SE505146C2 - Partiklar för fördröjd frisättning - Google Patents

Description

505 146 10 15 20 25 30 35 bilitet. Den ofarliga naturen hos PLGA kan dessutom ex- emplifieras av att åtskilliga parenterala beredningar för fördröjd frisättning baserade på dessa polymerer har god- känts av myndigheter, däribland US Food and Drug Admi- nistration.

Parenteralt administrerbara produkter för fördröjd frisättning på marknaden idag baserade på PLGA innefattar (Ibsen Biotech), Prostap SR" (Lederle), och ZoladexC)(Zeneca). medlen i dessa beredningar är alla peptider. Med andra Decapeptylm DecapeptylC>Depot (Ferring) Läke- ord består de av aminosyror kondenserade till en polymer med relativt låg polymerisationsgrad och de uppvisar ej någon väldefinierad tredimensionell struktur. Detta möj- liggör i sin tur vanligtvis användning av förhållandevis stränga betingelser under framställningen av dessa pro- dukter. Exempelvis kan strängsprutning och efterföljande storleksreducering utnyttjas, vilka tekniker inte torde vara tillåtna i samband med proteiner, eftersom dessa allmänt sett inte klarar så stränga betingelser.

Följaktligen föreligger det också behov av bered- ningar med fördröjd frisättning för proteiner. Proteiner liknar peptider därigenom att de också består av aminosy- ror, men molekylerna är större och flertalet proteiner är beroende av en väldefinierad tredimensionell struktur vad beträffar många av sina egenskaper, däribland biologisk aktivitet och immunogenicitet. Deras tredimensionella struktur kan förstöras relativt lätt, t.ex. av höga tem- peraturer, ytinducerad denaturering samt i många fall ex- ponering för organiska lösningsmedel. En mycket allvarlig nackdel i samband med användning av PLGA, som är ett ut- märkt material i sig, för fördröjd frisättning av protei- ner är därför behovet av användning av organiska lös- ningsmedel för upplösning av nämnda PLGA, med åtföljande risk för att proteinets stabilitet påverkas negativt.

Trots stora ansträngningar i syfte att modifiera PLGA-teknologin för undvikande av detta inneboende pro- blem med proteininstabilitet under framställningsförfa- 10 15 20 25 30 35 505 146 randet har utvecklingen inom detta område gått mycket långsamt, och hittills har inga proteinprodukter baserade på PLGA-teknologi kommit ut på marknaden. Huvudanledning- en till detta är sannolikt att de tredimensionella struk- turerna för flertalet proteiner är alltför känsliga för att motstå de använda framställningsprocedurerna och/eller för att lagras i en PLGA-matris.

Den för närvarande vanligast använda tekniken för inneslutning av vattelösliga substanser, såsom proteiner och peptider, är användning av multipelemulsionssystem.

Läkemedelssubstansen löses i en vatten- eller buffertlös- ning och blandas därefter med ett med vatten oblandbart organiskt lösningsmedel innehållande den upplöste polyme- ren. En emulsion bildas vilken har vattenfasen som inre fas. Olika typer av emulgeringsmedel och kraftig ombland- ning utnyttjas ofta för skapande av denna första emul- under omrörning, sion. Denna emulsion överföres sedan, till en annan vätska, vanligtvis vatten, innehållande en annan polymer, t.ex. polyvinylalkohol, vilket ger en vat- ten/olja/vatten-trippelemulsion. Mikrosfärerna bringas därefter att hårdna eller härda på något sätt. Det vanli- gaste sättet är att utnyttja ett organiskt lösningsmedel med låg kokpunkt, typiskt diklormetan, och att avdriva lösningsmedlet. Om det organiska lösningsmedlet inte är helt oblandbart med vatten, tionsprocedur utnyttjas genom tillsats av mera vatten kan en kontinuerlig extrak- till trippelemulsionen. Ett antal variationer av denna allmänna procedur beskrivs också i litteraturen. I vissa fall blandas den primära emulsionen med en icke-vatten- baserad fas, t.ex. silikonolja. Fasta läkemedelsmaterial i stället för upplösta sådana kan också användas.

Frisättningsprofilerna för proteiner från mikrosfä- rer framställda medelst nämnda förfarande uppvisar ofta en snabb inledande frisättning följt av en långsammare fas. Denna långsammare fas kan följas av en tredje fas med snabbare frisättning.

PLGA-mikrosfärer innehållande proteiner beskrivs i 505 146 10 15 20 25 30 35 WO-Al-9013780, där huvudsärdraget är användning av mycket låga temperaturer under framställningen av mikrosfärerna i syfte att bevara hög biologisk aktivitet hos proteiner- na. Aktiviteten för inkapslat superoxiddismutas uppmättes men enbart på den del som frisattes från partiklarna.

Denna metod har använts för framställning av PLGA- mikrosfärer innehållande humant tillväxthormon i WO-Al-9412158, varvid man dispergerar humant tillväxthor- mon i metylenklorid innehållande PLGA, sprayar den er- hållna dispersionen i en behållare med frusen etanol med ett skikt av flytande kväve däröver i syfte att frysa de fina dropparna samt låter dessa sedimentera i kvävet på etanolen. Etanolen upptinas därefter och mikrosfärerna börjar sjunka i etanolen, där metylenkloriden extraheras i etanolen och mikrosfärerna bringas att hårdna. Med hjälp av denna metodik kan man bibehålla proteinstabili- teten bättre än vid flertalet andra processer för inne- slutning av proteiner i PLGA-mikrosfärer. Det återstår emellertid fortfarande att entydigt påvisa detta också för andra proteiner.

