DE69630610T2

DE69630610T2 - Stimulierung der haarfollikel

Info

Publication number: DE69630610T2
Application number: DE69630610T
Authority: DE
Inventors: Norman Weiner; F. Donald WALLACH; Kamel Egbaria; Ramachandran Chandrasekharan
Original assignee: Micro Pak Inc; University of Michigan Ann Arbor
Current assignee: Micro Pak Inc; University of Michigan Ann Arbor
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 2004-09-16
Anticipated expiration: 2016-10-01
Also published as: AU7382096A; EP0863747B1; US5834014A; WO1997012602A1; CA2233961C; EP0863747A1; DE69630610D1; EP0863747A4; CA2233961A1

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Präparat zur topischen Verabreichung von Minoxidil in und/oder durch Haarfollikel. Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Präparates können signifikante Minoxidil-Mengen topisch durch die äußere Hautoberfläche abgegeben werden.
Die Haut, insbesondere die Hornschicht, stellt mehrere Funktionen bereit, einschließlich mechanischen Schutz und eine Barriere gegen die Weiterleitung äußerer Substanzen in die inneren Gewebe. Diese Barriere-Wirkung führt jedoch zu Schwierigkeiten bei der topischen Verabreichung sowohl therapeutischer Arzneimittel als auch unerwünschter Substanzen. Es wurde im Allgemeinen anerkannt, dass das optimale Mittel zur Weiterleitung von Arzneimitteln nach topischer Verabreichung durch das Lipid-Kompartiment des Stratum corneum ist. Demgemäß wurden zwei allgemeine Ansätze zur Verbesserung der Penetration durch die Lipidkomponente ausgearbeitet; erstens, die Reduktion des Molekulargewichts des Arzneimittels stellt einen leichteren Zugang zu den inneren Geweben bereit; und zweitens, die Verteilung des Arzneimittels in einer Lipidphase im Vergleich zu einer wässrigen Phase sollte eine leichtere Penetration durch die Lipidkomponente des Stratum corneum ermöglichen. Während der erste Ansatz, wobei das Molekulargewicht des Arzneimittels reduziert wird, offensichtliche Vorteile bietet, ist es oft schwierig, das Molekulargewicht ohne Verlust der Aktivität des Arzneimittels zu reduzieren. Deshalb hat ein großer Teil der Forschung zur topischen Abgabe von Arzneimitteln die zweite Strategie befolgt, wobei das Arzneimittel mehr in einer Lipidphase als einer wässrigen Phase verteilt wird.
Es wurde eine Anzahl verschiedener Ansätze in Angriff genommen, um eine günstige Verteilung mehr in der Lipidphase als in der wässrigen Phase zu erreichen. Da viele der Arzneimittel entweder schwache Säuren oder Basen sind, wurde die Herstellung der Formulierung bei einem pH dergestalt, dass sich das Arzneimittel in einem nicht ionisierten Zustand befindet, in dem die Löslichkeit in der wässrigen Phase in der Regel vermindert ist, als eine bevorzugte Form angesehen. Ähnlich besitzt die Einkapselung eines Arzneimittels in einer lipophilen anstelle einer hydrophilen Phase potenziell vorteilhafte Eigenschaften. Diese lipophile Phase kann Lipidvesikel, wie zum Beispiel Liposomen und Lipidstrukturen, wie zum Beispiel Micellen einschließen.
