DE69426418T2

DE69426418T2 - Feste fettnanoemulsionen als wirkstoffabgabevehikel

Info

Publication number: DE69426418T2
Application number: DE69426418T
Authority: DE
Inventors: Shimon Amselem; Doron Friedman
Original assignee: Pharmos Corp
Current assignee: Pharmos Corp
Priority date: 1993-05-18
Filing date: 1994-05-16
Publication date: 2001-05-10
Anticipated expiration: 2014-05-17
Also published as: IL109641A; CA2162993C; EP0702552B1; DE69426418D1; CA2162993A1; SG106029A1; US5716637A; AU6948094A; AU676921B2; AU6916494A; ATE198040T1; JPH08511245A; WO1994026255A1; IL109641A0; US5576016A; JP3626184B2; US5662932A; EP0702552A4; WO1994026252A1; EP0702552A1

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Zusammensetzungen zur Abgabe von Medikamenten auf parenterale und andere Verabreichungsweise. Insbesondere betrifft sie stabile Lipidin-Wasser-Emulsionen, die kleine Lipid-Teilchen enthalten, welche sich als Abgabevehikel für sowohl lipidlösliche als auch wasserlösliche Medikamente eignen.

Hintergrund der Erfindung

Die verfügbaren Vehikel zur parenteralen Verabreichung von wasserunlöslichen Verbindungen ergeben häufig unerwünschte Nebenwirkungen wie Hämolyse, Thrombophlebitis oder Blutgerinnung. Als mögliche Träger für fettlösliche Materialien, bei denen derartige unerwünschte Nebenwirkungen minimiert sind, sind Liposomen und Öl-in-Wasser-Emulsionen entwickelt worden. Hinsichtlich jedes dieser Abgabesysteme ist jedoch über viele Probleme in bezug auf die Stabilität und die Medikamentenbeladung berichtet worden.
Die Verwendung von Liposomen als Medikamentenabgabesysteme ist seit einiger Zeit bekannt, und es sind umfangreiche Übersichtsartikel in bezug auf ihre Eigenschaften und klinischen Anwendungsmöglichkeiten verfügbar, vgl. beispielsweise Barenholz und Amselem, in "Liposome Technology", 2. Auflage, Hrsg. G. Gregoriadis, Hrsg., CRC press, 1992; Lichtenberg und Barenholz, in Methods for Biochemical Analysis, 33, D. Glick, Hrsg., 1988; G. Gregoriadis, Hrsg., "Liposomes as Drug Carriers: Recent Trends and Progress", John Wiley & Sons, England, 1988. Darüber hinaus wird in EP-A-0 315 079 (von Nippon Shinyaku Company) ein Medikamententräger in Form einer Fettemulsion offenbart, die ein Medikament enthält und einen mittleren Partikeldurchmesser von weniger als 200 nm aufweist.
Ein Liposom ist als eine Struktur definiert, die aus einer oder mehreren konzentrischen Lipid-Doppelschichten besteht, die durch Wasser oder wäßrige Pufferkompartimente voneinander getrennt sind. Diese hohlen Strukturen, die ein inneres wäßriges Kompartiment aufweisen, können mit Durchmessern im Bereich von 20 nm bis 100 um hergestellt werden. Sie werden nach ihrer Endgröße und ihren Herstellungsverfahren klassifiziert, nämlich folgendermaßen: SUV, kleine unilamellare Vesikel (0,5-50 nm); LUV, große unilamellare Vesikel (100 nm); REV, Umkehrphasenverdampfungs-Vesikel (0,5 um) und MLV, große multilamellare Vesikel (2-10 um). Die Medikamentenmoleküle können entweder in dem umhüllten wäßrigen Raum eingeschlossen oder in die Lipid-Doppelschicht interkaliert sein. Die genaue Lokalisierung des Medikaments in einem Liposom hängt jedoch von dessen physochemischen Eigenschaften und der Zusammensetzung der Lipide ab.
Die Liposomen sind zwar zur verzögerten Abgabe und zur Gewebelokalisierung von Arzneimitteln geeignet, haben jedoch den Nachteil, daß die Menge an Medikament, die darin enthalten sein kann, begrenzt ist. Außerdem treten bei der Herstellung von pharmazeutisch akzeptablen liposomalen Formulierungen, die lange stabil sind und hohe Prozentsätze an eingeschlossenem Medikament enthalten, Schwierigkeiten auf. Bei sämtlichen Typen von unilamellaren Vesikeln oder Liposomen mit einzelnen Doppelschichten besteht die Hauptbeschränkung darin, daß ihre Medikamentenbeladbarkeit in bezug auf lipophile Verbindungen aufgrund ihres verhältnismäßig geringen Gehaltes an Lipid-Molekülen niedrig ist, so daß sie sich daher mehr zum Einschluß von wasserlöslichen Materialien eignen. Der Einschluß von großen Mengen an hydrophoben Arzneimitteln in multilamellaren Liposomen ist zwar möglich, jedoch eignen sie sich aufgrund ihrer hohen Größe nicht zur intravenösen Verabreichung.
Emulsionen sind als heterogene Systeme definiert, bei denen eine Flüssigkeit in einer anderen in Form von Tröpfchen dispergiert ist, die gewöhnlich einen Durchmesser von 1 um übersteigen. Die zwei Flüssigkeiten sind nicht mischbar und chemisch unreaktiv oder reagieren langsam. Eine Emulsion ist ein thermodynamisch instabiles dispergiertes System. Die Instabilität beruht darauf, daß das System dazu neigt, seine freie Energie durch Trennung der dispergierten Tröpfchen in zwei flüssige Phasen zu verringern. Die Instabilität einer Emulsion während der Lagerung zeigt sich durch Cremebildung, Ausflockung (reversible Aggregation) und/oder Koaleszenz (irreversible Aggregation).
Die Verwendung von parenteralen Emulsionen als Medikamentenabgabesysteme ist immer noch verhältnismäßig selten, da der Erhalt von stabilen Mikrotröpfchen von weniger als 1 um erforderlich ist, um die Bildung von Embolien in den Blutgefäßen zu verhindern. Die dispergierten Lipidtröpfchen müssen mit Emulgatoren oder "Stabilisatoren", welche die freie Energie an der Grenzfläche erniedrigen und die Neigung der Tröpfchen zum Koaleszieren verringern, beschichtet oder behandelt werden, um die Stabilität und Brauchbarkeitsdauer der Emulsion zu erhöhen. Viele Emulgatoren rufen jedoch nach der Injektion in dem Körper schädliche Nebenwirkungen hervor. Aufgrund ihrer Detergenzeigenschaften sind die meisten von ihnen hämolytische Mittel, die als Membransolubilisatoren wirken. Aufgrund der sehr beschränkten Auswahl an Stabilisatoren und Emulgatoren, die zur parenteralen Injektion zugelassen und sicher sind, bestehen hinsichtlich der Formulierungsmöglichkeiten starke Einschränkungen.
Die Wasserunlöslichkeit von mehreren wichtigen Medikamenten wie Amphotericin B, Phenytoin, Miconazol, Cyclosporin, Diazepam und Etoposid macht deren Formulierung zum intravenösen Gebrauch schwierig. Diese Medikamente werden derzeit in Form von Co-Lösungsmittelsystemen vertrieben, beispielsweise als Gemische mit Polyethylenglykol oder Propylenglykol-Ethanol-Benzylalkohol. Bei injizierbaren Formulierungen von in Co- Lösungsmitteln gelösten Medikamenten sind jedoch ernsthafte Probleme in bezug auf die Toxizität aufgetreten, beispielsweise kommt es zur Thrombophlebitis. Alternativen zu Co-Lösungsmittelsystemen sind micellare Lösungen oder Emulsionen, jedoch macht, wie oben erwähnt, das Vorliegen von toxischen grenzflächenaktiven Stoffen in diesen Systemen diese zur intravenösen Verabreichung ungeeignet.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung stellt pharmazeutische Zusammensetzungen bereit, die Nanoemulsionen von Teilchen enthalten, die einen Lipid-Kern aufweisen, der aus einem Lipid mit einer festen oder flüssigen kristallinen Phase bei 25ºC zusammengesetzt ist und durch mindestens eine Phospholipid- Umhüllung stabilisiert wird, und zwar zur parenteralen, oralen, rektalen, intranasalen oder topischen Verabreichung von sowohl fettlöslichen als auch wasserlöslichen Medikamenten. Die neue Entität ist ein teilchenförmiges Medikamentenvehikel, das hier als Nanoemulsion aus festem Fett oder "Emulsom" bezeichnet wird. Diese Zusammensetzungen haben Eigenschaften, die zwischen denen von Liposomen und Öl-in-Wasser-Emulsionen liegen. Die Teilchen enthalten einen hydrophoben Kern, nämlich wie bei Standard-Öl-in-Wasser-Emulsionen, der von einer oder mehreren Schichten oder Umhüllungen aus Phospholipid- Molekülen umgeben und stabilisiert ist, nämlich wie in Liposomen.
Ein Hauptmerkmal dieser Teilchen ist, daß der Kern aus Lipid zusammengesetzt ist, das in Masse in fester oder flüssigkristalliner Phase vorliegt und nicht als Öl in einer fluiden Phase. Die Lipid-Zusammensetzungen des Kerns sind dadurch gekennzeichnet, daß diese, in Masse bei 25ºC gemessen, in der festen oder flüssigkristallinen Phase vorliegen.
Emulsomen, welche die Eigenschaften von sowohl Liposomen als auch Emulsionen haben, bieten den Vorteil, daß der innere feste Lipid-Kern eine hohe Beladbarkeit mit hydrophoben Medikamenten hat und wasserlösliche Medikamente in die wäßrigen Kompartimente der umgebenden Phospholipid- Schichten eingeschlossen werden können. Emulsomen eignen sich besonders zur Verabreichung von schlecht wasserlöslichen lipophilen Medikamenten, die bisher entweder nicht parenteral verabreicht werden konnten oder, falls sie so verabreicht wurden, unerwünschte Nebenwirkungen verursachten.
Die pharmazeutisch stabilen Nanoemulsionen aus festem Fett oder Emulsomen können ohne irgendwelche ionischen oder nichtionischen nichtnatürlichen synthetischen grenzflächenaktiven Stoffe oder ergänzende grenzflächenaktiven Stoffe wie Polyoxamere, Deoxycholat, Polysorbate, Tyloxapol oder Emulphor forumliert werden. Sie werden durch die Kombination eines verhältnismäßig hohen Lecithin-Gehaltes und die Verwendung von festen Lipid- Zusammensetzungen als Kern stabilisiert.
Die Teilchengrößenverteilung der Emulsomen liegt im Bereich von 10 bis 250 nm, wodurch sie zur intravenösen Verabreichung geeignet sind. Die Erfindung betrifft ferner Verfahren zur Herstellung derartiger Zusammensetzungen.
Die Verwendung von Emulsomen als Medikamentenabgabesystem hat deutliche Vorteile, beispielsweise die hohe Beladbarkeit mit problematischen Medikamenten, die bisher in Abwesenheit von Co-Lösungsmitteln oder toxischen grenzflächenaktiven Stoffen nicht verabreicht werden konnten. Die Nanoemulsionen aus festen Lipiden der Erfindung gestatten die wirksame pharmazeutische Abgabe eines breiten Spektrums an sowohl wasserlöslichen als auch wasserunlöslichen Medikamenten mit minimaler lokaler oder systemischer Toxizität.
Beispiele für Medikamente und biologische Verbindungen, die erfolgreich in Emulsomen forumliert worden sind und in Tierversuchen ohne schädliche Nebenwirkungen erhöhte Plasmaspiegel zeigten, sind beispielsweise antifungale Mittel, AZT-Derivate, β-Blocker, antiepileptische Medikamente, Antibiotika, antineoplastische Verbindungen, Antigene, neuroprotektive Mittel, antiinflammatorische Medikamente und andere.
Ferner wurde gezeigt, daß Perfluorkohlenstoffe enthaltende Emulsomen sich als Sauerstoffträger oder als Blutersatz eignen. Ferner sind sie zur extrakorporalen Erhaltung von lebenden Geweben geeignet, beispielsweise von Organen vor der Transplantation.
Neben parenteralen Medikamentenabgabevehikeln stellt die Erfindung auch Nanoemulsionen zur Instillation in das Auge, zur topischen Abgabe an die Lungen, beispielsweise in Form von Aerosolen oder Nebeln, zur topischen Abgabe an die Haut in Form einer dermatologischen Salbe, zur intranasalen Verabreichung in Form von Tröpfchen und zur oralen oder rektalen Verabreichung bereit.

4. Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine graphische Darstellung, welche die Größenverteilung der Emulsomen von Beispiel 12, die Amphotericin B enthalten, darstellt.
Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, welche die Stabilität als Funktion der Zeit der Emulsionen von Beispiel 12, die Amphotericin B enthalten, im Vergleich zu einer Öl-in-Wasser-Submikrometeremulsion (SME) zeigt.
Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, welche die Abnahme des Augeninnendruckes bei Kaninchen darstellt, welche die Emulsomen von Beispiel 16, die 0,4% Adaprololmaleat enthielten, verabreicht bekommen hatten. Der Augeninnendruck (IOP) wurde bei Albino-Kaninchen (n = 8 in jeder Gruppe) nach der Verabreichung von Adaprololmaleat, 0,4% in Emulsomen, an das kontralaterale Auge (CE) und an das behandelte Auge (TE) bestimmt (*P 0,05, **p 0,01). Jeder Wert ist als Mittelwert ± Standardabweichung angegeben.

5. Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung betrifft pharmazeutische Zusammensetzungen zur Abgabe von fettlöslichen und wasserlöslichen Medikamenten sowie Verfahren zur Herstellung und Verwendung derartiger Zusammensetzungen.
Die Angabe "Lipid" bezieht sich hier auf Verbindungen, die in Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln löslich sind und eine Struktur haben, die Fettsäuren und deren Ester, Cholesterol und Cholesterylester und Phospholipide umfaßt.

