-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Diese
Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Zusammensetzungen
zur verzögerten
Freigabe, die ein bioabbaubares Polymer und ein pharmazeutisch wirksames
Molekül
enthalten, die bei der Behandlung einer Vielzahl von Erkrankungen,
einschließlich
bestimmter Psychosen, wie beispielsweise Schizophrenie, obsessive
kompulsive Störung,
Angstzustand und bipolare Störungen,
verwendbar sind. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung
Zusammensetzungen mit verzögerter
Freisetzung eines bioabbaubaren Polyesters und eines pharmazeutisch
wirksamen Moleküls,
das Serotoninrezeptor-Antagonistenwirksamkeit an dem 5HT2-Rezeptor ausüben kann, Verfahren zur Herstellung
derselben und Verfahren zum Behandeln von Patienten, die solcher
Zusammensetzungen bedürfen.
-
Beschreibung des Standes
der Technik
-
Man
war sich lange bewusst, dass die kontinuierliche Freisetzung von
bestimmten Arzneistoffen über einen
längeren
Zeitraum nach einer Einzelverabreichung wesentliche praktische Vorteile
in der klinischen Praxis aufweisen könnte. Es ist auf dem Fachgebiet
auch bekannt, dass das Abgeben eines Arzneistoffs an seine therapeutische
Wirkungsstelle, wie beispielsweise das zentrale Nervensystem (ZNS),
auf Grund der zahlreichen chemischen und physikalischen Sperren,
die überwunden
werden müssen,
damit eine solche Abgabe erfolgreich ist, eine sehr schwierige Aufgabe
sein kann. Ein besonders schwieriges Problem ist die Langzeitverabreichung
eines Arzneistoffs an Patienten, die an ZNS-bedingten Erkrankungen
leiden. Dies gilt besonders für
Patienten, die an verschiedenen ZNS-bedingten Erkrankungen, wie
Schizophrenie, obsessiven kompulsiven Störungen, Schlafstörungen,
Depression, Angstzustand, Anorexie und Arzneistoffsucht, leiden.
Zusätzlich
gibt es einen Bedarf zum Halten eines ständigen Arzneistoffspiegels
bei Patienten, die an diesen Erkrankungen leiden, um eine verbesserte
Wirksamkeit bei der Behandlung mit geringeren Arzneistoffspitzenkonzentrationen
bereitzustellen.
-
Im
Ergebnis wurden viele Verfahren entwickelt, um Arzneistoffe wirksam
an das ZNS freizusetzen. Ein solches Verfahren beinhaltet die Herstellung
von Formulierungen zur verzögerten
Freisetzung. Die Formulierungen zur verzögerten Freisetzung können jedoch
von verschiedenen unterschiedlichen Typen sein. Beispielsweise kann
ein Arzneistoff chemisch zu einer Form, genannt Prodrug, modifiziert
werden, die langsam in ihre wirksame Form entweder vor oder nach
dem Überschreiten
der Blut-Hirn-Schranke überführt werden kann.
Ein Beispiel für
ein solches Prodrugabgabesystem besteht aus dem Neurotransmitter
Dopamin, der an eine molekulare Maskierung gebunden ist, die von
dem in Fett löslichen
Vitamin Niacin abgeleitet ist. Das modifizierte Dopamin wird in
das Hirn aufgenommen, wo es dann langsam von seiner Prodrug-Maskierung
befreit wird, unter Erzeugung des freien Dopamins.
-
Andere übliche Verfahren,
die zum Herstellen von Formulierungen zur verzögerten Freisetzung verwendet
werden, schließen
die Bildung von Mikropartikeln ein, worin biowirksame Mittel innerhalb
eines verträglichen,
bioabbaubaren Polymers enthalten sind. Eine Vielzahl von Verfahren,
die einen breiten Bereich von organischen Lösungsmitteln verwenden, um
solche Mikropartikel herzustellen, wird auf dem Fachgebiet mitgeteilt.
Beispielsweise beschreibt US-Patent Nr. 4 389 330 ein Verfahren
zum Bilden von Mikrokapseln durch Auflösen oder Dispergieren eines
Wirkstoffs, zusammen mit einem wandbilden den Material in einem Lösungsmittel.
Für die
Bildung solcher Mikrokapseln verwendete übliche Lösungsmittel schließen chlorierte
Kohlenwasserstoffe, insbesondere Methylenchlorid, Aceton, Alkohole
und dergleichen, ein. Jedoch ist es auf Grund von Umwelt- und toxikologischen
Erwägungen
nicht möglich,
bestimmte von diesen Arzneistoffformulierungen unter Anwendung von
Lösungsmitteln
herzustellen. Insbesondere gibt es eine Anzahl von Gesetzesauflagen
bei der Entsorgung von Lösungsmitteln
und festen Abfällen,
die während
der Herstellung dieser Arzneistoffformulierungen erzeugt werden.
-
Außerdem gibt
es viele Nachteile für
das Lösungsmittelverfahren
zur Herstellung von Mikropartikel-Arzneistoffformulierungen. Erstens
ist dieses Verfahren in einem industriellen Größenmaßstab unwirtschaftlich. Zweitens
gibt es auch Qualitätsbedenken,
wie Reproduzierbarkeit und Konsistenz der Arzneistoffverteilung
in der Polymermatrix, was somit ernste Probleme bei der Befolgung
von Gesetzesvorschriften verursacht. Schließlich erzeugt das Lösungsmittelverfahren
im Allgemeinen nur die Mikrokugeln in Pulverform.
-
Um
einige der Probleme des Lösungsmittelverfahren
zum Herstellen von Mikropartikeln zu überwinden, gibt es auf dem
Fachgebiet Verfahren zum Schmelzextrudieren eines festen Gemisches
von Arzneistoffmolekülen
und eine Vielzahl von polymeren Bindemitteln. Beispielsweise beschreibt
US-Patent Nr. 5 439 688 ein Verfahren zum Herstellen einer pharmazeutischen
Zusammensetzung für
die verzögerte
Freisetzung eines Arzneistoffmoleküls. Alle von den darin beschriebenen
Arzneistoffmolekülen
sind jedoch synthetische oder natürlich vorkommende Peptide.
US-Patent Nr. 5 456 923 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen
einer festen Dispersion eines Arzneistoffs, der in einem Polymer
oder einem Verdünnungsmittel
unter Anwendung eines Doppelschneckenextruders gelöst oder
dispergiert wird. Jedoch lehrt keine von diesen Literaturstellen
des Standes der Technik eine Bildung von pharmazeutischen Zusammensetzungen
zur verzögerten
Freigabe unter Anwendung eines Schmelzextrusions verfahren, wobei
solche Zusammensetzungen für
die Behandlung von beliebigen, hierin vorstehend beschriebenen ZNS-Erkrankungen
geeignet sind. Weiterhin beschreibt keine der Literaturstellen des
Standes der Technik ein Verfahren für die Bildung von Mikropartikeln,
wobei die Arzneistoffmoleküle
in der Polymermatrix gelöst
werden, und beim Bilden von injizierbaren Formulierungen für die Behandlung
von ZNS-bedingten Erkrankungen nützlich
sind.
-
Die
nachstehenden Literaturstellen werden als Hintergrund offenbart.
-
US-Patent
Nr. 4 389 330 beschreibt ein Mikroeinkapselungsverfahren für die Bildung
von Mikrokapseln, die mit einem Wirkstoff beladen werden, welches
eine Reihe von Schritten unter Anwendung eines Lösungsmittels einbezieht.
-
US-Patent
Nr. 4 801 460 beschreibt ein Verfahren für die Herstellung von festen
pharmazeutischen Formen durch ein Injektionsform- oder ein Extrusionsverfahren.
-
US-Patent
Nr. 5 360 610 beschreibt polymere Mikrokugeln als injizierbare Arzneistoffabgabesysteme zur
Verwendung für
die Abgabe von bioaktiven Mitteln an Stellen innerhalb des zentralen
Nervensystems.
-
US-Patent
Nr. 5 439 688 und darin zitierte Literaturstellen beschreiben Verfahren
zur Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen für die verzögerte und/oder
gesteuerte Freisetzung eines Arzneistoffs unter Anwendung eines
bioabbaubaren Polymers und Einarbeiten als Wirksubstanz der Salze
eines natürlichen
oder synthetischen Peptids.
-
US-Patent
Nr. 5 456 917 beschreibt ein Verfahren für die Herstellung von implantierbarem,
bioerodierbarem Material für
die verzögerte
Freisetzung eines Arzneimittels.
-
US-Patent
Nr. 5 456 923 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von fester
Dispersion, worin ein Arzneistoff in einem polymeren Träger oder
einem Verdünnungsmittel
gelöst
oder dispergiert wird. Die Feststoffdispersionen werden in einem
Doppelschneckenextruder gebildet.
-
US-Patent
Nr. 5 505 963 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer pharmazeutischen
Zusammensetzung, die frei von organischen Lösungsmitteln ist, welche zur
oralen Verabreichung nützlich
ist. Das Verfahren wendet verfestigte Granulate eines Wirkbestandteils
in Anmischung mit einer schmelzbaren Hilfssubstanz an, die in dem
Wirkbestandteil bei erhöhten
Temperaturen löslich
ist.
-
J.
Controlled Release, 28 (1994) 121–129 beschreibt eine Übersicht
von Arzneistoffabgabesystemen unter Anwendung verschiedener Arten
von bioabbaubaren Polymeren.
-
Pharmacy
International, (1986), 7(12), 316–18, beschreibt eine Übersicht
gesteuerter Arzneistoffabgabe aus monolithischen, bioerodierbaren
Polymervorrichtungen.
-
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
Folglich
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Schmelzextrusionsverfahren
für die
Bildung von Mikropartikeln bereitzustellen, worin die Arzneistoffmoleküle im Wesentlichen
in der Polymermatrix zur Bildung einer festen Lösung gelöst sind. Es ist eine weitere
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mikropartikel bereitzustellen,
die die Arzneistoffmoleküle
bei einer verzögerten
Freisetzungsrate über
einen längeren Zeitraum
abgeben können.
Schließlich
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, injizierbare Mikropartikelformulierungen
für die
Behandlung von verschiedenen ZNS-Erkrankungen
bereitzustellen, einschließlich Erkrankungen
oder Zustände,
die durch Entgegenwirken bzw. Antagonisieren den Wirkungen von Serotonin an
dem 5HT2-Rezeptor behandelbar sind, wie
Schizophrenie, obsessive kompulsive Störungen, Schlafstörungen,
Depression, Angstzustand, Anorexie und Arzneistoffabhängigkeit.
-
Überraschenderweise
wurde nun gefunden, dass die feste Lösung eines bioabbaubaren Polymers und
eines pharmazeutisch wirksamen Moleküls durch ein Schmelzextrusionsverfahren
hergestellt werden kann. Einige der Vorteile, die einzeln und/oder in
Kombinationen durch die Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
erreicht werden, sind: a) die pharmazeutisch wirksame Verbindung
wird im Wesentlichen in der bioabbaubaren Polymermatrix zur Bildung
einer festen Lösung
gelöst;
b) die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
können
leicht zu Mikropartikeln geformt werden; und c) die Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung können
zu injizierbaren Formulierungen zur verzögerten Freisetzung des Wirkstoffs
formuliert werden. Vorteilhafterweise sind die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
bei der Behandlung von verschiedenen ZNS-Erkrankungen verwendbar.