Es wurde demzufolge theoretisiert, dass die Verwendung von Liposomen bei der Abgabe von Arzneimitteln durch das Stratum corneum besonders vorteilhaft sein sollte. Ein großer Teil der früheren Arbeiten an Liposomen, insbesondere die unter Verwendung von Phosphotidylcholin und Phosphotidylserin als die Wandmaterialien, waren Versuche zur Simulation von Zellmembranen. Die Theorie ist die, wenn man ein Arzneimittel an die Haut in Lipidsystemen ähnlich der Zellmembran, die den Hautzellen ähnelt; bereitstellt, dass die Weiterleitung aus dem Modellsystem durch die Hautmembranen, die Passage aus diesem System durch die Haut erleichtern sollte. Die Verwendung von Liposomen als Arzneimittelabgabevehikel hat jedoch in der Regel die Arzneimittelpermeation durch die Haut nicht verbessert. Es wurde weiter festgestellt, dass die Menge an hydrophobem Arzneimittel, das unter Verwendung von Liposomen in der Dermis abgelagert wird, faktisch niedriger ist als die, die unter Verwendung einfacher Lösungen erhalten wird. Umfangreiche Experimente in vivo und in vitro zur Penetration verschiedener hydrophober Arzneimittel, wie zum Beispiel Progesteron, Estradiol, Hydrocortison und Cyclosporin-A, in die Haut haben nach topischer Verabreichung von Arzneimitteln und liposomalen Formeln gezeigt, dass Phospholipid-Liposomen die Penetration nicht verbessern. Demgemäß sind herkömmliche Überlegungen in diesem Systemtyp nicht wirksam.
Ein Beispiel eines für die topische Abgabe problematisch gewesenen Arzneimittels ist Minoxidil, 6-(1-Piperidinyl)-2,4-pyrimidindiamin-3-oxid. Minoxidil wurde ursprünglich als ein Hypertonikum eingesetzt, folglich wurde es im Allgemeinen nicht topisch angewendet. Es wurde jedoch kürzlich gezeigt, dass topische Minoxidil-Lösungen, die unter dem Warenzeichen Rogain^® angeboten werden, als ein Haarwuchsstimulans wirken. Rogain ist eine 2%ige Minoxidil-Lösung in einem Alkohol/Propylenglycol/Wasser-Gemisch. Minoxidil ist in Aceton, Chloroform, Wasser oder Ethylacetat fast unlöslich. Obwohl etwas Penetration der Hautoberfläche und Haarfollikel unter Verwendung dieser auf Alkohol basierenden Minoxidil-Lösung auftritt, sollte ein Weg zur Verbesserung seiner Penetration zu einem wirksameren Haarwuchspräparat führen.
US-A-5 030 442 offenbart eine Behandlung von Minoxidil mit verschiedenen amphipathischen Verbindungen zur Solubilisierung von Minoxidil in wässrigen oder lipophilen Lösungsmitteln. Dieses Dokument offenbart auch, dass Minoxidil in Liposomen, wie zum Beispiel Liposomen von amphipathischen Verbindungen, eingeschlossen werden kann.
US-A-5 442 370 offenbart pharmazeutische Zusammensetzungen, umfassend α-Hydroxysäuresalze von verschiedenen Arzneimitteln, einschließlich des Milchsäuresalzes von Minoxidil zur Behandlung von Haarausfall.
Dowton et al. (S. T. P. Pharma Sciences (1993) 3(5): 404–407) offenbaren die Verwendung von nicht ionischen und Phospholipid-Vesikeln zur Einkapselung von Cyclosporin A, einem hydrophoben Arzneimittel, zum Transport in das Stratum corneum.
US-A-5 032 457 offenbart die Bildung einer Einkapselung von Wasser oder Öl durch paucilamellare Lipidvesikel unter Verwendung ladungslokalisierter, einkettiger, nicht aus Phospholipid bestehender Tenside. Diese Tenside sind von ihrer Beschaffenheit her amphipathisch und schließen Tenside ein, welche Zwitterionenmaterialien, wie zum Beispiel Aminosäuren und anionische Tenside, wie zum Beispiel Sarcosinamide, umfassen.
Es ist demgemäß eine erfindungsgemäße Aufgabe, ein Verfahren zur Bereitstellung einer besseren Penetration in und über die Haut und insbesondere in die Haarfollikel für topisch verabreichte Arzneimittel bereitzustellen.
Es ist eine weitere erfindungsgemäße Aufgabe, ein Verfahren und Präparat bereitzustellen, welches eine gute Penetration über die Haut, durch Haarfollikel in höheren Quantitäten, als derzeit bekannt ist, bereitstellt.
