DE3745075C2 - Mikroverkapselung für pharmakologische Mittel - Google Patents
Mikroverkapselung für pharmakologische MittelInfo
- Publication number
- DE3745075C2 DE3745075C2 DE3745075A DE3745075A DE3745075C2 DE 3745075 C2 DE3745075 C2 DE 3745075C2 DE 3745075 A DE3745075 A DE 3745075A DE 3745075 A DE3745075 A DE 3745075A DE 3745075 C2 DE3745075 C2 DE 3745075C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- microspheres
- proteinoid
- amino acids
- insulin
- mixed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
- A61K9/16—Agglomerates; Granulates; Microbeadlets ; Microspheres; Pellets; Solid products obtained by spray drying, spray freeze drying, spray congealing,(multiple) emulsion solvent evaporation or extraction
- A61K9/1605—Excipients; Inactive ingredients
- A61K9/1629—Organic macromolecular compounds
- A61K9/1641—Organic macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyethylene glycol, poloxamers
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft pharmakologisch aktive Mittel, die im
Innern von schützenden Proteinoid-Mikrokugeln eingekapselt
sind, Verfahren zur Mikroverkapselung eines pharmakologisch aktiven
Mittels in Mikrokugeln und die Verwendung von Zubereitungen,
die ein mit Proteinoid-Mikrokugeln verkapseltes, pharma
kologisch aktives Mittel enthalten, zur Herstellung eines Medikaments
zur gezielten Freisetzung eines pharmakologisch aktiven
Mittels in einem Tier.
Die verfügbaren Arten der Zuführung von pharmazeutischen und therapeutischen
Mitteln sind oftmals durch chemische oder physikalische Schranken
oder durch beide, die durch den Körper auferlegt sind, stark be
grenzt. Beispielsweise würde die orale Zuführung von vielen derartigen
Mitteln die übliche Methode der Wahl sein, wenn nicht diesen Mitteln
auf diesem Weg zahlreiche Barrieren gegenüberstünden. Gastrointe
stinale Bedingungen von ungeeignetem pH, die Anwesenheit von wirksamen
Verdauungsenzymen, die Permeabilitätseigenschaften von gastrointesti
nalen Membranen und Geweben und andere Faktoren spielen alle wichtige
Rollen bei der Bestimmung der Durchführbarkeit der oralen Zuführung von
aktiven Mitteln zu ihren vorgesehenen Zielen. Unter den zahlreichen
pharmakologischen Mitteln, von denen bekannt ist, daß sie bei der oralen
Verabreichung nachteilig beeinflußt oder unwirksam gemacht werden,
sind die biologisch aktiven Polypeptide und Proteine, wie beispielsweise
Insulin. Diese Mittel werden im Magen durch Säurehydrolyse und in dem
Magen und dem unteren Magendarmkanal durch Enzyme rasch zerstört, die
fähig sind, Peptidbindungen zu spalten, und außerdem bewegen sie sich
unzureichend, falls überhaupt, durch die Gastrointestinalwand.
Erhebliche Anstrengungen haben sich auf die Modifizierung oder Isolation
der schädlichen Bedingungen innerhalb des Magendarmkanals konzentriert,
derart, daß ein pharmakologisches Mittel, welches sonst labil
sein würde, durch die Magen- oder die Darmwand intakt und in pharmakologisch
aktiver Form absorbiert werden könnte. Die Forschung auf diesem
Gebiet hat sich hauptsächlich in drei Richtungen erstreckt. Die gemeinsame
Verabreichung von Adjuvantien, wie beispielsweise die Resorcinole
und die nichtionischen Surfactants Polyoxyethylenoleylether und n-Hexa
decylpolyethylenether; die gemeinsame Verabreichung von enzymatischen
Inhibitoren, wie pankreatischer Trypsin-Inhibitor, Diisopropylfluoro
phosphat (DFP) und Trasylol; und die Verwendung von Liposomen, wie bei
spielsweise Wasser-in-Öl-in-Wasser-Emulsionen, welche eine Schutzschicht
von Lipid um das inkorporierte pharmakologische Mittel schaffen und
bis auf den heutigen Tag die erfolgreichste Lösung darstellen. Beispiels
weise ist die Verwendung von Heparin enthaltenden Liposomen in dem U.S.
Patent 4 239 754 beschrieben, und mehrere Studien sind auf die Verwendung
von Insulin enthaltenden Liposomen gerichtet; z. B. Patel et al.,
FEBS Letters, 62, 60 (1976) und Hashimoto et al. Endocrinol. Japan 26.
337 (1979). Trotz dieser Darlegungen von beschränkter Durchführbarkeit
ist die Verwendung von Liposomen noch in der Entwicklungsstufe und es
gibt fortbestehende Probleme, zu denen schlechte Stabilität
und unzulängliche Lagerzeit gehören.
Demzufolge bleibt ein Bedarf an verbesserten Mitteln für das Ziel der
Freisetzung von aktiven pharmakologischen Mitteln in dem Körper, und
insbesondere für zufriedenstellendere Mittel für orale Verabreichung
von pharmakologischen Mitteln, die gegenüber den Bedingungen im Magen
darmkanal labil sind.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, verbesserte Mittel zur Freisetzung
eines pharmakologischen Mittels in physiologisch aktiver Form bei
einem ins Auge gefaßten Körperorgan oder -fluid zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein verbessertes Zuführungs
system für die enterische Verabreichung von pharmakologischen Mitteln
zu schaffen, welche, selbst langsam oder überhaupt nicht durch
die Gastrotestinalwand hindurchgehen und/oder empfindlich gegenüber
chemischer Spaltung durch Säure und Enzyme in dem Magendarmkanal sind.
Es ist eine spezifische Aufgabe, derartige Zuführungssysteme zu schaffen,
in welchen das aktive pharmakologische Mittel innerhalb eines
schützenden Materials eingekapselt ist, welches selbst pharmakologisch
unbedenklich ist, welches die physiologischen und biologischen Eigen
schaften des aktiven Mittels nicht ändert, welches das aktive Mittel vor
den schädlichen Bedingungen innerhalb des Magendarmkanals schützt und
welches verschwindet oder das aktive Mittel in dem Blutstrom oder in einem
anderen Ziel freisetzt. Es ist eine weitere spezifische Aufgabe dieser
Erfindung, eine solche Kombination von aktivem Mittel und Schutz
material zu schaffen, welche ausreichend lipophil und von kleiner Teilchen
größe ist, um rasch durch die gastrointestinale Mukosa hindurchzu
gehen, und die einfach in großen Mengen herzustellen ist.
Weitere Aufgaben dieser Erfindung bestehen darin, Verfahren zur Herstellung
derartiger Zuführungssysteme und der Verabreichung derselben an
Tiere zu schaffen. Es ist eine spezifische Aufgabe, wirksame Mittel für
die orale Zuführung von Insulin an diabetische Säugetiere zu schaffen.
Es wurde gefunden, daß diese Aufgaben und andere Vorteile, die sich aus
dieser Beschreibung ergeben, durch die nachfolgend beschriebene Erfindung
gelöst und erhalten werden.
Ganz allgemein gesagt ist ein Gegenstand dieser Erfindung eine Zubereitung,
enthaltend ein pharmakologisch aktives Mittel, verkapselt mit Proteinoid-
Mikrokugeln, deren Durchmesser weniger als 10 µm betragen und die aus ge
mischten Aminosäuren gebildet sind, wobei die Bildung von linearen, thermischen
Kondensationsprodukten aufgenommen ist, da diese schon in der DE
37 90 487 C2 patentiert ist.
