Freigaberate für Arzneistoff über einen Tag war wie in Tabelle 2 dargestellt.

Beispiel 4

Die als Pulver in Bezugsbeispiel 7 erhaltenen Mikrokapseln wurden auf einem Thermostatenbad bei 56ºC, das heißt bei einer Temperatur 20ºC höher als Tmg der Schalenkomponente Milchsäure-Glycolsäure-Copolymer, 5 Stunden erwärmt. Die erhaltenen Mikrokapseln wurden einem in vitro-Freigabetest wie in Beispiel 1 unterzogen. Die Freigaberate für Arzneistoff über einen Tag war wie in Tabelle 2 dargestellt. [Tabelle 2] Arzneistoff-Freigaberate

Beispiel 5

Die als Pulver in Bezugsbeispiel 8 erhaltenen Mikrokapseln wurden auf einem Thermostatenbad bei 56ºC, das heißt bei einer Temperatur 20ºC höher als Tmg der Schalenkomponente Milchsäure-Glycolsäure-Copolymer, 4 Stunden erwärmt. Die er haltenen Mikrokapseln wurden einem in vitro-Freigabetest wie in Beispiel 1 unterzogen. Die Arzneistoff-Freigaberate über einen Tag war wie in Tabelle 3 dargestellt. Außerdem ist die Arzneistoff-Freigaberate im Fall ohne Wärmebehandlung als Kontrolle dargestellt. [Tabelle 3] Arzneistoff-Freigaberate

Beispiel 6

Die als Pulver in Bezugsbeispiel 9 erhaltenen Mikrokapseln wurden in einem Thermostatenbad bei 55ºC Wärmebehandelt, das heißt bei einer Temperatur 24ºC höher als Tmg (31ºC) eines 1 : 1-(Gewicht/Gewicht)-Gemisches 2-Hydroxybuttersäure-Glycolsäure-Copolymer für 8 Stunden und dann einem in vitro-Freigabetest unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 beschrieben unterzogen. Die so gefundene Arzneistoff- Freigaberate über einen Tag war wie in Tabelle 4 dargestellt.

Beispiel 7

Die als Pulver in Bezugsbeispiel 9 erhaltenen Mikrokapseln wurden in einem Thermostatenbad bei 50ºC Wärmebehandelt, das heißt bei einer Temperatur 19ºC höher als Tmg (31ºC) eines 1 : 1-(Gewicht/Gewicht)-Gemisches 2-Hydroxybuttersäure-Glycolsäure-Copolymer für 1 Woche, und dann einem in vitro-Freigabetest, unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 beschrieben, unterzogen. Die so gefundene Arzneistoff-Freigaberate über einen Tag ist wie in Tabelle 4 dargestellt. [Tabelle 4] Arzneistoff-Freigaberate

Beispiel 8

Die in Beispiel 1 erhaltenen Mikrokapseln wurden subkutan Ratten (n = 5) verabreicht und die Restmenge des Arzneistoffs wurde bestimmt. Die so gefundene Freigaberate über einen Tag war wie in Tabelle 5 dargestellt. [Tabelle 5] Arzneistoff-Freigaberate

Beispiel 9

In 0,5 ml destilliertes Wasser wurden Interferon-( (IFN-α) (60 mg) und Humanserum Albumin (200 mg) gelöst. Die erhaltene Lösung wurde zu einer Lösung von Milchsäure-Glycolsäure-Copolymer [Milchsäure/Glycolsäure: 50/50 (Mol/Mol %), gewichtsmittleres Molekulargewicht: 6400, Tmg in DSC: 30ºC, Wako] (1,74 g) in 2,0 ml Dichlormethan gegeben. Das Gemisch wurde auf einem Kompakt-Homogenisator 20 Sekunden, unter Bereitstellung einer W/O-Emulsion, homogenisiert. Mikrokapseln wurden in derselben Weise wie in Bezugsbeispiel 5 beschrieben hergestellt, mit der Abweichung, daß D-Mannit nicht zugegeben wurde. Nach Zugabe von 87 mg D-Mannit zu den Mikrokapseln (75 mg) wurde das Gemisch (Mikrokapseln und D-Mannit) bei 50ºC, nämlich einer Temperatur, 20ºC höher als Tmg der Schalenkomponente Milchsäure-Glycolsäure-Copolymer, 16 Stunden erwärmt. Die so erhaltenen Mikrokapseln wurden subkutan Ratten (n = 4) verabreicht, und der Blutspiegel von IFN-α 1 Stunde nach Verabreichung ist wie in Tabelle 6 dargestellt. Der Blutspiegel für IFN-α in dem Fall ohne Wärmebehandlung ist als Kontrolle dargestellt. Die injizierten Mengen an Mikrokapseln waren in jedem Fall 10 mg. (Tabelle 6)
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Herstellung von sehr nützlichen Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe, geschaffen zur Freigabe eines biologischen Wirkstoffes bei einer berechneten Rate über einen längeren Zeitraum, ausgehend unmittelbar nach der Verabreichung, ohne ein anfängliches Zerbersten innerhalb eines Tages nach der Verabreichung.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe zur Verwendung als eine, einen biologischen Wirkstoff enthaltende, injizierbare Zubereitung aus einer Wasser-in-Öl-Emulsion, welche eine innere, den biologischen Wirkstoff enthaltender wässerige Phase und eine äußere, ein bioabbaubares Polymer enthaltende Ölphase umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der biologische Wirkstoff ein Peptid ist und wobei die nach Mikroeinkapselung des biologischen Wirkstoffs mit dem bioabbaubaren Polymer erhaltenen Mikrokapseln auf eine Temperatur, nicht geringer als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers, jedoch bis zu einer Temperatur 40ºC höher als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers erwärmt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Peptid ein Molekulargewicht von 200 bis 80000 aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der biologische Wirkstoff ein luteinisierendes Hormon freisetzendes Hormon oder dessen Derivate ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das bioabbaubare Polymer ein aliphatischer Polyester ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der aliphatische Polyester ein Homopolymer oder Copolymer von α-Hydroxysäuren oder ein Gemisch des Homopolymers und/oder Copolymers ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das gewichtsmittlere Molekulargewicht des aliphatischen Esters 3000 bis 30000 ist.