Vid de tidigare nämnda metoderna baserade på in- kapsling med PLGA utsättes dock de aktiva substanserna för ett organiskt lösningsmedel, och detta är allmänt sett skadligt för stabiliteten hos ett protein. Dessutom är de omtalade emulsionsprocesserna komplicerade och san- nolikt problematiska vid ett försök till uppskalning till industriell skala. Vidare är många av de organiska lös- ningsmedel som utnyttjas vid många av dessa processer förknippade med miljömässiga problem, och deras höga af- finitet för PLGA-polymeren gör ett avlägsnande svårt.

En parenteralt administrerbar beredning med fördröjd frisättning bör kunna reglera frisättningen av det inne- slutna läkemedlet på ett noggrant sätt. I många av syste- men baserade på PLGA är frisättningen av den aktiva be- ståndsdelen till stora delar beroende av den mängd läke- be- roende på att det bildas kanaler i mikropartiklarna vid medelssubstans som har införlivats i mikropartikeln, 10 l5 20 25 30 35 505 146 högre innehåll av läkemedel. Detta bidrar också till hög 7 initialsprängning eller -bristning vid högt innehåll av läkemedel.

Ett välkänt sätt för att reglera frisättningen av små molekyler från en fast kärna är att applicera en be- läggning som producerar en hastighetsreglerande film på ytan av kärnan. Detta är ett generellt förfarande för att reglera frisättningshastigheten för läkemedel avsedda att administreras den orala vägen. Ett sätt för att applicera liknande beläggningar är användning av luftsuspensions- teknologi. I samband med beläggning av partiklar för an- vändning vid parenteral administration, vilka partiklar vanligtvis har mindre storlek än 200 um, och ofta ännu mindre, uppträder emellertid generellt svårartade pro- blem. Sådana problem kan vara ökad tendens hos partiklar- na att agglomereras samt problem med statisk elektrici- tet, vilket stör tillverkningsprocessen.

Några olika sätt för beläggning av partiklar med så- dana små storlekar är dispergering av läkemedlet i en lösning av beläggningsmaterialet och efterföljande spraytorkning samt ett antal coacervationsmetoder där en upplöst polymer användes för inkapsling av kärnmaterialet på olika sätt. Samtliga dessa metoder innebär emellertid att ett protein exponeras för det organiska lösningsmedel som utnyttjas för upplösning av ifrågavarande PLGA. Ett förfarande där en fluidicerad bädd utnyttjas vid belägg- ning av mikropartiklar beskrivs i US 4,568,559. Här fram- ställes en fast, torr kompositblandning från en enhetlig dispersion av en aktiv beståndsdel av en filmbildande po- lymer, partiklarna siktas för erhållande av en storleksfördel- varefter blandningen males och de resulterande ning av 1-150 um. Kärnpartiklarna belägges därefter i en fluidicerad bädd, varvid en förutsättning emellertid är att samma, eller i huvudsak samma, filmbildande polymer- material utnyttjas både för framställningen av komposit- kärnan och för beläggningen för àstadkommande av bindning av väggbeläggningen av den filmbildande polymeren vid 505 146 lO l5 20 25 30 35 kärnmaterialet. Sålunda eliminerar ej heller denna metod problemet med exponering av proteinet för organiska lös- ningsmedel om den filmbildande polymeren är PLGA eller någon annan polymer som ej är vattenlöslig.

Ett förfarande för framställning av parenteralt ad- ministrerbara beredningar med fördröjd frisättning för med följande egen- känsliga substanser, t.ex. proteiner, skaper skulle sålunda vara synnerligen önskvärt: ett förfarande medelst vilket man kan kontrollera eller reglera frisättningshastigheten för de inneslutna sub- stanserna inom vida gränser, typiskt från en eller några dagar till åtminstone runt en månad; ett förfarande som gör det möjligt att genomföra produk- tionen med farmaceutisk standardutrustning och vilket kan användas från tillverkning i liten skala till framställ- ning i fullskala; ett förfarande som gör det möjligt att eliminera, eller minimera, exponeringen av den aktiva beståndsdelen för organiska lösningsmedel; och en beredning som är helt och hållet bionedbrytbar samt har en yta av ett biokompatibelt material.

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Enligt föreliggande uppfinning har det visat sig möjligt att framställa en parenteralt administrerbar be- redning med fördröjd frisättning med de karakteristika som har omtalats ovan. Med det nya förfarandet enligt uppfinningen blir det sålunda möjligt att dra nytta av de utmärkta biokompatibilitetsegenskaperna och frisättnings- reglerande egenskaperna hos PLGA, samtidigt som man und- viker eller minimerar exponeringen av exempelvis ett pro- som skall beredas, tein, för organiska lösningsmedel.