-
Somit
wird gemäß der Ausführung der
vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer pharmazeutischen
Zusammensetzung bereitgestellt, umfassend die Schritte von:
- a) Vermischen einer geeigneten Menge von pharmazeutischem
Wirkstoff der Formel I: Formel
I oder einem pharmazeutisch verträglichen Salz davon mit einer
geeigneten Menge an bioabbaubarem Polymer für einen ausreichenden Zeitraum
und bei geeigneten Temperatur- und Druckbedingungen zur Bildung
eines trockenen Gemisches des pharmazeutischen Wirkstoffs und des
Polymers, wobei das bioabbaubare Polymer eine Glasübergangstemperatur
(Tg) von weniger als etwa 60°C aufweist;
- b) Unterziehen des Trockengemisches einem geeigneten Mischen
unter Scherwirkung unter Verwendung eines Einschneckenextruders
unter geeigneten Temperatur- und Druckbedingungen für einen
ausreichenden Zeitraum, sodass das Polymer unter Bildung eines fluidisierten
Mediums erweicht und der pharmazeutische Wirkstoff ausreichend gelöst wird,
um eine feste Lösung
aus einem im Wesentlichen homogen dispergierten Gemisch des pharmazeutischen
Wirkstoffs und des Polymers zu bilden und das homogene Gemisch zu
einem Strang geformt wird;
- c) Pelletisieren des Strangs; und
- d) Pulverisieren der Pellets zur Bildung von Mikropartikeln
mit verzögerter
Freisetzung des bioabbaubaren Polymers und des pharmazeutischen
Wirkstoffs, wobei die Mikropartikel eine Größenverteilung im Bereich von
etwa 10 bis 200 μm
aufweisen, sodass die Mikropartikel zur Bildung einer injizierbaren
Formulierung geeignet sind.
-
-
In
einem weiteren Aspekt dieser Erfindung wird eine pharmazeutische
Zusammensetzung für
die verzögerte
Freisetzung eines Arzneimittelstoffs bereitgestellt, umfassend Mikropartikel
mit einer Größenverteilung im
Bereich von etwa 10 bis 100 μm,
gebildet aus:
- a) einem bioabbaubaren Polymer
in einer Menge von etwa 80 bis 95 Gewichtsprozent, worin das Polymer eine
Glasübergangstemperatur
(Tg) von weniger als etwa 60°C aufweist;
und
- b) einer pharmazeutisch wirksamen Verbindung der Formel I oder
einem pharmazeutisch verträglichen
Salz davon in einer Menge von etwa 5 bis 20 Gewichtsprozent;
-
-
worin
die Verbindung im Wesentlichen gelöst und gleichförmig in
dem Polymer dispergiert wird.
-
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
IM EINZELNEN
-
Wie
hierin, sollen die nachstehenden Begriffe die ausgewiesenen Bedeutungen
und/oder Definitionen aufweisen:
"Bioabbaubares", "bioabsorbierbares", "bioresorbierbares" oder "bioerodierbares" Polymer soll jedes
Polymermaterial bedeuten, das einem Abbauverfahren in einer biologischen
Umgebung, wie Verbrauch durch einen menschlichen Körper, unterliegen
kann und zu Produkten, die leicht aus dem Körper entfernt werden können, umgewandelt
wird.
"Arzneistoff", "Medikament" bzw. „Arzneimittel", "pharmazeutisch wirksam" oder "therapeutisch wirksam" soll jede organische
Verbindung oder Substanz mit Biowirksamkeit bedeuten und angepasst
oder für
einen therapeutischen Zweck verwendet werden.
"Mikropartikel", "Mikrokugeln" oder "Mikrokapseln" soll jedes frei
fließende
Pulver, das im Wesentlichen aus kugelförmigen Partikeln von 500 μm oder weniger
im Durchmesser, gewöhnlich
200 μm oder
weniger im Durchmesser, besteht, bedeuten.
"Monolithisch" soll eine Zusammensetzung bedeuten,
in der der Wirkstoff im Wesentlichen homogen durch eine im Wesentlichen
therapeutisch inerte Matrix dispergiert ist.
"Patient" bedeutet ein Warmblüter, wie
beispielsweise Ratte, Maus, Hunde, Katzen, Meerschweinchen und Primaten,
wie Menschen.
Der Begriff "pharmazeutisch
verträgliches
Salz" bezieht sich
auf jene Salze, die bei der verabreichten Dosierung zum Erreichen
des gewünschten
Effekts nicht wesentlich toxisch sind und nicht unabhängig wesentliche pharmakologische
Wirksamkeit besitzen. Die innerhalb des Umfangs dieses Begriffes
eingeschlossenen Salze sind Hydrobromid, Hydrochlorid, Sulfat, Phosphat,
Nitrat, Formiat, Acetat, Propionat, Succinat, Glycolat, Lactat,
Maleat, Tartrat, Citrat, Ascorbat, α-Ketoglutarat, Glutamat, Aspartat,
Malat, Hydroxymalat, Pyruvat, Phenylacetat, Benzoat, p-Aminobenzoat,
Anthranilat, p-Hydroxybenzoat, Salicylat, Hydroxyethansulfonat,
Ethylensulfonat, Halogenbenzolsulfonat, Toluolsulfonat, Naphthalinsulfonat,
Methansulfonat, Sulfanilat und dergleichen.
"Pharmazeutisch verträglicher
Träger" ist ein Lösungsmittel,
Dispersionsmittel, Exzipient, Hilfsmittel oder anderes Material
mit annehmbarer Toxizität,
das mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
gemischt wird, um die Bildung einer pharmazeutischen Zusammensetzung
zu erlauben; d.h. eine Dosierungsform, die an den Patienten verabreicht
werden kann. Ein Beispiel für
einen solchen Träger
ist ein pharmazeutisch verträgliches Öl, das typischerweise
zur parenteralen Verabreichung verwendet wird.
"Feste Lösung" bedeutet, dass das
pharmazeutisch wirksame Molekül
im Wesentlichen in dem Polymer gelöst ist, um ein Ein-Phasen-System
zu bilden.
"Verzögerte Freisetzung" bedeutet, dass eine
Zusammensetzung, wenn an einen Patienten verabreicht, das Wirkmolekül bei einem
Beharrungszustand für
einen Zeitraum von mindestens 2 Wochen, vorzugsweise für einen
Zeitraum von etwa 2 Wochen bis einen Monat, oder für längere Zeiträume, falls
benötigt,
freisetzen kann.
"Therapeutisch
wirksame Menge" bedeutet
eine Menge der Verbindung, die beim Behandeln der genannten Störung oder
des genannten Zustands wirksam ist.
"Behandeln" oder "Behandlung" bedeutet das Lindern von Symptomen,
Entfernen der Ursache des Symptoms, entweder auf einer zeitlichen
oder dauerhaften Grundlage, oder dem Auftreten von Symptomen der
genannten Störung
oder des genannten Zustands vorzubeugen oder ihn zu verlangsamen.
-
Einer
der Vorteile des vorliegenden, erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
dass die Mikropartikel von gut definierter Größenverteilung erhalten werden
können,
worin das pharmazeutisch wirksame Molekül in der bioabbaubaren Polymermatrix
gelöst
ist, wodurch eine feste Lösung
entsteht. Dies wird durch ein skalierbares Schmelzextrusionsverfahren
erreicht, wodurch die Anwendung von unerwünschten Lösungsmitteln, die bei den herkömmlichen
Verfahren verwendet werden, vermieden wird. Somit eröffnet das
erfindungsgemäße Verfahren
nicht nur Umweltvorteile (d.h. vermeidet die Entsorgung von Lösungsmitteln),
sondern liefert auch einen wirtschaftlichen Weg zur Erzeugung von
Arzneistoffformulierungen zur verzögerten Abgabe. Ein weiterer
wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
dass durch die Ausführung
der Erfindung die gut definierten Mikropartikel von enger Größenverteilung
hergestellt werden können,
die zum Bilden einer Vielzahl von injizierbaren Formulierungen verwendbar
sind. Ein noch weiterer Vorteil, der durch die Ausführung der
Erfindung erzielt wird, besteht darin, dass eine feste Lösung eines
bioabbaubaren Polymers und eines pharmazeutisch wirksamen Moleküls leicht
hergestellt werden kann, wobei das wirksame Molekül ein kleines
neuro-wirksames Nicht-Peptid-Molekül ist und eine reaktive Gruppe,
wie eine Hydroxygruppe, enthalten kann.
-
Durch überlegte
Ausführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
sind die gebildeten Mikropartikel im Wesentlichen frei von beliebigen
anderen reaktiven Produkten des pharmazeutisch wirksamen Moleküls und des
bioabbaubaren Polymers. Überra schenderweise
eröffnet
das erfindungsgemäße Verfahren
pharmazeutische Zusammensetzungen, worin die Bioverfügbarkeit
des pharmazeutisch wirksamen Moleküls verstärkt wird, auf Grund der Tatsache,
dass das wirksame Molekül
im Wesentlichen in der Polymermatrix gelöst ist. Somit sind die Mikropartikel
der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
im Wesentlichen „monolithisch". Das heißt, das
wirksame Molekül
wird gleichförmig
durch die Polymermatrix dispergiert. Es sollte angemerkt werden,
dass viele von diesen hierin beschriebenen Merkmalen durch die meisten
der herkömmlichen
Verfahren, einschließlich
Lösungsmittel-
und andere Schmelzextrusionsverfahren, nicht leicht erreichbar sind.
-
Im
Einklang mit der Ausführung
der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von pharmazeutischen
Zusammensetzungen bereitgestellt. In dem erfindungsgemäßen Verfahren
beinhaltet der erste Schritt das Mischen einer geeigneten Menge
des pharmazeutisch wirksamen Moleküls mit einer geeigneten Menge des
bioabbaubaren Polymers für
einen ausreichenden Zeitraum und bei geeigneten Temperatur- und
Druckbedingungen zur Bildung eines Trockengemisches.
-
Das
Mischen des Polymers und des pharmazeutisch wirksamen Moleküls kann
bei Umgebungsatmosphärenbedingungen,
vorzugsweise im Temperaturbereich von etwa 20°C bis 30°C und bei Atmosphärendruck,
erfolgen. Die zum Mischen erforderliche Zeit hängt von den Mengen des Polymers
und den angewendeten wirksamen Molekülen ab und kann 30 Minuten
bis 2 Stunden oder mehr beinhalten. Das Polymer und das pharmazeutisch
wirksame Molekül
können
so verwendet werden, wie von kommerziellen Quellen, im Allgemeinen
in Form von Pulver oder Pellets, erhalten werden. Jedoch wurde beobachtet,
dass es vorteilhaft ist, das Pulver oder die Pellets zur Bildung
eines gut vermischten Trockengemisches zu vermahlen. Beliebige der auf
dem Fachgebiet bekannten Vermahlungs- oder Mahltechniken können für diesen
Zweck verwendet werden, einschließlich kryogene Vermahl- oder Mahlverfahren.
-
Es
wurde auch beobachtet, dass Trocknen des Trockengemisches von Polymer
und pharmazeutisch wirksamem Molekül auch vorteilhaft ist, um
jegliche zurückbleibende
Feuchtigkeit in dem Polymer oder dem wirksamen Molekül zu entfernen.
Unter den verschiedenen Vorteilen sind zwei wesentliche Vorteile
des Trocknens des Trockengemisches: a) Minimierung des Abbaus des
Polymers; und b) Minimierung von beliebiger potenzieller Reaktion
zwischen dem Polymer und dem pharmazeutisch wirksamen Molekül. Jede
von den auf dem Fachgebiet bekannten Trocknungstechniken kann angewendet
werden. Beispielsweise stellt das Trocknen des Gemisches unter Vakuum
bei etwa Raumtemperatur; d.h. 20 bis 30°C für einen Zeitraum von etwa 2 bis
48 Stunden oder länger,
wünschenswerte
Ergebnisse bereit.
-
Wie
hierin vorstehend ausgewiesen, kann eine breite Vielzahl von pharmazeutisch
wirksamen Nicht-Peptid-Molekülen
mit einem Molekulargewicht von weniger als etwa 600 in dieser Erfindung
angewendet werden. Der wie hierin verwendete Ausdruck "Nicht-Peptid" soll die Moleküle bezeichnen,
die keine Peptide darstellen, das heißt, Moleküle, die nicht durch die Reaktion
von zwei oder mehreren der natürlich
vorkommenden Aminosäuren
gebildet werden. Eine breite Vielzahl von bioabbaubaren Polymeren
kann in dieser Erfindung angewendet werden, jedoch sind bioabbaubare
Polymere mit einer Glasübergangstemperatur
(Tg) weniger als etwa 60°C besonders bevorzugt. Wie hierin
verwendet, bezieht sich "Glasübergangstemperatur" auf die Erweichungstemperatur
des Polymers; d.h. die Übergangstemperatur,
oberhalb der ein nichtkristallines Polymer ausreichend thermische
Energie aufweist, damit sich lange Segmente von jeder Polymerkette
statistisch bewegen. In anderen Worten, bei einer Temperatur, höher als
die Glasübergangstemperatur,
haben die Polymermoleküle
ausreichend Bewegung, um mobil zu sein, und dies wird hierin als
ein "fluidisiertes
Medium" bezeichnet.
