DE69512685T3

DE69512685T3 - Mittel zur verabreichung von wirksubstanzen an bzw. durch die haut

Info

Publication number: DE69512685T3
Application number: DE69512685T
Authority: DE
Inventors: Elka Touitou
Original assignee: Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Current assignee: Yissum Research Development Co of Hebrew University of Jerusalem
Priority date: 1994-06-22
Filing date: 1995-06-21
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2015-06-22
Also published as: US5540934A; IL114229A; IL114229A0; WO1995035095A1; EP0804160B1; AU2977695A; EP0804160B2; CA2193359A1; ZA955193B; EP0804160A1; DE69512685T2; US5716638A; DE69512685D1

Description

Die Erfindung betrifft neue Zusammensetzungen, enthaltend Phospholipide, kurzkettige Alkohole (Ethanol, Isopropanol) und Wasser. Diese Zusammensetzungen können ebenso Polyole enthalten. Bevorzugte Zusammensetzungen enthalten Phospholipid, Ethanol (EtOH), Wasser (DDW) und Propylenglykol (PG).
Diese Erfindung betrifft pharmazeutische, kosmetische, veterinärmedizinische oder phytopharmazeutische Zusammensetzungen für die Zuführung an Haut, Membranen oder Geweben, welche die Zuführung des aktiven Mittels am Ort der Anwendung verstärken, wobei das Mittel ein Reservoir in der Haut (Membran, Gewebe) bilden kann oder systemisch in die Blutzirkulation absorbiert werden kann.
Die Zusammensetzungen sind hydro-alkoholische oder hydro/alkoholische/glykolische Phospholipidsysteme, bei denen die Konzentration der Alkohole, Glykole oder deren Kombination relativ hoch ist. Die Hauptkomponenten dieses Systems sind: Phospholipide [mit unterschiedlichen chemischen Strukturen, wie Phosphatidylcholin (PC), hydriertes PC, Phosphatidsäure (PA), Phosphatidylserin (PS), Phosphatidylethanolamin (PE), Phosphatidylglycerin (PPG), Phosphatidylinositol (PI), hydriertes PC und andere], Ethanol (oder andere kurzkettige Alkohole), Wasser und Propylenglykol (oder andere Glykole).
Die neue Zusammensetzung ermöglicht die Zuführung von höheren Konzentrationen eines aktiven Mittels auf/durch eine Membran (Haut). Die Zuführung kann abgestuft werden durch Änderungen in dem Alkohol:Wasser- oder Alkohol-Polyol:Wasser-Verhältnis.
Stand der Technik
Es gibt eine Anzahl von verstärkenden Mitteln bei der Arzneimittelabgabe, von denen manche in der Forschung verwendet werden und manche im Handel, um die Menge eines auf oder durch die Haut zugeführten Arzneimittels zu unterstützen und zu vergrößern. Beispiele für solche verstärkenden Mittel sind: DMSO, Pyrrolidonderivate, n-Decyl-MSO, einige grenzflächenaktive Substanzen, Oleinsäure, Ethanol, Azone^R und andere (Barry, 1989) .
Phospholipide sind wegen ihrer breiten Verwendung in liposomalen Systemen und auch als Emulgatoren für die Herstellung von Emulsionen bekannt. Alle diese Systeme, die für pharmazeutische oder kosmetische Zwecke verwendet werden, sind wäßrige Systeme mit einer, wenn überhaupt geringen Konzentration an Alkohol und/oder Glykol für die Konservierung und/oder Verbesserung der Textur der Formulierung. Emulsionen, die Phospholipide enthalten, werden durch Mischen einer wäßrigen und einer öligen Phase hergestellt, in manchen Fällen gefolgt von der Verwendung einer Homogenisiervorrichtung.
Die Herstellung von liposomalen Systemen umfaßt die Verwendung von organischen Lösungsmitteln, wie Chloroform, Alkohole und andere. Der Stand der Technik lehrt in eine andere Richtung als zu hohen Konzentrationen an Alkohol in den resultierenden liposomalen Zubereitungen. Bei einigen Herstellungsverfahren wird eine organische Phospholipidlösung verdampft, wodurch ein Lipidfilm gebildet wird, welcher dann gewässert wird, wodurch ein wäßriges vesikuläres System erhalten wird (Riaz et al., 1988). Bei alternativen Verfahren werden Liposomen durch Injektion einer ethanolischen Lipidlösung in eine wäßrige Lösung hergestellt, wor aus eine verdünnte ethanolische Lösung (2,5 bis 7,5% Ethanol) resultiert (Batzri et al., 1973) oder durch Verdünnung von Proliposomen (Leigh, 1991). Der Alkohol wird dann durch unterschiedliche Methoden, wie Dialyse (Kremer et al., 1977) entfernt oder wird verdünnt. Der Alkohol ist – falls überhaupt vorhanden – nur in geringen Konzentrationen vorhanden, weniger als etwa 20% in dem Endprodukt (z.B. 7,5%, Kremer et al., 1977, Leigh, 1991).
EP-A-O 582 239 betrifft eine pharmazeutische und/oder kosmetische Zusammensetzung für gegenwärtig gebräuchliche Verwendungen, die Linolsäure als aktiven Bestandteil und einen Träger umfaßt. Die höchste bei dieser Zusammensetzung verwendete Alkoholkonzentration ist bis zu 20%.
WO 91/11993 betrifft eine alkoholische wäßrige Phospholipidzusammensetzung vom Gel-Typ. Der Alkohol ist Ethanol, 1-Propanol oder 2-Propanol. Die Zusammensetzung ist eine wäßrige Lösung eines liposomalen Gels, welches aus 15,00 bis 30,00 Gew.-Teilen eines Phospholipidkonzentrats besteht, 14,00 bis 20,00 Gew.-Teilen eines Alkohols, wobei der Rest 50 bis 71,00 Gew.-Teile einer wäßrigen Lösung ist. Außerdem wird die Verwendung dieser Phospholipidzusammensetzung für die Herstellung liposomaler Lösungen durch Verdünnung mit einer wäßrigen Lösung und gegenwärtig gebräuchliche Zubereitungen, die diese enthalten, offenbart.