Es ist eine andere erfindungsgemäße Aufgabe, ein Minoxidil-Präparat bereitzustellen, welches eine verbesserte Penetration in die Haarfollikel bereitstellt.
Diese und andere erfindungsgemäße Aufgaben und Merkmale gehen aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung hervor.
Zusammenfassung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine pharmazeutische Zusammensetzung mit verbesserter topischer Penetration von Minoxidil durch die Haut. Der erfindungsgemäße Gegenstand basiert teilweise auf der Entdeckung, dass ein hydrophil gemachtes anstelle eines hydrophob gemachten Materials, und Einkapselung des Arzneimittels in ein Lipidvesikel, die Abgabe verbessern können. Dies trifft insbesondere auf die Abgabe von Minoxidil zu. Nicht aus Phospolipid bestehende Lipidvesikel, insbesondere diejenigen, die Glyceroldilaurat als das primäre Lipid im Wandmaterial aufweisen, sind bevorzugt.
Die topische Penetration von Minoxidil in ein Hautareal mit Haarfollikeln kann durch die Modifikation seiner Löslichkeit in wässrigen Lösungen verbessert werden. Das modifizierte Minoxidil wird in einem Lipidvesikel eingekapselt, und das Lipidvesikel wird an das Hautareal mit Haarfollikeln abgegeben, wodurch die Haarfollikel als ein Leitungskanal für das Minoxidil zu wirken scheinen.
Minoxidil wird zur Bereitstellung der erfindungsgemäßen Vorteile durch Reaktion mit einer α-Hydroxysäure, wie zum Beispiel Milchsäure, oder einem pharmazeutisch unbedenklichen Derivat davon in ein Salz umgewandelt.
Bevorzugte Lipidvesikel sind, wie angemerkt, nicht aus Phospholipid bestehende Lipidvesikel. Diese Lipidvesikel sind im Fach weithin bekannt und sind in Patenten, wie zum Beispiel US-Patent Nr. 4,911,928, US-Patent Nr. 5,032,457 und US-Patent Nr. 5,147,723 beschrieben. US-Patent Nr. 5,260,065 beschreibt einen bevorzugten Lipidvesikeltyp. Dieses Patent beschreibt Lipidvesikel mit gemischten Lipidwänden mit einem primären Wandmaterial, das aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus C₁₂-C₁₈-Fettalkoholen, C₁₂-C₁₈-Glycolmonoestern und C₁₂-C₁₈-Glycerolmono- und -diestern, Diese Materialien scheinen eine besondere Wirksamkeit beim Leiten der modifizierten therapeutischen Materialien durch die Haarfollikel zu haben. Bei dem therapeutischen Material handelt es sich, wie bereits zuvor angemerkt, um Minoxidil. Unter Verwendung von Minoxidil besitzt das bevorzugte Wandmaterial für Vesikel Glyceroldilaurat als ein primäres Lipid und Polyoxyethylen-10-stearylether als ein sekundäres Wandmaterial. Die Vesikel können auch Cholesterin, Phytosterol oder pharmazeutisch unbedenkliche Derivate davon enthalten. Der bevorzugte Wirkstoff ist ein Reaktionsprodukt aus Minoxidil und Milchsäure (oder Lactat), das eine besondere Wirksamkeit aufzuweisen scheint. Dieses Minoxidil-Produkt wirkt als ein Pharmazeutikum zur Behandlung des Haarausfalls mit vorteilhaften Wirkungen.
Die folgende Beschreibung ist zur ausführlicheren Erläuterung der Erfindung vorgesehen.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Präparat zur verbesserten Aufnahme von Minoxidil mittels topischer Verabreichung. Der erfindungsgemäße Gegenstand basiert teils auf der Entdeckung, dass – wenn man Minoxidil hydrophiler macht – eine verbesserte Penetration durch Haarfollikel erreicht werden könnte, während die Aufnahme durch die Lipid-Doppelschichtregionen der Hornschicht der Haut minimiert wird. Dies steht im Gegensatz zu den standardmäßigen topischen Abgabekonzepten, die zu verstehen geben, dass das Material hydrophober gemacht werden sollte, damit es leichter durch das Lipid-Kompartiment des Stratum corneum weitergeleitet wird.