-
In
einem zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das in
dem ersten Schritt erhaltene Trockengemisch einem geeigneten Mischen
unter Scherwirkung bei geeigneten Temperatur- und Druckbedingungen
für einen
ausreichenden Zeitraum unterzogen, sodass das Polymer zur Bildung
eines fluidisierten Mediums erweicht. Wie hierin verwendet, bedeutet "Mischen unter Scherwirkung" bzw. „Mischen
unter Einwirkung von Scherkraft" das
Mischen von dem Trockengemisch bei einer erhöhten Temperatur, vorzugsweise
oberhalb der Glasübergangstemperatur
des Polymers unter Scherwirkung unter Anwendung von beliebigen,
auf dem Fachgebiet bekannten Verfahren. Vorzugsweise wird Mischen
unter Scherwirkung in einer Mischschale oder einer wie hierin beschriebenen
Extrusionsausrüstung
ausgeführt.
Die Bedingungen werden derart gehalten, dass sich das pharmazeutisch
wirksame Molekül
in dem fluidisierten Polymermedium löst und sich im Wesentlichen
ein homogenes Gemisch des pharmazeutisch wirksamen Moleküls und des
Polymers bildet.
-
Um
die besten Vorteile aus dieser Erfindung zu erreichen, ist es kritisch,
dass das pharmazeutisch wirksame Molekül in der Polymermatrix, wie
hierin vorstehend erwähnt,
ausreichend mischbar oder gelöst
ist. Um das Ausmaß von
dem pharmazeutisch wirksamen Molekül, das in der Polymermatrix
gelöst
ist, zu bestimmen, kann eine Vielzahl von Techniken, die auf dem
Fachgebiet gut bekannt sind, in Abhängigkeit von der Art des Polymers
und dem angewendeten wirksamen Molekül verwendet werden. Im Allgemeinen
kann Differential-Scanning-Kalorimetrie (DSC) angewendet werden,
um den Anteil des in dem Polymer gelösten wirksamen Moleküls zu bestimmen,
wenn das wirksame Molekül
einen definierten Schmelzpunkt aufweist. Von der aus dem Schmelzpunktpeak
des wirksamen Moleküls
bestimmten Schmelzwärme
ist es möglich,
das Ausmaß des gelösten wirksamen
Moleküls
zu berechnen. Somit wird, wie sich mehr wirksames Molekül in dem
Polymer löst,
die Größe des Schmelzpeaks
entsprechend vermindert. Der Schmelzpeak liegt gar nicht vor, wenn
das gesamte wirksame Molekül
in dem Polymer gelöst
ist. Zusätzlich
sinkt die Glasübergangstemperatur
(Tg) des Polymers mit ansteigender Löslichkeit
des wirksamen Moleküls.
Andere Techniken, wie Ra ster-Elektronen-Mikroskopie (SEM), können zum
Bestimmen der Homogenität
der erfindungsgemäßen pharmazeutischen
Zusammensetzung verwendet werden. Das heißt, das ungelöste, pharmazeutisch
wirksame Molekül
kann als eine gesonderte Phase erscheinen.
-
In
einem dritten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das fluidisierte
Gemisch des Polymers und pharmazeutisch wirksamen Moleküls zur Bildung
eines Strangs gekühlt
und pelletisiert. Wie hierin verwendet, bezieht sich "Pelletisieren" auf die Bildung
von Pellets aus dem gemäß der Erfindung
gebildeten Strang. Beliebige der auf dem Fachgebiet gut bekannten
Verfahren können
angewendet werden, um das Gemisch von dem Polymer und pharmazeutisch
wirksamen Molekül
zu einem Strang zu formen und zu pelletisieren. Beispielsweise kann
das geschmolzene Fluid mittels Durchleiten durch eine Öffnung zu
einem Strang extrudiert werden. Dann wird der Strang über ein
Fließband
geleitet, wo er durch trockenen Stickstoff oder Luft gespült wird.
Der Strang wird schließlich
zu einem Pelletisierer zur Bildung von Pellets geführt.
-
In
einem Endschritt werden die Pellets von dem dritten Schritt zur
Bildung von Mikropartikeln zur verzögerten Freisetzung des bioabbaubaren
Polymers und des pharmazeutisch wirksamen Moleküls pulverisiert. Wie hierin
verwendet, bezieht sich "Pulverisieren" auf die Umwandlung
der gemäß dieser
Erfindung gebildeten Pellets zu kleiner Partikelform unter Anwendung
der auf dem Fachgebiet bekannten Verfahren zur Bildung der Mikropartikel
dieser Erfindung, wie kryogenes Vermahlen, wie hierin beschrieben.
Die so gebildeten Mikropartikel werden gesiebt, sodass sie eine
Größenverteilung
im Bereich von etwa 10 bis 200 μm,
bevorzugter 10 bis 100 μm,
zeigen. Diese Mikropartikel sind zum Bilden einer injizierbaren
Formulierung geeignet.
-
Wie
hierin vorstehend erörtert,
ist das pharmazeutisch wirksame Molekül für die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
das (+)-Isomer von α-(2,3-Dimethoxyphenyl)-1-[2-(4- fluorphenyl)ethyl]-4-piperidinmethanol,
Verbindung der Formel I oder ein pharmazeutisch verträgliches
Salz davon als neurowirksames Molekül oder Mittel, welches die
Serotoninrezeptor-Antagonistenwirkung
ausüben
kann und welches einen 5HT2A-Rezeptorantagonisten
darstellt.
-
Ein
beliebiges von dem bekannten bioabbaubaren Polymer kann unter bestimmten
speziellen, hierin beschriebenen Bedingungen verwendet werden. Beispielsweise
kann ein Polymer mit einer Glasübergangstemperatur
unter 60°C
bei der Bildung der Mikropartikel der vorliegenden Erfindung angewendet
werden, vorausgesetzt, dass die pharmazeutisch wirksamen Moleküle der vorliegenden
Erfindung durch Ausführen
des erfindungsgemäßen Verfahrens
ausreichend in einer solchen Polymermatrix gelöst sind. Es sollte weiterhin angemerkt
werden, dass solches bioabbaubares Polymer als Rohstoff bei der
Herstellung von pharmazeutischen Produkten geeignet ist und seine
Funktion durch den Schermischschritt (d.h. Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens
nicht nachteilig beeinflusst wird. Beispiele für solche Polymere sind Polyester,
Polyamide, Polyanhydride, Polyorthoester, Polycarbonate, Poly(phosphoester),
Poly(phosphazene), Poly(iminocarbonate) und dergleichen. Es sollte
angemerkt werden, dass ein Gemisch, das eines oder mehrere von diesen Polymeren
enthält,
auch angewendet werden kann. Solche Polymere werden leicht, wie
in der hierin zitierten Literatur beschrieben, hergestellt, und
sie können
kommerziell von spezialisierten Firmen, die dem Fachmann aus dem
zutreffenden Herstellungsfachgebiet bekannt sind, erhalten werden.
-
Besonders
bevorzugte Polymere, die für
das erfindungsgemäße Verfahren
geeignet sind, sind Polyester. Spezielle Beispiele für Polyester
schließen
Polylactid, Polyglycolid, Polylactid-Co-glycolid, Polyhydroxybutyrat,
Polycaprolacton, Polytartrat und dergleichen ein. Zwei oder mehrere
Gemische von diesen Polymeren können
auch verwendet werden. Ein besonders bevorzugter Polyester ist Polylactid-Co-glycolid
(PLGA).
-
Das
PLGA-Polymer hat eine Vielzahl von Vorteilen, was es für das erfindungsgemäße Verfahren
einzigartig macht. Ein Vorteil von PLGA ist, dass es ähnlich zu
dem bei der Herstellung von heutigen bioabsorbierbaren Nähten ist.
Ein weiterer Vorteil ist, dass dieses Material mit dem Gewebe des
ZNS biokompatibel ist. Ein noch weiterer Vorteil ist, dass dieses
Material innerhalb des Gewebes des ZNS ohne Erzeugen von irgendwelchen
toxischen Abbaunebenprodukten bioabbaubar ist.
-
Ein
wichtiger Vorteil dieses Materials ist, sofern es diese Erfindung
betrifft, die Fähigkeit,
die Dauer von Arzneistofffreisetzung durch Manipulierung der Bioabbaukinetik
des Polymers zu modifizieren; d.h. durch Modifizieren des Verhältnisses
von Lactid und Glycolid in dem Polymer. Dies ist besonders wichtig,
weil die Fähigkeit
zur Abgabe von neuro-wirksamen Molekülen bei einer gesteuerten Geschwindigkeit über einen
vorbestimmten Zeitraum eine wirksamere und wünschenswertere Therapie gegenüber jetzigen
Verfahren zur Verabreichung ist. Mikropartikel, die aus diesem Polymer
hergestellt wurden, dienen zwei Funktionen: sie schützen Arzneistoffe
vor Abbau und sie setzen Arzneistoffe mit einer gesteuerten Geschwindigkeit über einen
vorgewünschten
Zeitraum frei. Wie vorstehend hierin ausgewiesen, sind, obwohl bereits über Polymere
zur Verwendung für
die Mikroeinkapselung von Arzneistoffen, einschließlich PLGA,
berichtet wurde, die physikalischen, chemischen und medizinischen
Parameter für
das Mikroeinkapseln von Polymer für pharmazeutisch wirksame Moleküle, die
gemäß der vorliegenden
Erfindung zu verwenden sind, eng. Dies gilt besonders für die Bildung
von injizierbaren pharmazeutischen Zusammensetzungen zur verzögerten Freisetzung
zur Abgabe an das ZNS von wirksamen Arzneistoffen gemäß der vorliegenden
Erfindung.
-
Beispielsweise
kann das PLGA-Polymer, das in dem erfindungsgemäßen Verfahren geeignet ist,
einen breiten Bereich von mittlerem Molekulargewicht aufweisen,
vorausgesetzt, dass eine Glasübergangstemperatur
weniger als 60°C
ist. Jedoch ist vor zugsweise das mittlere Molekulargewicht von PLGA-Polymer
im Bereich von etwa 20 000 bis etwa 100 000 und liegt bevorzugter
zwischen etwa 30 000 und 45 000. Das PLGA-Polymer enthält weiterhin
45 bis 90 Molprozent Lactid- bzw. 10 bis 55 Molprozent Glycolideinheiten.
-
Das
Trockenmischen des Polymers und des pharmazeutisch wirksamen Moleküls in Schritt
(a) wird bei Umgebungstemperatur; d.h. bei rund den Atmosphärentemperatur-
und -druckbedingungen durchgeführt. Bevorzugter
wird das Trockenmischen bei einer Temperatur im Bereich von etwa
20°C bis
etwa 30°C
bei Atmosphärendruckbedingungen
ausgeführt.
-
Das
Mischen unter Scherwirkung von dem Trockengemisch in Schritt (b)
des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann unter Anwendung einer Vielzahl von auf dem Fachgebiet bekannten
Techniken ausgeführt
werden. Beispielsweise kann eine Mischschale, ausgestattet mit einem
Heizelement und Mischblättern,
verwendet werden. Verschiedene unterschiedliche Arten von Mischschalen
sind aus kommerziellen Quellen erhältlich. Ein weiteres bevorzugtes
Verfahren zum Ausführen
des Mischens unter Scherwirkung erfolgt durch einen Extruder. Sowohl
Einschnecken- als auch Doppelschneckenextruder können zum Ausführen des
Mischens unter Scherwirkung in Schritt (b) des erfindungsgemäßen Verfahrens
angewendet werden.