Uppfinningen är emellertid inte inskränkt till användning 10 15 20 25 30 35 505 146 av enbart PLGA som beläggningsmaterial eller till använd- I stället är uppfinningen tillämpbar på användning av vilken som ning av enbart protein som aktiv beståndsdel. helst polymer som är filmbildande, bionedbrytbar och fri- sättningsreglerande, i synnerhet en polymer för vilken organiska lösningsmedel hittills har utnyttjats. Ett an- nat krav på en polymer är naturligtvis att den är farma- ceutiskt acceptabel, vilket krav också gäller för alla andra material eller beståndsdelar använda i beredningen.

Vidare är uppfinningen användbar för alla aktiva substan- ser som kan användas vid parenteral administration. Upp- finningen innebär emellertid primärt en lösning på det tidigare beskrivna problemet med aktiva substanser som är känsliga för eller instabila i organiska lösningsmedel.

Kortfattat gäller att uppfinningen är baserad på idén att innesluta den aktiva beståndsdelen i mikropar- tiklar utan användning av något organiskt lösningsmedel, upparbeta mikropartiklarna till torrt tillstànd och där- efter belägga mikropartiklarna med en bionedbrytbar poly- mer under användning av luftsuspensionsteknik för avlägs- nande, mycket snabbt, av eventuellt organiskt lösningsme- del använt för polymerbeläggningen för undvikande av nämnvärd eller väsentlig exponering av den aktiva sub- stansen för organiskt lösningsmedel.

Enligt en första aspekt av uppfinningen tillhanda- hålls mera konkret ett förfarande för framställning av parenteralt, företrädesvis via injektion, administrerbara mikropartiklar för fördröjd frisättning innehållande en biologiskt aktiv substans, speciellt en substans som är instabil i närvaro av ett organiskt lösningsmedel, varvid förfarandet innefattar framställning av kärnpartiklar från ett bionedbrytbart material i ett vattenbaserat me- dium som är väsentligen fritt från organiskt lösningsme- del, däri under eller efter nämnda framställning, torkning av varvid den biologiskt aktiva substansen inneslutes kärnpartiklarna innehållande den aktiva substansen, even- tuellt efter ett tvättningssteg för avlägsnande av even- 505 10 15 20 25 30 35 146 tuellt överskott av aktiv substans, samt beläggning av kärnpartiklarna med en filmbildande, bionedbrytbar fri- sättningsreglerande polymer medelst luftsuspensionsteknik så att det bildas eller skapas ett skal eller hölje av nämnda polymer på kärnpartiklarna utan att den aktiva substansen utsättes för någon skadlig exponering för or- ganiskt lösningsmedel.

Eftersom förfarandet primärt är avsett för fram- ställning av mikropartiklar avsedda för administration via injektion, har mikropartiklarna företrädesvis en me- ännu hellre 20-100 10-60 um eller deldiameter inom området 10-200 um, och allra helst mindre än 60 um, t.ex.

Um, 40-60 um.

Ett föredraget material för kärnpartikeln är en stärkelse eller en kemiskt eller fysikaliskt modifierad stärkelse. Sådana material är förut kända i sig inom det- ta teknikområde, och hänvisning kan därför göras till den kända tekniken vad beträffar detaljer för sådana stärkel- sesorter. Det kan dock tilläggas att mikropartiklar fram- ställda från stärkelse kan utformas så att de löses av a- amylas, vilket är ett enzym närvarande i serum och extra- cellulär vätska, och eftersom den slutliga nedbrytnings- produkten är glukos, kan stärkelsemikropartiklar uppfylla kravet pà bionedbrytbarhet.

De föredragna polymererna för skalet är alifatiska polyestrar (t.ex. homopolymerer) eller sampolymerer från a-hydroxisyror eller cykliska dimerer av a-hydroxisyror.

Nämnda a-hydroxisyra väljes företrädesvis ur gruppen bestående av mjölksyra och glykolsyra. Med andra ord kan en föredragen homopolymer exempelvis vara polymjölksyra eller polyglykolsyra, under det att en föredragen sampo- lymer kan vara en mjölksyra/glykolsyra-sampolymer.

De cykliska dimererna väljes företrädesvis ur grup- pen bestående av glykolider och laktider.

Såsom har omtalats ovan, kan emellertid också andra bionedbrytbara polymerer användas förutsatt att polymeren uppvisar förmåga att bilda en film med de önskade egen- lO 15 20 25 30 35 505 146 skaperna vad beträffar mekanisk stabilitet och hastig- hetsreglerande egenskaper, såsom permeabilitet för den aktiva beståndsdelen eller bildning av porer. Dessa egen- skaper kan vara uppfyllda av polymeren i sig eller genom införlivande av andra substanser i beläggningen. Det an- vända beläggningsmaterialet kan naturligtvis också vara en blandning av två eller flera av de angivna polymerer- na. Vidare kan ifrågavarande polymerer också utnyttjas i form av sina salter.