5.1. Zusammensetzung des Lipid-Kerns

Ein wichtiger Bestandteil der Emulsomen ist ein innerer hydrophober Kern oder Lipid-Kern, der Lipid aufweist, das feste oder flüssigkristalline oder gemischte feste und flüssigkristalline Phasen bei Raumtemperatur (25ºC) hat, wenn die Messung in Masse erfolgt. Das Lipid kann eine einzelne Verbindung oder ein Gemisch sein. Die Angabe "Lipid", welche hier auf den Lipid-Kern angewendet wird, kann sich entweder auf eine einzige reine Lipid-Verbindung oder auf ein Gemisch von Lipid-Verbindungen beziehen, die in dem Kern vorhanden sind. Lipid-Zusammensetzungen, die zur Verwendung als Kernbestandteil der Emulsomen geeignet sind, können dadurch charakterisiert werden, daß sie bei 25ºC in fester oder flüssigkristalliner Phase vorliegen, wenn die Messung in Masse erfolgt, und zwar ohne daß eine Einführung in Emulsomen erfolgt. Einige der in einem Gemisch enthaltenen Lipid-Verbindungen können in reiner Form bei 25ºC fluide sein, mit der Maßgabe, daß das Lipid- Gemisch insgesamt bei 25ºC in Masse fest oder flüssigkristallin ist. Bei bevorzugten Zusammensetzungen sind mindestens 90% der einzelnen Lipid-Verbindungen in dem Kern Feststoffe oder Flüssigkristalle bei 25ºC, wenn die Messung in reiner Massenform erfolgt.
Die Bestimmung der Phase wird vorzugsweise an dem Massen- Lipid vorgenommen, d. h. einer makroskopischen Probe der gleichen Zusammensetzung, und zwar vor dessen Einführung in den Emulsomen-Kern. Die makroskopische Bestimmung der Phase einer Massenprobe kann mit einer Schmelzapparatur oder mit spektroskopischen Mitteln erfolgen, beispielsweise durch IR, NMR oder Bestimmung der Fluoreszenzintensität oder der Anisotropie. Die Bestimmung der Phase in Masse einer vorliegenden Emulsomen-Präparation kann erfolgen, indem zuerst die Kern-Lipide extrahiert werden und dann gemessen wird.
Die Lipide, welche den Lipid-Kern bilden, sind nahezu ausschließlich aus unpolaren Gruppen zusammengesetzt, die daher keine Affinität zur Lipid-Wasser-Grenzfläche haben. Der üblichste Typ von Fettsäureestern, der zur Herstellung des Lipid-Kerns der Nanoemulsionen dieser Erfindung verwendet wird, sind Triglyceride.

5.1.1. Triglyceride

Triglyceride sind ein bevorzugtes Material, aus dem der Lipid-Kern hergestellt werden kann. Der Triglycerid-Kern kann aus einem einzelnen reinen Triglycerid, das gewöhnlich als synthetisch hergestelltes Triglycerid erhältlich ist, oder aus einem Gemisch aus mehreren Triglyceriden zusammengesetzt sein. Aus natürlichen Quellen isolierte Fette sind normalerweise lediglich als Gemische aus Triglyceriden erhältlich. Derartige natürliche Gemische eignen sich zur Herstellung von Emulsomen unter der Voraussetzung, daß die Schmelzeigenschaften des Gemisches derart sind, daß dieses eine feste oder flüssigkristalline Phase bei 25ºC hat.
Detaillierte Zusammenfassungen des Phasenverhaltens von verschiedenen reinen und gemischten Triglyceriden sind verfügbar, vgl. D. Small "Glycerides" in: The Physical Chemistry of Lipids from Alkanes to Phospholipids, Kapitel 10, Plenum Press, New York, 1985; F. D. Gunstone, An Introduction to the Chemistry and Biochemistry of Fatty acids and their Glycerides, Chapman and Hall Ltd., London, 1967; "Fatty Acids and Glycerides", Handbook of Lipid Research, Band 1, A. Kuksis, Hrsg. Plenum Press, New York, 1978; Form and function of phospholipids, G. E. Ansell, J. N. Hawthorne und M. Dawson, Hrsg., BBA Library, Band 3, Elsevier Scientific Publishing Co., Amsterdam, 1973; und M. Kates, Techniques of lipidology, NorthHolland, Amsterdam/American Elsevier Publ. Co., Inch., New York, 1972.
Mit Hilfe der in diesen und anderen Standardreferenzen enthaltenen Informationen kann der Fachmann bestimmte Fette auswählen, welche die notwendige Eigenschaft haben, nämlich daß sie bei 25ºC eine feste oder flüssigkristalline oder gemischte Phase ergeben, wenn in Masse gemessen wird. Die Schmelzeigenschaften der konkreten Gemische von Fetten können ohne weiteres durch einfache Versuche bestimmt werden.
Viele Triglyceride, die bei 25ºC fest sind, weisen vollständig gesättigte Fettsäureketten auf. Gesättigte Fettsäuren sind vorteilhaft, das sie keine Peroxidationsreaktionen eingehen können, welche die akzeptable Lagerungsfähigkeit von Öl-in-Wasser-Emulsionen verringern.
Beispiele für zur Herstellung von Emulsomen geeignete feste Fette sind Triglyceride, die aus natürlichen, geradzahligen und unverzweigten Fettsäuren mit Kettenlängen im Bereich von C10-C18 oder mikrokristallinen Glyceroltriestern von gesättigten, geradzahligen und unverzweigten Fettsäuren natürlichen Usprungs wie Tricaprin, Trilaurin, Trimyristin, Tripalmitin und Tristearin zusammengesetzt sind. Im allgemeinen ist ein beliebiger Lipid-Bestandteil oder beliebiges Gemisch aus Lipid-Bestandteilen für den Lipid-Kern geeignet, wenn dieser/dieses bei der Messung in Masse eine feste Phase bei Raumtemperatur (25ºC) ergibt.
Andere bevorzugte Bestandteile des Lipid-Kerns sind Ester von einfach ungesättigten Fettsäuren. Obwohl einfach ungesättigte Fettsäuren peroxidiert werden können, sind sie weniger reaktiv als typische mehrfach ungesättigte Fettsäuren. Natürliche einfach ungesättigte Fettsäuren weisen die cis-Konfiguration auf. Im allgemeinen haben sie einen niedrigeren Schmelzpunkt als vollständig gesättigte Fettsäureester. Daher sind gewöhnlich einfach ungesättigte Fettsäureester im Gemisch mit höher schmelzenden gesättigten Fettsäureestern am günstigsten.
Andere Triglyceride, die bei 25ºC fest sind, umfassen teilweise hydrierte Pflanzenöle. Anders als bei den natürlich vorkommenden ungesättigten Fettsäuren enthalten hydrierte Öle ungesättigte Bindungen in der trans- Konfiguration, die höher schmilzt als die cis- Konfiguration. Teilweise hydrierte Pflanzenöle ergeben Speisehartfette (z. B. CRISCO), die zur Herstellung von Cholesterol- oder Cholesterylester-freien Emulsomen verwendet werden können.
In dem Lipid-Kern der Emulsomen können unter der Voraussetzung mehrfach ungesättigte Fettsäuren enthaltende Triglyceride in geringen Mengen vorhanden sein, daß das sich ergebende Triglycerid-Gemisch bei der Messung in Masse bei 25ºC in der festen oder flüssigkristallinen Phase vorliegt.
In einigen Ausführungsformen kann das Lipid des hydrophoben Kerns eine Fest-Fluid-Phasen-Übergangs(schmelz)temperatur zwischen 25ºC und der physiologischen Temperatur (37ºC) haben, wenn diese in Masse gemessen wird. Beispielsweise schmilzt Tricaprin bei 35 bis 37ºC und liegt bei physiologischer Temperatur vollständig oder überwiedend in der fluiden Phase vor. Tricaprin kann zur Herstellung eines ausgezeichneten Lipid-Kerns für Nanoemulsionen verwendet werden.
Der Lipid-Kern kann alternativ aus Lipiden zusammengesetzt sein, die bei 37ºC in der festen Phase vorliegen, wenn die Messung in Masse erfolgt, beispielsweise wie bei höheren gesättigten Triglyceriden, z. B. Tripalmitin oder Tristearin. Es sind auch Kerne aus gemischten fluiden und festen Phasen bei 37ºC möglich, insbesondere dann, wenn der Kern Gemische aus Lipiden enthält.

5.1.2. Monoester

Der Lipid-Kern oder hydrophobe Kern der Emulsomen kann auch aus Monoestern von Fettsäuren, beispielsweise Wachsen, zusammengesetzt sein oder diese enthalten. Im allgemeinen handelt es sich bei Wachsen um langkettige Fettalkoholester von Fettsäuren. Viele Wachse haben zur Verwendung in Emulsomen geeignete Schmelzeigenschaften, da sie bei 25ºC Feststoffe sind. Beispiele sind Ester von Bienenwachs und Spermazet, z. B. Cetylpalmitat. Bevorzugte Wachse sind aus gesättigten oder einfach ungesättigten Fettsäuren und gesättigten oder ungesättigten Fettalkoholen hergestellt. Ein Beispiel für die letzteren ist Arachidyloleat.
Andere zufriedenstellende Monoester umfassen feste Monoglyceride wie Glycerylmonostearat und Fettsäureester von kurzketten Alkoholen wie Ethylstearat.

5.1.3. Chlesterylester und Cholsterol

In den Lipid-Kern oder die diesen umgebende Phospholipid- Umhüllung können gegebenenfalls Cholesterol und Cholesterylester eingeführt werden. Cholesterol und seine Ester verändern die Packstruktur der Lipide, und in höheren Konzentrationen bewirken sie die Bildung einer Flüssigkristallphase. Eine Flüssigkristallphase kann unter gewissen Bedingungen zusammen mit einer festen Phase vorliegen.
Bevorzugte Cholesterylester sind die von gesättigten oder einfach ungesättigten langkettigen Fettsäuren, beispielsweise Palmitoyl oder Oleoyl. Cholesterylester können in Mengen bis zu 50 Mol-% in bezug auf das Triglycerid oder andere feste Lipid-Kernbestandteile vorhanden sein.
Da Cholesterol eine polare Alkohol-Gruppe aufweist, besteht die Tendenz, daß dieses in die Monoschichten oder Doppelschichten der Umhüllung statt in den Lipid-Kern selber eingeführt wird und es sollte daher eher als Bestandteil der Phospholipid-Umhüllung als des Kerns angesehen werden.

5.1.4. Antioxidationsmittel

Die Lipid-Kerne der Emulsionsteilchen nach der Erfindung können gegebenenfalls ein oder mehrere Antioxidationsmittel enthalten. Bevorzugte Antioxidationsmittel sind α-Tocopherol oder dessen Derivate, bei denen es sich um Mitglieder der Vitamin-E-Familie handelt. Andere Oxidationsmittel umfassen butyliertes Hydroxytoluol (BHT).
Antioxidationsmittel vermindern die Bildung von Oxidationsabbauprodukten von ungesättigten Lipiden, beispielsweise Peroxiden. Wenn der Lipid-Kern aus gesättigten Fettsäuren hergestellt wird, können weniger Antioxidationsmittel erforderlich sein.

5.1.5 Protein-Bestandteile

Die Lipid-Teilchen der Erfindung enthalten vorzugsweise keine Serumapolipoproteine wie Apo B, Apo AI, Apo AII oder Apo E. Das Apo-B-Protein bewirkt die Zielsteuerung von intravenös verabreichten Lipid-Teilchen zu bestimmten Zellrezeptoren, beispielsweise den LDL-Rezeptor auf Hepatocyten und bestimmten anderen Zellen.
Die Lipid-Teilchen der Erfindung sind vorzugsweise auch im wesentlichen frei von intrazellulären Markerproteinen, beispielsweise solchen, die mit dem intrazellulären Cytoskelett verbunden sind (z. B. Actin, Myosin, Troponin, Tubulin, Vimentin, Spectrin).
Lipid-Teilchen, die keine intrazellulären Markerproteine oder Serum-Apolipoproteine enthalten, werden hier als "nichtzelluläre" Teilchen bezeichnet, da sie nicht die charakteristischen Eigenschaften von Lipid-Teilchen haben, die in zellulären Quellen vorhanden sind oder aus diesen stammen.
Darüber hinaus sind die bevorzugten Emulsomen-Präparationen im wesentlichen frei von enzymatischer Lipase- und Phospholipase-Aktivität. Nach der hier verwendeten Definition ist eine Emulsion "im wesentlichen frei" von Lipase- oder Phospholipase-Aktivität, wenn die Lipide oder Phospholipide der Emulsion bei der Lagerung bei Raumtemperatur in einer Menge von weniger 0,1% pro Tag enzymatisch gespalten werden.
In den Emulsomen können gegebenenfalls auch andere Proteine und Peptide vorhanden sein. Beispiele für derartige Peptide und Proteine sind Cyclosporin, luteinisierendes Hormon freisetzendes Hormon (LHRH) und dessen Analoge, Calcitonin, Insulin und andere synthetische oder rekombinierte Peptide. Ein Beispiel für natürliches Protein ist Collagen, das zur Herstellung von Emulsomen mit geregelter oder verzögerter Freisetzung verwendet werden kann, was detaillierter im nachstehenden Abschnitt 5.5 beschrieben wird.