Das erfindungsgemäße Präparat verwendet Lipidvesikel, primär nicht aus Phospholipid bestehende Lipidvesikel, um diese verbesserte Penetration zu erreichen. Das Minoxidil selbst wird zunächst modifiziert, um es durch Reaktion mit einer α-Hydroxysäure, wie zum Beispiel Milchsäure, hydrophiler zu machen. Die Verwendung hydrophober Materialien in Lipidvesikeln ist faktisch kontraindiziert, da sie nicht so gut wie die hydrophilen Materialien penetrieren.
Der erfindungsgemäße Gegenstand besitzt eine besondere Nützlichkeit bei der Behandlung von Hauterkrankungen einer follikulären Art, wie zum Beispiel dem Haarausfall vom männlichen Typ.
Beim Mechanismus für dieses Abgabesystem scheint es sich um die Verteilung des Arzneimittels aus den liposomalen Lipid-Doppelschichten in die Haut nach der Dehydrierung zu handeln. Dadurch ließe sich gegebenenfalls auch die Verzögerung der hydrophoben Arzneimittelablagerung in die Haut erklären, da das hydrophobe Arzneimittel anstelle die Haarfollikel zu penetrieren in der Lipid-Doppelschicht bleibt.
Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung deutlicher.
Beispiel 1
In diesem Beispiel wurden eine Reihe verschiedener Formulierungen zur Ermittlung der wirksamsten Formulierung zur Abgabe von Minoxidil getestet. In Tabelle 1 sind die Formulierungen, die in diesen Tests verwendet wurden, und die initialen Ergebnisse ersichtlich. Formulierungen I, II und IV–XII bilden keinen erfindungsgemäßen Teil.
TABELLE 1
Die Ablagerung von Minoxidil (ausgedrückt als Prozent der applizierten Dosis f Standardabweichung) in verschiedene Kompartimente haarloser Rattenhaut 12 Stunden nach der topischen Applikation in vivo von 100 μl verschiedener Formulierungen auf ein Areal von 2,54 cm² (n = 3–4).
In allen Formulierungen wurden die Vesikel in einem Verhältnis von 57 : 15 : 28 von primärem Lipid/Cholesterin/sekundärem Lipid hergestellt. Formel I wies Vesikel auf, die aus Glyceroldilaurat (GDL) (primäres Lipid), Polyoxyethylen-10-stearylether (sekundäres Lipid) und Cholesterin hergestellt wurden, wobei Minoxidil mit einem Cyclodextrin (Hydroxy-propyl-β-Cyclodextrin, HPBCD) zu einem Salz gebildet wurde. Formel II wies die gleichen Vesikel und Minoxidil auf, außer dass Ethanol in die Minoxidil-Formulierung eingeschlossen wurde. Formel III wies die gleichen Vesikel mit einem Salz, hergestellt aus dem Minoxidil unter Verwendung von Milchsäure/Lactat als der Salzbildner auf. Formel IV ist die gleiche wie Formel I, außer dass Glyceroldilaurat durch Glyceroldistearat (GDS) ersetzt wird. Formel V ist mit Formel II identisch, wiederum ersetzt jedoch das Glyceroldistearat das Glyceroldilaurat. Formel VI ist die gleiche wie Formel III, wiederum wird jedoch das Glyceroldilaurat durch Glyceroldistearat ersetzt. Formel VII weist eine Kombination aus Glyceroldilaurat und Glyceroldistearat zu gleichen Teilen als den Vesikelbildner auf und ist anderweitig die gleiche wie Formel I; während Formel VIII die gleiche wie Formel II ist, außer dass die Glyceroldilaurat/Glyceroldistearat-Kombination zum Ersetzen des Glyceroldilaurats verwendet wird. Formel IX ist eine wässrige Lösung des Cyclodextrin-Vernetzungsmittels mit dem Minoxidil und ist somit identisch mit Formeln I, IV und VII, aber ohne die Einkapselung der Lipidvesikel. Formel X ist die gleiche wie Formeln II, V und VIII, außer dass es ihr an den Vesikeln mangelt. Formel XI ist die gleiche wie Formel III, außer dass es ihr an den Vesikeln mangelt, und Formel XII ist eine identische Zusammensetzung wie das im Handel erhältliche Rogain^®-Präparat, das kein Minoxidil-Salz, sondern vielmehr Minoxidil als eine Lösung in einer Kombination aus Ethanol, Propylenglycol und Wasser aufweist. Dieses Präparat wird für das beste zur Abgabe von Minoxidil an Haarfollikel gehalten.