-
Der
Doppelschneckenextruder ist vorzugsweise ein nach vorn ausgebender
Pelletisierer, der durch die Anwendung von einem Schneckenpaar,
was die Maschine von einem Einschneckenextruder unterscheidet, gekennzeichnet
ist. Der Einschneckenextruder hat eine einzige Schnecke und wendet
häufig
eine vorgefertigte Schnecke an, und somit können die Schneckenelemente
nicht, wie in dem weiter nachstehend beschriebenen Doppelschneckenextruder,
variiert werden.
-
Insbesondere
umfasst der Doppelschneckenextruder eine dosierende Zuführeinheit,
einen Zylinder, Schnecken, Paddelvorrichtungen, Schneckenwellen,
Zylindererhitzer/Kühlvorrichtung,
Austrittsdüsen
(Kühldüse, Heizdüse, Formdüse) und
Extru datschneider und sorgt für
eine freie Variation des Compoundierungsdrucks und -temperatur durch
eine Auswahl der Schneckengeometrie, Rotationsgeschwindigkeit und
Schneckenelemente, die an den Wellen der Schnecke zu befestigen
sind. Weiterhin kann der Zylinder, falls notwendig, in einer Vielzahl
von Kombinationen von Länge
und Typ gemäß der vorgesehenen
Verwendung verwendet werden und seine Temperatur kann auch, falls
erwünscht,
gesteuert werden.
-
Somit
verarbeitet der Doppelschneckenextruder die Zuführung mit zwei Schnecken und
sorgt für
eine Änderung
der Kombination von axialen Schneckenelementen, sodass er viele
definitive Vorteile gegenüber dem
Einschneckenextruder aufweist, nämlich:
- (1) Verglichen mit dem Einschneckenextruder,
zeichnet sich der Doppelschneckenextruder durch positives Transportieren
der Materialien zwischen Schnecken aus, was leichteres Compoundieren
der scherempfindlichen oder niederviskosen Materialien erlaubt.
Somit kann beispielsweise Vermischen von unähnlichen Materialien, wie Öl und Wasser,
besser mit einem Doppelschneckenextruder ausgeführt werden.
- (2) Auch, verglichen mit dem Einschneckenextruder, ist der Doppelschneckenextruder
in der Scherkraft, Compoundierungswirkung und Transportkapazität weit überlegen.
-
Weiterhin
sollte angemerkt werden, dass eine umsichtige Auswahl der Schneckenelemente
sehr kritisch ist, um den gewünschten,
vorgesehenen Vorteil bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu
erhalten. Es wird angenommen, dass die geeignete Auswahl der Schneckenelemente
das Ausmaß der
Löslichkeit
des pharmazeutisch wirksamen Moleküls in der Polymermatrix beeinflussen
kann. Die Schneckenelemente beeinflussen weiterhin die Homogenität der pharmazeutischen
Zusammensetzung. Beispielsweise wird beobachtet, dass die Anwendung
von einem oder mehreren linksgängigen
Elementen den Polymerabbau minimiert und die Löslichkeit des pharmazeutisch
wirksamen Moleküls
in der Polymermatrix erhöht.
Zusätzlich wurde
beob achtet, dass geeignete Auswahl von Verknetelementen weiterhin
das gleichförmige
Mischen und die Löslichkeit
des pharmazeutisch wirksamen Moleküls in der Polymermatrix verbessert.
-
Die
Verarbeitungsparameter, wie Druck, Temperatur, Zuführungsgeschwindigkeit
von Polymer und dem pharmazeutisch wirksamen Molekül und Mengen
und Zuführungsgeschwindigkeiten
von Additiven, falls überhaupt
verwendet, sind von der Art des pharmazeutisch wirksamen Moleküls und vom
Polymer und der angewendeten Mischausrüstung mit Scherwirkung abhängig. Jedoch
ist es wichtig, eine Kombination von Parametern auszuwählen, sodass
das pharmazeutisch wirksame Molekül, Polymer, usw. bei Temperaturen
unterhalb deren Zersetzungspunkten gehalten wird und die Arbeitsparameter
gemäß den gewünschten
Eigenschaften der Produkte variiert. Somit ist es kritisch, dass
die Glasübergangstemperatur
(Tg) von dem hierin angewendeten Polymer
vorzugsweise unter 60°C
ist, sodass das Mischen unter Scherwirkung bei mittleren Temperaturen,
wie nachstehend beschrieben, ausgeführt werden kann.
-
Im
Allgemeinen wird Mischen unter Scherwirkung in Schritt (b) bei einer
Temperatur im Bereich von etwa 60°C
bis etwa 140°C,
vorzugsweise von etwa 80°C
bis etwa 120°C
und bevorzugter von etwa 95°C
bis etwa 115°C,
ausgeführt.
-
Das
Compoundierungsgewichtsverhältnis
von dem pharmazeutisch wirksamen Molekül zu dem Polymer wird in Abhängigkeit
von der Art des pharmazeutisch wirksamen Moleküls, des Polymers und von der
vorgesehenen Verwendung der pharmazeutischen Zusammensetzung variiert.
Vorzugsweise liegt das Gewichtsverhältnis des pharmazeutisch wirksamen
Moleküls
und des Polymers im Bereich von etwa 5:95 bis etwa 25:75, bevorzugter
etwa 10:90 bis etwa 20:80 und besonders bevorzugt etwa 10:90 bis
etwa 15:85.
-
Wie
hierin vorstehend ausgewiesen, ist ein wichtiger Vorteil, der bei
der Ausführung
der Erfindung erhalten wird, dass das pharmazeutisch wirksame Molekül in der
Polymermatrix ausreichend gelöst
wird. Das Ausmaß von
pharmazeutisch wirksa mem Molekül,
das in der Polymermatrix gelöst
ist, wird in Abhängigkeit von
der vorgesehenen Endverwendung und vorgesehenen Freisetzungsgeschwindigkeit
des pharmazeutisch wirksamen Moleküls gesteuert. Vorzugsweise
werden mindestens 50 Gewichtsprozent des pharmazeutisch wirksamen
Moleküls
in dem Polymer gelöst,
bevorzugter wird das pharmazeutisch wirksame Molekül in dem Polymer
zumindest zu einem Ausmaß von
etwa 90 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des pharmazeutisch
wirksamen Moleküls,
das in der pharmazeutischen Zusammensetzung vorliegt, gelöst.
-
Wie
hierin vorstehend ausgewiesen, sind die pharmazeutischen Zusammensetzungen
in Form von Mikropartikeln besonders für injizierbare Formulierungen
geeignet; das heißt,
bei parenteraler Verabreichung. Für parenterale Verabreichung
können
die Mikropartikel in einem physiologisch verträglichen pharmazeutischen Träger dispergiert
und/oder gelöst
werden oder als entweder eine Suspension oder Lösung verabreicht werden. Erläuternd für geeignete
pharmazeutische Träger
sind Wasser, Salzlösung,
Dextroselösungen,
Fructoselösungen,
Ethanol oder Öle
von tierischem, pflanzlichem oder synthetischem Ursprung. Der pharmazeutische
Träger
kann auch Konservierungsmittel, wie Benzylalkohol, Puffer, usw.,
wie auf dem Fachgebiet bekannt, enthalten. Einige Öle, die
für intramuskuläre Injektion
verwendet werden können,
sind Sesam-, Oliven-, Erdnuss-, Mais-, Mandel-, Baumwollsamen-,
Erdnuss- und Rizinusöl,
wobei, Sesamöl
bevorzugt ist. Die Formulierung zur verzögerten Freisetzung wird vorzugsweise
intramuskulär,
subkutan oder intravenös
verabreicht, wobei intramuskuläre
Verabreichung bevorzugt ist, obwohl andere Verabreichungswege, wie
oral, transdermal, Nasenspray, usw., angewendet werden könnten, falls
für die
Bedürfnisse
des Patienten geeignet.
-
Die
Mikropartikel können
mit einem beliebigen inerten Träger
angemischt und in Laborassays verwendet werden, um die Konzentration
des pharmazeutisch wirksamen Moleküls, das aus den Mikropartikeln
freigesetzt wird, enthalten im Urin, Serum, usw. der Patienten,
wie auf dem Fachgebiet bekannt, zu bestimmen.
-
Folglich
setzt die Suspension oder Lösung,
die gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
gebildet wird, wenn an einen Patienten verabreicht, das pharmazeutisch
wirksame Molekül
für einen
Zeitraum von mindestens etwa 2 Wochen bei einer ausreichenden Dosis
zum Entgegenwirken der Wirkungen von Serotonin auf den 5HT2A-Rezeptor, bevorzugter für einen
Zeitraum von etwa 2 Wochen bis etwa einen Monat, frei. Jedoch kann
eine Suspension oder Lösung,
die das wirksame Molekül
länger
als einen Monat freisetzen kann, auch hergestellt werden, falls
es einen Bedarf zur Verabreichung einer solchen Suspension oder
Lösung
bei einem Patienten mit Bedarf dafür gibt.
-
In
einer der bevorzugten Ausführungsformen
wird ein Verfahren zum Herstellen von pharmazeutischer Zusammensetzung
bereitgestellt, das die nachstehenden Schritte umfasst.
-
In
Schritt (a) von dieser bevorzugten Ausführungsform wird eine geeignete
Menge von pharmazeutisch wirksamer Verbindung der Formel I oder
einem pharmazeutisch verträglichen
Salz davon mit einem Polylactid-Co-glycolidpolymer bei einer Temperatur
von 25°C
und atmosphärischen
Druckbedingungen für
einen ausreichenden Zeitraum vermischt, zur Bildung eines Gemisches
der Verbindung und des Polymers, wobei das Gewichtsverhältnis der
Verbindung zu dem Polymer im Bereich von 10:90 bis 15:85 liegt und
wobei das Polymer eine Glasübergangstemperatur
(Tg) von weniger als 60° aufweist. Trocknen des Gemisches
unter Vakuum bei einer Temperatur von 25°C für einen ausreichenden Zeitraum,
sodass der Feuchtigkeitsgehalt des Gemisches weniger als 0,02 Gewichtsprozent
ist.
-
In
Schritt (b) passiert das Trockengemisch einen erhitzten Doppelschneckenextruder
mit mindestens einem linksgängigen
Element bei einer ausreichenden Scherrate und bei einer Temperatur
von 95°C
bis 115°C für einen
ausreichenden Zeitraum, sodass das Polymer unter Bildung eines fluidisierten
Mediums erweicht wird, und die Verbindung wird sich im Wesentli chen
in dem Polymer unter Bildung einer festen Lösung mit einem im Wesentlichen
homogen dispergierten Gemisch der Verbindung in der Polymermatrix
lösen und
Extrudieren das homogene Gemisch zu einem Strang, wobei die Scherbedingungen
in einer derartigen Weise gehalten werden, dass weniger als ein
Gewichtsprozent der Verbindung mit dem Polymer reagiert.
-
In
einer bevorzugteren Form dieser Ausführungsform wurde beobachtet,
dass die Anwendung von mindestens einem linksgängigen Element beim Aufbauen
der Schnecke die Qualität
der gebildeten Mikropartikel stark verbessert. Die Mikropartikel
von dieser Ausführungsform
erfassen mehr von dem pharmazeutisch wirksamen Molekül, das in
der Polyestermatrix gelöst
ist und so homogener. Zusätzlich
wurde beobachtet, dass die Anwendung eines engen Temperaturbereichs
von etwa 95°C
bis etwa 115°C
weiterhin die Qualität der
pharmazeutischen Zusammensetzungen verbessert.
-
In
Schritt (c) dieser bevorzugten Ausführungsform wird der Strang
der pharmazeutischen Zusammensetzungen von Schritt (b) wie hierin
vorstehend beschrieben pelletisiert.
-
Schließlich werden
in Schritt (d) dieser bevorzugten Ausführungsform die Pellets zur
Bildung von injizierbaren Mikropartikeln mit einer Größenverteilung
in dem Bereich von 10 bis 100 μm
der pharmazeutischen Zusammensetzung pulverisiert und gesiebt.
-
In
einer noch bevorzugteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die feste Lösung,
die das PLGA-Polymer
und Verbindung I enthält,
wie hierin vorstehend beschrieben, gebildet. In dieser bevorzugten
Ausführungsform
wird das Trockenmischen oder Mischen von PLGA und Verbindung I bei
einer Temperatur von etwa 25°C
durchgeführt.