5.2. Grenzflächenaktive Moleküle

In den Lipid-Teilchen nach der Erfindung ist der Lipid- Kern von mindestens einer Umhüllung oder Schicht umgeben, die Phospholipid-Moleküle enthält. Die Phospholipid-Umhüllung funktioniert als Stabilisator oder oberflächenaktives Mittel an der Lipid-Wasser-Grenzfläche, wodurch die Oberflächenspannung verringert wird.
In bevorzugten Ausführungsformen bilden die Phospholipid- Moleküle mindestens 90%, noch bevorzugter 95% und noch bevorzugter sogar mindestens 99% der den Lipid-Kern bedeckenden grenzflächenaktiven Moleküle. Es können jedoch auch andere grenzflächenaktive Stoffe in geringen Mengen verwendet werden, beispielsweise der nicht natürlich vorkommende grenzflächenaktive Stoff TWEEN. Der Lipid-Kern der Teilchen der Nanoemulsion kann mit mehr als einer Schicht oder Umhüllung aus Phospholipide enthaltenden grenzflächenaktiven Molekülen umhüllt oder umgeben sein.
Es wird angenommen, daß im allgemeinen die grenzflächenaktiven Phospholipid-Moleküle eine Einfachschicht um den Lipid-Kern der Teilchen bilden, wobei die polaren Phospholipid-Kopfgruppen sich an der wäßrigen Grenzfläche befinden. Insbesondere bei höheren Molverhältnissen Phospholipid zu Kernlipid kann jedoch ein Überschuß an Phospholipid zur Bildung von einer oder mehreren ungefähr konzentrischen Doppelschichten, welche den Lipid-Kern mit der damit verbundenen Phospholipid-Einzelschicht umschließen, vorhanden sein. Die Anzahl an Doppelschichtumhüllungen ist variabel, und es kann sich beispielsweise um eine, zwei oder viele Doppelschichten handeln. Diese Doppelschichtumhüllungen umschließen ein oder mehrere wäßrige Kompartimente, die ein wasserlösliches Medikament enthalten können, indem die Lipid-Teilchen in Gegenwart einer wäßrigen Lösung dieses Medikaments erzeugt werden.
Obwohl hinsichtlich der Struktur von Emulsomen ein Modell auf der Grundlage von mehrfachen konzentrischen Doppelschichten vorgeschlagen wird, da dieses die Beobachtung erklärt, daß die Teilchen hohe Beladungen an sowohl lipidlöslichen auch wasserlöslichen Medikamenten zu tragen vermögen, ist die Erfindung davon nicht abhängig und wird nicht durch die Richtigkeit dieses Modells beschränkt. Es sind auch andere geometrische Beziehungen zwischen dem Lipid-Kern und den Phospholipid-Molekülen möglich, welche die Medikamentenbeladbarkeit der Emulsomen nach der Erfindung erklären könnten.

5.2.1 Phospholipide

Die bevorzugten Phospholipide, welche die Umhüllungen der Emulsomen bilden, sind natürliche Phospholipide wie Sojabohnenlecithin, Eilecithin, Phosphatidylglycerol, Phosphatidylinositol, Phosphatidylethanolamin, Phosphatidsäure, Sphingomyelin, Diphosphatidylglycerol, Phosphatidylserin, Phosphatidylcholin, Cardiolipin, etc., synthetische Phospholipide wie Dimyristroylphosphatidylcholin, Dimyristoylphosphatidylglycerol, Distearoylphosphatidylglycerol, Dipalmitoylphosphatidylcholin, etc. und hydrierte oder teilweise hydrierte Lecithine und Phospholipide.
In bevorzugten Ausführungsformen machen die Phospholipide, welche "normale" Phasen bilden (d. h. die ionischen "Kopf"- Gruppen sind zur äußeren wäßrigen Phase gerichtet und die lipophilen "Schwänze" sind nach innen gerichtet) unter physiologischen Bedingungen hinsichtlich pH und Ionenstärke etwa 50% der Gesamtphospholipide aus, noch bevorzugter mindestens 75% und am bevorzugtesten mindestens 90%, bezogen auf eine molare Basis. Beispiele für Phospholipide, die eine normale Phase bilden, sind Phosphadiylcholin (Lecithin), Phosphatidylglycerol und Phosphatidylinositol. Im Gegensatz dazu tendiert Phosphatidylethanolamin zur Bildung von Umkehrphasen, bei denen die polaren Kopfgruppen nach innen gerichtet und die lipophilen Schwänz nach außen gerichtet sind. Umkehrphasen können auch von Cardiolipin oder Phosphatidsäure in Gegenwart von Ca²&spplus;-Ionen gebildet werden, und zwar im Falle von Phosphatidsäure bei einem pH-Wert von weniger als 3,0 und Phosphatidylserin bei einem pH-Wert von weniger als 4,0.
Der Phospholipid-Bestandteil kann entweder gesättigt oder ungesättigt sein und kann eine Gel-Fluid-Phasenübergangstemperatur oberhalb oder unterhalb 25ºC haben. Ei- oder Soja-Phosphatidylcholine (Ei- oder Soja-PC) sind Beispiele für Phospholipide mit Übergangstemperaturen deutlich unterhalb der Raumtemperatur. Dimyristoylphosphatidylcholin (DMPC) hat eine Übergangstemperatur, die leicht unterhalb der Raumtemperatur liegt. Dipalmitoyl- und Distearoylphosphatidylcholin (DPPC und DSPC) sind Beispiele für Phospholipide mit Übergangstemperaturen, die deutlich oberhalb der Raumtemperatur liegen und sogar oberhalb der physiologischen Temperatur (37ºC). Mit diesen und mit vielen anderen Phospholipiden können akzeptable Emulsomen hergestellt werden.
Im allgemeinen wird angenommen, daß Emulsomen, die mit Phospholipiden hergestellt worden sind, welche bei 37ºC in der Gel-Phase vorliegen, starrere Doppelschichtumhüllungen aufweisen und längere Zirkulationszeiten im Plasma haben.
Emulsionen können mit Molverhältnissen Phospholipid zu Gesamtlipid im Bereich von 0,1 bis 0,75 (10 bis 75 Mol-%), noch gebräuchlicher 0,1 bis 0,5 (10 bis 50 Mol-%) hergestellt werden. Das Molverhältnis Phospholipid zu Kernlipid kann typischerweise im Bereich von 0,1 : 1 bis 2 : 1, üblicher 0,1 : 1 bis 1 : 1, oft 0,2 : 1 bis 0,91 : 1, häufig 0,2 : 1 bis 0,8 : 1 und üblicherweise 0,25 : 1 bis 0,6 : 1 liegen.
Bezogen auf das Gewicht, liegt das Verhältnis Phospholipid zu Kernlipid gewöhnlich im Bereich von 0,5 : 1 bis 1,5 : 1 und häufig im Bereich 0,6 : 1 bis 1,2 : 1.

5.2.2. Nicht natürlich vorkommende grenzflächenaktive Stoffe

In die Emulsomen können gegebenenfalls in geringen Mengen nicht natürlich vorkommende grenzflächenaktive Stoffe und Detergentien eingeführt werden. Die Angabe "nicht natürlich vorkommende grenzflächenaktive Stoffe" oder "Detergentien" umfaßt hier ein breites Spektrum an künstlichen Molekülen, die in wäßriger Lösung Micellen bilden und sowohl lipophile als auch hydrophile Domänen enthalten, wobei jedoch Phospholipide, die zu den natürlich auftretenden Strukturtypen gehören, von dieser Definition ausgenommen sind, und zwar ungeachtet dessen, ob ein bestimmtes Phospholipid durch Synthese oder durch die Gewinnung aus natürlichen Quellen erhalten wurde. Beispiele für nicht natürlich vorkommende grenzflächenaktive Stoffe sind die Polysorbate ("TWEEN"), Natriumdodecylsulfat (SDS), polyethoxyliertes Rizinusöl("EMULPHOR", NP-40 und zahlreiche andere synthetische Moleküle. In bevorzugten Ausführungsformen machen die nicht natürlich vorkommenden grenzflächenaktiven Stoffe weniger als 10% (mol/mol) der Gesamtmenge an grenzflächenaktiven Stoffen aus, noch bevorzugter weniger als 5%, noch bevorzugter weniger als 1% und am bevorzugtesten weniger als 0,1%. Ein signifikanter Vorteil der Emulsomen besteht darin, daß sie in Form einer stabilen Emulsion hergestellt werden können, selbst wenn nicht natürlich vorkommende grenzflächenaktive Stoffe praktisch fehlen. Selbst bei nicht natürlich vorkommenden grenzflächenaktiven Stoffen, die zur parenteralen Verabreichung zugelassen sind, besteht die Gefahr, daß toxische oder unerwünschte Nebenwirkungen verursacht werden, wohingegen die als grenzflächenaktive Stoffe in den Emulsomen verwendeten Phospholipide physiologisch verträglich sind.
In Versuchen zur Bestimmung des Einflusses von nicht natürlich vorkommenden grenzflächenaktiven Stoffen auf die Emulsomenstruktur wurde Polysorbat (TWEEN-80) in Endkonzentrationen von 0,1, 0,5 und 1% (G/V) zu einer Emulsomenpräparation gegeben. Die mittlere Größe der sich ergebenden Emulsomenteilchen nahm von 225 nm in Abwesenheit von Polysorbat auf 120, 40 bzw. 35 nm ab. Ansteigende Konzentrationen an synthetischen grenzflächenaktiven Stoffen verringern daher progressiv die Teilchengröße und es wird angenommen, daß höhere Konzentrationen als die verwendeten zur Bildung von Micellen (Durchmesser 1-10 nm) führen.

5.2.3. Negativ geladene Lipide

Zu der Lipid-Phase von Emulsomen können zur Erhöhung des zeta-Potentials der Zusammensetzung, wodurch die Teilchen stabilisiert werden, negativ geladene Lipid-Moleküle wie Ölsäure oder negativ geladene Phospholipide wie Phosphatdiylglycerol, Phosphatidsäure, Phosphatidylinositol und Phosphordidylserin gegeben werden. Darüber hinaus hat die Einführung dieser negativ geladenen Lipid-Verbindungen in Emulsomen die Bildung von Phospholipid-Doppelschichten mit entgegengesetzten Ladungen zur Folge, wodurch die Beladbarkeit der wäßrigen Kompartimente, die von den Phospholipid-Doppelschichten gebildet werden, welche den Lipid- Kern umgeben, mit wasserlöslichen Molekülen erhöht wird. Dieser Effekt ergibt sich aufgrund des größeren wäßrigen Raumes zwischen den Doppelschichten, der sich durch die elektrostatische Abstoßung zwischen diesen ergibt. Der Einschluß von negativ geladenen Lipid-Molekülen in Emulsomen hat außerdem den Vorteil, daß die Wahrscheinlichkeit der Teilchenaggregation verringert wird, wodurch Destabilisierungsprozesse wie Koaleszenz, Flockenbildung oder Fusion minimiert werden. Die Aggregation wird durch die Abstoßungskräfte zwischen sich annähernden Teilchen verhindert.
Negativ geladene Phospholipide wie Phosphatidylglycerol sind in liposomale Formulierungen, die für klinische Studien am Menschen verwendet wurden, eingeführt worden, vgl. beispielsweise S. Amselen et al., J. Pharm. Sci. (1990), 79: 1045-1052; S. Amselen et al., J. Liposome Res. (1992) 2: 93-123. Die Bedeutung des zeta-Potentials bei der Untersuchung und Vorhersage der Eigenschaften von Phospholipid- Doppelschichten wird in L. Sai-lung, Kapitel 19, Band 1 in "Liposom Technology", 2. Auflage, G. Gregoriadis, Hrsg., CRC Press, Boca Raton, Florida (1993), 5.331-342 diskutiert. Sowohl die Teilchengröße des Lipids als auch die Teilchenstabilität variieren als Funktion des zeta- Potentials. Bei Liposomen nehmen das zeta-Potential und die Teilchengröße im Verhältnis zum Gehalt an negativ geladenem Phospholipid zu, nämlich bis zu 50 Gew.-% an negativ geladenem Phospholipid.
Vorzugsweise liegt das negativ geladene Lipid in Emulsomen-Teilchen im Bereich von 0 bis 30 Mol-% in bezug auf das Gesamt-Phospholipid und das geladene Lipid vor, noch bevorzugter 5 bis 20 Mol-% und noch bevorzugter 7 bis 15 Mol-%.

5.3. Einführung von Medikamenten

Wasserunlösliche Verbindungen können in die Nanoemulsionen aus festen Lipiden eingeführt werden, indem sie zusammen mit den Lipid-Bestandteilen der Zusammensetzung, z. B. Phospholipiden und festen Fettsäureestern, in einem geeigneten organischen Lösungsmittel gelöst werden, das Lösungsmittel bis zur völligen Trockene abgedampft, das Gemisch aus Medikament und Lipid unter mechanischem Schütteln mit der wäßrigen Phase hybridisiert wird und die sich ergebende Dispersion mit hochscherenden Homogenisatoren auf eine Endgröße im Bereich von 10 bis 250 nm homogenisiert wird. Wasserlösliche Medikamente oder Wirkstoffe können in Emulsomen eingekapselt oder in diesen eingeschlossen werden, indem sie in dem wäßrigen Medium gelöst werden, das trockene Fett-Phospholipid-Gemisch mit der wäßrigen Phase, die das Medikament enthält, unter Anwendung von mechanischem Schütten hybridisiert wird und die sich ergebende Dispersion durch Homogenisierung mit hoher Scherung auf den gewünschten endgültigen Größenbereich gebracht wird.
Wichtige Medikamente zur Einführung in Emulsomen umfassen u. a. nichtsteroide antiinflammatorische Verbindungen, antineoplastische Verbindungen, Antibiotika, Antikonvulsiva, Antiepileptika, antifungale Mittel, Glycosaminoglycane, Hypnotika, β-adrenerge Antagonisten, angstlösende Mittel, wichtige Tranquilizer, Antidepressiva, Corticosteroide, anabolische Steroide, Östrogene und Progesterone. Die Angabe "Glycosaminoglycane" umfaßt hier Heparine, Heparane und Heparine und Heparane mit niedrigem Molekulargewicht. Bestimmte Medikamente innerhalb anderer therapeutischer Kategorien werden z. B. in Goodman und Gilman's "Pharmacological Basis of Therapeutics", 8. Auflage, 1990, beschrieben.