Ein zweiter allgemeiner Gegenstand dieser Erfindung ist ein Verfahren zur
Mikroverkapselung eines pharmakologisch aktiven Mittels in Mikrokugeln für
die gezielte Freisetzung innerhalb eines ausgewählten pH-Bereiches, welches
die Bildung einer Mischung des Mittels mit einer pharmazeutisch verträglichen
Flüssigkeit, wobei die Mischung einen pH außerhalb des erwähnten aus
gewählten Bereiches aufweist, und das In-Kontaktbringen der Mischung mit
Proteinoiden umfaßt, die aus gemischten Aminosäuren gebildet sind, die innerhalb
des ausgewählten pH-Bereichs löslich und in der Mischung unlöslich
sind, wobei Mikrokugeln mit einem Durchmesser von weniger als 10 µm, die
das aktive Mittel enthalten, gebildet werden.
Proteinoide, welche die schützenden Kapseln dieser Erfindung bilden,
wurden als künstliche Polypeptide beschrieben, da sie künstliche Konden
sationspolymere sind, hergestellt durch willkürlichen oder gerichteten
Aufbau von natürlichen oder synthetischen Aminosäuren und/oder kleinen
Peptidketten. Im Anschluß an die Entdeckung in den späten Fünfzigerjahren,
daß lineare Kondensationspolymere von gemischten natürlichen Amino
säuren in Wechselwirkung mit Wasser unter Bildung von hohlen Mikrokugeln
treten können, waren Proteinoide der Gegenstand von ausgedehnten
Forschungen über die Entstehung des Lebens. Ein ausgezeichneter Über
blick über diese Forschungen, zusammen mit ausführlichen Bibliographien,
ist bei Fox, S.W. und Dose, K., Molecular Evolution and the Origin of
Life, Marcel Dekker, Inc., New York (1977) zu finden, welche Offenbarung
ausdrücklich als Referenz in die vorliegende Patentschrift aufge
nommen ist.
Als Ergebnis dieser und anderer Untersuchungen haben sich sehr viele Er
kenntnisse betreffend die Herstellung und Eigenschaften von Proteino
iden und Proteinoid-Mikrokugeln angesammelt. Beispielsweise ist es be
kannt, daß Proteinoide, die sich von natürlichen α-Aminosäuren (denjenigen,
die in Tieren oder pflanzlichem Protein gefunden werden) ableiten,
und auch diejenigen, die andere natürlich vorkommende Materialien inkor
poriert enthalten (wie beispielsweise Polynucleotide, Phosphorsäure,
Eisen und Calcium), nichttoxisch sind. Es wurde auch gefunden, daß der
Einschluß eines stöchiometrischen Überschusses von saurer di- oder poly
carboxylischer Aminosäure in das Polymere zu einem sauren Proteinoid
führt, welches in einer sauren Umgebung unlöslich und in einer basischen
Umgebung löslich ist, während der Einschluß eines Überschusses von basischem
Diamino- oder Polyaminomonomeren zu einem basischen Proteinoid
führt, das in einem sauren Medium löslich und bei hohem pH unlöslich
ist. Diese Löslichkeitseigenschaften können sehr fein abgestimmt sein.
In ähnlicher Weise kann die Größe der Mikrokugeln, die durch In-Kontakt-
bringen von Proteinoiden mit Wasser oder einer anderen Flüssigkeit
gebildet werden, innerhalb eines Bereiches von weniger als etwa einem
halben Mikrometer bis etwa zehn Mikrometer oder darüber durch Manipulieren einer
Vielzahl von physikalischen oder chemischen Parametern, wie bei
spielsweise des pH-Wertes, der Osmolarität oder des Salzgehaltes der
Flüssigkeit, gesteuert werden. Es wurde auch beobachtet, daß die Proteinoide
gegenüber einer Spaltung durch Verdauungsenzyme weit mehr beständig
sind als Proteine.
Die vorliegende Erfindung baut auf der Entdeckung auf, daß ein pharma
kologisch aktives Mittel innerhalb von Proteinoid-Mikrokugeln verkapselt
werden kann, indem man einfach ein derartiges Mittel in einer pharma
zeutisch verträglichen Flüssigkeit, wie beispielsweise Wasser oder
Dimethylsulfoxid, das mit dem Proteinoid unter Bildung von Mikrokugeln
reagiert, auflöst oder suspendiert.
Es wurde auch festgestellt, daß eine derartige Verkapselung die pharma
kologischen Eigenschaften des aktiven Mittels nicht ändert und daß aktives
Mittel enthaltende Mikrokugeln mit Durchmessern von weniger als
10 µm ausreichend klein sind, um leicht durch die gastrointe
stinale Mukosa hindurchzugehen und in den Blutstrom einzutreten. Der
bevorzugte Bereich für rasche Diffusion liegt von etwa 0,5 bis etwa 5,0 µm,
da kleinere Größen eine etwas geringere Stabilität aufweisen
und relativ wenig aktives Mittel inkorporieren und größere Größen weniger
leicht diffundieren. Teilchen von etwa 0,5 bis 10 µm sind
jedoch in Mischung mit denjenigen des bevorzugten Bereichs brauchbar, da
ihre langsamere Diffusion zu einer verlängerten Freisetzung des aktiven
Mittels führt.
Durch Maßschneidern der Löslichkeitseigenschaften eines
sauren Proteinoids und der Teilchengröße der Mikrokugeln durch bekannte
Maßnahmen wurde gefunden, daß es möglich ist, aktives Mittel enthal
tende Mikrokugeln herzustellen, die im Mund (normaler pH-Wert von
etwa 4 bis etwa 6,8) stabil sind, die rasch durch die Mukosa des Munds
in den Blutstrom übergehen, und die das aktive Mittel im Blut
(normaler pH von etwa 7,35 bis etwa 7,45) freisetzen. Derartige Systeme
sind für sublinguale Verabreichung von pharmakologischen Mitteln, wie
beispielsweise menschliches oder Rinderwachstumshormon, Interferon oder
Interleukin-II, geeignet.
In ähnlicher Weise ist es möglich, leicht diffundierfähige Mikrokugeln
aus sauren Proteinoiden herzustellen, die in dem stark sauren Magen
(normaler pH von etwa 2 bis etwa 6) stabil sind, die sich jedoch in dem
nahezu neutralen Blut auflösen. Derartige Systeme sind für orale Verab
reichung von Peptidhormonen, wie beispielsweise Insulin oder Heparin,
geeignet, die sonst rasch in dem Magen zerstört würden. Sie sind auch
für den Schutz des Magens vor gastrischen Irritantia, wie beispiels
weise Aspirin, geeignet. Wenn derartige Aspirin enthaltende Mikrokugeln
oral verabreicht werden, gehen sie durch die Magenwand hindurch und setzen
das Aspirin im Blutstrom frei, weit rascher als herkömmlich enterisch
überzogenes Aspirin, welches zuerst den Magen durchwandern und erst
dann in den Blutstrom durch die Darmwand eintreten muß, nachdem
sich die enterische Beschichtung aufgelöst hat.
Es ist auch möglich, Systeme aus basischen Proteinoiden herzustellen,
die in dem schwach basischen unterem Verdauungstrakt (normaler pH von
etwa 8) stabil sind, welches jedoch aktive Mittel in das Blut freisetzen.