Den biologiskt aktiva substansen kan inneslutas i mikropartiklarna på ett flertal olika sätt utan någon an- vändning av organiskt lösningsmedel. Ett speciellt före- draget sätt är användning av s.k. vattenbaserad tvåfas- systemteknik, vilken är förut känd i sig. Denna metod be- skrivs exempelvis i US patentskrift 4,822,535, vilket in- nebär att detaljer avseende ifrågavarande teknik kan häm- tas från denna skrift. Ett annat sätt innefattar fram- ställning av kärnmikropartiklar med förmåga att absorbera vatten i en separat process, avlägsnande av eventuellt använt organiskt lösningsmedel samt införlivande av den aktiva substansen i de erhållna mikropartiklarna genom exponering av de torra mikropartiklarna för en lösning av nämnda aktiva substans, så att lösningen absorberas av mikropartiklarna, vilka därefter torkas.

Torkningen av kärnpartiklarna kan ske på något lämp- ligt sätt, vakuumtorkning. För avlägsnande av överskott av aktiv t.ex. genom spraytorkning, frystorkning eller substans kan mikropartiklarna eller kärnorna också tvät- tas före torkningssteget.

Kärnpartiklarna innehållande den aktiva substansen belägges därefter med hjälp av en luftsuspensionsteknik, vilken möjliggör bildning eller skapande av ett skal av polymeren på kärnpartiklarna utan någon väsentlig eller skadlig exponering av den aktiva substansen för organiskt lösningsmedel. Denna luftsuspensionsteknik kan vara vil- ken som helst metod som klassificeras som en luftsuspen- sionsmetod och som uppvisar förmåga att ge en tillfreds- lO 505 146 10 15 20 25 30 35 ställande beläggning. Föredragna exempel på sådana meto- der är metoder där en fluidicerad bädd eller en s.k. sprut- eller stràlbädd (”spouted bed”) utnyttjas eller den s.k. Wurster-processen, vilka metoder alla är i och för sig förut kända och inte behöver beskrivas i detalj här. Såsom uttrycket ”luftsuspensionsmetod” eller liknan- de användes häri, avser det sålunda vilken som helst me- tod medelst vilken fasta partiklar suspenderas i en upp- åtriktad gasström. Ifrågavarande gas kan vara vilken som helst gas med förmåga att avdriva eller förånga det an- vända lösningsmedlet och behöver inte nödvändigtvis vara luft trots att ifrågavarande teknik går under benämningen ”luft”-suspension.

I samband med luftsuspensionstekniken har det emel- lertid konstaterats att problemen med känsliga aktiva substanser och deras exponering för organiska lösningsme- del elimineras eller åtminstone reduceras väsentligt, varvid man företrädesvis utnyttjar hög flödeshastighet för luften, eller ifrågavarande gas, vilken är tillräck- lig för att det önskade resultatet skall uppnås.

Enligt en föredragen utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen appliceras polymeren på kärnpartik- larna ur en lösning, en pseudolatex eller en emulsion därav. I detta sammanhang bör det noteras att ett orga- niskt lösningsmedel kan användas som lösningsmedel för polymeren, eftersom det överraskande har visat sig att den aktiva substansen vid användning av det nya förfaran- det enligt uppfinningen inte påverkas i nämnvärd omfatt- ning av närvaron av ett sådant lösningsmedel.

En annan föredragen utföringsform av uppfinningen representeras emellertid av det fall då nämnda belägg- ningslösning innehåller vatten, nämnda pseudolatex är en pseudolatex av polymeren i vatten och nämnda emulsion är en emulsion vari den ena av faserna är en vattenfas. I fallet med en blandning av olika polymerer kan dessa vara närvarande i olika faser av en emulsion. Det har sålunda visat sig, att närvaron av vatten kan eliminera, eller 10 15 20 25 30 35 ll 505 146 väsentligen reducera, uppbyggnaden av statisk elektrici- tet under beläggningsproceduren, och en speciellt före- dragen utföringsform i detta avseende är användning av en emulsion vari den ena av faserna är en vätska av polyme- ren i ett lösningsmedel för nämnda polymer och den andra fasen är vatten. Sistnämnda emulsion är dessutom använd- bar i mera generellt avseende, vilket kommer att beskri- vas mera konkret nedan och vilket också representerar en annan aspekt av uppfinningen.

En annan föredragen utföringsform av uppfinningen representeras av det fall då ett eller flera stabilise- ringsmedel linförlivas i partiklarna under framställning- en av dessa. Arten eller typen av detta stabiliseringsme- del är naturligtvis beroende av den specifika aktiva sub- stans som skall stabiliseras och ifrågavarande medel väl- jes enligt kända principer.

Tillsatsmedel kan också införlivas i det frisätt- ningsreglerande polymerskalet under appliceringen av det- samma. Föredragna exempel på sådana tillsatsmedel är filmegenskapsmodifierande medel och frisättningsregleran- de medel. Exempel på den första kategorin är mjukningsme- del, polyetylenoxid, t.ex. trietylcitrat, triacetin, polyetylenglykol, etc., medan frisättningsreglerande medel exempelvis kan vara oorganiska baser (t.ex. natriumhyd- roxid, kaliumhydroxid, natriumkarbonat, kaliumkarbonat, etc.), organiska baser (t.ex. etanolamin, dietanolamin, trietanolamin, lidokain, tetrakain, etc.), oorganiska sy- ror (t.ex. ammoniumsulfat, ammoniumklorid, etc.), orga- niska syror (t.ex. citronsyra, mjölksyra, glykolsyra, as- korbinsyra, etc.) och fasta lösliga substanser, vilka vid frisättning skapar porer i beläggningen (t.ex. kristaller av natriumklorid, glukos, mannitol, sackaros, etc.).