Tabelle 1 zeigt die Ablagerung von Minoxidil (ausgedrückt als Prozent der applizierten Dosis ± Standardabweichung) in verschiedene Komponenten haarloser Rattenhaut 12 Stunden nach der topischen Applikation in vivo von 100 ml der verschiedenen Formulierungen auf ein Areal von 2,54 cm². Wie aus den in dieser Tabelle, Formel III, gezeigten Daten ersichtlich ist, wiesen die Glyceroldilaurat/Milchsäure-Vesikel im Vergleich zu jedweder anderen Formulierung eine 2-mal größere Penetration in die tiefsten Hautstrata auf. Als nächst beste galten das im Handel erhältliche Rogain^®-Präparat und das Präparat mit dem Cyclodextrin-Salz und Ethanoloxid. Am interessantesten daran ist, dass ein einfacher Wechsel von Glyceroldilaurat (C₁₂) zu Glyceroldistearat (C₁₈) in der Vesikelwand die Penetration um das Mehrfache ändert.
Zum Testen der Formulierungen werden 100 μl der Formulierung, einschließlich mit ³H radioaktiv markiertes Minoxidil auf ein Areal von 2,54 cm² der dorsalen Rattenhaut appliziert. Für jede Formulierung wurden drei bis vier Ratten verwendet. Nach Ablauf von 12 Stunden wird die Ratte getötet und das Minoxidil auf der Hautoberfläche wird durch Anfertigung eines Abstrichs von der Haut mittels Waschen mit Wasser und Alkohol/Wasser geerntet. Das Stratum corneum wird durch wiederholte Verwendung von Scotch-Klebstreifen vom Rest der Haut getrennt; wobei das Stratum corneum mit Scotch-Klebstreifen abgezogen wird und das Ernten des Minoxidils ermöglicht. Das Minoxidil in den Lebendhautstrata (die lebende Epidermis und Dermis) wird durch chirurgische Entfernung des Hautrestes unter der Oberfläche der Applikation und Trennung der Schichten geerntet. Jede der Proben wird aufgetrennt, und zur Ermittlung der Minoxidil-Menge wird ein Szintillationszähler verwendet.
Tabelle 2 zeigt, dass in Tests unter Verwendung verschiedener Formulierungen, die in Haarfollikeln und Talgdrüsen von Hamster-Ohren abgelagert wurden, ähnliche Ergebnisse erhalten wurden. Der Test verwendet eine topische Ablagerung von 50 μl der Formulierung auf das Hamster-Ohr, und 30 Stunden danach wurde das in der Haarfollikel und Talgdrüsen enthaltenden ventralen Dermis, dem Knorpel und dem dorsalen Ohr vorliegende Minoxidil gemessen. Männliche Syrische Hamster werden insbesondere in cyclischer Folge 14 Stunden dem Licht und 10 Stunden der Dunkelheit ausgesetzt, um die Androgen-abhängige Talgdrüsenaktivität zu maximieren und die Größe der Drüsen zu kontrollieren. Die Hamster erhalten Nahrung und Wasser ad libitum. Die Tiere werden mit 1 ml Phenobarbital-Lösung (10 mg/ml) anästhesiert.