WO 92/18103 betrifft ein Verfahren zur Ausbildung von Liposomen, zweischichtigen Strukturen oder einem Film, der durch die Vereinigung solcher Strukturen gebildet wird, welches das Entfernen eines Anteils der organischen Flüssigkeit aus einer Zusammensetzung umfaßt, umfassend: a) mindestens ein Doppelschichten-bildendes Lipid; b) mindestens eine flüchtige wassermischbare organische Flüssigkeit; und c) ein hydrophiles Medium, woraufhin die Zusammensetzung spontan Liposomen oder doppelschichtige Struk turen ausbildet. Das hydrophile Medium kann Wasser, Glycerin, Propylenglykol, ein Polyethylenglykol oder eine Mischung aus zwei oder mehreren daraus sein. Eine Zusammensetzung zur Verwendung bei diesem Verfahren wird ebenso beschrieben, zusammen mit Liposomen oder doppelschichtigen Strukturen, die daraus gebildet sind. Die Zusammensetzung kann biologisch aktive Zutaten enthalten, wie Medikamente und/oder Duftstoffe.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung betrifft Zusammensetzungen, welche hydroalkoholische oder hydro/alkoholisch/glykolische Phospholipidsysteme sind, bei denen die Konzentration an Alkohol oder dessen Kombination mit Polyol relativ hoch ist. Wir nennen diese Zusammensetzungen: ethosomale Systeme. Die in dieser Erfindung beschriebenen Systeme sind pharmazeutische, kosmetische, phytopharmazeutische oder veterinärmedizinische Zusammensetzungen für die Anwendung an der Haut (oder anderen Geweben), umfassend Kombinationen von Phospholipiden, Alkoholen (Ethanol, Tsopropanol), Wasser und Glykol (Polyolen) als Hauptbestandteile. Ein ethosomales System ist ein System, welches die Hautpermeation verstärkt und welches das Potential zur Ausbildung von Ethosomen besitzt, die "weiche" Vesikel sind, die, ausgehend von Phospholipiden, in Gegenwart von Wasser und Ethanol (Alkohol) und manchmal Glykolen (Polyolen) gebildet werden. Die Größe der Vesikel hängt von dem Wasser:Alkohol-Verhältnis ab (siehe Tabellen 3 bis 5) und von der Phospholipidkonzentration. Auf der Haut ändern die Ethosomen ihre Größe, indem sie sich vereinigen als Resultat einer Änderung in dem Lösungsmittelverhältnis. In der Zubereitung ändert sich die Vesikelgröße nicht, da das Verhältnis zwischen den Lösungsmitteln konstant ist. Das Einziehen und die Verdunstung des Alkohols nach Anwendung auf der Haut erlaubt den Übergang von kleinen zu großen Vesikeln, die an Größe zunehmen, bis ein Film ausgebildet wird.
Eine wichtige Eigenschaft der Ethosomen ist eine erhöhte Membranpermeabilität für verschiedene Verbindungen. Ethosomale Systeme vesikulärer Natur können, abhängig von dem Verhältnis der Komponenten und der chemischen Struktur der Phospholipide, aus sehr kleinen Einheiten (nm) bis zu größeren Vesikeln (mµs) (siehe Tabellen 3 bis 5) aufgebaut sein. Eine hohe alkoholische (organisches Lösungsmittel) Konzentration begünstigt die Produktion von Ethosomen im nm-Bereich, während hohe wäßrige und Phospholipidkonzentrationen die Bildung von großen Ethosomen begünstigen. Beispielsweise besitzt Formulierung 509 (Tabelle 4), welche aus 60% organischem Lösungsmittel und 38% Wasser besteht, eine mittlere Population im Bereich von 10 nm, während Formulierung 510, welche aus 50% organischem Lösungsmittel und 48% Wasser besteht, eine mittlere Population von 1 µm besitzt. Bei System 509 war die Konzentration an Ethanol 48%, während die Ethanolkonzentration in Formulierung 510 nur 20% beträgt, was zeigt, daß die Alkoholkonzentration von großer Wichtigkeit für die Bestimmung der Vesikelgröße ist. Die Phospholipide, die benutzt werden können, sind: Phosphatidylcholin (PC), Phosphatidylserin (PS), Phosphatidsäure (PA), Phosphatidylethanolamin (PE), Phosphatidylglykol (PPG), hydriertes PC und andere. Einige bevorzugte Phospholipide sind Sojaphospholipide, wie beispielsweise Phospholipon 90 (PL-90). Die Konzentration an Phospholipid liegt im Bereich zwischen etwa 0,5 bis 10% Gew./Gew. Ebenso kann Cholesterin in Konzentrationen, die im Bereich zwischen ungefähr 0,1 bis 1% liegen, zu der Zubereitung zugefügt werden. Die Alkohole, die verwendet werden, sind: Ethanol und Isopropanol. Beispiele für Glykole sind Propylenglykol und Transcutol^R. Die Quelle für die Phospholipide kann Ei, Sojabohne, Halbsynthetisches und Synthetisches sein. Nichtionische grenzflächenaktive Substanzen können in diesen Zubereitungen mit den Phospholipiden kombiniert werden, z.B. PEG-Alkylether (Brij-52). Kationische Lipide, wie Cocoamide, Poe-Alkylamine, Dodecylamin, Cetrimid und ähnliche. Die Kon zentration an Alkohol (EtOH etc.) in dem Endprodukt reicht von etwa 26 bis 50%. Die Konzentration der nichtwäßrigen Phase (Alkohol- und Glykol-Kombination) kann von ungefähr 26 bis 70% reichen. Der Rest des Trägers enthält Wasser und mögliche Zusatzmittel. Die Vesikelbildung ist abhängig von dem Wasser:Alkohol-Verhältnis. Dieses Verhältnis wird im Produkt konstant gehalten und deshalb treten in der Population keine Änderungen auf. Nichtsdestotrotz erlaubt das Einziehen und die Verdunstung des Alkohols nach der Anwendung auf der Haut den Übergang von kleinen Vesikeln zu größeren, was schließlich in Filmbildung resultiert. Im Gegensatz zum gegenwärtigen Stand der Technik, wo "harte" Liposomen durch den Zusatz von verschiedenen Substanzen, wie Cholesterin, zu den Phospholipiden und in Abwesenheit von Alkohol erhalten werden, betrifft diese Erfindung "weiche" Vesikel, die in einem hydroalkoholischen Medium einfach gebildet werden. Eine der wichtigen Eigenschaften dieses Systems ist es, daß kleine Einheiten in die Haut einziehen können, während größere Vesikel in der Haut ein Reservoir bilden können und auf der Hautoberfläche als Resultat der Lösungsmittelverdunstung, die nach Applikation stattfindet, einen Film bilden können.