Tillsatsmedel för införlivande i det fall då en emulsion eller en pseudolatex bildas är exempelvis emul- geringsmedel.

Den erforderliga mängden av beläggningsmaterialet är beroende av exempelvis storleken av mikrokapslarna, sam- 12 505 146 10 15 20 25 30 35 mansättningen för beläggningen och de önskade frisätt- ningsegenskaperna. Typiska mängder är emellertid l-200 viktprocent, företrädesvis 5-lOO viktprocent, räknat på kärnans vikt.

Efter appliceringen av den beläggning som reglerar frisättningen av den inneslutna aktiva substansen kan yt- terligare material också appliceras, t.ex. sprayas, på mikropartiklarna i syfte att ytterligare modifiera egen- skaperna för dessa eller för att underlätta hanteringen av desamma. Exempel på sådana material är mannitol, sack- aros och natriumklorid.

Såsom har omtalats ovan, är uppfinningen speciellt intressant i samband med proteiner, peptider och polypep- tider eller andra läkemedel eller biologiskt aktiva sub- stanser vilka är känsliga för eller instabila i närvaro av organiska lösningsmedel. Allmänt sett gäller dock att uppfinningen icke är begränsad till närvaro av sådana substanser, eftersom uppfinningsidén är tillämpbar på vilken som helst biologiskt aktiv substans som kan använ- das för parenteral administration. Förutom i samband med känslighets- eller instabilitetsproblem kan uppfinningen sålunda också vara av speciellt intresse i fall där det annars skulle vara svårt att avlägsna lösningsmedel eller där toxikologiska eller andra miljömässiga problem skulle kunna uppträda.

Enligt en andra aspekt av uppfinningen tillhandahål- les också parenteralt administrerbara mikropartiklar med fördröjd frisättning i sig, vilka partiklar innefattar a) kärnpartiklar av ett bionedbrytbart material med den ak- tiva substansen innesluten däri, vilka kärnpartiklar har framställts i ett vattenbaserat medium som är väsentligen fritt från organiskt lösningsmedel, och b) ett skal av en filmbildande, mer på nämnda kärnpartiklar, vilket skal har applicerats bionedbrytbar, frisättningsreglerande poly- på kärnpartiklarna med hjälp av luftsuspensionsteknik.

Vad beträffar föredragna utföringsformer av och ex- empel på material och tekniker för användning i samband 10 15 20 25 30 35 13 505 146 därmed hänvisas till alla utföringsformer och exempel som har presenterats ovan, vilka därför inte behöver upprepas här.

Enligt en tredje aspekt av uppfinningen tillhanda- hålles också ett förfarande för beläggning av små partik- lar i allmänhet, företrädesvis mikropartiklar enligt ovanstående definition, med hjälp av luftsuspensionstek- nik, vilket förfarande innefattar applicering på nämnda partiklar, med hjälp av luftsuspensionsteknik, av en be- läggningsemulsion av ett beläggningsmaterial vari en av faserna är en vätska av beläggningsmaterialet i ett lös- ningsmedel och den andra fasen är vatten.

Med hjälp av ett sådant förfarande har det sålunda visat sig vara möjligt att eliminera eller reducera pro- blem i samband med statisk elektricitet vid luftsuspen- sionsbeläggning av små partiklar.

Bakgrunden till denna aspekt av uppfinningen är föl- jande. Teknologin för luftsuspensionsbeläggning av tab- letter, läggningen sker med beläggninsmaterialet i ett organiskt granuler och små partiklar är välkänd. När be- lösningsmedel, kan statisk elektricitet vara ett problem.

Detta problem är mera uttalat då man belägger små partik- lar. Små partiklar har sålunda en tendens att fastna på väggarna av beläggningskammaren samt vid varandra, vilket gör problemet med oönskad agglomeration ännu större. Par- tiklar som fastnar på väggen av beläggningsapparaten kan förorsaka ojämn beläggning i satsen, lägre utbyte och en mindre kontroller- eller reglerbar process.

För vissa beläggningspolymerer eliminerar eller re- ducerar användningen av en vattenbaserad dispersion av latex eller pseudolatex de problem som är förknippade med statisk elektricitet. Det har inte varit möjligt att an- vända en latexdispersion för alla beläggningspolymerer med samma kvalitet hos filmen som i det fall då belägg- ningen sker med hjälp av system baserade på organiskt lösningsmedel. Denna aspekt av uppfinningen gör det möj- ligt att komma förbi detta problem. 14 505 146 10 15 20 25 30 35 Det bör i detta sammanhang tilläggas att partiklarna i samband med uppfinningen inte är inskränkta till någon speciell storlek eller sammansättning. Det kan sålunda vara fråga om en läkemedelssubstans eller partiklar inne- hållande läkemedelssubstanser, gödningsmedel, etc.