5.3.1. Antifungale Medikamente

Amphotericin B wird seit mehr als 30 Jahren klinisch angewendet und ist immer noch das wirksamste antifungale Medikament, das verfügbar ist. Das Medikament wird unter der Bezeichnung Fungizon® vertrieben, und es handelt sich dabei um eine solubilisierte Formulierung des Medikaments in dem natürlichen grenzflächenaktiven Stoff Natriumdeoxycholat. Seine intravenöse Verabreichung führt jedoch zu schweren akuten und chronischen Nebenwirkungen wie einer renal-tubulären Dysfunktion, einer toxischen Wirkung auf das zentrale Nervensystem, Rigor und Schüttelfrost. Es sind zwar mehrere neue antifungale Mittel entwickelt worden, jedoch hat sich keines davon so wirksam wie Amphotericin B erwiesen. Amphotericin B enthaltende Öl-in- Wasser-Emulsionen sind zwar hergestellt worden, haben sich jedoch als instabil herausgestellt und brechen unter gleichzeitiger Ausfällung des Medikaments rasch zusammen. Das Amphotericin B wird anscheinend nicht an der Öl- Wasser-Grenzfläche interkaliert.
Miconazol ist ein weiteres antifungales Mittel, das zur Behandlung von schweren systemischen Pilzinfektionen verwendet wird. Es ist im Vergleich mit Amphotericin B weniger toxisch, jedoch wurde über anaphylaktische Reaktionen und Herz-Atemstillstand bei mehreren Patienten berichtet, die intravenöse Dosen an Miconazol erhalten hatten.
Es wird angenommen, daß die in bezug auf die oben erwähnten antifungalen Mittel beschriebenen nachteiligen Reaktionen auf die in den verfügbaren Dosierungsformen zur Solubilisierung des Medikaments vorhandenen grenzflächenaktiven Stoffe zurückzuführen sind, nämlich Natriumdeoxycholat im Falle von Amphotericin B (Fungizon®) und Polyoxol-35-Rizinusöl (Cremophor oder Emuphor EL®) im Falle von Miconazol. Es ist auch bekannt, daß diese grenzflächenaktiven Verbindungen am Injektionsort Schmerzen verursachen und Thrombophlebitis hervorrufen.
Amphotericin B und Miconazol sind erfolgreich in den Emulsonen nach der Erfindung forumliert worden.

5.3.2. Antiepileptische und antikonvulsive Medikamente

Phenytoin (Diphenylhydantoin) oder Dilantin ist ein weiteres Beispiel für ein Medikament mit sehr schlechter Löslichkeit in wäßrigem Puffer. Phenytoin ist ein antikonvulsives Medikament, das zur Behandlung des Status Epilepticus vom Grand-mal-Typ verwendbar ist. Er erniedrigt die maximale Aktivität von Stammhirnzentren, die für die tonische Phase von Grand-mal-Anfällen verantwortlich sind. Es wird derzeit in einer Dosierungsform vertrieben, die ein Co-Lösungsmittelgemisch aus 40% Propylenglykol und 10% Ethanol in Wasser zur Injektion bei sehr hohem pH-Wert enthält. Parenteral verwendetes Dilantin muß langsam (50 mg/min dürfen bei Erwachsenen nicht überschritten werden) durch eine Nadel mit großem Umfang oder einen intravenösem Katheter direkt in eine große Vene injiziert werden. An jede Injektion von Dilantin-Lösung muß sich eine Injektion von steriler Kochsalzlösung durch die gleiche Nadel anschließen, um eine lokale Venenreizung aufgrund der hohen Alkalinität der Lösung (pH 12) zu vermeiden. Die Zugabe von Dilantin zu intravenösen Infusionen wird aufgrund der fehlenden Löslichkeit und der sich dadurch ergebenden Ausfällung nicht empfohlen. Nach der parenteralen Verabreichung von Dilantin ist über eine Reizung und Entzündung der Weichteile berichtet worden.
Es wurde gefunden, daß Emulsomen-Formulierungen, die nach der Erfindung hergestellt worden sind, Phenytoin und andere antikonvulsive und antiepileptische Verbindungen mit klinisch günstigen Medikamentenbeladungen enthalten können und lange Zeit stabil sind und geringe oder keine lokalen oder systemischen Nebenwirkungen zeigen, wenn sie intravenös verabreicht werden.

5.3.3. β-Adrenerge Blocker

Seit der Einführung von Timolol zur Behandlung von Glaucom in den späten 70igern sind β-Blocker für diese Indikation die Hauptmedikamentenklasse geworden. Sie wirken bei den meisten Patienten und verursachen normalerweise keine starken Nebenwirkungen. Wenn jedoch systemische Nebenwirkungen auftreten, können diese schwerwiegend sein, und zwar insbesondere bei Patienten mit dekompensierter Herzinsuffizienz oder Asthma. Adaprolol (Adamantanethyl-4(2- hydroxy-3-isopropylamino)-propoxyphenylacetatmaleatsalz ist ein β-adrenerger Blocker zur Verringerung des Augeninnendrucks, wenn es topisch an das Auge verabreicht wird, zeigt jedoch keine systemischen Nebenwirkungen.
Adaprololmaleat ist von seinem Erfinder als "sanfter β-Blocker" [US-Patente 4 829 086 und 5 135 926] bezeichnet worden.
Die Anwendung der sanften β-Blocker beruht auf der Hypothese, daß sie nach der topischen Verabreichung den Iris/Ciliar-Körper des Auges erreichen können, aber die systemischen adrenergen β-Rezeptoren nur minimal blockieren. Im Blut wird Adaprololmaleat rasch in vorhersehbare inaktive Metaboliten abgebaut und hat daher den Vorteil, daß der Augeninnendruck langandauernd verringert wird und die systemischen Nebenwirkungen minimal sind, was eine folge des raschen Abbaus der aktiven Gruppe im Blut ist.
Ein wichtiger klinischer Nachteil der Verabreichung von Adaprolol ist, daß es für das Auge sehr reizend ist und sofort ein brennendes Gefühl und Unbehaglichkeit hervorruft. Daher wurden Anstrengungen unternommen, um ein geeignetes Vehikel für Adaprololmaleat zu finden, mit dem sich die Unbehaglichkeit vermeiden läßt, die mit der Instillation in das Auge verbunden ist.
Es hat sich herausgestellt, daß Emulsomen Adaprololmaleat gut einschließen, so daß bei Kaninchen nach topischer Verabreichung der Augeninnendruck wirksam verringert wurde. Im Vergleich mit Adaprololmaleat in Lösung ergaben die Emulsomen bei Meerschweinchen einen geringeren Lidreflexindex, was anzeigt, daß sie weniger Reize und Unbehaglichkeit hervorrufen.

5.3.4. AIDS-Medikamente

Zidovudin oder Azidothymidin (AZT) ist ein zugelassenes Medikament zur Behandlung von AIDS. Es ist gezeigt worden, daß AZT den neuropsychiatrischen Verlauf der AIDS- Encephalopathie verbessert, allerdings werden durch die Dosen, welche diese Verbesserung bewirken, schwere Anämien hervorgerufen, was normalerweise zu Einstellung der Therapie führt. Wenn das Medikament als Reaktion auf diese Neutropenie abgesetzt wird, treten die gelinderten Symptome sofort wieder auf. Interessanterweise tritt AZT nach oraler oder intravenöser Verabreichung unter Erhalt von signifikanten Konzentrationen in die Cerebrospinalflüssigkeit ein, allerding durchdringt AZT ungünstigerweise schlecht die Blut-Hirn-Schranke. In dem Bemühen, die Prognose der AIDS-Encephalopathie zu verbessern, wurde auf AZT das Konzept des chemischen Abgabesystems (CDS) auf der Grundlage des Pyridinium-Dihydropyridin-Redoxsystems (US-Patente 4 479 932, 4 829 070, 5 002 935) angewendet.
AZT-CDS (chemisches Abgabesystem für Zidovudin) ist ein bei Raumtemperatur stabiler kristalliner Feststoff, bei dem es sich um eine potentiell nützliche anti-AIDS-Prodrug handelt, die AZT wirksamer an das Gehirn und das zentrale Nervensystem abgibt, während gleichzeitig die systemische Konzentration an dem Medikament verringert wird. Es wird erwartet, daß aufgrund des erhöhten Gehirn/Blutverhältnisses der therapeutische Index des antiretroviralen Mittels signifikant erhöht wird. Intraveöse Untersuchungen an Versuchstieren haben diese Annahmen bestätigt und sind in einer Anzahl von akademischen und staatlichen Laboratorien (N. Bodor und M. E. Brewster, Targeted Drug Delivery, in: "Handbook of Experimental Pharmacology, Bd. 100, S. 231-284, Springer-Verlag, Verlin, 1991) wiederholt worden.
Die lipophilen Eigenschaften von AZT-CDS schränken seine Löslichkeit in wäßrigen Puffern ein und daher werden lipophile Abgabevehikel benötigt, die beispielsweise auf der Verwendung von organischen Co-Lösungsmitteln wie DMSO- Polyethylenglykol-Gemischen, dem Einschluß in makromolekulare Komplexe wie in Cyclodextrine oder auf der Einführung in lipoidale Träger beruhen. AZT-CDS ist erfolgreich in Emulsomen eingeführt worden und ergab eine signifikante Erhöhung der Konzentration an AZT im Gehirn bei Ratten nach seiner intravenösen Verabreichung.

5.4. Pharmazeutische Emulsomen-Präparationen

Der in der Erfindung für die Emulsomen angegebene Größenbereich (10-250 nm) macht diese zur parenteralen Abgabe geeignet. Der Bereich 10-250 nm umfaßt die mittlere Größe auf Basis des Gewichtes von bevorzugten Emulsomen-Präparationen. Bei noch bevorzugten Präparationen umfaßt der Größenbereich 10-250 nm mindestens 99% der Teilchen in der Nanoemulsion, und zwar bezogen auf das Gewicht bestimmt. Bestimmung auf "Gewichtsbasis" bedeutet hier, daß innerhalb des angegebenen Durchmesserbereiches der Gewichtsanteil in Prozent und nicht die Anzahl an Lipid- Teilchen zur Größenbestimmung verwendet wird. Bei bestimmten Präparationen liegt die mittlere Teilchengröße plus oder minus der Standardabweichung innerhalb des Bereiches von 20 bis 180 nm, 40 bis 160 nm oder 50 bis 150 nm. Bei anderen Präparationen liegt der Mittelwert mit der Standardabweichung im Bereich von 10 bis 120 nm. Bei bevorzugteren Präparationen liegen 99% Teilchen in der Nanoemulsion innerhalb eines der obigen Größenbereiche, und zwar auf das Gewicht bezogen bestimmt. Sämtliche der obigen Emulsionen können durch Filtration sterilisiert werden.
Die Emulsomen können oral, topisch, rektal, intranasal, parenteral oder durch Aerosolinhalation verabreicht werden. Parenterale Verabreichung kann durch kontinuierliche intravenöse Infusion oder durch intravenöse, intramuskuläre oder subkutane Injektion bewirkt werden.
Ein spezieller Präparationstyp zur topischen Verabreichung ist eine Nanoemulsion zur Instillation in das Auge. Typischerweise wird die Nanoemulsion in Form von Tropfen verabreicht, die auf die Kornea oder an den Augenwinkeln aufgebracht werden. Derartige Augentropfen ähneln eher parenteralen Lösungen als typischen Präparationen zur topischen Aufbringung auf die Haut, und zwar aufgrund der Empfindlichkeit der Kornea gegen Reizung und Infektion. Wie bei parenteralen Emulsionen sind die bevorzugten Emulsionen zur Instillation in das Auge steril. Aufgrund der geringen Größe der Teilchen der Nanoemulsion können die Nanoemulsionen durch Filtration sterilisiert werden.
Die Emulsionen zur Instillation in das Auge sind gewöhnlich gepuffert, um den pH-Wert nahezu neutral zu halten, wobei der übliche Bereich etwa pH 6 bis 8 beträgt. Darüber hinaus kann die Osmolarität der Emulsion innerhalb von 20%, noch bevorzugter 10% und am bevorzugtesten 5% des physiologischen Wertes konstant gehalten werden.

5.5. Polymer-Beschichtung von Emulsomen

Es können biologisch abbaubare Polymere eingeführt werden, und zwar so, daß sie den hydrophoben Kern der Emulsomen umgeben oder einen Teil davon bilden. Die polymeren Emulsionen können biologisch abbaubare nicht natürliche Polymer wie Polyester von Milch- und Glykolsäure, Polyanhydride, Polycaprolactone, Polyphosphazene und Polyorthoestern oder natürliche Polymere wie Gelatine, Albumin und Collagen enthalten. Der Vorteil von polymeren Emulsionen besteht in der geregelten parenteralen Abgabe von Medikamenten und biologischen Verbindungen aus einer Dosierungsform mit protrahierter Freisetzung.
Eine Übersicht über die Struktur, Auswahl und Verwendung von abbaubaren Polymeren in Medikamenten-Abgabevehikeln findet sich in einer kürzlich erschienen Veröffentlichung (A. Domb et al., Polymers for Advanced Technologies (1992) 3: 279-292). Eine weitere Anleitung zur Auswahl von Polymeren findet sich einem Standardlehrbuch (M. Chasin und R. Langer, Hrsg. "Biodegradable Polymers as Drug Delivery Systems", Bd. 45 von "Drugs and the Pharmaceutical Sciences", M. Dekker, New York, 1990).
Im allgemeinen kann das Verhältnis Polymer zu Lipid-Kern (z. B. Triglycerid) bis zu 50% (G/G) betragen. Bei natürlichen Protein-Polymeren wie Gelatine, welche in wäßriger Lösung stark schwellen, kann ein geeignetes Verkapselungsausmaß mit viel niedrigeren Polymermengen, beispielsweise 1% bis 10% (G/G) erzielt werden.
Bei den meisten nicht natürlich vorkommenden Polymeren, die in organischen Lösungsmitteln löslich sind, kann das Polymer vor dem Verdampfungsschritt zusammen mit dem Triglycerid und dem Phospholipid gelöst werden. Bei natürlichen Polymeren, die in wäßriger Lösung löslich sind, kann das Polymer in der verwendeten Lösung gelöst werden.