Bevorzugtes Gewichtsverhältnis
von PLGA:Verbindung I liegt im Bereich von etwa 10:90 bis 15:85.
Bei dieser Ausführungsform
wurde beobachtet, dass das Trocknen des trockenen Gemisches unter
Vakuum bei einer Temperatur von etwa 25°C für einen Zeitraum von etwa 16
Stunden die Qualität
der Mikropartikel verbessert. Vorzugs weise ist es vorteilhaft, das
Gemisch zu einem derartigen Ausmaß zu trocknen, dass der Feuchtigkeitsgehalt
des Gemisches weniger als etwa 0,02 Gewichtsprozent ist. Der Feuchtigkeitsgehalt
des Trockengemisches kann durch jede der auf dem Fachgebiet bekannten
Techniken bestimmt werden, wie beispielsweise das Karl-Fisher-Verfahren.
Das Trocknen minimiert jeglichen Abbau von dem PLGA-Polymer und
vermindert im Wesentlichen die Bildung von beliebigem Umesterungsprodukt
zwischen PLGA und Verbindung I.
-
In
einer weiteren Facette dieser Erfindung wird außerdem eine pharmazeutische
Zusammensetzung für
die verzögerte
Freisetzung einer medikamentösen
Substanz bereitgestellt, die Mikropartikel mit einer Größenverteilung
im Bereich von etwa 10 bis 100 μm
umfasst, gebildet aus:
- a) einem wie vorstehend
beschriebenen bioabbaubaren Polymer in einer Menge von etwa 80 bis
95 Gewichtsprozent, wobei das Polymer eine Glasübergangstemperatur (Tg) von weniger als etwa 60°C aufweist; und
- b) einer pharmazeutisch wirksamen Verbindung der Formel I oder
einem pharmazeutisch verträglichen
Salz davon in einer Menge von etwa 5 bis 20 Gewichtsprozent;
wobei
die Verbindung I im Wesentlichen gleichförmig in der PLGA-Matrix dispergiert
ist.
-
In
einer bevorzugteren Ausführungsform
von diesem Aspekt der Erfindung ist das bevorzugte Polymer Polylactid-Co-glycolid-Polymer
(PLGA). Das bevorzugte Gewichtsverhältnis von Verbindung I zu PLGR
ist 15:85 bis 5:95.
-
Wie
hierin beschrieben, können
die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
mit einem pharmazeutisch verträglichen
Träger
vermischt werden, der über
den bevorzugten Weg verabreicht werden kann, um eine verzögerte Freisetzung
von Verbindung I zu erzeugen. Das heißt, (+)-α-(2,3-Dimethoxyphenyl)-1-[2-(4-fluorphenyl)ethyl]-4-piperidinmethanol,
Formel I, wird dem Patienten über
einen Zeitraum von Tagen oder Wochen zugeführt. Vorzugsweise umfasst die
Formulierung zur verzögerten
Freiset zung von Mikropartikeln der vorliegenden Erfindung und einen
pharmazeutisch verträglichen
Träger
zur parenteralen Verabreichung als eine wässrige Suspension, Öllösung, Ölsuspension
oder -emulsion, wie hierin vorstehend beschrieben. Bevorzugter setzen
pharmazeutische Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, falls
an einen Patienten verabreicht, Verbindung I für einen Zeitraum von mindestens
etwa 2 Wochen und bevorzugter für
einen Zeitraum von etwa 2 Wochen bis etwa einen Monat, bei einer
Dosis, die ausreichend ist, um den Wirkungen von Serotonin an dem
5HT2A-Rezeptor entgegenzuwirken, frei.
-
Da
die Mikropartikel der vorliegenden Erfindung (+)-α-(2,3-Dimethoxyphenyl)-1-[2-(4-fluorphenyl)ethyl]-4-piperidinmethanol
("Wirkbestandteil") an den Patienten
für die
therapeutische Wirkung freisetzen, sind die erfindungsgemäßen Mikropartikel
für alle
Indikationen zur Verwendung, für
die der Wirkbestandteil verwendet wird, verwendbar. Einige von diesen
Indikationen zur Verwendung wurden in den erteilten Patenten generisch
beschrieben, sodass sie den Wirkbestandteil umfassen (US-Patent
Nr. 4 783 471), oder insbesondere den Wirkbestandteil erfassen (US-Patente
Nrn. 5 134 149; 5 561 144; 5 618 824; 5 700 812; 5 700 813; 5 721
249; und PCT/US97/02597). Diese Literaturstellen offenbaren die
Anwendungen von Psychose (einschließlich Schizophrenie), obsessiver
kompulsiver Störung,
thrombotischer Krankheit, koronaren Vasospasmus, intermittierender
Klaudikation, Anorexia nervosa, Raynaud'sches Phänomen, Fibromyalgie, extrapyramidalen
Nebenwirkungen, Angstzustand, Arrhythmie, Depression und bipolarer
Störung,
Schlafstörung
oder Drogenmissbrauch (beispielsweise Kokain, Nikotin, usw.). Einige
von diesen Indikationen wurden in den vorstehend beschriebenen Patenten
und in US-Patenten Nummern 4 877 798 und 5 021 428 offenbart.
-
Psychosen,
wie hierin, sind Zustände,
wo die Patientenwahrnehmung eine Hauptmentalstörung von organischem und/oder
emotionalem Ursprung ist, gekennzeichnet durch Störung der
Persönlichkeit
und Verlust von Kontakt mit der Realität; häu fig mit Wahn, Halluzinationen
oder Sinnestäuschung.
Repräsentative
Beispiele für
psychotische Krankheiten, die mit den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
behandelt werden können,
schließen
Schizophrenie, schizophreniforme Störung, schizobeeinflusste Störung, Wahrnehmungsstörung, kurze
psychotische Störung,
geteilte psychotische Störung,
psychotische Störung,
die nicht anders ausgewiesen ist, und Substanz-induzierte psychotische
Störung
ein. Siehe Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders,
4. Ausgabe, American Psychiatric Association. Der Wirkbestandteil
ist gegenwärtig
in klinischen Versuchen für
die Behandlung von Schizophrenie.
-
Der
Wirkbestandteil hat das Profil eines atypischen Antipsychotikums
in zahlreichen vorklinischen neurochemischen, elektrophysiologischen
und Verhaltensmodellen von antipsychotischer Wirksamkeit. Diese Wirkungen
schließen
Verminderung von MDMA-induzierter Dopaminfreisetzung in das Striatum,
selektive Wirkungen auf A10 gegen A9 neuronale Wirksamkeit nach
chronischer Verabreichung, Blockade von Amphetamin-stimulierter
Bewegung, und Umkehrung von 5-HT2-Agonisten-induzierten
Mängeln
bei der Prepulsinhibierung und latenten Inhibierung, ein. Siehe
Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 266: 684–691 (1993).
S. M. Sorensen et al., "Characterization
of the 5-HT2 receptor antagonist MDL 100,907
as a putative atypical antipsychotic: behavioral, electrophysiological
and neurochemical studies";
Journal Pharmacology and Experimental Therapeutics, 277: 968–981 (1996),
J. H. Kehne, "Preclinical
characterization of the potential of the putative atypical antipsychotic
MDL 100,907 as potent 5-HT2A antagonist
with a favorable CNS safety profile"; und CNS Drug Reviews, 3(1): 49–67 (1997),
C. J. Schmidt et al., "MDL
100,907: A selective 5-HT2A receptor antagonist
for the treatment of schizophrenia".
-
Patienten
mit obsessiven-kompulsiven Störungen
(OCD) hemmen oder "kontrollieren" aufdringliche quälende Gedanken
oder Bilder nicht. Da OCD durch einen Mangel an "kognitiver Kontrolle [gating]" und durch anomale
bzw. abweichende metabolische Wirkung im Kreislauf unter Verbinden
von Orbitalkortex und Striatum charakterisiert ist, wurde vorhergesagt,
dass OCD-Patienten Mangel an PPI (prepulsive Inhibierung) zeigen könnten. Es
wurde gefunden, dass der Wirkbestandteil zerstörtes PPI wiederaufbaut. Siehe
Psychopharmacology 124: 107–116
(1996), R. A. Padich, et al., "5HT
modulation of auditory and visual sensorimotor gating: II. Effects
of 5HT2A antagonist MDL 100,907 on disruption
of sound and light prepulse inhibition produced by 5HT agonists
in Wistar rats."
-
Der
Wirkbestandteil ist auch wirksam bei der Vorbeugung von akuter Thrombose,
insbesondere jener der koronaren Herzarterien. Diese Verbindung
senkt die Geschwindigkeit des Thrombozytenaggregats im Ergebnis
von geringen Veränderungen
der endothelialen Gefäßinnenwände und
beugt deshalb der Bildung von akuten pathologischen Thrombi vor.
Siehe US-Patent Nr. 5 561 144 zur Beschreibung.
-
Angstzustand,
Variante Angina, Anorexia nervosa, Raynaud'sches Phänomen und koronare Vasospasmen
werden in der in der 27. Ausgabe von Dorland's Illustriertem Medizinischem Wörterbuch
definiert.
-
Fibromyalgie
ist ein chronischer Erkrankungszustand, worin der Patient an zahlreichen
Symptomen leidet, wie beispielsweise verbreitertem, verallgemeinertem
Muskelskelettschmerz, Schmerzen, Ermüdung, Morgensteifheit und einer
Schlafstörung,
die für
einen 4-Stufen-Schlaf gekennzeichnet nicht hinreichend ist.
-
Extrapyramidale
Nebenwirkungen begleiten häufig
die Verabreichung von neuroleptischen Mitteln, wie Haloperidol und
Chlorpromazin. Patienten erfahren häufig ein Parkinsonähnliches
Syndrom, wobei sie Muskelsteifheit und -tremore erfahren. Andere
erfahren Akathisie und akute dystonische Reaktionen.
-
Der
Wirkbestandteil erhöht
die Dauer des Wirkungspotenzials von Herzgewebe unter Erzeugung
einer Erhöhung
in der re fraktorischen Periode des Gewebes, was unter dem Klassifizierungssystem
von Vaughan Williams, Klasse III, antiarrhythmische Wirkung zeigt.
-
Die
erfindungsgemäße pharmazeutische
Zusammensetzung kann zum Behandeln von Drogenmissbrauch bei Patienten
verwendet werden. Siehe T. F. Meert, et al., European Journal of
Pharmacology 183: 1924, worin 5HT2-Antagonist
die Bevorzugung für
sowohl Alkohol als auch Kokain in dem Nagermodell von Drogenmissbrauch
bevorzugt. Andere Tiermodelle, wie das Nagerselbststimulierungsmodell,
beschrieben in R. A. Frank, et. al., Behavioral Neuroscience 101:
546–559
(1987), können
verwendet werden, um die Fähigkeit
der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
zur verzögerten
Freisetzung zur Behandlung von Drogenmissbrauch zu demonstrieren.
-
Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
sind beim Behandeln von Patienten mit depressiven Störungen und
bipolaren Störungen
verwendbar. In dem Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (Dritte überarbeitete
Ausgabe) ("DSM-III-R"), die hierin durch Hinweis einbezogen
ist, werden depressive Störungen
als Hauptdepression, Dysthymie und depressive Störung NOS definiert. Wir schließen in diese
Kategorie auch hauptdepressive Episode, einschließlich chronischer
Typ, Melancholie und saisonale Muster ein. Bipolare Störungen schließen bipolare
Störung,
Cyclothymie und bipolare Störung
NOS ein.
-
Ein
Merkmal von depressiven Störungen
sind eine oder mehrere Perioden der Depression, ohne eine Historie
von entweder manischen oder hypomanischen Episoden. Ein Merkmal
von bipolaren Störungen
ist das Vorliegen von einer oder mehreren manischen oder hypomanischen
Episoden, gewöhnlich
begleitet von einer oder mehreren hauptdepressiven Episoden. Eine
manische oder hypomanische Episode ist ein ausgeprägter Zeitraum,
während
dem die vorherrschende Stimmung entweder erhöht, ausgedehnt oder gereizt
ist und es verbundene Symptome von dem manischen Syndrom, wie in
DSM-III-R definiert, gibt. Die Stö rung ist schwer genug, um deutliche
Beeinträchtigung
im geschäftsmäßigen oder
sozialen Leben zu verursachen.