Beläggningsmaterialet är vilket som helst belägg- ningsmaterial, t.ex. en filmbildande polymer, som kan an- vändas vid luftsuspensionsbeläggning och som är lösligt i ett lösningsmedel vilket ej är fullständigt blandbart med vatten. Exempel på beläggningsmaterial är de polymerer som har omtalats specifikt ovan. Exempel på lämpliga lös- ningsmedel är högre alkoholer, estrar, etrar, ketoner, klorerade kolväten, alifatiska kolväten och aromatiska kolväten.

Beläggningsemulsionen framställs genom blandning av en vattenbaserad fas med en organisk fas. Beläggningsma- terialet löses i den organiska fasen. Emulgeringssteget kan utföras medelst vilken som helst av de konventionella dispergeringsprocedurerna, såsom intermittent omrörning, blandning med en propeller, turbinblandare eller magnet- blandare, en process med koloidkvarn, homogeniseringspro- cess eller sonikeringsprocess. Den organiska fasen kan vara antingen den inre eller den yttre fasen.

Ett emulgeringsmedel kan tillsättas i syfte att sta- bilisera emulsionen. Föredragna exempel på sådana är an- joniska ytaktiva ämnen eller non-joniska ytaktiva ämnen.

Dessa emulgeringsmedel kan användas ensamma eller i kom- bination.

Den beläggningsutrustning som användes enligt denna aspekt av uppfinningen, liksom även i samband med den första aspekten av uppfinningen, kan vara vilken som helst typ av luftsuspensionsutrustning med förmåga att belägga partiklar, i synnerhet små partiklar.

EXEMPEL Uppfinningen kommer nu att exemplifieras genom föl- jande icke begränsande exempel, vari mikropartiklar inne- 10 15 20 25 30 35 15 505 146 hållande BSA, system liknande detta beroende på sina välkända karakte- som är det mest använda modellproteinet för ristika och sitt moderata pris, beläggs med ett skikt in- nefattande poly(laktid-sam-glykolid). Mikropartiklarna framställs exempelvis i enlighet med tekniken beskriven i US patentskrift 4,822,535. Beläggningen appliceras med kommersiellt tillgänglig utrustning och de i exemplen presenterade parametrarna får enbart betraktas som väg- ledning, eftersom justeringar kan behövas i många fall för att optimala betingelser för beläggningen skall er- hållas.

Procedur för framställning av kärnpartiklarna EXEMPEL 1 Tvàfas-immobilisering i enlighet med US patentskrift 4,822,535. 1. Väg upp 80 g stärkelse (Amioca 50, National Starch) och suspendera i 320 g av 50 mM natriumbikarbonatbuf- fert pH 9,8. 2. Upphetta suspensionen till dess att stärkelsen har löst sig fullständigt. 3. Kyl lösningen till 50°C.

Tillsätt 96 mL av en 9,26% BSA-lösning i 50 mM natriumbikarbonatbuffert pH 9,8 och utför omrörning under 10 sek. (rumstemperatur) 5. Sätt stärkelse-proteinlösning till 800 mL av en 20% (vikt/vikt) bikarbonatbuffert pH 9,8 kylvikt 20000) under kontinuerlig omrörning. 6. Tillsätt efter 2 min 3200 mL av en 40% (vikt/vikt) polyetylenglykollösning i 50 mM natriumbikarbonatbuf- fert pH 9,8 under kontinuerlig omrörning. polyetylenglykollösning i 50 mM natrium- (rumstemperatur, medelmole- (rumstemperatur, medelmolekylvikt 20000) 7. Utför omrörning under 24 h.

Tvätta och vakuumtorka de erhållna mikropartiklarna. 9. Sikta de torra mikropartiklarna genom en sikt med maskvidden 160 um. 505 10 15 20 25 30 35 16 146 EXEMPEL 2 1. Väg upp 80 g stärkelse (Amioca 50, National Starch) och suspendera i 420 g vatten. 2. Upphetta suspensionen till dess att stärkelsen har löst sig fullständigt.

Kyl lösningen till 50°C. 4. Sätt stärkelselösningen till 800 mL av en 20% (vikt/vikt) polyetylenglykollösning i vatten (rumstemperatur, medelmolekylvikt 20000 D) under kon- tinuerlig omrörning. 5. Tillsätt efter 2 min 3200 mL av en 40% (vikt/vikt) polyetylenglykollösning i vatten (rumstemperatur, medelmolekylvikt 20000 D) under kontinuerlig omrör- ning.

Utför omrörning under 24 h.

Tvätta och vakuumtorka de erhållna mikropartiklarna.

Impregnera de torkade mikropartiklarna med en 5% (vikt/vikt) BSA-lösning i vatten. Använd lika stor viktmängd av partiklarna och av BSA-lösningen.

Frystorka partiklarna efter 3 h. 10. Sikta de torkade mikrosfärerna genom en sikt med maskvidden 160 um.

Procedur för framställning av skalet EXEMPEL 3 Procedur för framställning av beläggningslösningen. 1. 2. 3.

Väg upp 200 g poly(laktid-sam-glykolid 75/25)i form av Resomer RG756 från Boehringer Ingelheim.

Tillsätt 10 g triacetin.

Upplös denna i 3123 g aceton.

Procedur för applicering av beläggningen 1.