Diese Träger können verwendet werden, um verschiedene aktive Mittel zu übertragen, wie: Peptide, Alterungshemmer, Gerbemittel, Vitamine, antivirale Arzneimittel, Mittel zur Behandlung von Psoriasis, Hormone, medizinisch aktive Komponenten von Pflanzen, wie Fettharze, etherische Öle, Glykoside, Alkaloide, Terpene und andere.
Beispiele für andere aktive Mittel, die mit diesen Systemen verwendet werden können, sind wie folgt: Arzneimittel, wie Nikotin, Nitroglycerin, Östradiol (oder ähnliches), Testosteron (oder ähnliches), Progesteron, Nifedipin, Minoxidil, Tetrahydrocannabinol (THC) oder andere Cannabinoide, Xanthine, Anxiolytika (Diazepam und andere), Antiepileptika (Valnoktamide und andere), Diclofenac (und ande dere NSAIDs), Antibiotika, Corticosteroide, Tocopherol, 5-FU, Acyclovir, Colchicin, Prazosin, Papaverin, Miconazolnitrat, Ketoconazol und andere Antipilzmittel, Enzyme, wie SOD; Peptide und Aminosäuren.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung eine liposomale Zusammensetzung, wie oben beschrieben, wobei das Einziehen durch die Haut mindestens das vierfache einer ähnlichen Liposomenzusammensetzung beträgt, die weniger als 5% Alkohol enthält.
Eine liposomale Zusammensetzung, bei der die Alkoholverbindung Ethanol ist, und bei der das Gemisch solcher Verbindungen Ethanol und Propylenglykol umfaßt, bei der die Ethanolkonzentration in der Endzubereitung zwischen 26 und 50 Gew.-% des Endprodukts liegt und der Wasseranteil mindestens 20% Gew./Gew. beträgt, wird besonders bevorzugt.
Darüberhinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren für die Herstellung einer kosmetischen oder medizinischen Zusammensetzung für gegenwärtig gebräuchliche Anwendungen auf der Haut, für die schnelle Einführung in die Haut oder für ein beschleunigtes Einziehen durch die Haut, wobei diese einen aktiven Bestandteil in einer liposomalen Zusammensetzung, wie oben beschrieben, besitzt, welche umfaßt: Mischen eines Phospholipids, eines Alkohols, ausgewählt aus Ethanol und Isopropanol, oder eines solchen Alkohols und eines Glykols, Wasser und eines aktiven Bestandteils, so dass ein Kolloidsystem, welches Vesikel enthält, gebildet wird.
Methoden
In-vitro-Hautpenetrations/Permeations-Messungen
Hautpermeationsexperimente wurden in unserem Laboratorium, wie schon früher beschrieben, durchgeführt (Touitou, 1986; Touitou und Fabin, 1988).
Haut vollständiger Stärke
Die in diesen Untersuchungen verwendeten Tiere waren haarlose Mäuse, die vom Weizmann Institut, Rehovot, Israel erhalten wurden. Die Haut von 5- bis 7-Wochen-alten männlichen Mäusen wurde vor dem Experiment ausgestanzt, auf Integrität untersucht und für die Diffusionszellenanordnung geschnitten. Bei den meisten Experimenten wurde Haut von der abdominalen Seite verwendet.
In-vitro-Permeationsexperimente in horizontalen Diffusionszellen
Die Valia-Chien-Zellenanordnung wurde verwendet, um die Experimente bezüglich des Eindringens von Arzneimitteln aus verschiedenen Donor-Zusammensetzungen durch die Haut haarloser Mäuse und der Konzentration in der Haut durchzuführen. Mäusehaut, die wie oben beschrieben behandelt wurde, wurde in Zellen mit einer Oberfläche von 0,64 cm² und einem Halbzellenvolumen von 3 ml angeordnet. Die Empfängerkammern enthielten ein Medium (hydroalkoholisch, Wasser oder Pufferlösungen), um Pseudo-Sinkbedingungen sicherzustellen. Während des Experiments wurden Proben genommen und mit Szintillationsflüssigkeit (Packard, USA) gemischt und in dem "Kontron Betamatic Scintillation Counter" (Lumitron Scientific Industries) gemessen oder direkt durch HPLC gemessen. Die Probenvolumen wurden mit frischer Lösung ersetzt. Die Resultate wurden mit dem "Transderm"-Computerprogramm (Touitou und Fabin, 1988) ausgewertet. Jedes Experiment wurde vervierfacht. Der zweiendige gepaarte Wilcoxon-Test wurde zur Bestimmung der statistischen Signifikanz des Effekts der verstärkenden Mittel auf die Änderungen des Permeabilitätskoeffizienten verwendet. Für diese Analysen wurde das "Balance"(IBM)-Computerprogramm verwendet.
Bestimmung der Hautpermeation in Franz-Zellen
Der Permeationsfluß von Arzneimitteln und die Menge des Arzneimittels in der Haut aus dem Testsystem wurde in vertikalen Zellen (Franz-Diffusionszellen) gemessen. Die Bedingungen des experimentellen Systems waren: Empfängertemperatur 37°C und Empfängervolumen 4 bis 8 ml. Die Proben wurden entweder durch Szintillationszählung oder durch HPLC gemessen. Die Resultate sind als Zahlenmittel von 4 Experimenten gezeigt und wurden mit Hilfe der Computerprogramme Transderm und Balance (IBM) analysiert.
Größenverteilung der Liposomen
Die Größenverteilung der Ethosomen wurde in einem "Malvern-Autosizer" (Malvern) gemessen. (Siehe Tabelle 3 bis 5) .
Verfahren der Herstellung und Zusammensetzungen: Beispiele für Zusammensetzungen sind in den Tabellen 1 und 2 angegeben.