-
Hauptdepression
hat eine oder mehrere hauptdepressive Episoden. Eine hauptdepressive
Episode ist gekennzeichnet durch: (1) mindestens fünf von den
Nachstehenden: gesenkte Stimmung, Verlust an Interesse an Freude
(Anhedonie), wesentlichen Gewichtsverlust oder Gewichtszunahme,
wenn keine Diät
befolgt wird, Insomnie oder Hypersomnie, psychomotorische Bewegung
oder Zurückhalten,
Ermüdung
oder Verlust an Energie, Gefühle
von Nutzlosigkeit oder übermäßige oder
ungeeignete Mitschuld, verminderte Fähigkeit zum Denken oder Konzentrieren,
oder wiederkehrende Gedanken von Tod, einschließlich Suizid; (2) kann nicht
erkannt werden, dass ein organischer Faktor die Störung gestartet
und aufrecht gehalten hat; (3) es gibt keine Wahnvorstellungen oder
Halluzinationen für
zwei Wochen, in Abwesenheit von vorherrschenden Stimmungssymptomen;
und (4) es ist nicht überlagert
von Schizophrenie, schizophreniformer Störung, Wahnstörung oder psychotischer
Störung
NOS.
-
Dysthymie
hat eine Historie von gesenkter Stimmung mehrere Tage als nicht
für mindestens
zwei Jahre, und während
der ersten zwei Jahre der Störung
erfüllt
der Zustand nicht die Kriterien für eine depressive Hauptepisode.
Die gesenkte Stimmung für
Kinder und Jugendliche kann sich als Reizbarkeit zeigen. Auch vorliegend
sind mindestens zwei der Nachstehenden: schlechter Appetit oder Überessen,
Insomnie oder Hypersomnie, wenig Energie oder Ermüdung, geringe
Selbstachtung, schlechte Konzentration oder Schwierigkeit bei der
Ausführung
von Entscheidungen oder Gefühl
von Hoffnungslosigkeit. Diese Symptome sind nicht überlagert
von einer chronischen psychotischen Störung, wie Schizophrenie oder
Wahnstörung.
Auch kann nicht bestimmt werden, dass ein organischer Faktor die
Störung
gestartet und gehalten hat.
-
Es
gibt viele Wege, um zu zeigen, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung
beim Behandeln von depressiven Störungen und bipolaren Störungen,
wie in Tiermodellen, verwendbar ist. Siehe beispielsweise "Animal Models as
Simulations of Depression" von
Paul Willner, TIPS 12: 131–136
(April 1991); "Animal Models
of Depression: An overview" von
Paul Willner, Pharmac. Ther. 45: 425–455 (1990). Ein solches Modell ist
das chronische milde Stress-Modell von Depression ("CMS" [Chronic Mild Stress
Model of Depression)].
-
CMS
wendet milde Stressoren, wie Nahrungs- und Wasserentzug, Käfigkippen,
Veränderungen
im Käfigboden,
usw. an. Über
einen Zeitraum von Wochen der Aussetzung der milden Stressoren vermindern
die Tiere schrittweise ihren Verbrauch einer stark bevorzugten Saccharoselösung, die
(bei unbehandelten Tieren) für
einige Wochen vorherrscht, nach dem Beginn des Stress. Diese gesenkte
Empfindlichkeit auf Belohnung (die Saccharoselösung) reflektiert auf Anhedonie,
ein Symptom einer hauptdepressiven Episode (siehe beispielsweise
Behavioral Pharmacol. 5: 1. Ergänzung,
Seite 86 (1994), wo Lithium, Carbamazepin und Ketoconazol in CMS
bewertet wurden; Psychopharmacology 93: 358–364 (1987), wo ein tricyclisches
Antidepressivum in CMS bewertet wurde; Behavioral Pharmacology:
5: 344–350
(1994), wo ein Catechin-O-methyl-Transferaseinhibitor in CMS bewertet
wurde).
-
Die
nachstehende CMS-Studie wurde unter Verwendung des Wirkbestandteils
der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
(nachstehend "MDL
100,907"), im Vergleich
zur bekannten Antidepressivumverbindung Imipramin, ausgeführt.
-
Männliche
Wistarratten wurden zwei Monate vor dem Beginn des Versuchs in das
Labor gebracht, wobei sie zu der Zeit ungefähr 300 g wogen. Ausgenommen,
wie nachstehend beschrieben, wurden die Tiere einzeln mit Nahrung
und Wasser frei verfügbar
und bei einem 12 Stunden Hell-Dunkel-Zyklus (Licht an bei 8 Uhr morgens)
bei einer Temperatur von etwa 22°C
gehalten.
-
Die
Tiere wurden zuerst trainiert, um eine 1%ige Saccharoselösung zu
verbrauchen, wobei das Trainieren aus acht 1-Stunde-Grundlinientests bestand, wobei
die Saccharose in dem Heimkäfig
vorlag, gefolgt von 14 Stunden Nahrungs- und Wasserentzug; die Einnahme
wurde durch Wiegen von vorgewogenen Flaschen, enthaltend die Saccharoselösung am
Ende des Tests, gemessen. Anschließend wurde der Saccharoseverbrauch
unter ähnlichen
Bedingungen in wöchentlichen
Intervallen während
des gesamten Versuchs verfolgt.
-
Auf
der Grundlage ihrer Saccharoseaufnahme in dem Endgrundlinientest
wurden die Tiere in zwei zusammenpassende Gruppen geteilt. Eine
Tiergruppe wurde einem chronischen, milden Stressverfahren für einen
Zeitraum von 9 aufeinander folgenden Wochen unterzogen. Jede Woche
des Stressregimes bestand aus: zwei Perioden von Nahrungs- und Wasserentzug
(12 und 14 Stunden), zwei Perioden von 45 Grad Käfigneigung (12 und 14 Stunden+),
zwei Perioden von unterbrechender Nachtbeleuchtung (Licht an und
aus alle 2 Stunden), zwei 14-Stunden-Perioden von verschmutztem
Käfig (200
ml Wasser in Sägespänestreu),
zwei 14-Stunden-Perioden von paarweisem Halten, zwei 14-Stunden-Perioden
von stroboskopischer Beleuchtung mit geringer Intensität (150 Blitze/min).
Die Stressoren wurden kontinuierlich über den Tag und die Nacht angewendet
und statistisch aufgelistet. Kontrolltiere wurden in einem gesonderten
Raum gehalten und hatten keinen Kontakt mit den gestressten Tieren.
Sie wurden für
die 14 Stunden, die jedem Saccharosetest vorangingen, von Nahrung
und Wasser abgehalten, jedoch andererseits waren Nahrung und Wasser
in dem Haltungskäfig
frei zugänglich.
Auf der Grundlage ihrer Saccharoseaufnahmebewertungen nach 3 Wochen
Stress wurden sowohl gestresste als auch Kontrolltiere jeweils weiterhin
in zwei zusammenpassende Untergruppen (n = 8) geteilt, und für anschließende fünf Wochen
empfingen sie tägliche
Verabreichungen von Träger
(1 ml/kg, intraperitoneal (ip)) Imipramin (10 mg/kg, ip) oder MDL
100,907 (oral 0,002, 0,02 und 0,2 mg/kg). Alle Arzneistoffinjektionen
waren in einem Volumen von 1 ml/kg Körpergewicht. Die Arzneistoffe
wurden um 10 Uhr morgens verabreicht und die Saccharosetests wurden
24 Stunden nach der letzten Arzneistoffbehandlung ausgeführt.
-
Nach
fünf Wochen
wurden die Behandlungen beendet und nach einer Woche Entzug wurde
der letzte Saccharosetest ausgeführt.
Der Stress wurde über
einen Zeitraum der Behandlung und des Entzugs fortgesetzt.
-
Die
Ergebnisse wurden durch Mehrfachvarianzanalyse analysiert, gefolgt
von Fisher's LSD-Test
für post-hoc-Vergleiche,
was bedeutet:
Chronischer milder Stress, verursacht durch schrittweise
Senkung im Verbrauch von 1%iger Saccharoselösung in dem Endgrundlinientest,
Saccharoseaufnahme war ungefähr
13 g in beiden Gruppen. Nach drei Wochen Stress (Woche 0) blieb
die Aufnahme bei 12,4 (±0,4)
g in den Kontrollen, fiel jedoch auf 7,2 (±0,2) g bei gestressten Tieren
(p < 0,001). Ein
solcher Unterschied zwischen Kontroll- und gestressten Tieren, die
mit Träger
behandelt wurden, bestand bei einem ähnlichen Niveau für den Rest
des Versuchs.
-
Imipramin
hatte keine wesentliche Wirkung auf die Saccharoseaufnahme bei Kontrolltieren
[F(1,84) = 0,364; NS]. Jedoch verursachte der Arzneistoff eine schrittweise
Erhöhung
der Saccharoseaufnahme bei gestressten Tieren [F(1,84) = 16,776;
p < 0,001]. Die
Saccharoseaufnahme bei mit Imipramin behandelten, gestressten Tieren
wurde signifikant erhöht
von Woche-O-Bewertungen nach vier Wochen Behandlung (p = 0,05),
und nach fünf
Wochen Behandlung gab es keine wesentlichen Unterschiede zwischen
mit Arzneistoff behandelten, gestressten Tieren und mit Arzneistoff
und mit Salzlösung
behandelten Kontrollen. Die Erhöhung von
Saccharoseaufnahme in mit Imipramin behandelten, gestressten Tieren
wurde bei ähnlichem
Niveau eine Woche nach Entzug des Arzneistoffs gehalten.
-
MDL
100,907 hatte keine signifikante Wirkung auf die Saccharoseaufnahme
bei Kontrolltieren [Behandlungseffekt: F(3,168) = 0,821; NS-Behandlung × Wochen-Unterbrechung:
F(15,168 = 0,499; NS]. Bei gestressten Tieren kehrte MDL 100,907
allmählich
den CMS-induzierten Mangel der Saccharoseaufnahme um, was eine signifikante
Behandlungswirkung [F(3,168) = 22,567; p < 0,001] und Behandlung × Wochen
Unterbrechung (F(15,158) = 1,559; p = 0,05] ergab.
-
Bei
gestressten Tieren, die mit zwei höheren Dosen an MDL 100,907
(0,02 und 0,2 mg/kg) behandelt wurden, waren Saccharoseaufnahmen
signifikant von den Anfangsbewertungen (Woche 0) nach zwei (0,02 mg/kg)
und drei (0,2 mg/kg) Wochen der Behandlung (p = 0,03 bzw. p = 0,04)
erhöht.
Diese Wirkung wurde weiterhin während
der nächsten
Wochen erhöht,
und am Ende des Behandlungszeitraums (Woche 5) war die Menge an
Saccharoselösung,
die durch die Tiere getrunken wurde, vergleichbar mit jener der
mit Träger
behandelten Kontrollen und signifikant höher als jene von mit Träger behandelten,
gestressten Tieren (0,02 mg/kg: p < 0,001,
0,2 mg/kg: p < 0,002).
-
Bei
der niedrigsten Dosis von 0,002 mg/kg hatte MDL 100,907 keine signifikante
Wirkung auf die Saccharoseeinnahme über den gesamten Behandlungszeitraum.
In der Folge war nach fünf
Wochen Behandlung der Saccharoseverbrauch von gestressten Tieren,
die mit dieser Dosis behandelt wurden, von den Aufnahmen der mit
Träger
behandelten, gestressten Tiere (p = 0,860) nicht verschieden und
war signifikant geringer als die Aufnahmen von mit Träger behandelten
Kontrollen (p < 0,01).