Die Testformulierung wird auf die ventrale Seite des Ohres appliziert, in der Regel in Dosen von 50 μl. Die Anästhesierung wird alle zwei Stunden verstärkt, und in jeder Gruppe werden 3–4 Tiere verwendet. Das der Behandlung ausgesetzte Ohr-Areal wird mit einem kreisförmigen Stanzgerät (8–10 mm) biopsiert, mit 5 ml HEPES-Puffer gespült, mit einem Wischtuch abgetupft und mit zusätzlichen 5 ml Puffer gespült. Die Biopsie voller Dicke wird dann unter Verwendung einer Pinzette in ihre sie aufbauenden Schichten sorgfältig abgetragen. Die Epidermis lässt sich durch Sondierung des Membranrandes, Abklemmen eines losen Endes und Ziehen mit einer Pinzette leicht abziehen. Die Talgdrüsen in der ventralen Dermis und der Knorpel werden mit einem stumpfen Skalpell auf eine Weise frei geschabt, dass eine Beschädigung der umgebenden Dermis vermieden wird. Das Material mit den Haarfollikeln und Talgdrüsen wird entfernt, indem die ventrale Dermis zuerst auf einen Glasobjektträger gelegt wird, wobei die Dermisseite nach oben sieht, und intensiver als für die Entfernung des Knorpels geschabt wird. Es wird eine milchigweiße Suspension gesammelt.
Tabelle 2 zeigt die prozentualen Anteile und die für die Region mit Haarfollikeln und Talgdrüsen tatsächlich wiedergefundenen μl.
TABELLE 2
Bei den verwendeten Formulierungen handelte es sich, wie zuvor beschrieben, um Formeln I, II, III und XII. Wie aus den in Tabelle 2 gezeigten Ergebnissen ersichtlich ist, ergibt Formel III in den Haarfollikeln und Talgdrüsen, im Knorpel und dorsalen Ohr viel höhere Minoxidil-Konzentrationen als jedwede der anderen Formulierungen. Die anderen Formulierungen, während sie nicht so gut wie Formulierung III sind, sind alle mit der Formulierung XII, Rogain^®, vergleichbar, bei der es sich um die beste im Handel erhältliche Formulierung zur Abgabe von Minoxidil handelt.
Das vorstehende Beispiel erläutert die erfindungsgemäße Wirksamkeit, die durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Pharmazeutikum zur Behandlung des Haarausfalls, umfassend ein pharmazeutisch unbedenkliches α-Hydroxysäuresalz von Minoxidil, eingekapselt in ein nicht aus Phospholipid bestehendes Lipidvesikel, worin genanntes Vesikel Glyceroldilaurat als sein primäres Lipid umfasst, und worin genanntes α-Hydroxysäuresalz genanntes Minoxidil hydrophiler als sein unbehandeltes Pendant macht.
Pharmazeutikum nach Anspruch 1, worin genanntes Lipidvesikel weiter Polyoxyethylen-10-stearylether und wahlweise Cholesterin oder Phytosterol umfasst.
Pharmazeutikum nach Anspruch 1 oder 2, worin genanntes α-Hydroxysäuresalz ein pharmazeutisch unbedenkliches Milchsäuresalz ist.
Pharmazeutikum nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin genanntes Lipidvesikel ein paucilamellares Lipidvesikel ist.
Verfahren zur Herstellung eines Pharmazeutikums nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend die Schritte von: Behandlung von Minoxidil mit einer α-Hydroxysäure, wodurch ein Salz gebildet wird, das hydrophiler als genanntes nicht modifiziertes Minoxidil ist; und Einkapselung von genanntem α-Hydroxysäuresalz von Minoxidil in ein nicht aus Phospholipid bestehendes Lipidvesikel, worin genanntes Lipidvesikel Glyceroldilaurat als sein primäres Lipid umfasst.
Pharmazeutisch unbedenkliches α-Hydroxysäuresalz von Minoxidil, eingekapselt in ein nicht aus Phospholipid bestehendes Vesikel, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 4 definiert, zur Verwendung bei der Behandlung von Haarausfall.
Verwendung eines pharmazeutisch unbedenklichen α-Hydroxysäuresalzes von Minoxidil, eingekapselt in ein nicht aus Phospholipid bestehendes Vesikel, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 4 definiert, zur Herstellung eines Medikamentes zur Behandlung von Haarausfall.