a) Ein ethosomales System, das relativ hohe Konzentrationen an Ethanol oder Ethanol und Propylenglykol enthält, wurde wie folgt erhalten: Ein lipophiles Arzneimittel (10%) und PL-90 (5%) wurden in einer EtOH-PG (62,4% -Mischung bei Raumtemperatur gelöst. DDW (22,6% wurde dann unter heftigem Rühren zugefügt. Siehe Beispiel II – Immunmittel
b) Ethosomale Systeme, die eine relativ hohe Konzentration an Ethanol (26 bis 50%) oder Ethanol und Propylenglykol (26 bis 70%) enthalten, wurden wie folgt erhalten: PL-90 (0,5 bis 10%) wurde in der EtOH-PG-Mischung gelöst. Hydrophile Arzneimittel wurden in DDW gelöst und zu der PL-90-Lösung zugesetzt.
c) Ethosomale Systeme wurden durch Mischen von PL-90 und Wasser (Heidolph-Mixer) in Konzentrationen wie in "b" hergestellt, und es wurde bei 60 bis 70°C erhitzt, bis sich eine Dispersion einstellte. Die Dispersion wurde dann gekühlt (Eisbad) unter konstantem Mischen für 30 Minuten. Zu der obigen Dispersion wurde eine Lösung von 2% Minoxidil in Ethanol-Propylenglykol (Konzentration wie oben) hinzugefügt unter starkem Mischen. Ein vesikuläres System wurde erhalten. Die Zubereitung kann durch eine Homogenisiervorrichtung geführt werden (wie Gaoline).
d) Minoxidilethosomen wurden durch leichtes Erhitzen, oder bei Raumtemperatur, einer Lösung von Sojabohnenlecithin (Phospholipon 90) und Minoxidil in einer Propylenglykol-Ethanol-Mischung hergestellt. Destilliertes Wasser oder Pufferlösung wurde zu dem obigen System hinzugefügt. Ein vesikuläres System bildete sich. Die Zubereitung kann durch eine Homogenisiervorrichtung geführt werden (wie Gaoline). Die Konzentrationen der Bestandteile sind wie in "c".
e) Ein vesikuläres System, das relativ hohe Konzentrationen an Ethanol oder Ethanol und Propylenglykol enthält, wurde wie folgt erhalten: Eine Dispersion, die Sojaphospholipid (Phospholipon 90), Minoxidil, Ethanol, Propylenglykol, doppelt destilliertes Wasser oder eine Pufferlösung enthält, wird durch eine Homogenisiervorrichtung geführt, um die Teilchengröße zu verringern. Die Konzentrationen der Bestandteile waren wie in "c". (f) Die Zusammensetzung und die Herstellung wie in "a" bis "c" beschrieben, außer, daß 0,2% Cholesterin zusätzlich enthalten ist.
g) Wie in "a" bis "d", wo Mischungen von Phospholipiden verwendet werden.
h) Die vesikulären Systeme können bei verschiedenen Trägern eingebaut werden, wie: PVP/VA (Gele, Membranen, Lösungen), PVP (Gele, Membranen, Lösungen), Carbomergele, Polaxomer (Gele, Lösungen), Emulsionen, Haftmittel, Cremes, Pluronic F127- oder Tetronic-Gele und ähnliche, Gele von Cellulosederivaten, Pflanzenextraktgele (Aloe vera-Gel etc.) und ähnliches.