Derartige Systeme sind für die Verabreichung von pharmakologischen
Mitteln, wie beispielsweise Calciumregulatoren und Redox-Carrier-Systeme
für Dopamin oder γ-Aminobuttersäure, geeignet.
Außer diesen enterisch verabreichten Zuführungssystemen ist es auch mög
lich, ein nahezu neutrales Proteinoid-Mikrokugel-System herzustellen,
welches in dem Blutstrom stabil, welches jedoch seinen Gehalt an
pharmakologischem Mittel als Antwort auf die Zielorgan-Umgebung, wie
beispielsweise einen höheren oder niedrigeren pH oder die Anwesenheit
eines spezifischen Enzyms, freisetzt. Derartige nahezu neutrale Systeme
müssen intravenös eingeführt werden, es sei denn, daß die Mikrokugeln
ausreichend klein sind, um innerhalb von größeren Proteinoid-Mikrokugeln
eingekapselt zu werden, die fähig sind, durch die gastrointestinale
Mukosa zu diffundieren, und stabil sind, bis sie den Blut
strom erreichen.
Obwohl ein beliebiges pharmakologisches Mittel innerhalb der Proteinoid-
Mikrokugeln eingekapselt sein kann, ist es offensichtlich von besonderem
Wert für den Schutz von derartigen Mitteln, die sonst durch die in
dem Tierkörper angetroffenen Bedingungen vor dem Erreichen ihrer Ziel
zone zerstört oder weniger wirksam gemacht würden.
Das nachfolgende Beispiel 1 erläutert die Herstellung eines sauren ther
mischen Proteinoids, das mit einer wässerigen Lösung eines pharmakologisch
aktiven Mittels zur Einkapselung und zum Schutz des Mittels innerhalb
von hohlen Mikrokugeln in Wechselwirkung tritt. Diese Mikrokugeln
weisen in Gegenwart der Verdauungsenzyme und der Magensäure Stabilität auf
und gehen, da sie einen Durchmesser von überwiegend weniger als 5,0 µm
haben, leicht durch die Magenwand in den schwach basischen Blutstrom
über, wo sie sich auflösen und das pharmakologische Mittel freisetzen.
Eine gerührte Mischung von 52,3 Asparaginsäure (0,4 Mol) 42 g Arginin-
Hydrochlorid (0,2 Mol), 26 g Isoleucin (0,2 Mol) und 50 ml Glycerin
wird unter Stickstoff unter Gasentwicklung auf 160°C erhitzt. Die Tempera
tur wird dann 23 Stunden lang bei 155°C gehalten, wonach die Mischung
auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 200 ml 10gewichtsprozentigem wässerigen
Natriumbicarbonat extrahiert und der Extrakt durch eine Kollodium
membran gegen destilliertes Wasser 26 Stunden lang dialysiert wird, wobei
man das Wasser alle sechs Stunden wechselt. Der Inhalt der Dialyse
röhren wird dann bei 50°C unter Vakuum bis zur Trockene eingedampft und liefert
ein glasartiges, festes saures Proteinoid-Material, das zu einem feinen
Pulver gemahlen wird.
35 mg dieses gepulverten Proteinoids werden zu einer Mischung von 50 mg
Schweineinsulin-Kristallen in 2 ml destilliertem Wasser zugegeben, und die
Mischung wird bei Raumtemperatur stehengelassen, bis sich Mikrokugeln
gebildet haben. Die Insulin enthaltenden Mikrokugeln werden durch Fil
tration abgetrennt, mit wässeriger Essigsäure mit einem pH von 5,4 ge
waschen und anschließend in 2 ml wässeriger Essigsäure von pH 5,4 er
neut suspendiert. Die mikroskopische Prüfung dieser Suspension zeigte
stabile Mikrokugeln an, deren Durchmesser überwiegend zwischen 0,1 und
5,0 µm lag. Wenn man einen Teil der Suspension mit konzentriertem
Ammoniumhydroxid auf einen pH-Wert von 7,4 neutralisiert, ist die Auf
lösung der Mikrokapseln sogleich ersichtlich.
An jede von drei erwachsenen weißen Ratten mit normalen Blutglucose-
Spiegeln wurde eine Dosis von 0,35 ml der Insulin enthaltenden Mikrokugel-
Suspension von Beispiel 1b durch eine Injektionsspritze, eingeführt
durch den Mund und in den Magen, verabreicht. Nach der Dosierung zeigte
jedes dieser Tiere eine signifikante Verringerung der Blutglucose, ge
messen in Blutproben, die aus dem Schwanz entnommen wurden.
Obwohl für eine Verkapselung pharmakologischer Mittel geeignete hohle
Mikrokugeln aus Proteinoiden hergestellt sein können, die sich von einer
einzigen sauren oder basischen Aminosäure und von nur einer einzigen
anderen Aminosäure ableiten, liefert eine größere Mannigfaltigkeit
von Aminosäure-Komponenten oftmals höhere Ausbeuten an Mikrokugeln von
gleichmäßiger Größe innerhalb des gewünschten Durchmesserbereichs von
0,5 bis 5,0 µm. Beispiel 2 erläutert die Wirksamkeit der oralen Ver
abreichung von Insulin, das innerhalb eines Proteinoids eingekapselt
ist, das sich von 18 verschiedenen Aminosäuren ableitet, bei der Aus
bildung eines hypoglykämischen Effekts bei Säugetieren.
Eine 250 ml-Saugflasche, enthaltend 10 g wasserfreie dl-Glutaminsäure
und 10 g wasserfreie dl-Asparaginsäure unter Stickstoff, wird in einem
Ölbad auf angenähert 200°C erhitzt, bis der Inhalt geschmolzen ist. Zu
diesem werden 5 g einer wasserfreien äquimolaren Mischung der sechzehn
neutralen und basischen Aminosäuren, die in tierischem Protein gefunden
werden, zugegeben; d. h., Alanin, Arginin, Asparagin, Cystein, Glycin,
Histadin, Leucin, Lysin, Methionin, Phenylalanin, Prolin, Serin, Threo
nin, Tyrosin, Tryptophan und Valin. Die erhaltene Mischung wird mit einem
Glasstab gerührt und unter Stickstoff drei Stunden lang bei 200°C
gehalten. Nach dem Abkühlen wird das bernsteinfarbene Produkt mit einer
gesättigten wässerigen Lösung von Natriumbicarbonat extrahiert und die
erhaltene Lösung durch eine Kollodiummembran gegen destilliertes Wasser
bei Raumtemperatur 24 Stunden lang dialysiert, wobei das Wasser alle 6
Stunden gewechselt wird. Der Inhalt der Dialyseröhren wird dann auf einen
pH-Wert von 5,4 mit konzentrierter Essigsäure angesäuert und zentri
fugiert. Nach dem Weggießen der obenstehenden Flüssigkeit werden die un
löslichen Feststoffe mit wässeriger Essigsäure vom pH 5,4 gewaschen und
erneut zentrifugiert. Dieses Waschwasser wird ebenfalls weggegossen und
das feste Proteinoid-Produkt über Nacht über Silicagel getrocknet und
anschließend mit Reibschale und Pistill zu einem feinen Pulver gemahlen.