5.6. Emulsomen, die Perfluorkohlenstoffe enthalten

Ein Ansatz zur Herstellung von Blutersatz oder Sauerstoffträgern ist die Verwendung von Perfluorkohlenstoffen. Perfluorkohlenstoff (PFC)-Emulsionen waren in den vergangenen 20 Jahren medizinisch sehr vielversprechend. Diese Versprechungen sind jedoch nicht in die Tat umgesetzt worden, weil die pharmazeutische Industrie nicht in der Lage war, sichere und stabile Emulsionen herzustellen, die hohe Prozentsätze an PFC enthalten. Die einzige zugellassene und verfügbare PFC-Emulsion Fluosol DA-20® (von Green Cross Corp., Japan hergestellt und von der Alpha Therapeutic Corporation, CA, USA vertrieben) ist bei Raumtemperatur nicht stabil und muß gefroren transportiert und aufbewahrt werden, wodurch ihre klinische Brauchbarkeit signifikant beschränkt wird. Darüber hinaus enthält die Emulsion Fluosol DA-20 lediglich 10% (bezogen auf das Volumen) Perfluorkohlenstoffe, wodurch ihre Sauerstoff- Transportkapazität beschränkt wird und sie praktisch eher eine Blutverdünnung als ein Wiederbelebungsfluid darstellt. Der hauptsächlich in Fluosol DA-20 enthaltenne grenzflächenaktive Stoff Pluronic F-68 (oder Poloxamer 188) spielt bei der Komplement-Aktivierung eine Rolle, eine Nebenwirkung, die bei etwa 5% der infundierten Patienten festgestellt wird, wozu noch die zusätzlichen hämolytischen und toxischen Wirkungen dieses grenzflächenaktiven Stoffes treten, nämlich wie oben erwähnt.
Perfluorkohlenstoffe enthaltende Emulsionen können hergestellt werden, indem der Perfluorkohlenstoff mit dem festen Lipid-Kernbestandteil und dem Phospholipid in einem trockenen Film kombiniert wird und dann die wäßrige Lösung zur Herstellung einer Dispersion hinzugegeben wird, worauf die Dispersion auf den gewünschten Größenbereich homogenisiert wird. Die Perfluorkohlenstoffe können in die Emulsonen in großen Mengen eingeführt werden, und zwar auf Gewichtsbasis in bezug auf die Menge an Kern-Lipid. Die sich ergebenden Emulsionen haben einen hydrophoben Kern, der ein Lipid oder Gemisch aus Lipiden, das bei einer höheren Temperatur als 25ºC schmilzt, und einen Perfluorkohlenstoff, der von mindestens einer Phospholipid- Schicht umgeben ist, enthält. Sie haben einen Durchmesser von 10 bis 250 nm wie die anderen Emulsomen.
Perfluorkohlenstoff-Emulsomen eignen sich zum Transport von Sauerstoff in lebende Gewebe. Sie können in Form eines Blutersatzes oder Streckmittels zur intravenösen Verabreichung forumliert werden. Die Emulsomen-Emulsion kann gegebenenfalls beliebige der verschiedenen Plasma-Proteine enthalten, beispielsweise Gerinnungsfaktoren, Fibrinogen, Albumin, Antikörper oder Bestandteile des Komplementsystems. Die Perfluorkohlenstoff-Emulsionen können gegebenenfalls in Plasma oder Serum hergestellt werden oder damit verdünnt werden.
Perfluorkohlenstoff-Emulsionen können auch als extrakorporale Lösung zu Oxygenierung von Organen und Gewebe zur Transplantation oder Reimplantation werden, und zwar insbesondere während der Überführungs- und Aufbewahrungszeit zwischen Entnahme und Transplantation. Im Falle von Organen mit starker Vaskulatur wie bei der Leber, dem Herzen und der Niere kann die Emulsomen-Lösung gegebenenfalls zur Oxygenierung der inneren Gewebe mit Hilfe einer kleinen Peristaltikpumpe durch die Gefäße gepumpt werden.
Extrakorporale Emulsionen sind gewöhnlich so gepuffert, daß der pH-Wert innerhalb von 0,5 Einheiten der physiologischen Werte gehalten wird, z. B. im Bereich von 6,9 bis 7,9, und vorzugsweise innerhalb von 0,2 Einheiten, z. B. pH 7,2 bis 7,6. Ferner können gewöhnlich Salze zur Aufrechterhaltung des physiologischen osmotischen Druckes und zur Nachbildung des Salzhaushaltes, der gewöhnlich im Plasma vorgefunden wird, zugegeben werden.

5.7. Lyophilisierte Emulsomen

Emulsomen können lyophilisiert werden, indem Kälteschutzmittel wie Zucker oder Aminosäuren zugegeben werden, und als gefriergetrocknetes festes Material aufbewahrt werden, das mit dem wäßrigen Medium vor der Verwendung rekonstituiert wird.
Bevorzugte Kälteschutzmittel sind beispielsweise Zucker wie Glucose, Sucrose, Lactose, Maltose und Trehalose, Polysaccharide wie Dextrose, Dextrine und Cyclodextrine, nicht natürlich vorkommende Polymere wie Polyvinylpyrrolidon (PVP) und Aminosäuren. Der bevorzugte Bereich Kältschutzmittel zu Emulsomenphopholipid beträgt etwa 0,1% bis zu 10% (G/G).
Die Dehydratisierung einer Emulsomen-Nanoemulsion ergibt einen festen Rückstand, der über lange Zeit aufbewahrt und unter Erhalt einer Emulsomen-Nanoemulsion mit einer durchschnittlichen Teilchengröße, die der der Original- Nanoemulsion ähnelt, rehydratisiert werden kann. Die rehydratisierten Emulsomen enthalten auch beträchtliche Mengen an dem ursprünglich eingeführten Medikament.
Die Menge an Wasser, die in der dehydratisierten Emulsomen-Präparation bleibt, kann in Abhängigkeit des Typs und des Ausmaßes des eingesetzten Dehydratisierungsprozesses in einem breiten Bereich variieren. Im allgemeinen enthalten die dehydratisierten Emulsomen weniger als 1 Gew.-% Wasser, und zwar insbesondere dann, wenn sie durch Lyphilisierung dehydratisiert werden. Stabile dehydratisierte Präparationen können allerdings bis zu 5% Wasser enthalten.

5.8. Unterscheidungsmerkmale von Emulsomen

Die Emulsomen der Erfindung unterscheiden sich von Standard-Öl-in-Wasser-Emulsionen. Aufgrund des hohen Phospholipid-Gehaltes nach der Erfindung umgibt eine Phospholipid-Einfachschicht den Lipid-Kern an der wäßrigen Grenzfläche, wodurch die Emulsion stabilisiert wird. Darüber hinaus wird angenommen, daß eine oder mehrere Doppelschichten oder Umhüllungen aus Phospholipid-Molekülen sich bei vielen Ausführungsformen um die Teilchen herum bilden. Ein weiterer wichtiger Unterschied besteht darin, daß Standard-Öl-in-Wasser-Emulsionen Dispersionen einer Flüssigkeit in einer anderen darstellen, wohingegen Emulsomen Dispersionen eines Feststoffes in einer Flüssigkeit sind. Die größten Unterschiede zwischen Öl-in- Wasser-Emulsionen und Emulsomen sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.
Ein großer Nachteil von Standard-Öl-in-Wasser-Emulsionen ist die beschränkte Medikamentenbeladung. Wenn ein Medikamenteneinschluß über 1% erforderlich ist, ist eine entsprechend Öl-Phase (10 bis 20%) erforderlich, um das Medikament zu lösen. Der hohe Öl-Gehalt verringert jedoch die Stabilität der Emulsion, so daß die Zugabe eines grenzflächenaktiven Stoffes oder ergänzenden grenzflächenaktiven Stoffes erforderlich ist. Aufgrund der detergierenden Eigenschaften der meisten grenzflächenaktiven Verbindungen ist ihre Eignung zur parenteralen Verabreichung sehr beschränkt. Tabelle 1 Hauptunterschiede zwischen einer typischen Submikrometer-Öl-in-Wasser-Emulsion (SME), einem typischen Liposom und einem Emulsom
Selbst für die grenzflächenaktiven Stoffe, die bereits für intravenöse Formulierungen zugelassen worden sind, sind viele toxische Reaktionen berichtet worden, beispielsweise im Falle von Fungizone®, das Natriumdeoxycholat enthält, Fluosol®, das Poloxamer-188 (Pluronic F-68) enthält, Vepesid (Etopasid), das Polysorbat 80 (TWEEN 80) enthält, und Monistat® (Miconazol), welches den grenzflächenaktiven Stoff Emulphor EL-620 oder polyethoxyliertes Rizinusöl enthält. Die hier beschriebenen pharmazeutisch stabilen Nanoemulsionen weisen gegenüber Standard-Wasser-in-Öl- Emulsionen große Vorteile auf, und zwar da sowohl wasserlösliche als auch wasserunlösliche Medikamente entweder getrennt oder gleichzeitig mit hohen Medikamentenbeladungen in Abwesenheit von irgendwelchen nicht natürlich vorkommenden ionischen oder nichtionischen grenzflächenaktiven Stoffen eingeschlossen werden können.
Die Emulsomen dieser Erfindung unterscheiden sich von den Mikrotröpfchen der US-Patente 4 725 442 und 4 622 219. Mikrotröpfchen, die ursprünglich einschichtige Vesikel genannt wurden, bestehen aus Spären aus einer organischen Flüssigkeit, die von einer Phospholipid-Einfachschicht bedeckt sind, wohingegen der innere Kern der Emulsomen aus einem festen Lipid besteht. Der Phospholipid-Gehalt von Mikrotröpfchen ist gering (etwa 1, 2%) und diese bilden lediglich eine Einfachschicht, wohingegen bei Emulsomen der Phospholipid-Gehalt hoch ist (5-10%) und angenommen wird, daß bei bestimmten Ausführungsformen diese um den Fettkern herum mehrere Doppelschichten bilden. Ein weiterer großer Unterschied zwischen Mikrotröpfchen und Emulsomen besteht darin, daß die Mikrotröpfchen sich nur für wasserunlösliche Verbindungen eignen, wohingegen aufgrund des hohen Lecithin-Gehaltes in Emulsomen sowohl wasserlösliche als auch wasserunlösliche Verbindungen eingeführt werden können.

6. Verfahren zur Herstellung von Emulsomen

Emulsomen können hergestellt werden, indem eine wäßrige Suspension oder Dispersion aus großen Teilchen mit der erforderlichen Lipid-Zusammensetzung hergestellt wird, und zwar analog zu multilamellaren Vesikeln, worauf die Lipid- Teilchen einem Dimensionierungsschritt unterzogen werden, durch den sie auf den für eine Nanoemulsion erforderlichen Durchmesser zerkleinert werden, d. h. etwa 10 bis 250 nm, gewöhnlich innerhalb des Bereiches 20 bis 180 nm und häufig innerhalb des Bereiches 50 bis 150 nm. Diese Größenbereiche werden vorzugsweise nicht auf die Teilchenanzahl bezogen bestimmt, sondern auf Gew.-% bezogen. Die angegebenen Bereiche umfassen die mittlere Teilchengröße. In bestimmten Ausführungsformen umfassen die angegebenen Bereiche den Mittelwert plus oder minus der Standardabweichung, und in anderen Ausführungsbeispielen umfassen die angegebenen Bereiche mindestens 99% der Teilchen, auf das Gewicht bezogen bestimmt.
Die Lipid-Bestandteile können bequem in einem flüchtigen und chemisch nicht reaktiven organischen Lösungsmittel wie Dichlormethan oder Diethylether gelöst werden. Das einzuführende Medikament ist gewöhnlich in der organischen Lösung enthalten. Das Lösungsmittel wird entfernt, typischerweise in einem Rotationsverdampfer unter verringertem Druck oder unter einem Strom Inertgas. Der sich ergebende Lipid-Film wird hydratisiert und durch Bedecken und Schütteln mit einer wäßrigen Lösung dispergiert. Wenn das Medikament oder andere Bestandteile nicht in der organischen Lösung enthalten sind, können sie zu der wäßrigen Hydratisierungslösung gegeben werden.
Die Lipid-Suspension oder -Dispersion wird dann dimensioniert, und zwar typischerweise durch hochscherende Homogenisierung bei Drücken bis zu 800 bar in einem Homogenisator vom Gaulin-Typ. Die Hochdruck-Gaulin-Homogenisierung wird detailliert in Brandl et al., in Liposome Technology, 2. Aufl., G. Gregoriadis, Hrsg., Bd. 1, Kap. 3, CRC Press, Boca Raton, Florida (1993), S. 49-65 beschrieben.
Emulsomen können auch durch Hochdruckextrusion durch Polycarbonat-Membranen hergestellt werden. Bei diesem Vorgang erfolgt der Dimensionierungsschritt bei der Lipid- Dispersion unter Verwendung eines Druckextruders, beispielsweise eines Extruders Typ GH76-400 aus rostfeiem Stahl oder einer Druckzelle (Nucleopore, USA) statt mit einem hochscherenden Homogenisator. Der Druckextruder und die Extrusionstechnik zur Liposomen-Präparation werden detailliert in S. Amselem et al., in Liposome Technology, 2. Aufl., G. Gregoriadis, Hrsg. Bd. 1, Kap. 28, CRC Press, Boca Raton, Florida (1993), S. 501-525 beschrieben.
Aufgrund der geringen Größe von Emulsomen können sie in einem letzten Schritt durch Sterilfiltration durch Filtermembranen mit 200 nm sterilisiert werden.