Beispiele von Zusammensetzungen und Herstellungsverfahren
Beispiel I – Ethosomale SOD-Zubereitung (Vergleichsbeispiel)
Gelberstellung:

1. Herstellung von "A" durch Schmelzen der Bestandteile in einem Wasserbad. Kühle unter Rühren.
2. Dispergiere Carb 934P in DDW bei Raumtemperatur.
3. Mische A und B in dem Verhältnis von 7% A mit 93% B und füge TEA hinzu.

Systemherstellung:

4. SOD wurde in einer PL-90-Dispersion in DDW gelöst [erhalten durch Erhitzen auf 70°C in einem Wasserbad unter konstantem Mischen (Cl)].
5. Eine EtOH-PG-Mischaung (C2) wurde hergestellt und zu Cl zugefügt unter starkem Mischen und Kühlen in einem Eisbad. Endgültige Formulierung:
6. Mische das Gel mit dem System in einem 1:1-Verhältnis.

Arzneimittel 3%

Lipidphase (A) 3,5%

Gel (B) 46,5%

PL-90 + DDW (Cl) 22%

PG + EtOH (C2) 25%

Beispiel II – Ethosomale Zubereitung mit einem IMMUNMITTEL (ROQUINIMEX) (Vergleichsbeispiel)
Stelle ein 40%iges Pluronic-Gel in DDW her. Löse Roquinimex und PL-90 in der EtOH-PG-Mischung. Füge DDW dem letzten unter starkem Rühren zu.
Füge B zu A unter starkem Rühren zu, bei einem Verhältnis von 1:1. BEISPIEL III – Ethosomale THC-Zubereitung (Vergleichsbeispiel)

THC 1%

PL-90 4,2%

EtOH 51,7%

PG 15%

PVP-VA 5-630 12,5%

DDW 16, 6 %
THC und PL-90 wurden in einer EtOH-PG-Mischung gelöst unter leichtem Erwärmen und Mischen. DDW wurde unter kontinuierlichem Rühren hinzugefügt. PVP-VA wurde langsam unter Rühren hinzugefügt. Die Zubereitung wurde in 3 Zyklen von 5 Minuten mit einer 5minütigen Unterbrechung zwischen den Zyklen ultrabeschallt. BEISPIEL IV – Ethosomale Minoxidil-Zubereitung (MM50-G)
MM50-G, Endkonzentrationen:

Carbopol 934P 0,38%

Ethomeen C/15 0,38%

Minoxidil 2%

PL-90 2,5 %

EtOH ( 95 % ) 32,5%

PG 10%

DDW 52,3%
Das Carbopol-Gel wurde hergestellt durch Dispergieren von Carbopol 934P in DDW, und Ethomeen wurde hinzugefügt. Etha nol wurde hinzugefügt, wodurch ein hydroalkoholisches Ge 1 erhalten wurde. Das Arzneimittel, Antioxidans und das PL -90 wurden in der EtOH-PG-Mischung unter leichtem Erwärme n (30°C) gelöst. DDW wurde unter starkem Rühren hinzugefügt, um das System zu erhalten.
Das System kann homogenisiert werden.
B wurde zu A in einem Verhältnis von 1:1 zugefügt.
Es wurde gefunden, daß die durchschnittliche Größe der Vesikel 35 nm war.
Beispiel V – Ethosomale Minoxidil-Zubereitung (MM)
Wie in Beispiel IV (MM50-G) mit den folgenden Abweichungen:

– Das Verhältnis Gel:System kann zu 1:2, 1:3 oder 1:9 verändert werden.
– Das Verhältnis zwischen den Lösungsmitteln kann verändert werden: EtOH (26 bis 49%), PG (0 bis 20%) und DDW (25 bis 99%) kann verändert werden.
– Die PL-90-Konzentration kann auf etwa 10% erhöht werden.

Natriumdiclofenac	1%
PL-90	1%
Carbopol 934	0,9%
Ammonium-Lösung 10%	1,8%

EtOH 21,9%	DDW 68, 9%
PG 4 , 16 %

Acyclovir	5%
Ammonium-Lösung 10%	1,66%
Carbopol 934	0,83%
PL-90	2,5%
DDW	58,3%
EtOH	27,5%
PG	4 , 16%

"Kalt"-Verfahren
Phospholipid wird in Ethanol bei Raumtemperatur unter starkem Rühren unter Verwendung eines Heidolph-Mixers aufgelöst. Propylenglykol wird während des Rührens zugefügt. Die Mischung wird auf 30°C in einem Wasserbad erwärmt. Wasser, das in einem getrennten Gefäß auf 30°C erwärmt wurde, wird zu der Mischung hinzugefügt, welche dann in einem geschlossenen Gefäß 5 Minuten gerührt wird.
"Heiß"-Verfahren
Das Phospholipid wird in Wasser durch Erwärmen in einem Wasserbad bei 40°C dispergiert, bis eine kolloidale Lösung erhalten wird. In einem getrennten Gefäß werden Ethanol und Propylenglykol gemischt und auf 40°C erwärmt. Sobald beide Mischungen 40°C erreichen, wird die organische Phase zu der wäßrigen hinzugefügt.
Während des Herstellungsverfahrens wird das Arzneimittel in Wasser oder in Ethanol, abhängig von dessen hydrophilen/hydrophoben Eigenschaften, gelöst.
BEISPIELE FÜR DIE HAUTPERMEATIONSPARAMETER VERSCHIEDENER ARZNEIMITTEL AUS DIESEN SYSTEMEN (Kp = Permeabilitätskoeffizient; Qs = Menge des Arzneimittels in der Haut am Ende des Versuchs)
Kp zeigt die Permeation durch die Haut, und Qs zeigt die Reservoirbildung in der Haut. Beispiel VIII

MM33 = MM36 vs. (siehe Tabelle 1) Nullwert MM (Minoxitrim^R, Trima, Israel) (2% Minoxidil)

KP= 1, 36 × 10^–2cm*h^–1 8, 84 × 10^–9cm*h-¹

QHaut = 0,658 mg/cm² 0,0479 mg/cm²
Das ethosomale System zeigte einen 15,4fachen Anstieg des Kp und einen 13,7fachen Anstieg des Qs. Beispiel IX

MM39(siehe Tabelle 1) MM Nullwert (siehe oben)

Kp = 1,96 × 10^–3cm*h^–1 5,75 × 10^–5 cm*h^–1

QHaut = 0,138 mg/cm² 0,0378 mg/cm²
Das ethosomale System zeigte einen 34fachen Anstieg des Kp und einen 3,7fachen Anstieg des Qs. Beispiel X