Eine Mischung von 50 mg Schweineinsulin-Kristallen in 2 ml destilliertem
Wasser wird zu 35 mg des trockenen pulverisierten Proteinoids von
Beispiel 2a gegeben und die Mischung bei Raumtemperatur stehengelassen,
bis sich Mikrokugeln gebildet haben. Die Mischung wird dann 15 Minuten
lang zentrifugiert. Nach dem Weggießen der obenstehenden Flüssigkeit
wurden die zurückbleibenden Mikrokugeln einmal mit wässeriger Essigsäure
vom pH 5,4 bei Raumtemperatur gewaschen und weitere 15 Minuten
lang zentrifugiert. Die obenstehende Flüssigkeit wurde wiederum weggegossen
und die Insulin enthaltende Proteinoid-Mikrokapseln in 2 ml wässeriger
Essigsäure vom pH 5,4 resuspendiert. Die mikroskopische Prüfung der
Suspension zeigte, daß die Mikrokugeln einen Durchmesser von überwiegend
zwischen 0,5 und 5,0 µm hatten.
Zwölf männliche weiße Ratten, von denen jede angenähert 500 g wog und einen
normalen Blutglucose-Spiegel aufwies, wurden aufs Geratewohl in vier
Gruppen zu drei Individuen zum Beweis der physiologischen Wirksamkeit
der oralen Verabreichung einer wässerigen Suspension von Insulin enthaltenden
tenden Proteinoid-Mikrokugeln, hergestellt gemäß dem Verfahren des obigen
Beispiels 2b, eingeteilt. Jede Ratte in der Gruppe Eins wurden zwischen
0,35 und 0,5 ml dieser wässerigen Suspension von Mikrokugeln
durch Sonde in den Magen verabreicht. Den Ratten der Gruppe Zwei wurden
in ähnlicher Weise zwischen 1,5 und 1,7 ml der Suspension verabreicht.
Die Ratten der Gruppe Drei enthielten 1,0 ml destilliertes Wasser in ähn
licher Weise verabreicht. Die Ratten der Gruppe Vier erhielten in ähnlicher
Weise 25,0 mg Schweineinsulin in 1,0 ml destilliertem Wasser. Sowohl
vor als auch während des Versuchs hatten alle Tiere freien Zugang zu
Wasser und an ihrem normalen Futter. Die Blutglucose-Spiegel wurden an Proben
gemessen, die in einzeln angegebenen Intervallen nach der Behandlung
aus dem Schwanz entnommen wurden, und die Gruppendurchschnitte sind in
der Tabelle 1 als Milligramm Glucose pro Deziliter Blut (mg/dl) ange
geben.
Es ist aus den Ergebnissen der Tabelle 1 klar, daß Insulin in einer
physiologisch bedeutungsvollen und aktiven Weise über den oralen Weg mit
sauren Proteinoid-Mikrokugeln zugeführt wird. Bei allen Tieren, die
Insulin enthaltende Mikrokapseln erhalten, kehrt der Blutglucose-Spiegel
auf den Spiegel vor der Verabreichung zurück, ohne irgendeinen be
obachteten nachteiligen Effekt. Es sei darauf hingewiesen, daß die Ver
abreichung von größeren Dosen von Insulin enthaltenden Mikrokugeln an
die Tiere von Gruppe Zwei eher die Dauer der Einwirkung als die Größe des
Effekts zu erhöhen scheint. Es sei auch vermerkt, daß die orale Verab
reichung von weit größeren Dosierungen pro Körpergewichtseinheit von un
geschütztem Schweine- oder Rinderinsulin an Laboratoriumstiere und Menschen
keine nachweisbare Reduktion der Blutglucose-Spiegel bewirkt.
Ähnlich wirksame Insulin enthaltende Proteinoid-Mikrokugeln können
durch In-Kontakt-bringen eines trockenen pulverisierten sauren Proteinoids,
wie beispielsweise diejenigen der Beispiele 1a oder 2a, mit in einer
großen Vielzahl von pharmazeutisch verträglichen Flüssigkeiten, ein
schließlich wässerige Lösungen von Ethanol, Isopropanol, Terpenol, Dime
thylsulfoxid, Stärke, Tweens 80 und Cyclodextran, suspendiertem oder ge
löstem Insulin, hergestellt werden.
Das Beispiel 3 erläutert eine speziell bevorzugte Methode der Herstellung
von Insulin enthaltenden Proteinoid-Mikrokugeln, welche in zuver
lässiger Weise hohe Ausbeuten an Mikrokugeln liefert, die innerhalb
des gewünschten Durchmesserbereichs von 0,5 bis 5,0 µm liegen und
die bei dem pH-Wert des als Ziel ins Auge gefaßten Bluts leicht löslich
sind.
Ein 2 Gewichtsteile wasserfreie 1-Glutaminsäure enthaltender Kolben wurde
in einem Ölbad unter einem Stickstoffstrom bei angenähert 175°C er
hitzt, bis der Inhalt geschmolzen war. Dazu wurden 2 Gewichtsteile wasser
freie 1-Asparaginsäure und 1 Gewichtsteil einer wasserfreien äquimo
laren Mischung der sechzehn neutralen und basischen Aminosäuren, die in
tierischem Protein gefunden werden, zugegeben. Die erhaltene Mischung
wird mit einem Glasstab gerührt und 3 Stunden lang bei 175°C unter
Stickstoff gehalten. Nach dem Abkühlen wurde das dunkelbernsteinfarbene
Produkt mit gesättigten wässerigem Natriumbicarbonat extrahiert und der
Extrakt durch eine Kollodiummembran gegen destilliertes Wasser bei Raum
temperatur 24 h lang dialysiert, wobei das Wasser alle vier Stunden
gewechselt wurde. Der gesamte Inhalt der Dialyseröhren wurde dann
unter Vakuum bei 65° getrocknet und die zurückbleibenden Feststoffe zu
einem feinen Pulver gemahlen.
Eine wässerige Lösung von Proteinoid wird durch Mischen von 35 mg des
Pulvers von Beispiel 3a pro ml Wasser, Einstellen des pH-Wertes auf 7,4
mit konzentriertem wässerigen Natriumbicarbonat und Entfernen irgend
welcher unlöslicher Materialien durch Filtration hergestellt. Ein Volum
teil dieser von Feststoffen freien Lösung von Proteinoid wird dann
rasch in ein gleiches Volumen einer frisch hergestellten 25 mg/ml Lösung
von Schweineinsulin in wässeriger Essigsäure von pH 2,25 injiziert. Die
Mischung, welche einen pH von angenähert 3,5 hat, wird in einem Eisbad
15 Minuten lang gerührt und zur Abtrennung der Insulin enthaltenden Mikro
kugeln von dem Filtrat abfiltriert, welches weggegossen wird. Nach
zweimaligem Waschen mit wässeriger Essigsäure vom pH 3,5 werden die
Mikrokugeln in 10 Volumenteilen wässeriger Essigsäure vom pH 3,5 resus
pendiert. Die mikroskopische Prüfung eines Teils dieser Suspension zeigte
eine hohe Ausbeute von Mikrokugeln an, die einen Durchmesser von
überwiegend zwischen 0,5 und 5,0 µm aufwiesen und sich rasch auflösten,
als die Suspension durch Zugabe von konzentriertem wässerigen
Natriumbicarbonat auf einen pH-Wert von 7,4 neutralisiert wurde.