6.1. Beispiel 1: Emulsomen, hergestellt unter Verwendung eines hochscherenden Homogenisators

In einen Rundkolben mit einer Kapazität von 0,5 l wurden 2,5 g Ei-Lecithin, 2,5 g Tricaprin, 0,1 g Cholesterol und 0,1 g Ölsäure sowie 0,01 g Tocopherolsuccinat gegeben. Das Lipid-Gemisch wurde in 50 ml Dichlormethan gelöst. Das organische Lösungsmittel wurde unter verringertem Druck unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Heidolph, Deutschland) bis zur vollständigen Trockene abgedampft. Zu dem trockenen Lipid-Film wurden 50 ml Kochsalzlösung gegeben und das Gemisch so lange durch Schütteln hydratisiert, bis sämtliche Lipide in der wäßrigen Phase homogen dispergiert waren. Die Dispersion wurde 5 min mit 15 000 min&supmin;¹ unter Verwendung eine Polytron PT 3000 (Kinematica, AG) homogenisiert. Anschließend wurde die Präparation 10-15 Zyklen einer hochscherenden Homogenisierung bei 800 bar unter Verwendung eines Gaulin-Homogenisators vom Typ Microlab 70 unterzogen. Die Teilchengrößenverteilung der Formulierung wurde unter Verwendung eines Teilchengrößeanalysators vom Typ Coulter N4MD (Coulter Electronics, England) bestimmt. Die Betriebsart Gew.-%-Differenz des Instruments zeigte das Vorliegen einer einzigen homogenen Population von Emulsomen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 84 ± 32 nm an. Es wurde festgestellt, daß die Formulierung bei Raumtemperatur mehrere Monate ohne Veränderung der mittleren Größe der Teilchen stabil ist.

7. Einschluß von wasserunlöslichen Medikamenten

7.1. Beispiel 2: Einschluß eines neuroprotektiven Medikaments

In einen Rundkolben mit einer Kapazität von 0,5 l wurden 0,5 g HU-211 [US-Patent 4 876 276], ein psychotropisch inaktives synthetisches Cannabinoid, 2,5 g Ei-Lecithin, 3,75 g Tricaprin, 0,1 g Cholesterol und 0,1 g Ölsäure sowie 0,1 g Tocopherolsuccinat gegeben. Das Lipid-Gemisch wurde in 50 ml Dichlormethan gelöst. Das organische Lösungsmittel wurde unter verringertem Druck unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Heidolph, Deutschland) bis zur völligen Trockene abgedampft. Zu dem trockenen Lipid-Film wurden 50 ml Kochsalzlösung gegeben und das Gemisch dann durch Schütteln so lange hydratisiert, bis sämtliche Lipide in der wäßrigen Phase homogen dispergiert waren. Dann wurde die Dispersion 5 min bei 15 000 min&supmin;¹ unter Verwendung eines Polytron PT 3000 (Kinematica, AG) homogenisiert. Anschließend wurde die Präparation 15 Zyklen einer hochscherenden Homogenisierung bei 800 bar unter Verwendung eines Gaulin-Homogenisators Typ Microlab 70 unterzogen. Die Formulierung wurde durch eine sterile Filtermembran mit 0,2 um filtriert und die Teilchengrößenverteilung der Formulierung unter Verwendung eines Teilchengrößeanalysators vom Typ Coulter N4MD (Coulter Electronics, England) bestimmt. Es ergab sich eine homogene Population von Emulsomen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 153 ± 24 nm. In Abhängigkeit des verwendeten Molverhältnisses Tricaprin zu Lecithin wurden endgültige Medikamentenbeladungen von 40 bis 90% erzielt.

7.2. Beispiel 3: Neuroprotektion durch HU-211, eingeschossen in Emulsomen, im neurologischen Modell unter Verwendung von NMDA-Mäusen

Einer Kontrollgruppe von sechs männlichen BALB/C-Mäusen (18-25 g) wurde in Dosen zu 50 mg/kg subkutan NMDA (25 mg/ml in PBS) injiziert und die neurologische Bewertung durchgeführt. Einer zweiten Gruppe wurden Dosen zu 30 mg/kg HU-211 in Emulsomen (6 mg/ml) 5 h vor der NMDA-Injektion (50-60 mg/kg, subkutan) intraperitoneal verabreicht und das klinisch neurologische Verhalten nach der NMDA-Verabreichung bestimmt. Die in Tabelle 3 angegebenen Ergebnisse zeigen, daß HU-211 in Emulsomen Neuroprotektion ergab und die Sterberate um 50% sank und der neurologische Bewertungsfaktor um 33% abnahm, nämlich im Vergleich zu den Kontrollmäusen. Tabelle 3 Durchschnittliche klinisch neurologische Bewertung von mit HU-211-Emulsomen vorbehandelten Mäusen im Vergleich zu Kontroll-Mäusen im NMDA-Modell

7.3. Beispiel 4: Einführung eines psychotrop wirksamen Mittels in Emulsomen

In einen Rundkolben mit einer Kapazität von 0,25 l wurden 20 mg HU-210, ein psychotrop wirksames synthetisches Cannabinoid, 0,4 g Ei-Lecithin, 0,4 g Tricaprin, 0,32 g Cholesterol und 0,35 g Ölsäure sowie 36 mg Tocopherolsuccinat gegeben. Das Lipid-Gemisch wurde in 25 ml Dichlormethan gelöst. Das organische Lösungsmittel wurde unter verringertem Druck unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Heidolph, Deutschland) bis zur völligen Trockene abgedampft. Der trockene Lipid-Film wurde mit 50 ml Kochsalzlösung versetzt und das Gemisch anschließend hydratisiert, indem solange geschüttelt wurde, bis sämtliche Lipide in der wäßrigen Phase homogen dispergiert waren. Die Präparation wurde 13 Zyklen einer hochscherenden Homogenisierung bei 800 bar unter Verwendung eines Gaulin-Homogenisators Typ Microlab 70 unterzogen. Die sich ergebenden Emulsomen wiesen eine homogene Population von Teilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 150 nm auf.

7.4. Beispiel 5: Sedierende Wirkung des in Emulsomen eingeschlossenen Cannabinoids HU-210

Zwei männlichen SD-Ratten (200-250 g) wurde in Emulsomen eingeschlossenes HU-210 in Dosen zu 0,08 mg/kg intravenös injiziert. Die sedierende Wirkung des Medikaments, die sich bei den Tieren als bleibende Bewegungslosigkeit, durch Fehlen des Stellreflexes und durch Fehlen der Tiefenschmerzempfindung manifestierte, setzte 5 min nach der Verabreichung ein und dauerte 1 h. Bei einer Dosis von 0,4 mg/kg HU-210-Emulsomen dauerte die sedierende Wirkung 20 h.

7.5. Beispiel 6: Herstellung von 1% Indomethacin in Emulsomen für ophthalmische Zwecke

In einen Rundhalskolben mit einer Kapazität von 0,5 l wurden 0,5 g Indomethacin, 2,5 g Ei-Lecithin, 2,5 g Tricaprin, 0,1 g Cholesterol und 0,1 g Ölsäure sowie 0,01 g Tocopherolsuccinat gegeben. Das Lipid-Gemisch wurde in 50 ml Dichlormethan gelöst. Das organische Lösungsmittel wurde unter verringertem Druck unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Heidolph, Deutschland) bis zur völligen Trockene abgedampft. Zu dem trockenen Lipid-Film wurden 50 ml Kochsalzlösung gegeben und das Gemisch dann hydratisiert, indem solange geschüttelt wurde, bis sämtliche Lipide in der wäßrigen Phase homogen dispergiert waren. Dann wurde die Dispersion 2 min bei 15 000 min&supmin;¹ unter Verwendung eine Polytron PT 3000 (Kinematica, AG) homogenisiert. Anschließend wurde die Präparation 10 Zyklen einer hochscherenden Homogenisierung bei 800 bar unter Verwendung eines Gaulin-Homogenisators vom Typ Microlab 70 unterzogen. Die Teilchengrößenverteilung der sich ergebenden Emulsion-Formulierung betrug 111 ± 32 nm. Es wurde festgestellt, daß die Formulierung bei Raumtemperatur mehrere Monate stabil war, ohne daß sich die mittlere Teilchengröße veränderte.

7.6. Beispiel 7: Herstellung einer 1%igen Indomethacin- Emulsomen-Creme für topische Zwecke

In einen Kolben mit einer Kapazität von 100 ml, der 18 ml der Emulsomen-Formulierung von Beispiel 6 enthielt, wurden 0,05% Propylparaben, 0,1 Methylparaben, 0,1% EDTA und 5 g einer 5%igen Lösung von Carbopol 940 in Wasser gegeben. Das Gemisch wurde 60 s unter Verwendung des Polytron PT 3000 homogenisiert und dann allmählich mit Triethanolamin versetzt, bis der pH-Wert der sich ergebenden Emulsomen-Creme 6,0 betrug.

7.7. Beispiel 8: Einführung von AZT-CDS (chemisches Abgabesystem für Zidovudin) in Emulsomen

In einen Rundkolben mit einer Kapazität von 0,5 l wurden 180 mg AZT-CDS, 3,5 g Ei-Lecithin, 3,5 g Tricaprin, 0,14 g Cholesterol und 0,14 g Ölsäure sowie 0,02 g Tocopherolsuccinat gegeben. Das Lipid-Gemisch wurde in 50 ml Dichlormethan gelöst. Das organische Lösungsmittel wurde unter verringertem Druck unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Heidolph, Deutschland) bis zur völligen Trockene abgedampft. Zu dem trockenen Lipid-Film wurden 70 ml Kochsalzlösung gegeben und das Gemisch dann hydratisiert, indem solange geschüttelt wurde, bis die Lipide in der wäßrigen Phase homogen dispergiert waren. Die Dispersion wurde 5 min bei 17 000 min&supmin;¹ unter Verwendung eines Polytron PT 3000 (Kinematica, AG) homogenisiert. Anschließend wurde die Präparation 10 Zyklen einer hochscherenden Homogenisierung bei 800 bar unter Verwendung eines Gaulin-Homogenisators vom Typ Microlab 70 unterzogen. Die Teilchengrößenverteilung der sich ergebenden Emulsomen-Formulierung betrug 48,5 ± 33 nm. Der am Ende erhaltene Medikamenteneinschluß betrug etwa 70% der am Anfang zugegebenen Menge.

7.8. Beispiel 9: Verstärkte Abgabe von AZT-Q an das Gehirn durch AZT-CDS-Emulsomen

Die Akzeptanz der Prodrug AZT-CDS und ihre potentiellen Anwendungsmöglichkeiten würden sich verbessern, wenn eine orale Dosierungsform verfügbar wäre. Es wurden daher Anstrengungen unternommen, eine geeignete orale Dosierungsform für AZT-CDS zu finden. Um die Fähigkeit von verschiedenen Formulierungen zur Verbesserung der Bioverfügbarkeit von AZT-CDS aus dem Jejunum zu bestimmen, wurden AZT-CDS-Dosen, in DMSO, 2-Hydroxypropyl- oder Dimethyl-β-cyclodextrinen (HPCD und DMCD), Liposomen oder Emulsomen formuliert, an Ratten verabreicht. Männliche Sprague-Dawley-Ratten mit einem Gewicht von 150-175 g, die fasten gelassen worden waren (18 h) wurden mit Ketamin : Xylazin (50 : 5 mg/kg, i.p.) anästhesiert. Dann wurde in den Magen ein einzelner Mittellinieneinschnitt gemacht, das Jejunum nach außen verlagert und eine einzelne Ligatur (3-0-Seide) 2 cm distal zum Treitz- Ligament angebracht. Das AZT-CDS, in DMCD, HPDC, Lipsomen oder Emulsomen formuliert, wurde in einem Injektionsvolumen von 1,32, 2,12, 6,0 bzw. 6,0 ml/kg mit einer 27- Gauge-Nadel (25 Gauge für Liposomen und Emulsomen) verabreicht. Nach der Injektion wurde die Muskelschicht mit 2-3 Ligaturen vernäht und die Hautfalten mit 1-2 Wundklammern aus rostfreiem Stahl (11 mm) verschlossen. 1 h nach der Verabreichung in das Jejunum wurden die Tiere getötet. Das Blut, das Gehirn und die Leber wurden entnommen, sofort gefroren und die Gewebe innerhalb 1 bis 2 Tagen homogenisiert. Die Organ-Homogenisate wurden durch HPLC-Analyse auf AZT, AZT-Q (der geladene quaternäre Pyridiniumsalz-Metabolit von AZT-CDS) und AZT-CDS analysiert.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Die AZT-CDS-Formulierung in Emulsomen ergab die höchsten Gehirnspiegel an AZT-Q und AZT, und zwar 1 h nach der Verabreichung von 50 mg/kg AZT-CDS in das Jejunum. Von allen untersuchten Vehikeln ergaben Emulsomen im Gehirn den höchsten Spiegel an AZT-Q. Es sollte auch noch erwähnt werden, daß der nach der Verabreichung von AZT-CDS in Emulsomen (2,5 ug/g) in das Jejunum erhaltene Spiegel an AZT-Q im Gehirn sogar höher als der Spiegel war, der nach intravenöser Verabreichung von AZT-CDS in DMSO (2,6 ug/g) erhalten wurde (Tabelle 2). Tabelle 2 Vergleich der Spiegel von AZT und AZT-Q im Gehirn und im Blut nach der intrajejunalen Verabreichung von AZT-CDS an Ratten (50 mg/kg) in verschiedenen Vehikeln und in Emulsomen im Vergleich mit einer intravenösen Dosis. Sämtliche Daten beziehen sich auf eine Stunde.

7.9. Beispiel 10: Formulierung von Perfluordecalin in Emulsomen als stabiler Blutersatz

In einen Rundkolben mit einer Kapazität von 0,5 l wurden 20 g Perfluordecalin, 5 g Ei-Lecithin, 5 g Tricaprin, 0,2 g Cholesterol, 0,2 g Ölsäure und 0,02 Tocopherolsuccinat gegeben. Das Lipid-Gemisch wurde in 100 ml Diethylether gelöst. Das organische Lösungsmittel wurde unter verringertem Druck unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Heidolph, Deutschland) bis zur völligen Trockene abgedampft. Zu dem trockenen Lipid-Film wurden 100 ml Kochsalzlösung gegeben und das Gemisch dann hydratisiert, indem es solange geschüttelt wurde, bis sämtliche Lipide in der wäßrigen Phase homogen dispergiert waren. Dann wurde die Dispersion 5 min bei 17 000 min&supmin;¹ unter Verwendung eines Polytron PT 3000 (Kinematica, AG) homogenisiert. Anschließend wurde die Präparation 10 Zyklen einer hochscherenden Homogenisierung bei 800 bar unter Verwendung eines Gaulin-Homogenisators vom Typ Microlab 70 unterzogen. Die Teilchengrößenverteilung der sich ergebenden Emulsomen-Formulierung betrug 102 ± 16 nm. Der sich am Ende ergebende Einschluß von Perfluordecalin in den Blutersatz betrug etwa 100%. Die Teilchengrößenverteilung der Formulierung wurde zeitlich verfolgt und es ergab sich keine Veränderung des mittleren Durchmessers über einen Zeitraum von 3 Monaten bei 4ºC.

7.10. Beispiel 11: Formulierung von Perfluortributylamin in Emulsomen

In einen Rundkolben mit einer Kapazität von 0,5 l wurden 20 g Perfluortributylamin, 5 g Ei-Lecithin, 5 g Tricaprin, 0,2 g Cholesterol, 0,2 g Ölsäure und 0,02 Tocopherolsuccinat gegeben. Das Lipid-Gemisch wurde in 350 ml Diethylether gelöst. Das organische Lösungsmittel wurde unter verringertem Druck unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Heidolph, Deutschland) bis zur völligen Trockene abgedampft. Zu dem trockenen Lipid-Film wurden 100 ml Kochsalzlösung gegeben und das Gemisch dann hydratisiert, indem es solange geschüttelt wurde, bis sämtliche Lipide in der wäßrigen Phase homogen dispergiert waren. Dann wurde die Dispersion 5 min bei 17 000 min&supmin;¹ unter Verwendung eines Polytron PT 3000 (Kinematica, AG) homogenisiert. Anschließend wurde die Präparation 10 Zyklen einer hochscherenden Homogenisierung bei 800 bar unter Verwendung eines Gaulin-Homogenisators vom Typ Microlab 70 unterzogen. Die Teilchengrößenverteilung der sich ergebenden Emulsomen-Formulierung betrug 83,7 ± 43 nm. Der sich am Ende ergebende Einschluß von Perfluordecalin in den Blutersatz betrug etwa 100%.

7.11. Beispiel 12: Vergleich der Stabilität von SME und Submikron-Emulsomen-Präparationen, die das antifungale Mittel Amphotericin B enthalten

In einen Rundkolben mit einer Kapazität von 0,5 l wurden 82 mg Amphotericin B in 100 ml Methanol durch Behandlung im Ultraschallbad gelöst. In einem separaten Becherglas wurden 5 g Ei-Lecithin, 5 g Tricaprin, 0,2 g Cholesterol, 0,2 g Ölsäure und 0,02 g Tocopherolsuccinat zusammen in Chloroform gelöst. Beide organischen Lösungen wurden vermischt, worauf Glasperlen (5 mm im Durchmesser) dazugegeben wurden und das organische Lösungsmittel unter verringertem Druck unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Heidolph, Deutschland) bis zur völligen Trockene abgedampft wurde. Zu dem trockenen Lipid-Film wurden 100 ml Kochsalzlösung gegeben und das Gemisch dann hydratisiert, indem solange geschüttelt wurde, bis sämtliche Lipide in der wäßrigen Phase homogen dispergiert waren. Dann wurde die Dispersion 5 min bei 18 000 min&supmin;¹ unter Verwendung eines Polytron PT 3000 (Kinematica, AG) homogenisiert. Anschließend wurde die Präparation 10 Zyklen einer hochscherenden Homogenisierung bei 800 bar unter Verwendung eines Gaulin-Homogenisators vom Typ Microlab 70 unterzogen. Die sich ergebenden Emulsomen wurden durch Filtration durch eine Membran mit 0,45 um sterilisiert und in Braunglasfläschchen unter einer Stickstoffatmosphäre aufbewahrt. Dann wurde die Teilchengrößeverteilung der Amphotericin-B-Emulsomen-Präparation bestimmt. Die Nanoemulsion hatte einen mittleren Teilchendurchmesser von 107 ± 27 nm. Die differentielle Gewichtsverteilung der Teilchen in den angegebenen Durchmesserbereichen ist in Tabelle 4 und in Fig. 1 angegeben.

Tabelle 4

Differentielle Gewichtsverteilung, bezogen auf den Durchmesser von Lipid-Teilchen in der Amphotericin-B- Nanoemulsion

Teilchendurchmesser (nm) Prozent des Gesamtgewichtes
1 0%
2,2 0%
4,6 0%
10 0%
21,5 0%
46,4 0%
100 99%
215 0,8%
464 0%
1000 0%
2150 0%
4640 0%
10000 0%
Eine Submikron-Emulsion (SME) von Amphotericin B wurde auf folgende Weise hergestellt: In einen Kolben mit einer Kapazität von 250 ml wurden 82 mg Amphotericin B in 100 ml Methanol durch Behandlung in einem Ultraschallbad gelöst. Dann wurde Lecithin (1,5 g) separat in 25 ml Chloroform gelöst. Die Amphotericin-B- und Lecithin-Lösungen wurden vermischt und die organischen Lösungsmittel unter Verwendung eines Rotationsverdampfers bis zur völligen Trockene abgedampft. Dann wurde eine wäßrige Phase, die 2% Pluronic F68, 0,28% Natriumdeoxycholat und 2,25% Glycerol enthielt, hergestellt. Das trockene Lipid-Gemisch wurde mit 100 ml der wäßrigen Phase hydratisiert und mehrere Minuten in einem Ultraschallbad mit Ultraschall behandelt. Dann wurde eine Öl-Phase, die 20 g MCT-Öl und 0,02 g Tocopherolsuccinat enthielt, hergestellt, auf 70ºC erhitzt und zu der vorherigen wäßrigen Dispersion gegeben, die auf 45ºC vorerhitzt worden war. Dann erfolgte die Emulgierung der wäßrigen Phase und der Öl-Phase unter Verwendung des Polytrons. Die sich ergebende Emulsion wurde gekühlt und unter Verwendung eines Gaulin-Homogenisators vom Typ Microlab 70 homogenisiert (10 Zyklen). Die sich ergebende SME-Amphotericin-B-Formulierung wurde durch Filtration durch eine Membran mit 0,45 um sterilisiert und unter einer Stickstoffatmosphäre in Braunglasfläschchen aufbewahrt.
Sowohl die Amphotericin-B-Präparationen in SME als auch in Emulsomen wurden bei verschiedenen Temperaturen aufbewahrt und ihre Stabilität und Teilchengrößenverteilung im Laufe der Zeit beobachtet.
Die erhaltenen Ergebnisse (vgl. Fig. 2) zeigen, daß die Emulsomen-Formulierung stabil war, wenn sie bei 4ºC über drei Monate aufbewahrt wurde, wobei sich die mittlere Teilchengröße nicht änderte. Im Falle der SME wurde jedoch nach dem ersten Monat Lagerung unter den gleichen Bedingungen eine signifikante Größenzunahme festgestellt, die nach 90 Tagen zu einem Zusammenbruch der Emulsion und zur Phasentrennung führte.

7.12. Beispiel 13: Herstellung von Miconazol-enthaltenden Emulsomen

In einen Rundkolben mit einer Kapazität von 0,5 l wurden 0,7 g Miconazol, 3,5 g Ei-Lecithin, 5,25 g Tricaprin, 0,14 g Cholesterol, 0,14 g Ölsäure und 0,014 Tocopherolsuccinat gegeben. Das Lipid-Gemisch wurde in 50 ml Dichlormethan gelöst. Das organische Lösungsmittel wurde unter verringertem Druck unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Heidolph, Deutschland) bis zur völligen Trockene abgedampft. Zu dem trockenen Lipid-Film wurden 70 ml Kochsalzlösung gegeben und das Gemisch dann hydratisiert, indem es solange geschüttelt wurde, bis sämtliche Lipide in der wäßrigen Phase homogen dispergiert waren. Dann wurde die Dispersion 2 min bei 15 000 min&supmin;¹ unter Verwendung eines Polytron PT 3000 (Kinematica, AG) homogenisiert. Anschließend wurde die Präparation 11 Zyklen einer hochscherenden Homogenisierung bei 800 bar unter Verwendung eines Gaulin-Homogenisators vom Typ Microlab 70 unterzogen. Die Teilchengrößenverteilung der sich ergebenden Emulsomen-Formulierung betrug 165 ± 90 nm.

7.13. Beispiel 14: Herstellung von Diazepam-enthaltenden Emulsomen

In einen Rundkolben mit einer Kapazität von 0,25 l wurden 0,25 g Diazepam, 0,5 g Ei-Lecithin, 0,43 g Tricaprin, 0,32 g Trimyristin, 0,02 g Cholesterol, 0,014 g Ölsäure und 0,08 Tocopherolsuccinat gegeben. Das Lipid-Gemisch wurde in 100 ml Dichlormethan gelöst. Das organische Lösungsmittel wurde unter verringertem Druck unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Heidolph, Deutschland) bis zur völligen Trockene abgedampft. Zu dem trockenen Lipid-Film wurden 50 ml Kochsalzlösung gegeben und das Gemisch dann hydratisiert, indem es solange geschüttelt wurde, bis sämtliche Lipide in der wäßrigen Phase homogen dispergiert waren. Anschließend wurde die Dispersion in einem Gaulin-Homogenisator vom Typ Microlab 70 (11 Zyklen bei 800 bar) homogenisiert und dann 10 min bei 3000 min&supmin;¹ zentrifugiert, worauf der Überstand durch einen Filter mit 0,2 um filtriert wurde. Die Teilchengrößeverteilung der sich ergebenden Emulsomen- Formulierung betrug 91 ± 30 nm.

7.14, Beispiel 15: Herstellung von Phenytoin enthaltenden Emusolen

In einen Rundkolben mit einer Kapazität von 0,5 l wurden 0,7 g Natriumdiphenylhydantoin (Phenytoin), 3,5 g Ei- Lecithin, 5,25 g Tricaprin, 0,14 g Cholesterol und 0,14 g Ölsäure sowie 0,14 Tocopherolsuccinat gegeben. Das Lipid- Gemisch wurde in 150 ml Methanol gelöst. Dann wurde das organische Lösungsmittel unter verringertem Druck unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Heidolph, Deutschland) bis zur völligen Trockene abgedampft. Zu dem trockenen Lipid-Film wurden 70 ml Kochsalzlösung gegeben, worauf das Gemisch hydratisiert wurde, indem es solange geschüttelt wurde, bis sämtliche Lipide in der wäßrigen Phase homogen dispergiert waren. Dann wurde die Dispersion unter Verwendung eines Gaulin-Homogenisators vom Typ Microlab 70 (11 Zyklen bei 800 bar) homogenisiert. Die Teilchengrößenverteilung der sich ergebenden Emulsomen- Formulierung betrug 94 ± 36 nm.

8. Einschluß von wasserlöslichen Medikamenten und biologischen Mitteln

8.1. Beispiel 16: Herstellung von Adaprololmaleat- enthaltenden Emulsomen

In einen Rundkolben mit einer Kapazität von 0,5 l wurden 0,8 g Ei-Lecithin, 0,8 g Tricaprin, 33 mg Cholesterol, 4 mg Ölsäure und 2 mg Tocopherolsuccinat gegeben. Das Lipid-Gemisch wurde in 100 ml Chloroform gelöst. Dann wurde das organische Lösungsmittel unter verringertem Druck unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Heidolph, Deutschland) bis zur völligen Trockene abgedampft. Zu dem trockenen Lipid-Film wurden 100 ml Phosphat-gepufferter Kochsalzlösung, die 0,4 g Adaprololmaleat und 0,1% EDTA enthielt, gegeben und das Gemisch dann hydratisiert, indem es solange geschüttelt wurde, bis sämtliche Lipide in der wäßrigen Phase homogen dispergiert waren. Anschließend wurde die Dispersion unter Verwendung eines Gaulin-Homogenisators vom Typ Microlab 70 (13 Zyklen bei 800 bar) homogenisiert. Der pH-Wert wurde auf 6,5 eingestellt. Die Teilchengrößeverteilung der sich ergebenden Emulsomen-Formulierung betrug 89 ± 69 nm.