7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Dispersität des aliphatischen Esters 1,2 bis 4,0 ist.

8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Mikrokapseln auf eine Temperatur von 5 bis 40ºC höher als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers erwärmt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der mittlere Teilchendurchmesser im Bereich von 1 bis 300 um liegt.

10. Verfahren nach Anspruch 1, wobei Erwärmen ausgeführt wird, nachdem ein Antiaggregationsmittel zu den nach Mikroeinkapselung gebildeten Mikrokapseln gegeben worden ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der biologische Wirkstoff ein Peptid der Formel (Pyr)Glu- His-Trp-Ser-Tyr-D-Leu-Leu-Arg-Pro-NHCH&sub2;-CH&sub3; oder ein Acetatsalz davon ist.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das bioabbaubare Polymer aus einem Homopolymer von Polymilchsäure und einem Copolymer von Milchsäure/Glycolsäure ausgewählt ist.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Mikrokapseln auf eine Temperatur von 5 bis 30ºC höher als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers erwärmt werden.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Erwärmungszeit zwei Wochen nicht übersteigt.

15. Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe nach Anspruch 1, wobei das bioabbaubare Polymer ausgewählt ist aus einem Homopolymer von Polymilchsäure und einem Copolymer von Milchsäure/Glycolsäure, der biologische Wirkstoff ein Peptid der Formel (Pyr)Glu-His-Trp- Ser-Tyr-D-Leu-Leu-Arg-Pro-NHCH&sub2;-CH&sub3; oder das Acetatsalz davon ist, die Mikrokapseln auf eine Temperatur von 5 bis 30ºC hö her als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers erwärmt werden und die Erwärmungszeit zwei Wochen nicht übersteigt.

16. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die innere wässerige Phase außerdem Gelatine enthält.

17. Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe, umfassend ein biologisch wirksames Peptid und ein bioabbaubares Polymer, erhältlich durch ein Verfahren, bei dem die Mikrokapseln nach Mikroeinkapselung des biologisch wirksamen Peptids in einer inneren wässerigen Phase und des bioabbaubaren Polymers in einer äußeren Ölphase durch Verdampfen von Lösungsmittel in der Ölphase gebildet werden und wobei die so gebildeten Mikrokapseln auf eine Temperatur von nicht weniger als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers, jedoch bis zu einer Temperatur von 40ºC höher als die Glasübergangstemperatur des bioabbaubaren Polymers erwärmt werden und wobei die Mikrokapseln keine homogenen Mikrokugeln einschließen, die ohne Verwendung eines Lösungsmittels trocken verarbeitet wurden.

18. Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe, die ein biologisch wirksames Peptid nach Anspruch 17 enthalten, wobei ein Antiaggregationsmittel zu den nach Mikroeinkapselung gebildeten Mikrokapseln gegeben worden ist.

19. Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe nach Anspruch 17, wobei Gelatine in der inneren wässerigen Phase enthalten ist.

20. Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe nach Anspruch 17, wobei das biologisch wirksame Peptid ein luteinisierendes Hormon freisetzendes Hormon oder dessen Derivate ist.

21. Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe nach Anspruch 20, wobei das biologisch wirksame Peptid ein Peptid der Formel (Pyr)Glu-His-Trp-Ser-Tyr-D-Leu-Leu-Arg-Pro-NHCH&sub2;- CH&sub3; oder das Acetatsalz davon ist.

22. Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe nach Anspruch 21, wobei das bioabbaubare Polymer Milchsäure-Glycolsäure ist, dessen Copolymerisationsverhältnis 100/0 bis 50/50 ist.

23. Injizierbare Zubereitung, umfassend Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe, die ein biologisch wirksames Peptid nach Anspruch 17 enthalten.

24. Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe nach Anspruch 21, wobei das bioabbaubare Polymer Milchsäurehomopolymer ist, wobei dessen gewichtsmittleres Molekulargewicht 5000 bis 20000 ist.

25. Mikrokapseln mit hinhaltender Freigabe nach Anspruch 17, wobei das biologisch wirksame Peptid ein Wachstumshormon ist.