In dem folgenden Beispiel 4 werden die Dosierungen der Insulin enthal
tenden Mikrokugel-Suspension von Beispiel 3b als "mit Insulin gefüllte
Mikrokugeln" bezeichnet. Mikrokugeln, welche kein eingekapseltes
Insulin enthalten, werden durch Wiederholen des Verfahrens von Beispiel
3b hergestellt, mit der Ausnahme, daß das Insulin während der Bildung der
Mikrokugeln weggelassen wird und die Mikrokugeln in einer 2,5 mg/ml-
Lösung von Schweineinsulin in destilliertem Wasser statt in verdünnter
Essigsäure suspendiert werden. Dosen der sich ergebenden Suspen
sion, welche innerhalb der Mikrokugeln kein Insulin enthalten, werden
als "Mikrokugeln mit außerhalb befindlichem Insulin" bezeichnet. Dosierungen
der 2,5 mg/ml-Lösung von Schweineinsulin allein werden als "Roh
insulin" bezeichnet.
Zwölf männliche weiße Ratten, von denen jede angenähert 500 g wog und einen
normalen Blutglucose-Spiegel aufwies, wurden willkürlich auf zwei
Gruppen von drei Tieren und eine dritte Gruppe von sechs Tieren verteilt.
Den drei Tieren der Gruppe A wurden die mit Insulin gefüllten Mikrokugeln
mittels Sonde verabreicht, und an die drei Tiere der Gruppe B wurden
in ähnlicher Weise die Mikrokugeln mit außerhalb befindlichem Insulin
verabreicht. Die sechs Tiere der Gruppe C erhielten in ähnlicher
Weise das Rohinsulin. Alle Dosierungen betrugen 1 ml/500 g Körpergewicht
und alle Tiere wurden unmittelbar vor der Dosierung und in Intervallen
danach auf Blutglucose untersucht. Der durchschnittliche Blutglucose-
Spiegel der Tiere in jeder Gruppe wird in der Tabelle 2 gezeigt.
Diese Versuche zeigen keine signifikante Wirkung auf die Blutglucose-
Spiegel von entweder dem Rohinsulin oder den Mikrokugeln mit außerhalb
befindlichem Insulin. Im Gegensatz hierzu liefern die mit Insulin ge
füllten Mikrokugeln eine Spitzenreduktion von angenähert 50% und eine
lang andauernde Wirkung. Dies beweist, daß die sauren Proteinoid-Mikro
kugeln keine Einwirkung auf die Blutglucose-Spiegel haben und daß sie
lediglich das eingekapselte Insulin von der feindlichen Umgebung des Magens
schützen, und es dadurch ermöglichen, daß eingekapseltes Insulin
in den Blutstrom in physiologisch aktiver Form eintritt.
Diabetes mellitus wurde bei Ratten mit einem Gewicht von angenähert 300 g
induziert, indem man jeder Ratte eine intravenöse Injektion von Strepto
zotocin von 75 mg/kg Körpergewicht verabreichte. Zehn Ratten wurden für
dieses Experiment ausgewählt, bei denen beobachtet worden war, daß sie
durchwegs hohe Blutglucose-Spiegel, Polyurie und Polydipsie aufwiesen
und die bei subkutanen Injektionen von Schweineinsulin gehalten werden
mußten.
An drei der diabetischen Ratten wurden durch Sonde angenähert 1 ml der
wässerigen Suspension von Schweineinsulin enthaltenden sauren Proteinoid-
Mikrokugeln von Beispiel 3b verabreicht. Eine vierte diabetische
Ratte hatte 3 ml der Suspension der 50 ml Leitungswasser, das in sein
Wassergefäß plaziert wurde, und diese Ratte verabreichte sich ihre Dosis
selbst. Allen Ratten war 12 Stunden vor der Dosierung die Nahrung
entzogen worden. Bei allen Tieren liefert die orale Verabreichung des
mikroverkapselten Insulins eine signifikante und verlängerte Reduktion
der Blutglucose-Spiegel.
Die restlichen sechs diabetischen Ratten wurden unwillkürlich auf drei
Gruppen zu zwei Tieren eingeteilt. Den Tieren der ersten Gruppe wurde
mittels Sonde 1 ml der wässerigen Suspension von Schweineinsulin enthaltenden
sauren Proteinoid-Mikrokugeln von Beispiel 3b verabreicht. Die
Tiere der zweiten und dritten Gruppe erhielten subkutane Injektionen von
0,25 mg (6,5 I.U.) beziehungsweise 0,125 mg (3,25 I.U.) Schweineinsulin.
Blutglucose-Messungen wurden bei allen Tieren unmittelbar vor der
Dosierung und in Intervallen danach durchgeführt. Die Tiergruppen
wurden zweimal in einwöchigen Intervallen vertauscht, so daß alle Tiere jede
der Insulin-Behandlungen erhielten. Die durchschnittliche prozentuale
Abnahme von der Basislinie-Blutglucose-Spiegeln für jede Behandlung
wird in der Tabelle 3 gezeigt.
Diese Ergebnisse zeigen, daß der Spitzeneffekt der oral verabreichten
Dosis von mit Insulin gefüllten Mikrokugeln an diabetische Ratten einer
subkutanen Injektion von 0,125 mg Insulin vergleichbar ist und daß die
Dauer des Effekts signifikant länger ist als diejenige, die entweder
durch eine subkutane Injektion von 0,125 mg oder von 0,25 mg geliefert
wird.
Ein ml der wässerigen Suspension von Schweineinsulin enthaltenden sauren
Proteinoid-Mikrokugeln von Beispiel 3b wird durch Sonde in den Magen
an jedes von drei erwachsenen Meerschweinchen mit einem Gewicht von
angenähert 800 g verabreicht. Blutproben wurden unmittelbar vor und in
Intervallen nach der Verabreichung der Dosis entnommen.
Die Blutproben von Meerschweinchen # 1 wurden Blutglucose untersucht,
welche von einem Vordosis-Spiegel von 160 mg/dl auf 42 mg/dl in einer
halben Stunde und auf 25 mg/dl in 1,5 Stunden abfiel, wo sie für weitere
1,5 Stunden blieb, bei welchem Zeitpunkt Symptome von Insulinschock be
obachtet wurden und das Tier durch oral verabreichte Glucose wiederbe
lebt wurde.
Die Blutproben von den Meerschweinchen # 2 und # 3 wurden auf Schweine
insulin mit Radioimmunoassay-Reagentiensätzen, die von Cambridge Medical
Diagnostics auf den Markt gebracht werden, getestet. Diese Methode, welche
zwischen Schweine- und Meerschweinchen-Insulin unterscheidet, zeigt,
daß der Vordosierungs-Spiegel von Schweineinsulin in dem Blut von beiden
Meerschweinchen # 2 und # 3 Null ist. Beim Meerschweinchen # 2 zeigt
die Konzentration bei 250 Mikrogramm/Milliliter eine und eine halbe Stunde
nach der oralen Verabreichung von Mikrokugeln ein Maximum und beim
Meerschweinchen # 3 wird ein Maximum von 240 Mikrogramm/Milliliter in
vier Stunden erreicht.
Diese Versuche zeigen, daß das oral verabreichte Schweineinsulin eine
kräftige hypoglykämische Wirkung bei einem Meerschweinchen hat, daß es
tatsächlich in den Blutstrom eintritt und daß seine Verabreichung nicht
nur die Meerschweinchen-Insulinproduktion durch das Tier stimuliert.