THC(wie in Bsp. III) THC in PG:EtOH (1:1)

Kp = 7,2 × 10^–3 cm*h^–1 2,03 × 10^–3 cm*h1^–1
Das ethosomale System zeigte einen 3,5fachen Anstieg des Kp. Bei anderen kinetischen Parametern wurden keine signifikanten Änderungen beobachtet. Beispiel XI

MM50G (wie in Bsp. IV) MM-Nullwert

QEmpfänger = 0,135 µg/cm² (24 Stunden) 0,023 ²g/cm²
Das ethosomale System zeigte einen 5,9fachen Anstieg des Kp. Beispiel XII
Das ethosomale System zeigt keine signifikante Änderung des Kp und einen 4,4fachen Anstieg des Qs.
Beispiel XIII
Das ethosomale System zeigte einen 17fachen Anstieg des Kp , bezogen auf eine 2und einen 4,lfachen Anstieg des Qs%ige Phospholipidlöslung in Ethanol (Nullwert a) und einen 55fachen Anstieg des Kp und einen 11fachen Anstieg des Qs, bezogen auf eine ethanolische Lösung (Nullwert b). Diese Resultate zeigen klar auf, daß das ethosomale System ein wesentlich effektiveres Penetrations-verstärkendes System ist als Ethanol oder eine ethanolische Phospholipidlösung.
Beispiel XIV
Das ethosomale System zeigte einen 2,7fachen Anstieg des Kp, keine signifikante Änderung des Qs und eine 5fache Abnahme der Verzögerungszeit.
Beispiel XV
Daten aus der Differentialscanningcalorimetrie(DSC) aus einem System, das 5% PL-90 in Wasser und ein ethosomales System mit der Nr. 525 (siehe Tabelle 2 für die exakte Zusammensetzung) enthält, sind in den 1 bzw. 2 gezeigt. Die Thermogramme zeigen in klarer Weise eine Abnahme des Tm-Werts (Übergangstemperatur) bei dem ethosomalen System, was einen Anstieg der Fluidität der Phospholipidvesikel anzeigt.
Beispiel XVI
Die 3 und 4 zeigen photographische Aufnahmen von Vesikeln in den ethosomalen Systemen 510 und 529 (Tabelle 2), dargestellt durch eine mit einem Computer verbundene Bildanalysiervorrichtung, die an ein Lichtmikroskop (Cue 2 Galai-Axioscope Zeiss) angeschlossen ist. Diese Aufnahmen zeigen in klarer Weise das Vorhandensein von Vesikeln (Ethosomen) in Systemen, die 20 bzw. 34,3 Ethanol enthalten.
Beispiel XVII
Es wurden hergestellt: Coffeinethosomen (liposomale Systeme, die 20,9 und 35% Ethanol enthalten) gegenüber Coffeinliposomen mit 5% Ethanol.
Alle drei Zubereitungen enthalten die gleiche Konzentration an Coffein (3%) und das gleiche Phospholipid (Phospholipon 90) bei einer 5% Konzentration, ohne Propylenglykol.
Verfahren
In-vitro-Haut-Penetrations/Permeationsmessungen.
Das Hautpermeationsexperiment wurde in unserem Laboratorium unter Verwendung der Valia-Chien-Zellanordnung ausgeführt, um das Experiment durchzuführen.
Die Haut von 5 bis 7 Wochen alten männlichen Mäusen wurde bei dieser Untersuchung verwendet (nackte Mäuse wurden von dem Weizmann Institut, Rehovot, Israel erhalten). Die Haut wurde auf ihre Unversehrheit untersucht und geschnitten, um sie auf der Diffusionszellanordnung anzuordnen. Es wurde Haut vom Rücken verwendet.
Die Haut wurde in Zellen mit einer Oberfläche von 0,64 cm² und einem Halb-Zellvolumen von 3 ml angeordnet. Die Empfängerabteilungen enthielten Wasser, um Pseudo-Sinkbedingungen sicherzustellen. Die Proben wurden direkt durch HPLC (Touitou et al., 1994) gemessen. Das Experiment wurde 24 Stunden lang durchgeführt. Jede Formulierung wurde in drei Zellen getestet. Coffeinethosomen
Beispiel XVIII
Es wurde eine Zusammensetzung hergestellt, wie auf Seite 10, b dargestellt.

A) Löse Coffein und Natriumsalicylat in Wasser.
B) Löse das Phospholipid in Ethanol. Füge A zu B unter starkem Rühren zu.

Coffein	3,0%
Natriumsalicylat	4,8%
Phospholipon-90	5,0%
Ethanol	5%
Destilliertes Wasser	82,2

Resultate
QEmpf. – Menge des Arzneimittels in dem Empfängerabteil der Diffusionszelle am Ende des Experiments.
QEmpf.
Diese Resultate zeigen in klarer Weise, daß das erfindungsgemäße ethosomale System, welches 35% Ethanol enthält, eine verstärkte Verabreichung von Coffein durch die Haut ermöglicht, die 53fach höher ist als die mit Hilfe von Liposomen mit 5% Ethanol, die Coffein enthalten. Dieses beiweist die außerordentliche Verwässerung, die von einem hohen Gehalt an Alkohol in dem liposomalen System, in Gegenwart von Liposomen, resultiert.
Ein Anstieg der Hautpenetration von 87 µg/cm² auf etwa 4794 µg/cm², d.h. ein Anstieg um einen Faktor von etwa 53, zeigt ein dramatisches und unerwartetes Resultat der neuen Liposomen mit hohem Ethanolgehalt, genannt "Ethosomen". Eine 53fache Hautpenetration konnte aufgrund des Standes der Technik in keiner Weise erwartet werden, der in klarer Weise in eine andere Richtung als die vorliegende Erfindung geht, d.h. lehrt, daß ein hoher Ethanolgehalt für liposomale Zubereitungen nachteilig ist, und daß der Ethanolgehalt der resultierenden Liposomenpräparation reduziert sein sollte, durch Entfernung eines großen Teils des anfänglichen Ethanolgehaltes, oder durch Verdünnung.
Beispiel XIX
Weitere Experimente wurden mit Minoxidil ausgeführt, wobei Liposomen mit einem hohen Ethanolgehalt mit Minoxidil in dem Vehikel verglichen wurden.
Die Experimente wurden wie folgt beschrieben ausgeführt: Die getesteten Formulierungen waren: Minoxidilethosomen (liposomale Systeme, enthaltend Ethanol) gegenüber Minoxidil in einem Vehikel. Beide Zubereitungen enthalten die gleiche Konzentration an Minoxidil (1%).
Verfahren
In-vitro-Hautpermeationsmessungen:
Das Hautpermeationsexperiment wurde in unserem Laboratorium unter Verwendung der Franz-Zellanordnung ausgeführt, um das Experiment durchzuführen.
Gefrorene Rückenhaut von 5 bis 7 Wochen alten männlichen Mäusen wurde für diese Untersuchung verwendet (Nacktmäuse wurden von dem Weizmann Institut, Rehovot, Israel erhalten). Die Haut wurde auf ihre Unversehrtheit hin untersucht und für das Anordnen in einer Diffusionszellanordnung geschnitten.
Die Nacktmaushaut wurden in Zellen mit einer Oberfläche von 1,77 cm² und einem Empfängervolumen von etwa 7 ml angeordnet. Die Empfängerabteile enthielten 1/150 M pH 7 Phosphatpuffer, um Pseudo-Sinkbedingungen sicherzustellen.
Die Proben wurden direkt durch HPLC gemessen. Das Experiment lief 12 Stunden. Jede Formulierung wurde in drei Zellen gemessen. Minoxidilethosomen

Minoxidil 1%

Phospholipon 2%

Ethanol 95% 40%

Destilliertes Wasser 57%

Minoxidilvehikel

Minoxidil 1%

Ethanol 95% 40%

Destilliertes Wasser 59%
Resultate
Qempf.= Menge in dem Empfängerabteil der Diffusionszelle am Ende des Experiments. QEmpf.

Minoxidilvehikel Minoxidilethosomen

16,26 ± 2,8 µg/cm² 64,02 ± 22,5 µg/cm²
Die obigen Ergebnisse von etwa 16 µg/cm² gegenüber von etwa 64 µg/cm² Hautpenetration der zwei Zubereitungen zeigen, daß die erfindungsgemäßen "Ethosomen" eine etwa 4fache Hautpenetration, verglichen mit der Penetration der aktiven Substanz in dem Vehikel alleine aufweisen, d.h. nicht in der Liposomenform. Die entsprechenden Ethosomen enthielten kein Propylenglykol.
Beispiel XX
Die folgenden experimentellen Resultate betreffen verschiedene erfindungsgemäße Liposomensysteme, die 1% Natriumdiclofenac als Modellarzneimittel enthalten, und in denen verschiedene, die Zusammensetzung betreffende Faktoren geändert wurden: 1. die Konzentration des Alkohols 2. des Phospholipids 3. der Art des Alkohols. Die Resultate zeigen: 1. die Bedeutung von hohen Konzentrationen an Alkohol und daß die hohe Hautpermeation von erfindungsgemäßen ethosomalen Systemen immer noch erhalten wird: 2. mit einem zusätlichen Beispiel eines Phospholipids (Lipoid E 75-enthaltend Phosphatidylethanolamin und Phosphatidylcholin, isoliert aus Ei, hergestellt von der Lipoid KG; Deutschland, 3. mit Isopropylalkohol.
Verfahren
In-vitro-Hautpermeationsmessungen.
Das Hautpermeationsexperiment wurde in unserem Laboratorium ausgeführt unter Verwendung der Valia-Chien-Anordnung, um die Experimente durchzuführen.
Gefrorene Rückenhaut von 5 bis 7 Wochen alten Mäusen wurde bei diesen Experimenten verwendet (Nacktmäuse wurden erhalten vom Weizmann Institut, Rehovot, Israel). Die Haut wurde auf ihre Unversehrheit hin untersucht und geschnitten, um sie auf der Diffusionszellanordnung anzuordnen.
Die Haut wurde in Zellen mit einer Oberfläche von 0,64 cm² und einem Empfängervolumen von etwa 3 ml angeordnet. Die Empfängerabteile enthielten 1/150 M pH 7 Phosphatpuffer, um Pseudo-Sinkbedingungen sicherzustellen. Die Proben wurden direkt durch HPLC gemessen. Die Experimente wurden 17 Stunden lang durchgeführt. Jede Formulierung wurde dreifach untersucht. FORMULIERUNGEN
Resultate
QEmpf. = Menge in dem Empfängerabteil der Diffusionszelle am Ende des Experiments.
QEmpf., µg/cm²
Diese Resultate zeigen in klarer Weise, daß:

1. die ethosomalen Systeme des hydrophilen Arzneimittels Natriumdiclofenac, welches eine hohe Konzentration an Ethanol (35%) enthält, ergeben eine beschleunigte Abgabe des Arzneimittels durch die Haut, welche 8fach höher ist als die Zubereitung, welche nur 5% Ethanol enthält;
2. Der verstärkende Effekt wird ebenso mit Isopropylalkohol erhalten;
3. Der verstärkende Effekt wird erhalten, wenn die Zusammensetzung der Phospholipide verändert wird; Die obigen Resultate demonstrieren die Verbesserung der Permeation mit erfindungsgemäßen neuen liposomalen ("Ethosomalen") Systemen.