Eine Woche nach Entzug der Behandlung waren die Saccharoseaufnahmen
bei der gesamten mit MDL 100,907 behandelten Kontrolle wesentlich
verändert
(0,002 mg/kg: p = 0,2, 0,02 mg/kg: p = 0,9, 0,2 mg/kg: p = 0,4)
und gestressten Tieren (0, 002 mg/kg: p = 0,6, 0,02 mg/kg: p = 0,8,
0,2 mg/kg: p = 0,6).
-
Natürlich können klinische
Versuche an Menschen angewendet werden, um die Verwendbarkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
beim Behandeln von Depression, wie der Anwendung der Abbreviated
Hamilton Psychiatric Rating Scale for Depression, zu zeigen. Diese
umfasst eine Reihe von 17 Kategorien, worin das Individuum eingestuft
wird, beispielsweise auf abgesenkte Stimmung, Mitschuld, Suizidtendenzen,
Insomnie, Angstzustand, usw., um eine Bewertung zu erreichen, die
dem Arzt anzeigt, ob der Patient unter Depression leidet oder nicht.
-
Diese
Erfindung wird weiterhin durch die nachstehenden Beispiele erläutert, die
für Erläuterungszwecke
bereitgestellt sind und in keiner Weise den Umfang der vorliegenden
Erfindung begrenzen.
-
Beispiele (Allgemeines)
-
In
den nachstehenden Beispielen werden die nachstehenden Abkürzungen
verwendet:
PLGA
50/50 | – 50/50
Molverhältnis
von Poly(DL-lactid-Co-glycolid). |
DSC | – Differential-Scanning-Kalorimetrie. |
GPC | – Gel-Permeations-Chromatographie. |
HPLC | – Hochdruck-Flüssig-Chromatographie. |
IV | – logarithmische
Viskositätszahl. |
MV | – Schmelz-Viskosität. |
NMR | – Kernmagnetische
Resonanz-Spektroskopie. |
SEM | – Rasterelektronenmikroskopie. |
Tg | – Glasübergangstemperatur. |
Tm | – Schmelzpunkt – die Peakschmelztemperatur. |
-
Allgemeine
Analytische Techniken, die für
die Charakterisierung verwendet werden: Eine Vielzahl von analytischen
Techniken wurde verwendet, um die pharmazeutischen Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung zu charakterisieren, welches das Nachstehende
einschloss:
NMR: NMR-Analyse wurde unter Verwendung eines 200
MHz Spektrometers für
die Bestimmung der Beladungsniveaus an pharmazeutischen Wirkstoffen
durchgeführt;
d.h. die Arzneistoffe, die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden. Ein 500 MHz-Spektrometer wurde für die Quantifizierung des Umeste rungsgrads verwendet.
Die Proben wurden als 1-gewichts-prozentige
Lösungen
in CDCl3 hergestellt.
DSC: Thermische Übergänge wurden
unter Verwendung eines TA Instruments Modell 3200 Kalorimeters gemessen.
Die thermischen Scans von 0 bis 200°C wurden in einer Stickstoffatmosphäre unter
Anwendung einer Scangeschwindigkeit von 10°C/Minute hergestellt. Die von
dem ersten Heizversuch erhaltenen DSC-Kurven wurden für die Analyse
genommen.
GPC: Polymer-Molekulargewichte wurden unter Anwendung
eines Waters 201 Instruments, ausgestattet mit Brechungsindex und
UV-Detektoren, analysiert. Eine Lösung von 2,0 mg/ml Polymer
in THF wurde für
Analysen hergestellt.
HPLC: Der Arzneistoffgehalt wurde durch
HPLC unter Verwendung eines Hewlett-Packard 1090 Systems gemessen.
Die Proben wurden in einer wässrigen
CH3CN-Lösung
hergestellt.
IV: Die Lösungsviskosität, logarithmische
Viskositätszahl,
der Polymerproben wurde bei 25°C
in einer Konzentration von 0,5-gewichtsprozentiger Lösung an
Polymer in Chloroform gemessen.
MV: Die Schmelzviskosität von PLGA
wurde unter Verwendung eines Kayeness-Kapillar-Rheometers bewertet.
Die Rheometerkammertemperatur wurde bei 125°C gehalten und die Viskositätsberechnungen
basierten auf einer Pressform mit der Abmessung 0,6'' Länge
und 0,04'' Durchmesser.
SEM:
Proben für
SEM wurden durch Gefrierbrechen unter flüssigem Stickstoff zum Freisetzen
der inneren Struktur hergestellt. SEM-Mikrographien der gebrochenen
Proben wurden nach Beschichten mit Gold bei einer Vergrößerung von
5 000- bis 10 000-fach aufgenommen.
-
Beispiel 1
-
Dieses
Beispiel 1 zeigt, dass die ausgezeichneten Dispersionen von pharmazeutischen
Wirkstoffmolekülen
in einer Polymermatrix (d.h. einer festen Lösung) durch Schmelzmischen
in einem Haake System 90 Schmelzmischer erhalten werden können.
-
Das
in diesem Beispiel verwendete Polymer war PLGA 50/50 mit einer IV
von 0,7 dl/g. Das pharmazeutische Wirkstoffmolekül, das in diesem Beispiel verwendet
wurde, war Verbindung I, (+)-α-(2,3-Dimethoxyphenyl)-1-[2-(4-fluorphenyl)ethyl]-4-piperidinmethanol
(Formel I).
-
Das
Haake System 90 wurde mit einer erhitzten Mischschale mit drei Zonen
von Temperatursteuerung ausgestattet. Enthalten innerhalb der Mischschale
waren zwei gegenrotierende Mischblätter, die das zugeführte Material
in die Schale zogen. Die Geschwindigkeit (RPM) der Mischblätter wurde
durch den Operator in Abhängigkeit
von dem gewünschten
Mischgrad gesteuert. Das Haake System 90 wurde auch mit einer Computersteuerungseinheit
ausgestattet, welche die Temperatur der Schale und die Länge eines
Mischversuchs regulierte.
-
Da
Feuchtigkeitszunahme eine Sorge bei der Lagerung der Materialien
war, wurden alle Materialien in einem Gefrierschrank mit Entwässerungsmittel
gelagert. Das gesamte Transportieren der Materialien wurde in einem
Exsikkator ausgeführt.
Alle Materialien wurden in einer Glovebox in einer trockenen Stickstoffatmosphäre gewogen.
Waren die Materialien einmal gewogen, wurden ihre entsprechenden
Gefäße verschlossen,
in den Exsikkator gegeben und in dem Haake System 90 Schmelzmischer
transportiert.
-
In
vier getrennten Versuchen wurde das Mischen von PLGA 50/50 mit der
Verbindung der Formel I wie nachstehend ausgeführt. 56 g PLGA und 14 g der
Verbindung I wurden in eine Glovebox in jedem von diesen Versuchen
eingewogen und in getrennten Behältern
verschlossen. Der Haake-Schmelzmischer wurde auf die gewünschte Temperatur
erhitzt und die Mischblätter
wurden auf die gewünschte
Rotationsgeschwindigkeit eingestellt. Zuerst wurde etwa die Hälfte von
dem PLGA-Polymer in die Mischschale gespeist, gefolgt von der Hälfte der
Verbindung 1. Dann wurde der Rest von dem PLGA in die Mischschale
gespeist, gefolgt von dem Rest der Verbindung I. Während dieses
gesamten Zuführungsschritts
der Materialien in die Misch schale wurde eine Stickstoffspülung über der
Mischschale gehalten, um jeglichen Abbau des PLGA-Polymers auf Grund
von Feuchtigkeit zu minimieren. War einmal das gesamte Material
in die Mischschale gespeist, wurde der Versuchszeitstopper gestartet.
Der Versuch wurde bis zur Vollständigkeit
laufen lassen. Wenn der Versuch vollständig war, wurde die Schale
sofort gestoppt und das Material wurde unter Anwendung von Kupfermessern entfernt.
Das entfernte Material wurde in ein Gefäß gegeben und unter Stickstoffatmosphäre verschlossen.
Die Versuchsanzahl, -verhältnis
von PLGA/Verbindung der Formel I, bis zur Beendigung des Mischens
benötigte Zeit,
Versuchstemperatur und die Geschwindigkeit der Blätter (RPM)
werden in Tabelle 1 tabellarisch angeführt. Auch in Tabelle 1 angeführt ist
ein Kontrollversuch, worin nur PLGA-Polymer in dem Mischversuch
verwendet wurde.
-
-
Die
schmelzvermischten Materialien von allen Versuchen, wie in Tabelle
1 angegeben, wurden durch DSC analysiert. Alle von den Proben von
Versuchs-Nummern 1 bis 4, wie in Tabelle 1 angegeben, zeigten eine einzelne
Tg bei rund 34 bis 37°C; wohingegen die ursprüngliche
Tg von dem PLGA-Polymer rund 47°C war. Dies
lässt deutlich
vermuten, dass wesentliche Mengen der Verbindung der Formel I in
der PLGA-Polymermatrix gelöst
sind. Die DSC-Analyse zeigte auch einen kleinen Schmelzpeak, auf
Grund des Schmelzens der Verbindung der Formel I von rund 120°C. Dieser
Schmelzpeak entsprach der Verbindung der Formel I, die nicht in
PLGA gelöst
ist. Die Menge der Verbindung der Formel I, die nicht in PLGA gelöst ist,
von Versuchen Nummern 3 bis 5 werden in Tabelle 2 gezeigt. In jedem
von diesen Versuchen wurden drei Proben von verschiedenen Gebieten
des Gemisches durch DSC analysiert.
-
-
Die
schmelzvermischten Proben wurden durch HPLC analysiert, um die Menge
an der Verbindung der Formel I in der Probe zu bestimmen. Die Ergebnisse
zeigten, dass alle von den Proben 19 Gewichtsprozent der Verbindung
der Formel I enthielten. Die Proben von Versuch Nummern 2 bis 4
wurden weiter durch SEM analysiert. Die SEM-Mikrographien zeigten
gleichförmige
Verteilung der Verbindung der Formel I in der PLGA-Polymermatrix. Die
NMR-Analysen der vermischten Proben, die den Umesterungsgrad auswiesen,
waren unterhalb quantifizierbarer Grenzen.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
Dieses
Vergleichsbeispiel 1 erläutert,
dass Trockenmischen des PLGA-Polymers mit der Verbindung der Formel
I keine mischbare Anmischung des Arzneistoffmoleküls in der
Polymermatrix lieferte.
-
Ein
20:80 Gewichtsverhältnis
der Verbindung der Formel I und PLGA-Polymerpulvern wurde per Hand vermischt.
Die ver mischten Pulver wurden dann durch DSC analysiert. Die erste
Heizkurve zeigte die Tm, den geschmolzenen
Peak der Verbindung der Formel I bei 120°C und die Tg von
dem Polymer bei 51°C,
wie erwartet. Die zweite Heizkurve, nach Kühlen auf 130°C, zeigte
zwei getrennte Glasübergänge von
dem Arzneistoff und Polymer bei 47°C bzw. 23°C. Wenn die zwei Komponenten
eine mischbare Anmischung gebildet hatten, wird nur eine einzelne
Tg erwartet. Deshalb zeigt dieses Ergebnis
an, dass der geschmolzene Arzneistoff sich nicht vollständig in
der Polymerschmelze gelöst
hatte.
-
Beispiel 2
-
Dieses
Beispiel erläutert
die Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen, die das
bioabbaubare Polymer und ein pharmazeutisch wirksames Molekül enthalten,
unter Anwendung eines Doppelschneckenextruders.
-
Die
Schmelzextrusionsversuche in diesem Beispiel wurden unter Anwendung
eines Doppelschneckenextruders von 18 mm, hergestellt von Leistritz,
welcher in dem gleichrotierenden Modus arbeitete, ausgeführt. Das
in diesem Beispiel angewendete Polymer war PLGA 50/50 mit einer
IV von 0,76 dl/g. Das in diesem Beispiel verwendete pharmazeutisch
wirksame Molekül
war Verbindung der Formel I, (+)-α-(2,3-Dimethoxyphenyl)-1-[2-(4-fluorphenyl)ethyl]-4-piperidinmethanol.
-
Die
Rohmaterialien wurden in den Extruder unter Anwendung eines Accurate
8000 für
PLGA und eines K-Tron T-20 für
die Verbindung der Formel I abgemessen. Das PLGA-Polymer und die
Verbindung wurden für
48 Stunden unter Vakuum vor dem Compoundieren getrocknet. Die Zuführer wurden
während
des Verarbeitens zum Minimieren des Aussetzens der Rohmaterialien
der Feuchtigkeit mit Stickstoff gespült. Die Schnecke wurde konfiguriert,
um einen mittleren Mischgrad ohne übermäßige Scherwirkung zu erzeugen.
Das Extrudat wurde der Düse über einem
Fließband
ausgegeben und wurde langsam abkühlen
lassen, bevor es in einem Conair pelletizer pelletisiert wurde.
-
Die
Extrudate, die bei verschiedenen Schmelztemperaturen und verschiedener
Schneckengeschwindigkeit erhalten wurden, wurden auf das Gewichtsverhältnis von
PLGA und die Verbindung der Formel I durch HPLC und NMR analysiert.
Die Extrudatproben, die bei diesen verschiedenen Bedingungen erhalten
wurden, wurden auch auf das gewichtsmittlere Molekulargewicht (Mw), logarithmische Viskositätszahl (IV),
thermische Übergänge, Tg und Tm, durch DSC
und Molprozent Umesterung durch NMR analysiert. Die Ergebnisse werden in
Tabelle 3 zusammengefasst.
-
-
Wie
in Tabelle 3 gezeigt, sinkt die Tg der pharmazeutischen
Zusammensetzung mit dem Erhöhen
der Anteile an Gewichtsprozent von Verbindung der Formel I. Dies
lässt vermuten,
dass die Verbindung der Formel I sich in der PLGA-Matrix löst. Dies
wird weiterhin durch SEM-Analysen dieser Proben bestätigt, welche
ein Ein-Phasen-System zeigten.
-
Die
Extrudatproben wurden in einer Hammermühle weiter vermahlen. Das Mikronisieren
wurde unter verschiedenen anderen Verfahrensvariablen ausgeführt, die
die Umdrehungsgeschwindigkeit (variierend von 4500 bis 7200 U/min),
Siebgröße und kryogene
Bedingungen einschlossen. Die Partikelgrößenanalyse wurde unter Verwendung
entweder eines Coulter Laser Analysators oder optischer Mikroskopie,
kombiniert mit Bildanalysator, durchge führt. Verschiedene Bedingungen,
die verwendet wurden, und die Ergebnisse, die bei diesen Vermahlversuchen
erhalten wurden, werden in Tabelle 4 zusammengefasst.
-
-
Die
vermahlenen Partikel wurden dann unter Anwendung von Edelstahlsieben,
befestigt in einem Fritsch-Vibrationsschüttler, eingestuft. Die Proben
der Partikel mit einer Größenverteilung
im Bereich von 45 μm
bis 106 μm
wurden getrennt und auf ihre Freisetzungsgeschwindigkeit der Verbindung
der Formel I getestet.
-
Beispiel 3
-
Dieses
Beispiel erläutert,
dass das Sinken der Schmelztemperatur in dem Extruder den Grad der Umesterung
senkt. Dieses Beispiel erläutert
weiterhin, dass die Anwendung der Verbindung der Formel I unter 20
Gewichtsprozent in einer PLGA-Matrix
eine Zusammensetzung ergibt, worin die Verbindung der Formel I vollständig in
der PLGA-Matrix mischbar ist.
-
Beispiel
2 wurde im Wesentlichen wie in Beispiel 3 wiederholt, mit der Ausnahme,
dass das PLGA 50/50 mit einem IV von 0,44 dl/g für die nachstehenden Modifizierungen
in dem Extrusionsversuch verwendet wurde. Ein homogenes Trockenpulver gemisch
von PLGA und der Verbindung der Formel I in dem Gewichtsverhältnis von
85:15 (PLGA:Verbindung I) wurde hergestellt. Vor dem Trockenmischen
wurde die Verbindung I in einer Strahlmühle zu einer mittleren Partikelgröße von 18 μm mikronisiert.
Das Trockengemisch von PLGA/Verbindung I wurde für etwa eine Stunde unter Anwendung
einer mechanischen Walze trommelvermischt. Das Trockengemisch wurde
dann bei Raumtemperatur unter Vakuum für ein Minimum von etwa 16 Stunden getrocknet.
-
Das
getrocknete Trockengemisch wurde in den Doppelschneckenextruder
unter Anwendung eines K-Tron-Doppelschneckenzuführers abgemessen. Die Zylindertemperaturen
des Leistritz-Doppelschneckenextruders wurden eingestellt, um die
Schmelztemperaturen des Gemisches zwischen 104°C und 116°C zu halten. Zwei Extrudatproben
von den PLGA/Verbindung I-Schmelzgemischen wurden bei Schneckengeschwindigkeiten
von 200 U/min (Probe Nr. 110) und 150 U/min (Probe Nr. 120) hergestellt.
Die Proben wurden hinsichtlich der logarithmischen Viskositätszahl,
Gewichtsprozent von Verbindung I, Umesterungsgrad (Molprozent),
Glasübergangstemperatur
(Tg; °C)
und die Fraktion von Verbindung I, falls überhaupt, analysiert. Die Ergebnisse
werden in Tabelle 5 zusammengefasst.
-
-
Der
Umesterungsgrad wurde durch Integration eines neuen Peaks, der bei
6,0 ppm in dem 1H-NMR-Spektrum erschien,
quantifiziert. Wie in Tabelle 5 ausgewiesen, wird der Umesterungsgrad
signifikant auf 1,3 bis 1,5 Molprozent vermindert. Auch, wie in
Tabelle 5 gezeigt, gibt es keine kristalline Verbindung I in der
pharmazeutischen Zusammensetzung, was vermuten lässt, dass Verbindung I vollständig in
der PLGA-Polymermatrix gelöst
ist.
-
Die
Extrudate von PLGA/Verbindung-I-Zusammensetzungen wurden unter Anwendung
einer Wirbelschichtstrahlmühle
vermahlen. Die für
diesen Zweck verwendete Mühle
war eine Alpine AFG100-Wirbelschichtstrahlmühle. Da Mikronisierung in der
Wirbelschichtstrahlmühle
durch Partikel-Partikel-Kontakt, anstatt durch Schlag gegen ein
Blatt, stattfindet, werden die Partikel in der Regel kugelförmiger.
Die optischen Mikrographien bestätigten
die stärkere
Kugelform der düsenvermahlenen
Partikel, bezogen auf die hammervermahlenen Partikel. Ein Bereich
von Bedingungen wurde angewendet, um die Wirkung der Siebgeschwindigkeit
und des Vermahlungsluftdrucks auf die Partikelgrößenverteilung zu bewerten.
Tabelle 6 fasst die Vermahlungsbedingungen und erhaltenen Partikelgrößen zusammen.
Partikelgrößen wurden
unter Anwendung eines Coulter LS 230 Analysators in einer Lösung von
destilliertem Wasser und TWEEN 80® Tensid
gemessen. Die Proben, die mit niedrigem molekulargewichtigem PLGA
compoundiert wurden, wurden auf Grund der brüchigeren Beschaffenheit des
Polymers zu kleineren Partikelgrößen mikronisiert.
Die Anwendung von Düsen
mit größerem Durchmesser
verminderte den Luftdruck in der Vermahlungskammer, was eine größere Partikelgrößenverteilung
bewirkte.
-
-
Beispiel 4
-
Beispiel
3 wurde in diesem Beispiel im Wesentlichen wiederholt, mit der Ausnahme,
dass das angewendete PLGA 54/46 Polymer von etwas höherem Molekulargewicht
mit einer IV von 0,66 dl/g war und auch eine restliche Monomermenge
von etwa 1 Molprozent enthielt. Die Pellets des PLGA-Polymers wurden
zu einer Partikelgröße von weniger
als 125 μm
unter Anwendung einer Hammermühle
vor dem Trockenvermischen mit der Verbindung I vermahlen.
-
Zwei
Proben von Extrudaten von PLGA/Verbindung I wurden gemäß den Verfahren
von Beispiel 3 mit einer Schneckengeschwindigkeit von 200 U/min
und Schmelztemperaturen von 113°C
(Probe Nr. 210) und 116°C
(Probe Nr. 2) gebildet. Die Proben wurden wie in Beispiel 3 hinsichtlich
logarithmischer Viskosität,
Gewichtsprozent von Verbindung I, Umesterungsgrad (Molprozent),
Glasübergangstemperatur
(Tg, °C)
und die Fraktion von Verbindung I, falls überhaupt, analysiert. Die Ergebnisse
werden in Tabelle 7 zusammengefasst.
-
-
Das
Vermahlen der Extrudate wurde, wie in Beispiel 3 ausgewiesen, ausgeführt. Tabelle
8 fasst die Vermahlungsbedingungen und erhaltenen Partikelgrößen zusammen.
-
-
Beispiel 5
-
Dieses
Beispiel zeigt die langsame Freisetzung des pharmazeutischen Wirkstoffs
von den erfindungsgemäßen pharmazeutischen
Zusammensetzungen.
-
Zwei
Proben der PLGA/Verbindung I von Beispiel 1, Versuche Nummern 2
und 4, wurden in dieser Auflösungsstudie
verwendet. Die Proben von Beispiel 1, Versuche Nummern 2 und 4,
wurden vermahlen und auf eine Partikelgrößenverteilung von 50 bis 150 μm gesiebt.
Die Auflösung
von so gebildeten Mikropartikeln wurde in einer USP-Apparatur Nr.
2 bei 37°C
unter Anwendung von 900 ml von 0,02 M Phosphatpuffer bei einem pH-Wert
von etwa 6,5 durchgeführt.
500 mg der Mikropartikel von Beispiel 1, Versuche Nummern 2 und 4,
wurden in jedem von diesen Gefäßen verwendet.
Die Menge an Verbindung I, die in dem Phosphatpuffer gelöst war,
wurde durch UV-Spektroskopie bei 272 nm gemessen. Die prozentuale
Anteil der Verbindung I, die freigesetzt wurde, wurde durch Dividieren
des Gehalts der Verbindung I in Lösung durch die theoretische
Konzentration bei 100 Prozent Freisetzung, bezogen auf 20 Gewichtsprozent
Beladung von Verbindung I in den Mikropartikel von Beispiel 1, berechnet.
Dem Auflösungsprofil
wurde 5 Tage gefolgt.
-
Die
Ergebnisse der Auflösungsstudien
werden in Tabelle 9 zusammengefasst.
-
-
Beispiel 6
-
Dieses
Beispiel 6 erläutert
die langsame Freisetzung des pharmazeutischen Wirkstoffs der Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung bei gleich bleibender Geschwindigkeit über einen
Zeitraum von 30 Tagen.
-
Beispiel
5 wurde im Wesentlichen in diesem Beispiel wiederholt, mit der Ausnahme,
dass die aus Beispiel 2 gebildeten Mikropartikel, Proben Nummern
170 und 180, verwendet wurden. Die Ergebnisse von den Auflösungsstudien
werden in Tabelle 10 gezeigt.
-
-
Beispiel 7
-
Dieses
Beispiel zeigt, dass die Freisetzungsgeschwindigkeit des pharmazeutischen
Wirkstoffs von der Partikelgröße der gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
gebildeten Mikropartikel abhängt.
-
Beispiel
5 wurde in diesem Beispiel im Wesentlichen wiederholt, mit der Ausnahme
für das
Nachstehende: die aus Beispiel 4, Probe Nr. 210, hergestellten Mikropartikel
wurden in diesem Beispiel verwendet. Die Extrudate von Beispiel
4, Probe Nr. 210, wurden vermahlen und in Partikel mit einer Größenverteilung
im Bereich von < 37, > 37 bis < 53, > 53 bis < 74, > 74 bis < 150 und > 150 Mikrometern gesiebt.
-
Diese
Mikropartikel wurden dann in den Auflösungsstudien gemäß den Verfahren,
wie in Beispiel 5 angeführt,
verwendet. Die Ergebnisse aus den Auflösungsstudien werden in Tabelle
11 gezeigt.
-