Das Verfahren von Beispiel 3b wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß
die mit Insulin gefüllten Mikrokugeln in wässeriger Essigsäure suspen
diert wurden, die einen pH-Wert von 2,25 anstelle von 3,5 aufwies. Eine
verschlossene Phiole dieser Suspension wurden 23 Tage lang bei Raumtempe
ratur gelagert.
Die Aktivität des so gealterten verkapselten Insulins wurde durch Ver
abreichung der Suspension durch Sonde in die Mägen von erwachsenen Ratten
getestet, denen acht Stunden lang das Futter entzogen worden war
und anschließend die Blutglucose-Spiegel in Intervallen nach der Dosierung
gemessen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 niedergelegt.
Normalerweise kann erwartet werden, daß Insulin in Lösung innerhalb weniger
Tage abbaut, auch wenn es gekühlt wird. Die Größe der Blutzucker-
Reduktion bei allen diesen Ratten und die verlängerte Wirkung, gezeigt
bei den Ratten # 40 und 42, weist darauf hin, daß die Insulinlösung-
Stabilität durch Verkapselung innerhalb von sauren Proteinoid-Mikrokugeln
verbessert wird.
Die gealterte Suspension von verkapseltem Insulin wird zu Humanserum
zugefügt und die Anzahl der Mikrokugeln unmittelbar nach dem Mischen
und in Intervallen danach unter Verwendung einer Standardlaboratorium-
Hämozytometer-Zähltechnik gezählt. Die Tabelle 5 zeigt die Zahl der be
obachtbaren Mikrokugeln als eine Funktion der Zeit.
Diese Daten zeigen, daß Insulin enthaltende saure Proteinoid-Mikro
kugeln, die nach 23tägiger Einwirkung bei Raumtemperatur von wässeriger
Essigsäure vom pH 2,25 intakt geblieben waren, sich noch rasch in nahe
zu neutralem Humanserum auflösen.
Eine wässerige Zugabe von Heparin, enthaltend 250 mg/ml Heparin, wird
durch Zugabe von konzentrierter Essigsäure auf einen pH von 4,5 einge
stellt. Hierzu werden 35 mg/ml des trockenen pulverisierten sauren Pro
teinoids von Beispiel 3a zugegeben und die Mischung bei Raumtemperatur
stehengelassen, bis sich Mikrokugeln gebildet haben. Ein Volumteil der
Mischung wird dann zentrifugiert und nach dem Weggießen der obenstehenden
Flüssigkeit die Heparin enthaltenden Mikrokugeln mit wässeriger
Essigsäure von pH 4,5 gewaschen, filtriert und resuspendiert in wässeriger
Essigsäure vom pH-Wert 4,5, wobei die Suspension auf ein Volum
teil aufgefüllt wurde. Die mikroskopische Prüfung zeigt, daß die Mikro
kugeln überwiegend innerhalb des Bereiches von etwa 0,1 bis etwa 5 µm
im Durchmesser liegen, mit der Hauptmenge zwischen 1 und 2 µm.
Sieben männliche weißen Ratten, von denen jede angenähert 600 g wog,
wurde die Nahrung für 12 Stunden vor dem Beginn des Versuchs entzogen.
Die Ratte # 1 erhielt keine Behandlung. Die Ratte # 2 erhielt eine intra
venöse Injektion von 250 mg Heparin in einem ml destilliertem Wasser.
Jede der Ratten der # 3 bis 7 erhielt 1 ml der wässerigen Suspension von
Heparin enthaltenden Mikrokugeln des Beispiels 8a durch Sonde direkt
in den Magen eingeführt. Die Wirkung des Heparins wird unter Verwendung
des Aktivierte Partielle Thromboplastin-Zeit-Tests (APTT) bestimmt. Dieser
Test mißt die zur Ausbildung eines Fibringerinsels aus einer aus der
Schwanzvene entnommenen Serumprobe notwendige Zeit. Die Ergebnisse für
jede Ratte bei verschiedenen Zeiten nach der Dosierung sind in der Tabelle
6 wiedergegeben.
Bei allen Tieren, welche Heparin enthaltende Mikrokugeln erhielten, er
höht sich die Koagulationszeit bis zu einem Grad, der demjenigen ver
gleichbar ist, der einer intravenösen Injektion von Heparin folgt. Es
ist aus diesen Ergebnissen klar, daß Heparin in dem Blutstrom in einer
physiologisch bedeutungsvollen und aktiven Weise geliefert wird, wenn
es in saure Proteinoid-Mikrokugeln verkapselt und oral verabreicht
wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die orale Verabreichung von weit
größeren Dosen pro Körpergewichtseinheit von ungeschütztem Heparin an
Laboratoriumstiere und an Menschen keinen nachweisbaren Anstieg der Koa
gulationszeit liefert.
Eine wässerige Lösung von Physostigmin, enthaltend 50 mg/ml Physostigmin,
wird durch Zugabe von konzentrierter Essigsäure auf pH 5 einge
stellt. Zu einem Volumen dieser Lösung werden 100 mg pro ml des trockenen
gepulverten sauren Proteinoids von Beispiel 3a zugegeben und die Mischung
bei Raumtemperaturen stehengelassen, bis sich Mikrokugeln gebildet
haben. Sie wird dann filtriert, dreimal mit wässeriger Essigsäure
vom pH 5 gewaschen, und die abgetrennten Mikrokugeln werden in einem Volumen
Essigsäure vom pH 5 resuspendiert. Die mikroskopische Prüfung zeigt,
daß die suspendierten Mikrokugeln einen Durchmesser von überwiegend 0,5
bis 5,0 µm aufweisen.
An jede von zwei normalen Ratten mit einem Gewicht von etwa 360 g wurden
durch Sonde 3 ml der Suspension von Physostigmin enthaltenden Mikro
kugeln verabreicht. Innerhalb von 30 Minuten der Dosierung waren beide
Tiere verendet und jede wies eine vergrößerte Leber und eine peritoneale
Blutung auf. Diese oralen letalen Dosen von mikroverkapseltem Physo
stigmin sind nach Berechnung weniger als ein Prozent der oralen LD50-Dosis
von ungeschütztem Physostigmin in Ratten.
Außer den spezifischen pharmakolischen Mitteln, von denen durch die
obigen Beispiele gezeigt wurde, daß sie in dem Blutstrom in physiologisch
aktiver Form freigesetzt werden, wenn sie oral in schützenden sauren
Protein-Mikrokugeln verabreicht werden, ist ein derartiges Mikrokugel-
Zuführungssystem in ähnlicher Weise mit einer breiten Vielzahl
von anderen Mitteln wirksam, die in dem Magenmilieu labil sind, ein
schließend Nitroglycerin, Salk-Polioimpfstoff, Rubella-Impfstoff und Hepatitis
B-Impfstoff. Es gibt jedoch viele andere pharmakologische Mittel,
welche durch sogar die mildsauren Bedingungen schädlich beeinflußt
werden könnten, die man während der Verkapselung innerhalb saurer Pro
teinoid-Mikrokugeln antrifft.