Satsa 500 g stärkelsemikropartiklar innehållande 3,5% BSA i en Glatt GPCG 6” Wurster.

Gör följande inställningar på nämnda Wurster- anordning: 10 15 20 17 505 146 Atomiseringstryck 3 bar Atomiseringsmunstycke 0,8 mm Inloppstemperatur 38-40°C Utloppstemperatur 33-37°C Produkttemperatur 34-38°C Lufthastighet 3,2-3,4 m/s Flöde för beläggningslös- 4,4 mL/min ningen 3. Utvinn den belagda produkten.

EXEMPEL 4 Procedur för framställning av beläggningslösningen 1. Väg upp 200 g poly(laktid-sam-glykolid 50/50) av Resomer RG 504H från Boehringer Ingelheim. i form 2. Upplös denna i 3133 g aceton.

Procedur för applicering av beläggningen 1. Satsa 500 g stärkelsemikropartiklar innehållande 3,5% BSA i en Glatt GPCG 6” Wurster-apparat. 2. Gör följande inställningar för nämnda Wurster- apparat: Atomiseringstryck 3 bar Atomiseringsmunstycke 0,8 mm Inloppstemperatur 38-40°C Utloppstemperatur 33-37°C Produkttemperatur 34-38°C Lufthastighet 3,0-3,2 m/s Flöde för beläggningslös- 4,4 mL/min ningen 3. Utvinn den belagda produkten.

EXEMPEL 5 Procedur för framställning av beläggningslösningen 1. .Väg upp 40 g poly(D,L-laktid) och 40 g poly(laktid-sam-glykolid 75/25) Resomer RG756 från Boehringer Ingelheim. i form av Resomer R104 i form av i 5o5 146 10 15 20 25 30 18 Upplös denna i 1252 g etylacetat.

Blanda 2504 g vatten med 1,6 g Tween 80. 4. Blanda polymerlösningen och vattenlösningen under an- vändning av en Ystral-turrax-blandare vid hög hastig het.

Procedur för applicering av beläggningen. 1. Satsa 100 g stärkelsemikropartiklar innehållande 2,7% BSA i en Hüttlin Kugelcoater HKCO05. 2. Gör följande inställningar för nämnda Kugelcoater: Atomiseringstryck 0,8 bar Mikroklimattryck 0,4 bar Atomiseringsmunstycke 0,6 mm Inloppstemperatur 25-27°C Utloppstemperatur 20-24°C Flöde för beläggningslös- 5-7 g/min ningen 3. Spraya efter beläggningen med PLGA 200 g av en vat- (vikt/vikt) mannitol och (vikt/vikt) Tween 80 på partiklarna med ett flö- tenlösning innehållande 10% 0,4 de av 3,5 g/min. 4. Utvinn den belagda produkten.

Frisättning in vitro Frisättningen in vitro bestäms genom uppvägning av 70 mg belagd produkt och tillsats av 1,5 mL buffertlös- ning till ett Eppendorf-rör av polypropen. Ifrågavarande frisättningsbuffert består av natriumfosfat 30mM, pH 7,4, I-0,154 med natriumklorid, 72 U/l och natriumazid 0,02%. Med lämpliga tidsmellanrum 1 mM kalciumklorid, a-amylas avlägsnas 1 mL buffert och färsk buffert sättes till pro- verna i syfte att upprätthålla korrekt pH-värde. Rören utsättes för långsam gungning vid 37°C. Protein- och stärkelsekoncentrationerna uppmätes tillsammans med pH.

FIGURER Proteinfrisättningarna från dessa in vitro-tester 10 15 20 25 30 19 505 146 visas i figurerna på de bilagda ritningarna, på vilka Fig. 1 visar frisättningen från de belagda parti- klarna enligt Exempel 3; Fig. 2 visar frisättningen från de belagda parti- klarna från Exempel 4; Fig. 3 visar frisättningen från de belagda parti- klarna från Exempel 5.

Mera konkret gäller att följande kan utläsas ur fi- gurerna.

I Fig. ningen från de belagda partiklarna från Exempel 3. Kur- l kan man se den sammanlagda proteinfrisätt- vorna representerar olika beläggningsnivåer (viktprocent av tillsatt beläggningspolymer räknat på vikten av kär- nan) såsom anges i förklaringen. Kärnan bryts snabbt ned och frisätter större delen av proteinet på mycket kort tid. En bristning eller ett genombrott kan ses vid samt- liga beläggningsnivåer men minskar mer och mer. Belägg- ningspolymeren bryts ned långsamt och av denna anledning frisättes ingen nämnvärd mängd av protein efter brist- ningsfasen.

I Fig. 2 visas proteinfrisättningen från de belagda partiklarna med 40% beläggningsnivå, såsom har definie- rats ovan i Exempel 4. Polymeren bryts nu ned lättare, vilket först ger en begränsad bristning liknande den i Exempel 3, men efter ca 2 veckor börjar därefter resten av proteinet att frisättas från de belagda mikropartik- larna.

I Fig. 3 kan man se proteinfrisättningen från de be- (80% beläggningsnivå, enligt ovanståen- I detta fall frisättes lagda partiklarna de definition) från Exempel 5. proteinet mera kontinuerligt än i Exempel 3 och 4.