Bemerkung: Alle diese Systeme enthalten kein Propylenglykol (PG), wodurch gezeigt wird, daß PG nicht wichtig ist.
Die Erfindung wird Bezug nehmend auf die anliegenden Figuren und Photos illustriert, bei denen:
1 ein Graph ist, welcher die Daten aus der Differentialscanningcalometrie eines ethosomalen Systems, welches 5% PL-90 in Wasser enthält, zeigt.
2 ist ein Graph, welcher die Daten aus der Differentialscanningcalorimetrie des ethosomalen Systems Nr. 525 (siehe Tabelle 2) zeigt.
3 ist eine photographische Aufnahme des ethosomalen Systems Nr. 510 (siehe Tabelle 2).
4 ist eine photographische Aufnahme des ethosomalen Systems Nr. 529 (siehe Tabelle 2).
Literatur

1. Barry, B.W.; Optimizing- percutaneous absorption. In Bronaugh, R.L. und Maibach, M.I.(Hrsg.) percutaneous Absorption, Dekker, New York, 1989, s . 531-565.
2. Batzri, S. und Korn, E.D. Single bilayer liposomes prepared without sonication. Biochim. Biophys. Acta 298 1973) 1015-1019.
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7. Touitou, E., Levi-Schaffer, F., Shaco-Ezra, N., Ben-Yossef,. Ramy und Fabin, B. Enhanced permeation of theophylline through the skin and its effect on fibroblast proliferation. Int. J. Pharm. 70. (1991) 159-166.

Claims

Liposomale Zusammensetzung für eine medizinische oder kosmetische Verwendung zur topischen Anwendung auf die Haut, die zu einer erhöhten transdermalen Passage oder zur Einführung eines Wirkstoffes in die Haut führt, wobei die Zusammensetzung Vesikel im Größenbereich vom nm-Bereich bis zum µm-Bereich enthält, wobei die Zusammensetzung 0,5% bis 10% Phospholipide, 26% bis 50% eines C₂-C₄-Alkohols, 0 bis 30% Glykol, wenigstens 20% Wasser und wenigstens einen Wirkstoff, ausgewählt aus Peptiden, Enzymen, Hormonen, Antialterungsmitteln, Bräunungsmitteln, Vitaminen, antiviralen Arzneimitteln, Pflanzenextrakten, Glykosiden, Alkaloiden, Anxiolytika, Antiepileptika, antifungalen Mitteln, nichtsteroidalen antientzündlichen Arzneimitteln, antihypertensiven Mitteln, Corticosteroiden, Minoxidil, Cannabinoiden, Antibiotika, Hydroxysäuren, Antimitotika, Antimykotika, Retinsäure, Diclofenac und Acyclovir, Mittel zur Behandlung der Psoriasis, Nitroglycerin und dergleichen, Xanthine, Glykoside, Terpene und flüchtige Öle enthält, wobei der kombinierte Gehalt von Alkohol und Glykol 70% nicht übersteigt.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Phospholipid wenigstens eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Phosphatidylcholin (PC), hydriertem PC, Phosphatididsäure (PA), Phosphatidylserin (PS), Phosphatidylethanolamin (PE), Phosphatidylglycerin (PPG), Phosphatidylinosit (PI) und hydriertem PC, umfaßt.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Alkoholverbindung Ethanol ist und wobei das Gemisch derartiger Verbindungen Ethanol und Propylenglykol umaßt, wobei die Ethanolkonzentration in der letztendlichen Zubereitung zwischen 26 und 50 Gew.-% des Endproduktes und der Wassergehalt wenigstens 20 Gew./Gew.-% ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1' bis 3, wobei das Glykol Propylenglykol oder Ethyldiglykol (Transcutol, Gatte fosse, Frankreich) oder ein Gemisch irgendwelcher der Alkohole mit irgendwelchen der Glykole oder jeder Alkohol selbst ist.
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, enthaltend 26 bis 70% einer Kombination des Alkohols und Propylenglylcols und mehr als 20 % Wasser .
Verfahren zur Herstellung einer kosmetischen oder medizinischen Zusammensetzung für eine topische Anwendung auf der Haut zur schnellen Einführung in die Haut oder für eine verstärkte Penetration durch die Haut, wobei die Zusammensetzung einen Wirkstoff in einer wie in einem der Ansprüche 1 bis 5 definierten liposomalen Zusammensetzung enthält, umfassend das Mischen von 0,5% bis 10% Phospholipiden, von 26% bis 50% eines Alkohols ausgewählt aus Ethanol und Isopropanol, von 0 bis 30% Glykol, mindestens 20% Wasser und mindestens eines Wirkstoffes, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Peptiden; Enzymen, Hormonen, Antialterungsmitteln, Bräunungsmitteln, Vitaminen, antiviralen Arzneimitteln, Pflanzenextrakten, Glykosiden, Alkaloiden, Anxiolytika, Antiepileptika, antifungalen Mitteln, nichtsteroidalen antiinflammatorischen Arzneimitteln, antihypertensiven Mitteln, Corticosteroiden, Minoxidil, Cannabinoiden, Antibiotika, Hydroxysäuren, Antimitotika, Antmykotika, Retinsäure, Diclofenac und Acylovir, wobei der Alkohol- und der Glykolgehalt zusammen 70% nicht übersteigen, so dass ein kolloidales System gebildet wird, das Vesikel enthält .
Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Alkohol Ethanol ist und wobei das Gemisch derartiger Verbindungen Ethanol und Propylenglykol enthält, wobei die Menge an Ethanol zwischen 26 und 50 Gew.-% der Zusammensetzung ist und der Wassergehalt wenigstens 20 Gew./Gew.-% beträgt.