8.2. Beispiel 17: Pharmakologische Wirkung von Adaprololmaleat enthaltenden Emulsomen auf den Augeninnendruck in einem Kaninchenmodell

Die Wirkung von Adaprololmaleat (0,4%) in der Emulsomen- Formulierung von Beispiel 16 auf den Augeninnendruck (IOP) wurde in Kaninchen untersucht. Acht erwachsene männliche Neuseeland-Albino-Kaninchen (2,5-3,0 kg) erhielten eine einzelne Dosis verabreicht, worauf der IOP der Kaninchen zu vorbestimmten Stunden des Tages gemessen wurde. Die IOP-Werte der einzelnen Kaninchen wurden aufgezeichnet und für diesen Zeitpunkt als Grundlinie definiert. Die IOP- Änderungen wurden in Form des IOP-Unterschiedes zwischen jedem Zeitpunkt und der Grundlinie ausgedrückt. Der IOP wurde unter Verwendung eines Pneumatometers (Digilab, Modell 30R) gemessen. Die IOP-Meßwerte wurden mit den Druckmeßwerten, die unter Verwendung einer Eichapparatur von Digilab erhalten wurden, abgestimmt. Wie in Fig. 3 dargestellt, ergab die topische Behandlung mit Adaprololmaleat in Emulsomen eine signifikante Abnahme des Augeninnendrucks. Die erhaltene hypotensive Wirkung auf das Auge dauerte 5 h.

8.3. Beispiel 18: Lidreflexindex von Adapolol-enthaltenden Emulsomen bei Meerschweinchen im Vergleich zu Adaprolol in Lösung

Die Hauptnebenwirkung von Adaprololmaleat besteht darin, daß bei der topischen Aufbringung auf das Auge eine Reizung und ein unangenehmes Gefühl hervorgerufen werden. Auf der Suche nach Formulierungen mit einem niedrigen Reizpotential wurde die Reizwirkung von Adaprololmaleat in verschiedenen ophthalmischen Präparationen untersucht. Die akute Reizwirkung wurde auf der Grundlage des Meerschweinchen-Lidreflextestes quantifiziert. Bei diesem Test wird die Anzahl von Lidreflexen während eines 5-minütigen Zeitraums im Anschluß an die Verabreichung eines 25-ul- Tropfens der Testlösung gezählt. Jedes Auge wurde zuerst mit normaler Kochsalzlösung geprüft und kann mit der Testformulierung, und zwar mit einem mindestens 30- minütigen Intervall zwischen den zwei Versuchen.
Der Lidreflexindex ist definiert als das Verhältnis der Anzahl an Lidreflexen (Medikament) dividiert durch die Anzahl an Lidreflexen (Kochsalzlösung) und wird als Indikator für die Reizung durch das Medikament verwendet. Wie in Tabelle 4 dargestellt, beträgt der Lidreflexindex einer 0,4%igen Adaprololmaleat-Lösung 3,48. Dieser Wert, der den Reizindex der Formulierung widerspiegelt, wurde nach der Einführung des Medikaments in das Emulsomen-Abgabesystem auf 2,00 verringert, was zeigt, daß die Emulsomen- Formulierung von den Kaninchen besser toleriert wird und weniger unangenehm ist als das freie Medikament in Lösung.

Tabelle 5

Prüfung der Lidreflexrate von 0,4% Adaprololmaleat in wäßriger Lösung im Vergleich zur Emulsomen- Formulierung

Formulierung Lidreflexindex
Adoprolol in wäßriger Lösung 3,48 ± 0,86
Adoprolol im Emulsomen 2,00 ± 0,78
Leere Emulsomen 1,66 ± 0,50

8.4. Beispiel 20: Sicherheit von Emulsomen

Zur Überprüfung einer möglicherweise vorhandenen klinischen Toxizität von HU-211-Formulierungen wurde eine Sicherheitsuntersuchung an Tieren durchgeführt. Emulsomen, die das nicht-psychotrope Cannabinoid HU-211 enthielten, wurden wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt. Dann wurden drei männlichen Sprague-Dawley-Ratten (200-300 g) intravenös Dosen zu 5 ml/kg der Emulsomen-Formulierung mit einer Geschwindigkeit von I ml/min injiziert, und zwar unter Verwendung der Femor-Vene und unter leichter Ether- Anästhesie. Die klinische Nachuntersuchung wurde 4 bis 5 Stunden nach der Verabreichung der HU-211-Emulsomen durchgeführt. Die Formulierung wurde von den Tieren gut vertragen und es konnten keine lokalen oder systemischen Abnormalitäten festgestellt werden.

8.5. Beispiel 21: Lyophilisation von Emulsomen

In einen Rundkolben mit einer Kapazität von 0,5 l wurden 180 mg AZT-CDS, 3,5 g Ei-Lecithin, 3,5 g Tricaprin, 0,14 g Cholesterol, 0,14 g Ölsäure und 0,02 g Tocopherolsuccinat gegeben. Das Lipid-Gemisch wurde in 50 ml Dichlormethan gelöst. Dann wurde das organische Lösungsmittel unter verringertem Druck unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Heidolph, Deutschland) bis zur völligen Trockene abgedampft. Zu dem trockenen Lipid-Film wurden 70 ml 0,25 M Lactose-Lösung gegeben, worauf das Gemisch hydratisiert wurde, indem es solange geschüttelt wurde, bis sämtliche Lipide in der wäßrigen Phase homogen dispergiert waren. Dann wurde die Dispersion 5 min bei 17 000 min&supmin;¹ unter Verwendung eines Polytron PT 3000 (Kinematica, AG) homogenisiert. Anschließend wurde die Präparation 10 Zyklen einer hochscherenden Homogenisierung bei 800 bar unter Verwendung eines Gaulin-Homogenisators vom Typ Microlab 70 unterzogen. Die Formulierung wurde dann in Portionen zu 10 ml auf geteilt und die Gefäße unter Verwendung eines Beta-Gefriertrockners von Christ (Deutschland) gefriergetrocknet. Die Proben wurden mit Wasser zur Injektion rekonstituiert und die Teilchengrößeverteilung der sich ergebenden rekonstituierten Emulsomen-Formulierung bestimmt. Es wurde eine durchschnittliche Größe von 60 ± 47 nm gemessen, was der vor der Lyophilisierung erhaltenen mittleren Größe sehr ähnlich war.

8.6. Beispiel 22: Herstellung von Polymeremulsionen zur geregelten Freisetzung von Medikamenten

In einen Rundkolben mit einer Kapazität von 0,5 l wurden 0,5 g Polylactid ("Resomer L 104" MW = 2000 Da, Boehringer Ingelheim, Deutschland) und 0,5 g Ei-Lecithin, 0,5 g Tricaprin, 0,2 Cholesterol, 0,2 g Ölsäure und 0,02 g Tocopherolsuccinat gegeben. Das Lipid-Gemisch wurde in 50 ml Dichlormethan gelöst. Dann wurde das organische Lösungsmittel unter verringertem Druck unter Verwendung eines Rotationsverdampfers (Heidolph, Deutschland) bis zur völligen Trockene abgedampft. Zu dem trockenen Lipid wurden 50 ml Kochsalzlösung gegeben, worauf das Gemisch hydratisiert wurde, indem es solange geschüttelt wurde, bis sämtliche Lipide in der wäßrigen Phase homogen dispergiert waren. Dann wurde die Dispersion 5 min bei 17 000 min&supmin;¹ unter Verwendung eines Polytron PT 3000 (Kinematica, AG) homogenisiert. Anschließend wurde die Präparation 10 Zyklen einer hochscherenden Homogenisierung bei 800 bar unter Verwendung eines Gaulin-Homogenisators vom Typ Microlab 70 unterzogen.

8.7. Beispiel 23: Maßstabsvergrößerung von Emulsomen

In einen hochscherenden Homogenisator vom Typ Molton- Gaulin im technischen Maßstab wurden große Mengen (Liter) an Emulsomen gemäß den Beispielen 1 bis 22 hergestellt. Die erhaltenen Chargen wiesen am Ende die gleiche Teilchengröße und Verteilung auf, wie die mit dem Gaulin vom Typ Microlab 70 im Labormaßstab erhaltenen.

9. Bezugnahmen

In dem zum Verständnis oder zur vorstehenden Offenbarung der Erfindung erforderlichen Ausmaß werden sämtliche Publikationen, Patente und Patentanmeldungen, die hier erwähnt werden, ausdrücklich in dem gleichen Umfang in Bezug genommen als wenn sie hier einzeln in Bezug genommen worden wären.

Claims

1. Pharmazeutische Zusammensetzung zur Verabreichung eines Medikaments, die eine Nanoemulsion einer Vielzahl von nicht zellulären Lipidpartikeln mit einem mittleren Durchmesser von etwa 10 bis 250 nm, bestimmt auf einer Gewichtsbasis, in einer pharmazeutisch annehmbaren Trägerlösung aufweist, wobei jedes der genannten Lipidteilchen einen Lipidkern, der aus einem Lipid zusammengesetzt ist, das sich bei einer Temperatur von wenigstens 25ºC in einem festen Zustand befindet, aufweist, wobei der genannte Lipidkern von wenigstens einer Oberflächenschicht umgeben ist, die eine Phospholipid-Doppelschicht enthält.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der der mittlere Teilchendurchmesser der genannten Lipidteilchen in den Bereich von 20 bis 180 nm, bestimmt auf einer Gewichtsbasis, fällt.

3. Zusammensetzung nach entweder Anspruch 1 oder 2, bei der der Teilchendurchmesser von wenigstens 99% der genannten Lipidteilchen in den Bereich von etwa 50 bis 150 nm, bestimmt auf einer Gewichtsbasis, fällt.

4. Zusammensetzung nach irgendeinem vorausgehenden Anspruch, bei der der Lipidkern einen Fettsäureester aufweist.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, bei der der Lipidkern eine Übergangstemperatur von der festen in die fluide Phase von unter 37ºC aufweist.

6. Zusammensetzung nach Anspruch 4, bei der der Lipidkern ein Triglycerid aufweist, das eine C&sub1;&sub0;&submin;&sub1;&sub8;-Fettsäureeinheit aufweist.

7. Zusammensetzung nach Anspruch 6, bei der das gesamte Triglycerid aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Tricaparin, Trilaurin, Trimyristin, Tripalmitin und Tristearin besteht.

8. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das Molverhältnis von Phospholipid zu Gesamtlipid im Bereich von 0.1 : 1 bis 0.5 : 1 liegt.

9. Zusammensetzung nach Anspruch 6, bei der das Gewichtsverhältnis von Phospholipid zu Triglycerid im Bereich von 0.5 : 1 bis 1.5 : 1 liegt.

10. Zusammensetzung nach Anspruch 4, bei der das Pospholipid ein Phosphatidylcholin umfasst.

11. Zusammensetzung nach Anspruch 10, bei der das Phosphatidylcholin Ei-PC ist.

12. Zusammensetzung nach Anspruch 10 oder 11, bei der das genannte Phosphatidylcholin eine Übergangstemperatur unter 25ºC aufweist oder gesättigt ist.

13. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das genannte Lipidteilchen Cholesterin oder Cholesterylester enthält.

14. Zusammensetzung nach irgendeinem vorausgehenden Anspruch, bei der das genannte Lipidteilchen ein Medikament enthält.

15. Zusammensetzung nach irgendeinem vorausgehenden Anspruch, bei der das genannte Lipidteilchen im wesentlichen frei von Lipase- und Phospholipase-Aktivität ist.

16. Zusammensetzung nach irgendeinem vorausgehenden Anspruch, bei der das genannte Lipidteilchen mit einem Polymer überzogen ist.

17. Zusammensetzung nach Anspruch 16, bei der das gesamte Polymer aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polylactid, Polyglycolid, Polycaprolacton, Gelatine, Albumin und Collagen besteht.

18. Zusammensetzung nach Anspruch 1 zur parenteralen Verabreichung eines Sauerstoff transportierenden Perfluorkohlenstoffs, bei der der genannte Lipidkern einen Sauerstoff transportierenden Perfluorkohlenstoff enthält.

19. Zusammensetzung nach Anspruch 18, bei der der genannte Perfluorkohlenstoff Perfluordecalin oder Perfluortributylamin ist.

20. Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 18 oder 19 zur Herstellung eines Blutersatzstoffs zur Aufrechterhaltung der Lebensfähigkeit von lebendem Gewebe.

21. Zusammensetzung, die ein Medikament enthaltende dehydratisierte Lipidteilchen zur Verabreichung als Nanoemulsion umfaßt, wobei die Lipidteilchen einen Lipidkern, der von wenigstens einer Phospholipid-Doppelschicht umgeben ist, aufweisen, wobei der Lipidkern von einem Lipid in fester Phase bei einer Temperatur von wenigstens etwa 25ºC gebildet wird und die genannten Lipidteilchen einen mittleren Durchmessser bei Rehydratisierung von etwa 10 bis 250 nm aufweisen.

22. Zusammensetzung nach Anspruch 21, die außerdem ein Gefrierschutzmittel enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Glukose, Saccharose, Lactose, Maltose, Trehalose, Dextran, Dextrin, Cyclodextrin, Polyvinylpyrrolidon und Aminosäuren besteht, wobei das genannte Gefrierschutzmittel in einem Bereich von 0.1 Gew.-% bis 10 Gew.-%, verglichen mit dem Lipid, vorhanden ist.

23. Zusammensetzung nach Anspruch 1 zur Einträufelung in das Auge, bei der die gesamte physiologisch akzeptable Trägerlösung eine optisch kompatible Trägerlösung ist.

24. Zusammensetzung nach Anspruch 23, bei der die genannten Lipidteilchen ein im Auge wirksames Medikament enthalten.

25. Zusammensetzung nach Anspruch 24, bei der das genannte Medikament ein β-Blocker ist.

26. Verwendung einer Zusammensetzung nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 17 oder 21 bis 25 zur Herstellung eines Arzneimittels zur Verwendung in einem Verfahren zur Behandlung eines tierischen Körpers.

27. Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 18 oder 19 als Blutersatzstoff zur extrakorporalen Aufbewahrung von lebenden Geweben.