Claims (19)

20 505 146 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Förfarande för framställning av parenteralt admi- nistrerbara, företrädesvis via injektion administrerbara, mikropartiklar med fördröjd frisättning innehållande en biologiskt aktiv substans, vilket innefattar framställ- ning av kärnpartiklar från ett bionedbrytbart material i ett vattenbaserat medium som är väsentligen fritt från för den aktiva substansen skadligt organiskt lösningsme- del, varvid den biologiskt aktiva substansen innesluts däri under eller efter nämnda framställning, torkning av kärnpartiklarna innehållande den aktiva substansen, even- tuellt efter ett tvättningssteg, och beläggning av kärn- partiklarna med en filmbildande, bionedbrytbar, frisätt- ningsreglerande polymer medelst luftsuspensionsteknik så att det bildas ett skal av nämnda polymer på kärnpartik- larna utan att den aktiva substansen utsättes för någon skadlig exponering för organiskt lösningsmedel.

2. Förfarande enligt krav l, vari mikropartiklar med en medeldiameter inom området 10-200 um, företrädesvis 20-100 um,

3. Förfarande enligt något av de föregående kraven, framställs. vari kärnpartikelmaterialet väljs ur gruppen bestående av stärkelsesorter och kemiskt eller fysikaliskt modifierade stärkelsesorter.

4. Förfarande enligt något av de föregående kraven, vari polymeren väljes ur gruppen bestående av homo- eller sampolymerer framställda från a-hydroxisyror och/eller cykliska dimerer av a-hydroxisyror.

5. Förfarande enligt krav 4, vari nämnda d-hydroxi- syra väljes ur gruppen bestående av mjölksyra och glykol- syra.

6. Förfarande enligt krav 4, vari nämnda cykliska dimerer väljes ur gruppen bestående av glykolider och laktider.

7. Förfarande enligt något av de föregående kraven, vari kärnpartiklarna framställs genom användning av en 10 15 20 25 30 35 21 505 146 teknik med ett vattenbaserat tvåfassystem.

8. Förfarande enligt något av de föregående kraven, vari polymeren appliceras på kärnpartiklarna från en lös- ning, en pseudolatex eller en emulsion.

9. Förfarande enligt krav 8, vari nämnda belägg- ningslösning innehåller vatten, nämnda pseudolatex är en pseudolatex av nämnda polymer i vatten och nämnda emul- sion är en emulsion vari den ena av faserna är en vatten- fas.

10. Förfarande enligt krav 9, vari emulsionen är en emulsion vari den ena av faserna är en vätska av polyme- ren i ett lösningsmedel för denna och den andra fasen är vatten.

11. Förfarande enligt något av de föregående kraven, vari luftsuspensionstekniken väljes ur gruppen bestående av tekniken med fluidiserad bädd, däribland vakuum- fluidiserad bädd; sprut- eller strålbädd; och Wurster- process.

12. Förfarande enligt något av de föregående kraven, vari ett eller flera stabiliseringsmedel för den aktiva substansen eller de aktiva substanserna införlivas i kärnpartiklarna under framställningen av dessa.

13. Förfarande enligt något av de föregående kraven, vari ett eller flera tillsatsmedel införlivas i det has- tighetsreglerande polymerskalet under appliceringen där- av, vilka tillsatsmedel väljes ur gruppen bestående av filmegenskapsmodiferande medel, såsom mjukningsmedel och ytaktiva ämnen, och hastighetsreglerande medel.

14. Förfarande enligt något av de föregående kraven, vari mängden av materialet för polymerskalet ligger inom området 1-200 viktprocent, företrädesvis 5-100 vikt- procent, räknat på kärnans vikt.

15. Förfarande enligt något av de föregående kraven, vari den biologiskt aktiva substansen är en substans som är känslig för exponering för organiskt lösningsmedel.

16. Förfarande enligt krav 15, vari den aktiva sub- stansen väljes ur gruppen bestående av peptider, polypep- 22 505 146 10 15 20 tider och proteiner. fö- reträdesvis mikropartiklar, med hjälp av luftsuspensions-

17. Förfarande för beläggning av små partiklar, teknik, vilket innefattar applicering på dessa partiklar, medelst luftsuspensionsteknik, av en beläggningsemulsion av ett beläggningsmaterial vari den ena av faserna är en vätska av beläggningsmaterialet i ett lösningsmedel och den andra fasen är vatten.

18. Parenteralt administrerbara, företrädesvis admi- nistrerbara via injektion, mikropartiklar med fördröjd frisättning innehållande en biologiskt aktiv substans, vilka innefattar a) kärnpartiklar av ett bionedbrytbart material med den aktiva substansen innesluten däri, vilka kärnpartiklar har framställts i ett vattenbaserat medium som är väsentligen fritt från för den aktiva substansen och b) frisättningsreglerande skadligt organiskt lösningsmedel, ett skal av en filmbildande, polymer på kärnpartiklarna, bionedbrytningsbar, vilket skal har applicerats på ifrågavarande kärnpartiklar med hjälp av luftsuspen- sionsteknik.

19. Mikropartiklar enligt krav 18, vilka har fram- ställts enligt definitionerna i något av kraven 2-16.