Der folgende Versuch zeigt die Fähigkeit eines basischen Proteinoids zur
Bildung von Mikrokugeln, welche ein derart extrem säureempfindliches
pharmakologisches Mittel, ein Dopamin-Derivat, verkapseln und vor dem
feindlichen Milieu des Magendarmkanals schützen, als auch das Mittel an
den Blutkreislauf liefern, aus welchem es die Gehirn-Blut-Barriere durch
dringt und Dopamin im Gehirn freisetzt. Das in diesem Versuch verwendete
Dopamin-Derivat ist PR-21, welches eine gesetzlich geschützte Zube
reitung von acyliertem Dopamin ist, das an einen reduzierten Dihydro
pyridin/Pyridiniumsalz-Typ-Redox-Carrier gebunden ist, der von Pharmatek,
Inc. entwickelt und im U.S. Patent 4 479 932 beschrieben wurde. Die unge
schützte PR-21-Zubereitung ist überall in dem Magendarmkanal unstabil
und ist besonders gegenüber sauren Bedingungen empfindlich. Wenn sie Ratten
intravenös injiziert wird, können signifikante Mengen des deacylierten
quaternären Precursors von Dopamin in dem homogenisierten Rattenge
hirn nach dem Verfahren von Bodir und Farog, Journal of Medicinal Chemistry,
26, 528 (1983) gemessen werden.
Eine mit Stickstoff gespülte Mischung von zwei Gewichtsteilen Arginin,
zwei Gewichtsteilen Lysin und einem Gewichtsteil einer äquimolaren Mischung
der sechzehn neutralen und sauren Aminosäuren, die in tierischem
Protein gefunden werden, wird gerührt und 3 Stunden lang auf 180°C er
hitzt. Die abgekühlte Reaktionsmischung wird mit wässeriger Essigsäure
vom pH 2,25 extrahiert und der Extrakt durch eine Kollodiummembran gegen
ein großes Volumen destilliertes Wasser bei Raumtemperatur 48 Stunden
lang dialysiert, wobei das Wasser alle sechs Stunden ausgewechselt
wurde. Der Inhalt der Dialysenröhren wird dann im Vakuum bei 65°C er
wärmt und liefert ein trockenes pulverisiertes basisches Proteinoid.
Wenn es in einem gemäßigt bis stark alkalischen flüssigen Milieu suspendiert
wird, bildert dieses gepulverte Proteinoid spontan hohle Mikrokugeln,
die in dieser Umgebung stabil sind, welche sich jedoch beim nahezu
neutralen pH von Blut auflösen.
Ein Volumteil einer Ethanollösung von PR-21 (360 mg/ml) wird mit einem
gleichen Volumen von destilliertem Wasser verdünnt und der pH der Lösung
durch Zugabe von gesättigtem wässerigen monobasischen Kaliumphosphat
puffer auf 8 eingestellt. Ein Teil dieser gepufferten Lösung, welche
180 mg/ml PR-21 enthält, wird beiseite gestellt und Dosierungen davon
werden nachstehend als "ungeschütztes PR-21" bezeichnet.
Der Rest der gepufferten Lösung wird mit 25 mg/ml des trockenen gepul
verten basischen Proteinoids von Beispiel 10a gemischt und in einem Eis
bad abgeschreckt, bis sich Mikrokugeln gebildet haben. Dosierungen der
erhaltenen Suspension, in welcher die Mikrokugeln einen Durchmesser von
überwiegend 0,1 bis 5 µm aufweisen, werden weiter unten als "Mikro
verkapseltes PR-21" bezeichnet.
Zwei Ratten mit einem Gewicht von etwa 500 g (Ratten DA-1 und DA-2) wurden
anästhesiert, das Jejunum externalisiert und das Sphincter abgebunden,
um einen Rückstau in den Magen zu verhindern. Zwei ml des mikro
verkapselten PR-21 wurden dann in das Jejunum von jeder Ratte injiziert.
Zwei ähnliche Kontrollratten (Ratten DA-5 und DA-6) wurden in ähnlicher
Weise vorbereitet, wobei jedoch in das Jejunum 2 ml ungeschütztes PR-21
injiziert wurde. Schließlich wurden zwei ähnlichen Kontrollratten (Ratten
DA-3 und DA-4) intravenös 2 ml ungeschütztes PR-21 injiziert. Die
Tabelle 7 zeigt die Menge von deacyliertem quaternären Precursor von
Dopamin an, der in den homogenisierten Gehirnen der sechs Tiere nach
weisbar ist.
Diese Ergebnisse zeigen die Kapazität von basischen Proteinoid-Mikro
kugeln: zur Einkapselung und zum Schutz eines Dopamin-Derivats vor den
Verdauungsenzymen und dem basischen Milieu des Darms sowie die Tat
sache, daß derartige Mikrokugeln durch die Intestinalwand in den nahezu
neutralen Blutstrom transportiert werden, wo das verkapselte Dopamin-
Derivat freigesetzt wird. Für eine erfolgreiche orale Abgabe eines derartig
verkapselten pharmakologischen Mittels müssen die säureempfindlichen
basischen Proteinoid-Mikrokugeln geschützt sein, während sie den Mund
und den Magen durchlaufen. Vorteilhafterweise wird dies durch einen her
kömmlichen, erst im Darm löslichen Überzug bewerkstelligt, welcher sich
nicht auflöst, bis er den Darm erreicht.
Eine gerührte Mischung von 2 Molteilen wasserfreier Glutaminsäure, 2
Molteilen Lysin und 1 Molteil einer äquimolaren Mischung von neutralen
Aminosäuren (Alanin, Glycin, Leucin, Phenylalanin, Prolin, Tyrosin und
Valin) wird unter Stickstoff während eines Zeitraums von vier Stunden
auf 170°C erhitzt. Das abgekühlte Reaktionsprodukt wird mit wässeriger
Essigsäure mit einem pH von 2,25 extrahiert und der Extrakt durch eine
Kollodiummembran gegen destilliertes Wasser 24 Stunden lang dialysiert,
wobei das Wasser alle 4 Stunden ausgetauscht wurde. Der Inhalt der Dialyse
röhrchen wird bis zur Trockene bei 65°C unter Vakuum eingedampft, und die
zurückbleibenden Feststoffe werden zu einem feinen Pulver gemahlen. Wenn es
zu einer wässerigen Lösung oder Suspension eines pharmakologischen Mittels
von pH 7,4 zugegeben wird, bildet dieses neutrale pulverisierte Proteinoid
spontan eine große Menge von hohlen Mikrokugeln, welche die
Lösung oder die Suspension verkapseln.
Diese Mikrokugeln sind im Humanserum stabil, lösen sich jedoch rasch in
wässeriger Säure vom pH 2,5 unter Freisetzung ihres Inhalts auf. Da diese
neutralen Proteinoid-Mikrokugeln destabilisiert werden, wenn sie einem
reduzierten pH ausgesetzt sind, wie er angetroffen wird, wenn sie
von Makrophagen verschlungen werden, sind sie
für die intravenöse Verabreichung eines pharmakologischen Mittels, wie
Azidothymidin, geeignet, welches in ungeschützter Form durch viele nicht
als Ziel vorgesehene Körpergewebe und -zellen sowie durch die als Ziel vor
gesehenen Makrophagen rasch absorbiert wird.
Claims (14)
1. Zubereitung, enthaltend ein pharmakologisch aktives Mittel,
verkapselt mit Proteinoid-Mikrokugeln, deren Durchmesser weniger
als 10 µm betragen und die aus gemischten Aminosäuren ge
bildet sind.
2. Zubereitung nach Anspruch 1, wobei die Proteinoid-
Mikrokugeln aus thermischen Kondensationspolymeren von gemischten
Aminosäuren gebildet sind.
3. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die
Proteinoid-Mikrokugeln aus gerichteten Polymeren von gemischten
Aminosäuren gebildet sind.
4. Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die
Proteinoid-Mikrokugeln aus statistischen Polymeren von gemischten
Aminosäuren gebildet sind.
5. Verfahren zur Mikroverkapselung eines pharmakologisch aktiven
Mittels in Mikrokugeln für die gezielte Freisetzung innerhalb
eines ausgewählten pH-Bereiches, umfassend die Bildung einer
Mischung des Mittels mit einer pharmazeutisch verträglichen
Flüssigkeit, wobei die Mischung einen pH außerhalb des erwähnten
ausgewählten Bereiches aufweist, und das In-Kontakt-Bringen
der Mischung mit Proteinoiden, die aus gemischten Aminosäuren
gebildet sind, die innerhalb des ausgewählten pH-Bereiches lös
lich und in der Mischung unlöslich sind, wobei Mikrokugeln mit
einem Durchmesser von weniger als 10 µm, die das aktive Mittel
enthalten, gebildet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Proteinoide aus thermischen
Kondensationspolymeren gebildet sind.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Proteinoide
aus gerichteten Polymeren von gemischten Aminosäuren
gebildet sind.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Pro
teinoide aus statistischen Polymeren von gemischten Aminosäuren
gebildet sind.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der Durch
messer der Mikrokugeln 0,5 bis 5,0 µm beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Pro
tenoid-Mikrokugeln für eine beabsichtigte enterische Freisetzung
in den Blutstrom geeignet sind, und wobei die Mikrokugeln
in dem Abschnitt des Magendarmkanals, in welchen sie eingeführt
werden, stabil und im Blutstrom instabil sind.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das ver
kapselte aktive Mittel für eine sublinguale Verabreichung in
den Blutstrom geeignet ist und die Proteinoid-Mikrokugeln aus
reichend sauer sind, um bei einem pH von 5 bis 6,8 stabil und
bei einem pH von 7,35 bis 7,45 instabil zu sein.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das ver
kapselte aktive Mittel geeignet ist, um in den Blutstrom aus
dem unteren Magendarmkanal eingeführt zu werden, und die Pro
teinoid-Mikrokugeln ausreichend basisch sind, um bei einem pH
von 8 stabil und bei einem pH von 7,35 bis 7,45 instabil zu
sein.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das ver
kapselte aktive Mittel geeignet ist, um gastrisch in den Blutstrom
eingeführt zu werden, und die Proteinoid-Mikrokugeln aus
reichend sauer sind, um bei einem pH von 2 bis 6 stabil und bei
einem pH von 7,35 bis 7,45 instabil zu sein.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Pro
teinoid-Mikrokugeln für eine intravenöse Verabreichung geeignet
sind, bei einem pH von 7,35 bis 7,45 stabil und bei verringertem
pH instabil sind.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US89736186A | 1986-08-18 | 1986-08-18 | |
| DE3790487A DE3790487C2 (de) | 1986-08-18 | 1987-08-14 | Mikroverkapselung für pharmakologische Mittel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3745075C2 true DE3745075C2 (de) | 1997-04-30 |
Family
ID=25863738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3745075A Expired - Fee Related DE3745075C2 (de) | 1986-08-18 | 1987-08-14 | Mikroverkapselung für pharmakologische Mittel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3745075C2 (de) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2424169A1 (de) * | 1973-05-17 | 1974-12-05 | Little Inc A | Implantationskoerper und verfahren zu seiner herstellung |
| US3937668A (en) * | 1970-07-15 | 1976-02-10 | Ilse Zolle | Method for incorporating substances into protein microspheres |
| US4357259A (en) * | 1977-08-01 | 1982-11-02 | Northwestern University | Method of incorporating water-soluble heat-sensitive therapeutic agents in albumin microspheres |
| EP0130162A2 (de) * | 1983-06-22 | 1985-01-02 | The Ohio State University Research Foundation | Herstellung eines feinteiligen Materials und Verkapselung |
-
1987
- 1987-08-14 DE DE3745075A patent/DE3745075C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3937668A (en) * | 1970-07-15 | 1976-02-10 | Ilse Zolle | Method for incorporating substances into protein microspheres |
| DE2424169A1 (de) * | 1973-05-17 | 1974-12-05 | Little Inc A | Implantationskoerper und verfahren zu seiner herstellung |
| US4357259A (en) * | 1977-08-01 | 1982-11-02 | Northwestern University | Method of incorporating water-soluble heat-sensitive therapeutic agents in albumin microspheres |
| EP0130162A2 (de) * | 1983-06-22 | 1985-01-02 | The Ohio State University Research Foundation | Herstellung eines feinteiligen Materials und Verkapselung |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PRYZYBYLSKI, et. al.: Applied Biochemistry and Biotechnology, Vol. 10 (1984), S. 301-307 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4925673A (en) | Delivery systems for pharmacological agents encapsulated with proteinoids | |
| USRE35862E (en) | Delivery systems for pharmacological agents encapsulated with proteinoids | |
| US4983402A (en) | Orally administerable ANF | |
| DE69308849T2 (de) | Im magen stabile zusammensetzungen aus omeprazole mikrogranulaten und verfahren zu ihrer herstellung | |
| DE69429729T2 (de) | Orales verabreichungssystem von desferrioxamin | |
| DE69734607T2 (de) | Langwirkende arzneistoffe und diese enthaltende arzneimittel | |
| DE69106549T2 (de) | Thrombin-Zusammensetzung zur oralen Verabreichung. | |
| DE3320583A1 (de) | Neue galenische zubereitungsformen von oralen antidiabetika und verfahren zu ihrer herstellung | |
| Andriuoli et al. | Heparin by alternative routes of administration | |
| DD238529A5 (de) | Verfahren zur herstellung einer pharmazeutischen zubereitung mit einem gehalt an ibuprofen | |
| DD273004A5 (de) | Verfahren zur herstellung von humanprotein praeparaten | |
| JPH0150686B2 (de) | ||
| DE3345314A1 (de) | Oligomere hydroxycarbonsaeurederivate, deren herstellung und verwendung | |
| US5028587A (en) | Mixed crystals of insulin and insulin derivatives | |
| Feinberg et al. | Effects of coffee ingestion on oral glucose tolerance curves in normal human subjects | |
| EP0722719B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Flavano-Lignan-Zubereitungen | |
| DE68909135T2 (de) | Insulinzubereitung. | |
| AU753278B2 (en) | Butorphanol sustained release formulations | |
| DE2919127C2 (de) | Mittel zur Verringerung des Phenylalaningehalts | |
| Natelson et al. | Clinical biochemistry of epilepsy. I. Nature of the disease and a review of the chemical findings in epilepsy. | |
| Parent et al. | Are in situ formulations the keys for the therapeutic future of S-nitrosothiols? | |
| DE3790487C2 (de) | Mikroverkapselung für pharmakologische Mittel | |
| DE1902865A1 (de) | Substituierte Insulin-Derivate,Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung in pharmazeutischen Zubereitungen | |
| WO2000056325A2 (de) | Ibuprofen-lösung | |
| DE69522723T2 (de) | Antiallergisches Mittel und Nährstoffzusammensetzung, die Glutamin enthalten |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8172 | Supplementary division/partition in: |
Ref country code: DE Ref document number: 3790487 Format of ref document f/p: P |
|
| Q171 | Divided out to: |
Ref country code: DE Ref document number: 3790487 |
|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 3790487 Format of ref document f/p: P |
|
| AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 3790487 Format of ref document f/p: P |
|
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |