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BEREICH DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Bildung von Agglomeraten.
Etwas genauer betrifft die vorliegende Erfindung den Bereich der
Entwicklung pharmazeutischer Dosierungsformen und im Besonderen die
Herstellung einzigartiger agglomerierten Dosierungsformen für die Verabreichung
von pharmazeutischen Wirkstoffen an Patienten. Die Formulierungen
dieser Erfindung sind zur oralen und/oder nasalen Inhalation besonders
gut geeignet.
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EINFÜHRUNG IN
DIE ERFINDUNG
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Es
gibt zahlreiche bekannte Verfahren zur Behandlung von Krankheiten
und Zuständen
der oberen und unteren Luftwege und der Lungen. Diese Zustände beinhalten
zum Beispiel Asthma und Rhinitis. Eine derartige Technik beinhaltet
die topische Verabreichung von bestimmten pharmazeutischen Wirkstoffen
oder Medikamenten, wie beispielsweise Mometasonfuroat, in einer
sofort verwendbaren Form in die Luftwege oder Lungen. Mometasonfuroat
ist ein topisch wirksamer, steroidaler Entzündungshemmer.
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Die
orale Inhalationstherapie ist ein Verfahren zur Verabreichung solch
topisch wirksamer Medikamente. Diese Form der Medikamentverabreichung
beinhaltet die orale Gabe eines Medikaments in Trockenpulverform
direkt an den betroffenen Bereich in einer Form, die für einen
sofortigen Nutzen schnell verfügbar
ist.
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Die
Inhalationstherapie ist jedoch ein besonders forderndes Dosierungssystem
und es beinhaltet eine eigene Gruppe von einzigartigen Entwicklungs-
und Leistungsproblemen. Unter diesen Problemen ist eine Besorgnis
bezüglich
der Genauigkeit und der Wiederholbarkeit der Dosierung. Es muss
sichergestellt werden, dass jedes Mal die gleiche Menge des Medikaments
verabreicht wird. Die orale Inhalationstherapie muss sich zudem,
anders als Pillen, Kapseln und Cremes, nicht nur für die Dosierungsform
selbst interessieren, sondern auch für ein Mittel zur Medikamentverabreichung
und die Interaktionen zwischen beiden. Man muss nur an nicht rezeptpflichtige
Nasensprays denken, um dieses Problem zu verstehen. Wenn jemand
eine herkömmliche
Quetschflasche drückt,
ist es schwierig, jedes Mal die gleiche Kraftmenge aufzuwenden.
Bei nur einem geringen Kraftunterschied können Unterschiede in der Menge
des verabreichten Medikaments entstehen. Sogar mit den etwas einheitlicheren
Sprüh-Applikatoren
in Pumpenform können
Schwankungen bei der Dosierung auftreten. Während eine derartige Schwankung
für gewöhnlich kein
Problem bei der Verabreichung von nicht rezeptpflichtigen Nasensprays
(OTC) ist, sollte die Schwankung soweit möglich minimiert werden, wenn verschreibungspflichtige
Medikamente für
derartig ernste Zustände
wie Asthma verabreicht werden. Die Gefahren der Überbehandlung oder Unterbehandlung
und die Folgen einer derart ungewünschten Abweichung können beträchtlich
sein. Das Problem wird sogar noch vielschichtiger, wenn die Größe der Dosen
so gering ist, wie sie in der oralen Inhalationstherapie häufig ist.
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Um
diese Probleme zu mildern, haben Firmen wie die Schering Corporation
komplexe und hochgenaue Inhaliersysteme zur Verabreichung von pulverförmigen Medikamenten
entwickelt, wie solche in der Internationalen PCT-Veröffentlichung
Nr. WO 94/14492, die am 7. Juli 1994 veröffentlicht wurde, beschriebenen, deren
Text hier durch Bezugnahme aufgenommen wird. Derartige Inhaliersysteme
wurden entworfen, um eine exakte Dosis eines pulverförmigen Medikaments
durch Verwendung eines Dosierungsloches einer spezifischen Größe zu dosieren.
Das Loch ist vor der Verabreichung vollständig mit einem Medikament gefüllt, und der
gesamte Inhalt des Dosierungslochs wird dann dem Patienten durch
eine Düse
verabreicht. Das Dosierungsloch wird dann für die nächste Dosis erneut gefüllt. Diese
Geräte
wurden speziell entworfen, um menschliche Fehler und mechanisch
bedingte Schwankung bei der Dosierung soweit wie möglich zu
beseitigen.
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Während solche
Geräte
einen entscheidenden Fortschritt bei der oralen Inhalationstherapie
darstellen, gibt es immer noch einige Umstände, bei denen Probleme verbleiben
können.
Diese Probleme zentrieren sich oft auf die Eigenschaften des pharmazeutischen
Wirkstoffs und ihre Interaktionen mit dem Inhaliergerät. Beispielsweise
sind bestimmte Medikamente nicht fließfähig und es kann daher schwierig
sein, das Medikament vom Speicher in ein Reservoir, zur Dosierung
in ein Dosierungsloch, zur Verabreichung aus dem Inhaliergerät zu bewegen.
Andere Medikamente können
unter Problemen aufgrund elektrostatischer Aufladung leiden oder
können
einen unannehmbaren Grad von Kohäsionskräften aufweisen.
Derartige Medikamente können "klebrig" sein, sogar in pulverförmiger Form.
Diese Medikamente können
den Inhalator/Applikator verstopfen, was seine Fähigkeit beeinflusst, die beabsichtigte
Menge der Medikation richtig zu dosieren. Solche Pulver können auch
an die Düse
des Applikators anhaften und dadurch die Menge der Medikation verringern,
die tatsächlich
verabreicht wird. Dies wird häufig
als Blockierung bezeichnet. Arzneimittel können auch flockend sein, was
die Handhabung und die Beladung von ausreichend Medikament in ein
Dosierungsloch zu einer richtigen Herausforderung macht. Um die
Sache noch schlimmer zu machen, können diese und andere physikalische Eigenschaften
von verschiedenen pharmazeutischen Wirkstoffen sich innerhalb einer
einzigen Materialcharge unterscheiden. Dies kann Ansätze zur
Kompensation zunichte machen.
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Damit
zusammenhängende
Probleme können
sich auch wegen der kleinen Größe der Partikel
ergeben, die im Allgemeinen in der Inhalationstherapie verwendet
werden. Die Inhalationstherapie umfasst für gewöhnlich Medikamentpartikel,
die in der Größenordnung
von 10 μm
oder darunter liegen. Dies stellt sowohl ein ausreichendes Eindringen
des Medikaments in die Lunge des Patienten als auch eine gute topische
Abdeckung sicher. Um für
ein angemessenes Verteilen von solchen Medikamenten zu sorgen, muss
eine genaue Kontrolle der Größe der Partikel
des Medikaments aufrechterhalten werden. Es kann jedoch sehr schwierig sein,
mit Pulvern dieser Größe zu arbeiten,
besonders wenn kleine Dosierungen benötigt werden. Solche Pulver
sind üblicherweise
nicht fließfähig und
sind für
gewöhnlich
von leichter, staubiger oder flockiger Art, was Probleme während der
Handhabung, Verarbeitung und Lagerung bereitet. Es kann zusätzlich schwierig
sein, solche Materialien wiederholt und genau in das Dosierungsloch
eines Inhaliergerätes
zu laden. So können nicht
nur die Eigenschaften des Medikaments sondern auch die gewünschte Größe des aus
Teilchen bestehenden Therapeutikums zusammentreffen, um beträchtliche
Probleme hinsichtlich der Handhabung und Dosierung zu verursachen.
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Ein
Verfahren zur Verbesserung der Fähigkeit
fein gepulverte Medikamente zu verabreichen, besteht in dem Einschluss
von trockenen Arzneimittelträgern,
wie beispielsweise trockener Laktose. Es wurde jedoch ermittelt,
dass, wenn besonders kleine Dosierungen der Medikation, wie beispielsweise
weniger als ungefähr 100
bis 200 μg
des Medikaments, benötigt
werden, der Einschluss von herkömmlichen
Arzneimittelträgern
die mit der Verwendung von feinen Medikamentpartikeln in Verbindung
stehenden Probleme nicht angemessen kompensieren kann. Zusätzlich haben
trockene Arzneimittelträger,
wie sie herkömmlich
verwendet werden, im Allgemeinen Partikelgrößen, die signifikant größer sind
als die Partikelgröße des Medikaments.
Unglücklicherweise
kann die Verwendung von solch großen Parti keln einen entscheidenden
Einfluss auf die Menge des von Dosis zu Dosis verabreichten Medikaments
haben. Zusätzlich
beginnen die beabsichtigten Vorteile der Verwendung solcher Arzneimittelträger zu schwinden,
wenn die Größe der Dosis
abnimmt. Daher können
die Medikamentblockierung oder das Zurückhalten des Medikaments innerhalb
des dosierenden Geräts
oder der Inhalationsdüse
und andere Handhabungsprobleme ein wachsendes Problem werden.
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Alternativ
können
Medikamentprodukte verarbeitet werden, um Agglomerate oder Pellets
zu bilden, die im Allgemeinen fließfähiger und massiger sind. Ein
Verfahren zur Agglomeration von Medikamenten wird in der Internationalen
PCT-Veröffentlichung
Nr. WO 95/09616, veröffentlicht
am 13. April 1995, beschrieben. Wie dort beschrieben können Agglomerate
von fein verteilten pulverförmigen
Medikamenten wie beispielsweise mikronisierten Pulvern mit einer
Partikelgröße kleiner
als 10 μm
hergestellt werden, die keine Bindemittel benötigen. Sie können jedoch
mit Arzneimittelträgern
gebildet werden. Diese Agglomerate können dann durch einen Inhalator
für pulverförmige Medikationen
verabreicht werden.
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Die
Fähigkeit,
Partikel ohne ein Bindemittel zu bilden, ist für die Inhalationstherapie bedeutend
und kann einen großen
Vorteil gegenüber
anderen Techniken darstellen, die Wasser oder andere traditionelle
Bindemittel bei der Agglomeratbildung verwenden. Agglomerate des
reinen Medikaments können
für große Vorteile
sorgen, wenn Pulver formuliert und gehandhabt werden. Es wurde jedoch
gefunden, dass bei Dosierungen von ungefähr 100–200 μg eines Medikaments wie beispielsweise
Mometasonfuroat und weniger, Agglomerate des reinen Medikaments
Blockierungen erzeugen und die Schwankung der Dosierung ein ernsthaftes Problem
sein kann. Sogar in Dosierungssystemen, die entwickelt wurden, um
verhältnismäßig größere Dosen von
pharmazeutischen Wirkstoffen wie beispielsweise von 400 μg oder mehr
bereit zu stellen, können
die entstehenden Agglomerate des reinen Medikaments immer noch unter
Integritätsproblemen
leiden. Diese Agglomerate sind immer noch verhältnismäßig weich und können während der
Dosierung zerschlagen werden, wodurch eine Schwankung bei der Dosierung
erzeugt wird. Das Material kann auch verhältnismäßig einfach, beispielsweise
durch Fallenlassen eines Inhalators aus einer Höhe von ungefähr 4 Fuß zerbrochen
werden. Dies würde
verfrüht
zur Bildung von kleineren Partikeln führen, die viel schwieriger
zu handhaben sind. In der Tat sind es die Handhabungsschwierigkeiten
der feinen Medikamentpartikel, die an erster Stelle eine Agglomeration
notwendig machten.
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Wenn
Bindemittel enthaltende Agglomerate zu verwenden sind, können solche
Agglomerate durch die beispielsweise im US-Patent Nr. 4161516 und
im GB-Patent 1520247 beschriebenen Verfahren erzeugt werden, welche
die Verwendung von bestimmten bindenden Materialien, einschließlich Wasser,
für die
Herstellung von Agglomeraten für
die orale Inhalation offenbaren. Entsprechend den dort beschriebenen
Verfahren wird vor der Agglomeration der Feuchtigkeitsgehalt von
bestimmten "selbstagglomerisierenden" oder hygroskopisch
mikronisierten Medikamenten erhöht.
Nachdem das mikronisierte Pulver auf das gewünschte Wassergehaltsniveau
angehoben wurde, wird es agglomeriert. Nicht-hygroskopische Materialien
müssen,
wie dort beschrieben, mit herkömmlicheren
Bindemitteln gebunden werden. Ebenso offenbart die WO 95/05805 ein
Verfahren zum Formen von Agglomeraten, wobei eine Mischung von homogenen,
mikronisierten Materialien mit Wasserdampf behandelt wird, um jeglichen
konvertierbaren amorphen Gehalt zu eliminieren, der sich zu einem
späteren
Zeitpunkt destabilisieren könnte.
Nach Behandlung mit Wasserdampf wird das nun kristalline Material
agglomeriert. Diese Anwendung warnt jedoch, dass, wenn die Dampfexponierung
nach der Agglomeration durchgeführt
wird, das Produkt "in
einem Inhalationsgerät
nicht verwendbar ist".
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Die
Wirkung von Feuchtigkeit auf die Eigenschaften bei der Tablettierung
von wasserfreier Laktose wird in Sebhatu, Elamin und Ahlneck, "Effect of Moisture
Sorption on Tableting Characteristics and Spray Dried (15% Amorphous)
Lactose," Pharmaceutical
Research, Band 11, Nr. 9, Seiten 1233–1238 (1994) diskutiert. Der
Artikel diskutiert jedoch nicht die Bildung von Agglomeraten oder
die Herstellung von Agglomeraten, die eine annehmbare "feine Partikelfraktion" hervorbringen, die
auch als eine "einatembare
Fraktion" bekannt
ist, wenn sie als ein Teil einer oralen Inhalationstherapie verabreicht
werden.
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Der
Artikel von Sebhatu et al. verwendet ein Verfahren zur Bestimmung
des amorphen Gehaltes, das von T. Sebhatu, M. Angberg und C. Ahlneck, "Assessment of the
Degree of Disorder in Crystalline Solids by Isothermal Microcalorimetry", International Journal
of Pharmaceutics, Band 104, Seiten 135–144 (1994) ausführlicher
beschrieben wird. Eine isothermische Mikrokalorimetrie wird verwendet,
um die spezifische Kristallisierungshitze für vollständig amorphe Laktose zu bestimmen,
und dann wird der "Prozent
Unordnung" (hier für die Zwecke
der vorliegenden Erfindung als "Prozent
konvertierbarer amorpher Gehalt" bezeichnet)
durch Dividieren der spezifischen Kristallisierungshitze für eine teilweise
amorphe Probe durch den vorher für
das vollständig
amorphe Material gefolgt von Multiplizieren mit 100 bestimmt. Die
zum Durchführen
dieser Messungen beschriebene Ausrüstung ist für die Verwendung in der vorliegenden
Erfindung zufrieden stellend.
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Die
WO-A-96/19206 beschreibt eine therapeutische Zubereitung zur Inhalation,
die ein Parathyroidhormon optional mit einem Bindemittel in der
Form von Aggregaten enthält.
Diese Zubereitung wird in der Behandlung von Osteoporose eingesetzt.
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Die
EP-A-0 441 740 betrifft eine Aggregatformulierung, die mikronisiertes
Formoterol und Laktose umfasst, die nach Aggregation Pellets von
50–2000 μm bildet.
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Die
WO-A-98/31352 beschreibt eine Zusammensetzung aus trockenem Pulver,
die ein oder mehrere pharmazeutisch aktive Substanzen und ein Trägersubstrat
umfasst, wobei die Formulierung eine geschüttete Schüttdichte von 0,28 bis 0,38
g/ml aufweist. Die Zusammensetzung wird für die Behandlung von respiratorischen
Störungen
verwendet.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Agglomerat und ein
Verfahren zur Herstellung desselben zur Verfügung. Die vorliegende Erfindung
macht sich absichtlich die Nutzung eines festen Bindemittels in
Verbindung mit feinen Medikamentpartikeln und den amorphen Eigenschaften
zu Nutze, die dem festen Bindemittel und/oder dem Medikament verliehen
werden können.
Dies tritt gerade dort ein, wo andere versuchen würden, solche
Eigenschaften zu eliminieren. Die vorliegende Erfindung führt auch
zu einzigartigen kristallinen Agglomeraten eines ersten Materials
und eines festen Bindemittels, die fließfähiger, ausreichend massig und ausreichend
stabil sind, um, sogar in sehr geringen Dosierungen gehandhabt,
dosiert und verabreicht zu werden. Zur gleichen Zeit ist die interpartikuläre Bindungsstärke der
Agglomerate ausreichend zerbrechlich, um es den Agglomeraten zu
ermöglichen,
während
der Verabreichung mittels eines Inhalators auseinander zu brechen,
um so eine annehmbar feine Partikelfraktion bereit zu stellen. Alles
dies wird im Wesentlichen ohne die Verwendung eines zusätzlichen,
herkömmlicheren
Bindemittels erreicht.
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Im
Besonderen stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
von Agglomeraten zur Verfügung,
Schritte umfassend, bei denen man:
- (a) Partikel
von mindestens einem ersten Material und Partikel von mindestens
einem Bindemittel bereitstellt, wobei das erste Material einen pharmazeutischen
Wirkstoff umfasst und wobei mindestens einer aus der Gruppe aus
erstem Material und Bindemittel eine ausgewählte Menge an konvertierbarem
amorphen Gehalt aufweist, welcher bei Umsetzung mit atmosphärischer
Feuchtigkeit in eine kristalline Form überführt werden kann, wobei der
konvertierbare amorphe Gehalt in einer Menge vorliegt, die ausreicht,
um die Bildung von Agglomeraten zu ermöglichen;
- (b) die Partikel des ersten Materials und das Bindemittel agglomeriert,
um Agglomerate zu bilden, während die
ausgewählte
Menge an konvertierbarem amorphen Gehalt erhalten wird, wobei die
Agglomerate zwischen 1% und 50% an konvertierbarem amorphen Gehalt
aufweisen; und anschließend
- (c) den konvertierbaren amorphen Gehalt in den Agglomeraten
atmosphärischer
Feuchtigkeit aussetzt, um den konvertierbaren amorphen Gehalt in
eine kristalline Form zu überführen.
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Das
Ergebnis dieses Verfahrens ist die Bildung einer Dosierungsform
eines pharmazeutischen Wirkstoffs, die als Teil einer oralen und/oder
nasalen Inhalationstherapie nützlich
ist, umfassend Agglomerate von Partikeln eines pharmazeutischen
Wirkstoffs und Partikeln eines kristallinen festen Bindemittels,
wobei die Partikel eine durchschnittliche Partikelgröße von 10 μm oder weniger
aufweisen und in einem Gewichts verhältnis von zwischen 100:1 bis
100:500 von dem Medikament zu dem kristallinen Bindemittel vorliegen,
wobei die Agglomerate eine durchschnittliche Größe von zwischen 400 und 700 μm, eine Schüttdichte
von zwischen 0,2 und 0,4 g/cm3 und eine
Brechstärke
von zwischen 200 mg und 1500 mg aufweisen.
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Das
Verfahren beinhaltet die Bereitstellung von Partikeln von mindestens
einem ersten Material, im Allgemeinen einen pharmazeutischen Wirkstoff,
und Bereitstellung von Partikeln von mindestens einem Bindemittel.
Mindestens eines dieser zwei Partikel, das Medikament oder das Bindemittel,
beinhalten als Teil davon eine ausgewählte Menge an konvertierbarem
amorphen Gehalt, der bei seiner Kristallisierung ausreichend ist,
die Bildung von im Allgemeinen kristallinen Agglomeraten zu erlauben.
Der vorbestimmte konvertierbare amorphe Gehalt des Bindemittels
und/oder des Medikaments ist in der Lage, bei Umsetzung mit atmosphärischer
Feuchtigkeit in eine kristalline Form überführt zu werden.
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Die
Partikel werden anschließend
agglomeriert, während
die ausgewählte
oder vorbestimmte Menge an konvertierbarem amorphen Gehalt erhalten
wird. Nachdem die Agglomerierung vollständig ist, wird der konvertierbare
amorphe Gehalt innerhalb der Agglomerate mit atmosphärischer
Feuchtigkeit umgesetzt und in eine kristalline Form überführt. Unter "kristallin" wird verstanden,
dass die Agglomerate der vorliegenden Erfindung immer noch einen
gewissen amorphen Gehalt enthalten können, vorherrschend eine nicht-konvertierbare
amorphe Phase mit oder ohne einer gewissen Menge an nicht überführtem konvertierbaren
amorphen Gehalt. Die Letztere ist zu minimieren. Ohne den Wunsch,
an eine bestimmte wissenschaftliche Theorie gebunden zu sein, wird
angenommen, dass die Überführung des
konvertierbaren amorphen Gehalts kristalline Bindungen zwischen
den Partikeln erzeugt. Diese Bindungen sind stark genug, um die
Integrität
der Agglomerate während
der Handhabung, Lagerung und Abmessung zu erhalten. Sie sind jedoch
weich genug, um durch käuflich
erhältliche
Inhaliergeräte überwunden
zu werden, um so bei der Dosierung eine annehmbar feine Partikelfraktion
bereitzustellen.
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Es
ist ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung, dass die Agglomerate
während
der Bildung eine bestimmte Menge an konvertierbaren amorphen Gehalt
enthalten. "Konvertierbar" bedeutet, dass sich
der amorphe Gehalt, wenn er einem bestimmten vorherbestimmten oder
ausgewählten
Stimulus ausgesetzt wird, von der amorphen zur kristallinen Form
umwandeln wird. Dieser konvertierbare amorphe Gehalt kann als Teil des
Medikaments, als Teil des Bindemittels oder beides vorliegen. Die
Verteilung des amorphen Gehalts in den Partikeln ist im Allgemeinen
unwichtig, solange ausreichend konvertierbarer amorpher Gehalt,
bevorzugt im Wesentlichen homogen, im ganzen System vorliegt.
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Die
Tatsache, dass das Bindemittel einen konvertierbaren amorphen Gehalt
enthalten kann oder nicht, ist an und für sich nicht wichtig. In derartigen
Fällen
verleiht das Bindemittel immer noch den sich bildenden Agglomeraten
bestimmte vorteilhafte Eigenschaften hinsichtlich ihrer Fähigkeit
fließfähig zu sein,
ihrer Schüttdichte,
ihrer Stärke
und der Fähigkeit,
Blockierungen zu verzögern.
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In
einer bevorzugteren Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von
Agglomeraten eines pharmazeutischen Wirkstoff zur Verfügung, das
die Schritte Bereitstellung von mindestens einem pharmazeutischen
Wirkstoffs mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von kleiner
ungefähr 10 μm und mindestens
einem Bindemittel beinhaltet. Bevorzugt liegt die Mehrheit des Bindemittels
auch als Partikel von weniger als ungefähr 10 μm vor. Im Allgemeinen weist
der Binder eine ausgewählte
Menge von konvertierbarem amorphen Gehalt auf, die ausreichend ist,
die Bildung von Agglomeraten mit dem pharmazeutischen Wirkstoff
bei Kristallisierung durch Umsetzen mit atmosphärischer Feuchtigkeit zu ermöglichen. Der
nächste
Schritt beinhaltet die Bildung einer im Wesentlichen homogenen Mischung
der Partikel, während die
ausgewählte
Menge an konvertierbarem amorphen Gehalt erhalten wird. Die Mischung
wird dann agglomeriert, während
die ausgewählte
Menge von amorphem Gehalt nach wie vor erhalten wird. Letztlich
wird der konvertierbare amorphe Gehalt des Bindemittels und/oder
des Medikaments innerhalb der Agglomerate durch Umsetzen mit atmosphärischer
Feuchtigkeit in die kristalline Form umgewandelt. Die entstehenden
Agglomerate sind fließfähig und
durch Brücken
oder Bindungen zwischen den Partikeln, wie beispielsweise zwischen dem
pharmazeutischen Wirkstoff und dem Bindemittel (oder sogar zwischen
den Partikeln des Bindemittels selber), gekennzeichnet, die stark
genug sind, um Handhaben zu widerstehen, aber schwach genug, die
Verabreichung einer annehmbar feinen Partikelfraktion von freien
Partikeln des pharmazeutischen Wirkstoffs zu ermöglichen.
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Das
Ergebnis dieses bevorzugten Aspektes der vorliegenden Erfindung
ist die Schaffung einer als Teil einer oralen und/oder nasalen Inhalationstherapie
nützlichen
Dosierungsform eines pharmazeutischen Wirkstoffs. Die Dosierungsform
beinhaltet Agglomerate von Partikeln des pharmazeutischen Wirkstoffs
und Partikeln des kristallinen Bindemittels. Die Partikel haben
bevorzugt eine durchschnittliche Partikelgröße von 10 μm oder weniger.
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Das
Verhältnis
von Medikament zu Bindemittel in dem Agglomerat kann abhängig von
der zu verabreichenden Menge des Medikaments, der gewünschten
feinen Partikelfraktion und der Menge und der relativen Verteilung
des konvertierbaren amorphen Gehalts, der als Teil des Medikaments
und/oder des Bindemittels vorliegt, sehr weit variieren. Tatsächlich kann
das Verhältnis von
Medikament zu Bindemittel im Bereich von ungefähr 1000:1 bis 1:1000 (Medikament:Bindemittel)
reichen. Bevorzugt liegen das Medikament und das Bindemittel jedoch
in einem Verhältnis
von zwischen 100:1 bis 1:500 und noch bevorzugter zwischen 100:1 und
1:300 vor.
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Die
Agglomerate liegen im Allgemeinen bei Größen von zwischen ungefähr 100 bis
ungefähr
1500 μm und
einer durchschnittlichen Größe von zwischen
300 und 1000 μm.
Die Schüttdichte
der entstehenden Agglomerate liegt zwischen ungefähr 0,2 und
ungefähr
0,4 g/cm3. Bevorzugt reicht das Verhältnis von
Medikament zu Bindemittel von zwischen ungefähr 20:1 bis ungefähr 1:20
und am bevorzugtesten von 1:3 bis 1:10. Die Agglomerate haben bevorzugt
auch eine Durchschnittsgröße von zwischen
ungefähr
300 und ungefähr 800 μm und bevorzugter
zwischen ungefähr
400 und ungefähr
700 μm.
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In
einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Zwischenagglomerat
zur Verfügung
gestellt, das nützlich
zur Herstellung einer fließfähigen kristallinen
Agglomeratdosierungsform eines pharmazeutischen Wirkstoffs ist.
Das Zwischenagglomerat beinhaltet Partikel eines pharmazeutischen
Wirkstoffs und Partikel eines Bindemittels, bevorzugt wasserfreier
Laktose. Die Binder- und/oder die Medikamentpartikel beinhalten
eine ausgewählte
Menge an konvertierbarem amorphen Gehalt, die ausreichend ist, um
die Bildung von kristallinen Agglomeraten bei Umsetzung mit einem
ausgewählten
Stimulus zu ermöglichen.
Die Partikel des pharmazeutischen Wirkstoffs und die Partikel des
Binders haben eine durchschnittliche Partikelgröße von ungefähr 10 μm oder weniger,
und jedes wird in einem Verhältnis
von zwischen ungefähr
100:1 und ungefähr 1:500
und bevorzugter zwischen ungefähr
100:1 und ungefähr
1:300 bereitgestellt. Die entstehenden Agglomerate reichen in der
Größe von zwischen
ungefähr
100 μm bis
ungefähr
1500 μm
und weisen eine durchschnittliche Größe von zwischen 300 und 1000 μm auf.
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Ihre
Schüttdichte
reicht im Allgemeinen von zwischen ungefähr 0,2 und ungefähr 0,4 g/cm3.
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Diese
Zwischenagglomerate sind zu schwach, um normaler Handhabung zu widerstehen,
und sind deshalb für
eine Dosierungsform nicht geeignet. Sie haben auch eine verhältnismäßig hohe
Rate von Blockierungen in der Düse
eines Inhalators. Derartige Agglomerate sind auch nicht stabil.
Mit der Zeit werden sie sich in einer unkontrollierten Weise in
eine kristalline Form überführen. Dies
ergibt einen höheren
Grad von Schwankung bezüglich
der Bindungsstärke
und Dosierungseinheitlichkeit. Diese amorphen Agglomerate sind jedoch
sehr nützlich
bei der Bildung von kristallinen Dosierungsformen, bei denen zumindest
im Wesentlichen der gesamte konvertierbare amorphe Gehalt bei Umsetzung
mit einem ausgewählten
Stimulus in eine kristalline Form überführt wird.
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Ein
besonders bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die
Bereitstellung eines Verfahrens zum Sicherstellen eines höheren Niveaus
der Dosierungseinheitlichkeit für
jede kleine Dosis von oral inhalierten pharmazeutischen Wirkstoffen
oder Medikamenten (ungefähr
400 μg des
Medikaments oder weniger). Das Verfahren beinhaltet Dosieren einer
Dosis eines agglomerierten pharmazeutischen Wirkstoffs, wie früher beschrieben,
und Verabreichung dieser Dosis des agglomerierten pharmazeutischen
Wirkstoffs in einen Patienten, der sie benötigt.
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Die
vorliegende Erfindung stellt auch eine dosierte Dosis eines pharmazeutischen
Wirkstoffs zur Verfügung,
die geeignet ist zur Verabreichung durch orale Inhalationstherapie.
Die dosierte Dosis kann bezüglich der
Größe weit
variieren; indem sie bis ungefähr
50000 μg
des pharmazeutischen Wirkstoffs pro Inhalation einschließt. Die
Fähigkeit,
einem derartig weiten Bereich von Dosierungsmengen Rechnung zu tragen,
ist das direkte Ergebnis der Vorteile, die von der Verwendung der
vor liegenden Erfindung beim Herstellen von Agglomeraten herrührt. Die
vorliegende Erfindung ist jedoch im Zusammenhang mit sehr kleinen
Dosierungen am nützlichsten,
die bis zu ungefähr
400 μg von
aus Teilchen bestehenden pharmazeutischem Wirkstoff mit Laktose-Bindemittel
als dem Rest beinhalten. Noch ausdrücklicher enthält die Dosis
ungefähr
100 μg des
pharmazeutischen Wirkstoffs oder weniger. Es sind diese kleinen
Dosierungsmengen, welche die Anspruchsvollsten der Dosierungsformen
sind.
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Orale
Inhalation eines pharmazeutischen Wirkstoffs kann, wie bereits erwähnt, anspruchsvoll
sein, nicht nur für
die Dosierungsausrüstung,
sondern auch für
die Formulierungen. Die Dosierungsform scheint gleichzeitig eine
Anzahl von Kriterien erfüllen
zu müssen,
von denen bei vielen gedacht wird, dass sie sich gegenseitig ausschließen. Zum
Beispiel ist es sehr wichtig, dass die Agglomerate in einer hochgradig
wiederholbaren, einheitlichen Weise mit sehr wenig Schwankung hinsichtlich
der Größe, dem
Medikamentgehalt und der Bindungsstärke zwischen den Partikeln
gebildet werden. Die Agglomerate müssen auch ausreichend fest
sein, damit es möglich
ist, sie zu bearbeiten, zu sieben, abzurunden und anderweitig zu
manipulieren, ohne dass sie auseinanderfallen. Gleichzeitig müssen die
Agglomerate ausreichend schwach sein, damit es ihnen möglich ist,
während
der Inhalation auseinanderzufallen, und im möglichen Ausmaß kleine,
freie Partikel des Medikaments in einer Weise hervorzubringen, die
therapeutisch wirksam ist. In einem anderen Beispiel müssen die
Agglomerate ausreichend fließfähig sein,
um es ihnen zu ermöglichen,
in einen Inhalator geladen zu werden, und durch den Inhalator dosiert
zu werden und mit so wenig Rückstand,
der zurückgehalten
wird, wie möglich,
verabreicht zu werden. Die Bildung von Agglomeraten aus von Natur
aus fließfähigen Materialien kann
jedoch schwierig sein.
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Einer
der interessantesten Aspekte der vorliegenden Erfindung ist die
Erkenntnis, dass es weder möglich
noch notwendig ist, das Gleichgewicht zwischen diesen oft widersprechenden
Leistungskriterien einzuhalten. Stattdessen verwendet die Erfindung
bestimmte Eigenschaften, wenn derartige Eigenschaften vorteilhaft sind.
Das Agglomerat wird gerade dann, wenn diese gleichen Merkmale zu
Belastungen werden würden, grundlegend
verändert,
um solche Eigenschaften vollständig
zu eliminieren. An ihrer Stelle wird ein neues kristallines Agglomerat
realisiert. Dieses neue Agglomerat behält keine dieser Eigenschaften
des früheren
Agglomerats zurück,
die für
die Agglomeratbildung nützlich,
für die
Handhabung, Abmessung und Verabreichung jedoch abträglich waren.
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Stattdessen
sind die neuen Agglomerate nach Überführung des
konvertierbaren amorphen Gehalts des Bindemittels und/oder des Medikaments
fließfähig und
sehr einheitlich hinsichtlich der Agglomeratgröße und Größenverteilung. Weiterhin sind
die Agglomerate ausreichend rau, um es ihnen zu ermöglichen,
ohne die negativen Folgen, die im Stand der Technik gefunden werden,
gehandhabt, dosiert und sogar fallen gelassen zu werden, während sie
sich in einem Inhalator befinden. Zur gleichen Zeit kann, wenn sie
in Verbindung mit einem Inhalator verwendet werden, das ausreichend
Kraft erzeugen kann, die strukturelle Integrität dieser rauen Agglomerate
ausreichend gestört
werden, um so eine annehmbar feine Partikelfraktion bereitzustellen.
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Daher
wird in Übereinstimmung
mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ein kristallines Agglomerat
eines Medikaments mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 10 μm oder weniger
und Partikeln eines Bindemittels bereitgestellt. Diese Partikel
sind als ein Ergebnis der Überführung eines
Teils einer konvertierbaren amorphen Region von entweder dem Medikament,
dem Bindemittel oder beidem miteinander verbunden. Kein zusätzliches
Bindemittel. Diese Agglomerate werden in Verbindung mit einem nasalen
oder oralen Inhalator be reitgestellt, der so konfiguriert ist, dass
er eine feine Partikelfraktion von Medikamentpartikeln von mindestens
10% bereitstellt. Im Allgemeinen haben die Agglomerate, die entstehen,
eine Brechstärke von
zwischen ungefähr
50 mg und ungefähr
5000 mg. Bevorzugter haben die kristallinen Agglomerate in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung eine Brechstärke von zwischen ungefähr 200 mg
und ungefähr 1500
mg. Daher wird der zum Dosieren dieser Agglomerate verwendete Inhalator
als ein Minimum eine ausreichende Stärke zum Überwinden der inhärenten Stärke der
Agglomerate bereitstellen müssen,
so dass dies zu einer feinen Partikelfraktion von mindestens ungefähr 10% oder
mehr führt.
Dies bedeutet, dass mindestens 10% des Medikaments zu einer feinen
Partikelfraktion von Partikeln mit einer Größe von 6,8 μm oder weniger reduziert wird.
Es sollte nicht überraschend
sein, dass, wenn ein Inhalator konfiguriert ist, mindestens eine 10%ige
feine Partikelfraktion des Medikaments bereitzustellen, wenn die
Agglomeratstärke
5000 mg beträgt, der
gleiche Inhalator eine viel größere feine
Partikelfraktion bereitstellen wird, wenn er in Verbindung mit Agglomeraten
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird, die eine Stärke von
z.B. 500 mg haben.
-
Es
wurde auch gefunden, dass es durch Bereitstellung eines Bindemittels
mit einem ähnlichen
Bereich von Partikelgrößen verglichen
mit der Partikelgröße der Partikel
des Medikaments möglich
ist, eine im Wesentlichen homogene Verteilung des Medikaments in
jeder dosierten Dosis zu erhalten, sogar wenn die dosierte Dosis
des Medikaments so klein wie ungefähr 400 μg oder weniger ist.
-
Zusammenfassend
wurde herausgefunden, dass man durch Überführung des amorphen Gehalts
des Bindemittels oder des Medikaments in eine kristalline Form innerhalb
des vorgeformten Agglomerats gewünschte
Eigenschaften verleihen kann, wenn die Agglomeration einmal vollständig ist.
Wenn der amorphe Gehalt des Agglomerats in die kristalline Form überführt wird,
werden die Agglomerate stabil. Sie sind tatsächlich weniger empfindlich
gegenüber
Faktoren wie beispielsweise Feuchtigkeit und Temperatur. Das kristalline Material
ist auch fließfähig und
zeigt reduzierte Blockierung bezogen auf die gleichen Agglomerate
vor der Überführung. Es
lässt sich
leichter in ein Dosierungsloch laden und daraus auslehren, und sorgt
daher für gleichbleibende
Abmessung. Dies gekoppelt mit hoher Stabilität und Homogenität macht
gleichbleibendes Dosieren von sehr kleinen Dosen möglich.
-
So
wurde herausgefunden, dass es durch die vorliegende Erfindung möglich ist,
Materialien, die zur Agglomerierung hervorragend geeignet sind,
gerade dann bereitzustellen, wenn es notwendig ist, solche Materialien
zu agglomerieren, und es auch möglich
ist, Agglomerate zu erzeugen, die zur Verabreichung von pharmazeutischen
Wirkstoffen mittels eines oralen Inhalationssystems hervorragend
geeignet sind.
-
Ein
anderer wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Wechsel
in der herkömmlichen
Wahrnehmung des amorphen Gehalts von Partikeln. Die Industrie hat
lange von dem amorphen Charakter gewusst, der bestimmten Materialien
durch solche Verfahren wie dem Mikronisieren, Sprühtrocknen,
Gefriertrocknen und Kugelmahlen verliehen wurden. Ein gewisser Grad
von amorphem Charakter wird unvermeidbar Materialien verliehen,
wenn die Partikelgröße durch
Verwendung solcher Techniken verringert wird. Wegen der Schwankung,
die von solchen amorphen Materialien herrühren kann, hat die Industrie
jedoch lange einen Weg gesucht, die Bildung von amorphem Gehalt
während
der Mikropartikelbildung zu minimieren oder zu eliminieren.
-
Tatsächlich ist
das der wesentliche Punkt in der WO 95/05805. Diese PCT-Anmeldung
versucht soweit wie möglich,
ei ne homogene Mischung von Partikeln mit so gleichförmigen Eigenschaften
wie möglich
zu bilden, um so die Bildung von Agglomeraten sicherzustellen, die
eine genauer kontrollierte Größe aufweisen.
Die Theorie scheint die zu sein, dass wenn man eine Homogenität hinsichtlich
der Partikelgröße, Partikelmischung und
Kristallinität
sicherstellen kann, es einfacher ist, die entstehende Größe und Zusammensetzung
der Agglomerate zu kontrollieren. Daher wird zu den Partikeln vor
der Agglomeration Feuchtigkeit gegeben, um sicherzustellen, dass
ihr gesamter konvertierbarer amorpher Gehalt in die kristalline
Form überführt wird.
-
In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wurde jedoch gefunden, dass der amorphe
Charakter des Medikaments und/oder des Bindemittels zum Vorteil
des Formulierenden ausgenutzt werden kann. Durch Verwendung des
amorphen Gehalts der Mischung als das Bindemittel kann man die Notwendigkeit
zusätzlicher
Bindemittel ausschließen.
Dies kann jedoch nur durchgeführt
werden, wo die Agglomerierung vor der Umsetzung mit signifikanten
Mengen atmosphärischer
Feuchtigkeit erfolgt. Wenn die Partikel einmal Feuchtigkeit ausgesetzt
wurden, wird die Überführung des
konvertierbaren amorphen Gehaltes eine Festkörperagglomerierung und eine
Bildung von direkten interkristallinen Verbindungen verhindern.
-
Zudem
wurde gefunden, dass das bloße
Verleihen eines derartigen amorphen Gehaltes auf Partikel nicht
ausreichend ist. Sicherlich war dies für mikronisierte Medikamente
lange bekannt. Wegen der natürlichen Stabilität von vielen
Medikamenten können
diese jedoch nicht einfach in kristalline Agglomerate überführt werden,
wie hier diskutiert wurde. Es wurde eher beobachtet, dass durch
das Verleihen einer bestimmten Menge von amorphem Charakter auf
ein Bindemittel, einem Bindemittel, das in der Lage ist, einfach
in eine kristalline Form rücküberführt zu werden,
die Vorteile der vorliegenden Erfin dung realisiert werden können. Es
wurde entdeckt, dass die Verwendung eines festen metastabilen Materials
als ein Bindemittel Vorteile bereitstellt, sowohl wenn das Bindemittel
in seiner amorphen Form vorliegt, als auch wenn es in seiner kristallinen
Form vorliegt, solange die verschiedenen Formen bewusst zur rechten
Zeit verwendet werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
ein Graph, der die Wasseraufnahme von Agglomeraten der vorliegenden
Erfindung darstellt, wenn diese mit Feuchtigkeit umgesetzt werden,
bevor und nachdem sie einer Überführung ausgesetzt
waren.
-
2 ist
ein Blockdiagramm, das ein Herstellungsschema für Agglomerate aus entweder
Laktose allein oder Mometasonfuroat und Laktose darstellt.
-
3 ist
ein Graph, der die Ergebnisse eines 122 cm (48 inch)-Falltests darstellt,
wobei o Inhalator 1 ist, ⦁ Inhalator 2 ist, ∇ Inhalator
3 ist,
Inhalator
4 ist, ☐ Inhalator 5 ist, ∎ Inhalator 6 ist, Δ Inhalator
7 ist,
Inhalator
8 ist, ♢ Inhalator 9 ist, ♦ Inhalator 10 ist.
-
4 ist
ein Graph, der die Ergebnisse einer Kontrolle für einen 122 cm (48 inch)-Falltest
darstellt, wobei o Inhalator 1 ist,
Inhalator
2 ist, ∇ Inhalator
3 ist,
Inhalator
4 ist, ☐ Inhalator 5 ist, ∎ Inhalator 6 ist, ∆ Inhalator
7 ist,
Inhalator
8 ist, ♢ Inhalator 9 ist, ♦ Inhalator 10 ist.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ein Agglomerat eine gebundene Masse von kleinen Partikeln. Die
Agglomerate schließen
mindestens ein erstes Material und mindestens ein Bindemittel ein.
Das erste Material kann in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung alles sein, da die vorliegende Erfindung
tatsächlich
sehr breit verwendet werden kann, um fließfähige Agglomerate für jede Anwendung
einschließlich Medizin,
Kosmetik, Nahrungsmittel und Aromastoffe und dergleichen herzustellen.
Das erste Material ist jedoch bevorzugt ein pharmazeutischer Wirkstoff,
der einem Patienten zu verabreichen ist, der eine Behandlung benötigt. Der
pharmazeutische Wirkstoff kann als Vorbeugung prophylaktisch oder
im Verlauf eines medizinischen Zustands als eine Behandlung oder
Kur verabreicht werden.
-
Am
bevorzugtesten ist der pharmazeutische Wirkstoff oder das Medikament
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ein Material, das in der Lage ist,
in Form eines trockenen Pulvers in das respiratorische System einschließlich der
Lungen verabreicht zu werden. Beispielsweise könnte ein Medikament in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung verabreicht werden, so dass es durch
die Lungen in den Blutstrom absorbiert wird. Bevorzugter ist der
pharmazeutische Wirkstoff jedoch ein pulverförmiges Medikament, das wirksam
ist, einige Zustände
der Lungen oder des respiratorischen Systems direkt und/oder topisch
zu behandeln. Besonders bevorzugte pharmazeutische Wirkstoffe in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung beinhalten ohne Einschränkung Corticosteroide
wie beispielsweise: Mometasonfuroat; Beclomethasondipropionat; Budesonid;
Fluticason; Dexamethason; Flunisolid; Triamcinolon; (22R)-6α,9α-Difluoro-11β,21-dihydroxy-16α,17α-propylmethylendioxy-4-pregnen-3,20-dion;
Tipredan und dergleichen. β-Agonisten
(einschließlich β1-
und β2-Agonisten) einschließlich ohne Beschränkung Salbutamol
(Alburetol), Terbutalin, Salmeterol und Bitolterol können ebenfalls
verabreicht werden. Formoterol (auch als Eformeterol bekannt) z.B.
als das Fumarat oder Tartrat, ein hochgradig selektiver, lang anhaltender β2-adrenerger
Agonist mit bronchospasmolytischer Wirkung, ist in der Behandlung
von reversiblen obstruktiven Lungenerkrankungen unterschiedlicher
Genese, besonders bei asthmatische Zuständen, wirksam. Ein anderer
lang wirkender Agonist, der in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung verabreicht werden kann, ist als
TA-2005 bekannt, chemisch identifiziert als 2(1H)-Quinolinon, 8-Hydroxy-5-[1-hydroxy-2-[[2-(4-methoxyphenyl)-1-methylethyl]amino]ethyl]-monohydrochlorid,
[R-(R*,R*)]- identifiziert
auch durch die Registriernummer 137888-11-0 des Chemical Abstract
Service und offenbart im US-Patent
Nr. 4,579,854. Anticholinergika wie beispielsweise Ipratropiumbromid
und Oxitropiumbromid können
verwendet werden. So können
auch Natriumcromoglycat, Nedocromilnatrium und Leukotrien-Antagonisten
wie beispielsweise Zafirlukast und Pranlukast verwendet werden. Bambuterol
(z.B. als Hydrochlorid), Fenoterol (z.B. Hydrobromid), Clenbuterol
(z.B. als Hydrochlorid), Procaterol (z.B. als Hydrochlorid) und
Broxaterol sind hochgradig selektive β2-adrenerge
Agonisten (, die) verabreicht werden können. Einige dieser Verbindungen
könnten
in der Form von pharmazeutisch verträglichen Estern, Salzen, Solvaten,
wie beispielsweise Hydraten, oder als Solvate von solchen Estern
oder Salze, soweit vorhanden, verabreicht werden. Auch soll der
Begriff sowohl beide racemische Mischungen als auch ein oder mehrere
optische Isomere bezeichnen. Das Medikament in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung kann auch ein inhalierbares Protein oder ein Peptid sein,
wie beispielsweise Insulin, Interferone, Calcitonine, Parathryroidhormone,
Granulozyten-Kolonie-stimulierender Faktor und dergleichen. "Medikament", wie hier verwendet,
kann sich auf eine einzelne pharmazeutisch wirksame Art oder auf
Kombinationen von jeden zwei oder mehreren beziehen, wobei ein Beispiel
einer nützlichen
Kombination eine Dosierungsform ist, die sowohl ein Corticosteroid
als auch einen β-Agonisten
beinhaltet. Ein bevorzugter pharmazeutischer Wirkstoff für die Verwendung
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung ist Mometasonfuroat.
-
Um
in der Lunge oder den oberen/unteren Luftwegen topisch wirksam zu
sein, ist es wichtig, dass der pharmazeutische Wirkstoff als Partikel
von ungefähr
10 μm oder
weniger verabreicht wird. Siehe „Task Group on Lung Dynamics,
Deposition and Retention Models For Internal Dosimetry of the Human
Respiratory Tract", Health
Phys., 12, 173, 1966. Die Fähigkeit
einer Dosierungsform, tatsächlich
freie Partikel dieser Partikel mit therapeutisch wirksamer Größe zu verabreichen,
ist die feine Partikelfraktion. Die feine Partikelfraktion ist deshalb
ein Maß für den Prozentsatz
von gebundenen Medikamentpartikeln, die als freie Partikel des Medikaments
freigesetzt werden, die während
der Verabreichung eine Partikelgröße unter einem bestimmten Schwellenwert
aufweisen. Die feine Partikelfraktion kann durch Verwendung eines
Mehrstufen-Flüssigkeitsimpingers, hergestellt
von Copley Instruments (Nottingham) LTD unter Verwendung der Protokolle
des Herstellers gemessen werden. In Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung beträgt
eine annehmbar feine Partikelfraktion mindestens 10 Gewichts-% des
Medikaments, die als freie Partikel verfügbar gemacht werden und, gemessen bei
einer Flussrate von 16 l/min, eine aerodynamische Partikelgröße von 6,8 μm oder weniger
aufweisen.
-
Die
Menge des verabreichten Medikaments wird aufgrund einer Anzahl von
Faktoren, einschließlich, ohne
Beschränkung,
des Alters, des Geschlechts, des Gewichts, des Zustands des Patienten,
des Medikaments, des Verlaufs der Krankheit, der Anzahl der Dosen
pro Tag und dergleichen, schwanken. Für Mometasonfuroat wird die
Menge des pro Dosis beispielsweise per Inhalation verabreichten
Medikaments im Allgemeinen von ungefähr 10,0 μg bis ungefähr 10000 μg reichen. Dosen von 25 μg, 50 μg, 75 μg, 100 μg, 125 μg, 150 μg, 175 μg, 200 μg, 250 μg, 300 μg, 400 μg und/oder
500 μg sind
bevorzugt.
-
Das
Medikament kann, wie hier diskutiert, etwas oder den gesamten konvertierbaren
amorphen Gehalt der Agglomerate einschließen.
-
Das
Bindemittel kann in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung jede Substanz sein, die in oder reduziert
auf eine Partikelgröße bereitgestellt
werden kann, die ungefähr
deckungsgleich ist mit der Größe der Partikel
des pharmazeutischen Wirkstoffs, wie zuvor beschrieben. Beispielsweise
werden Agglomerate von wasserfreiem Mometasonfuroat USP bevorzugt
mit Partikeln von mindestens 80% ≤ 5 μm und mindestens 95 ≤ 10 μm (gemessen
durch Volumenverteilung) bereitgestellt. Das Bindemittel, beispielsweise
wasserfreie Laktose NF, wird mit Partikeln von mindestens 60% ≤ 5 μm, mindestens
90% unter 10 μm
und mindestens 95% ≤ 20 μm bereitgestellt.
Die durchschnittliche Partikelgröße ist für beide
ungefähr
die gleiche und geringer als 10 μm.
-
Wenn
er in einer kristallinen Form vorliegt, d.h. wenn der gesamte oder
beinahe der gesamte konvertierbare amorphe Gehalt des Bindemittels
in eine kristalline Form überführt wurde,
muss der Binder stabil sein, in der Lage sein, ein Agglomerat zu
unterstützen
und zu erhalten, und Partikel des pharmazeutischen Wirkstoffs binden,
so dass diese als eine feine Partikelfraktion von Partikeln freigesetzt
werden können.
Der Binder muss dem kristallinen Agglomerat auch einen gewünschten
Bereich von Eigenschaften verleihen, einschließlich Schüttdichte, Stärke, einem
fließfähigen Charakter
und Lagerstabilität.
-
Bevorzugt
wird der konvertierbare amorphe Gehalt des Bindemittels, sofern
es tatsächlich
einiges von dem oder den ge samten konvertierbaren amorphen Gehalt
des Agglomerats enthält,
sich von seiner amorphen Form in seine kristalline Form nach Umsetzen
mit einem ausgewählten
oder vorherbestimmten Stimulus wie beispielsweise atmosphärischer
Feuchtigkeit in der Form von Feuchte umwandeln. Jedoch können auch Materialien,
die alle der vorangehenden Kriterien erfüllen und sich als Reaktion
auf andere ausgewählte
Stimuli wie beispielsweise Temperatur, Strahlung, Lösungsmitteldampf
und dergleichen umwandeln, verwendet werden. Bevorzugte Bindemittel
schließen
Polyhydroxyaldehyde, Polyhydroxyketone und Aminosäuren ein.
Bevorzugte Polyhydroxyaldehyde und Polyhydroxyketone sind hydrierte
und wasserfreie Saccharide, einschließlich, ohne Beschränkung, Laktose,
Glucose, Fructose, Galaktose, Trehalose, Saccharose, Maltose, Raffinose, Mannitol,
Melezitose, Stärke,
Xylitol, Mannitol, Myoinositol, ihre Derivate und dergleichen.
-
Besonders
bevorzugte Aminosäuren
schließen
Glycin, Alanin, Betain und Lysin ein.
-
Wenn
das Medikament vollständig
kristallin ist, oder wenn er nur nicht-konvertierbaren amorphen
Gehalt enthält,
muss das Bindemittel den gesamten amorphen Gehalt das Agglomeratsystems
bereitstellen und umgekehrt. Weder das Bindemittelmaterial noch
das Medikament müssen
natürlicherweise
solch einen amorphen Gehalt aufweisen, solange ihnen ein derartiger
amorpher Gehalt reversibel verliehen werden kann.
-
Es
ist möglich,
dass das Medikament, das Bindemittel oder beide einen bestimmten
Prozentsatz an amorphem Gehalt enthalten, der bei den Bedingungen
des Benutzen und Lagerns, als auch wenn der ausgewählte Stimulus
appliziert wird, nicht-konvertierbar
oder stabil ist. Dieser stabile amorphe Gehalt ist nicht Teil des
vorangehend diskutierten konvertierbaren amorphen Gehaltes. Wie
es im Allgemeinen der Fall ist, weist dieser stabile amorphe Gehalt
eine gewisse Rolle bei der in terpartikulären Bindung auf. Jedoch wird
er nicht zu dem interpartikulären
Binden beitragen, das aus der Überführung zwischen
amorphen und kristallinen Materialien in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung herrührt.
-
Daher
wird in bestimmten Formulierungen, wie denen, die z.B. Mometasonfuroat
verwenden, der gesamte konvertierbare amorphe Gehalt durch das Bindemittel
beigetragen. An sich muss genügend
Bindemittel bereitgestellt werden, um genügend konvertierbaren amorphen
Gehalt zum Agglomeratsystem beizutragen. Jedoch kann es mit anderen
Medikamenten wie beispielsweise Albuterolsulfat, das selbst konvertierbaren amorphen
Gehalt enthalten kann, möglich
sein, einen Binder ohne amorphen Gehalt zu verwenden, oder eine Mischung
eines Bindemittels, der nur einen gewissen niedrigeren Prozentsatz
an amorphen Gehalt enthält,
zusammen mit Albuterol zu verwenden. Zu viel konvertierbarer amorpher
Gehalt kann zu Agglomeraten führen, die
zu eng gebunden sind, um die gewünschte
feine Partikelfraktion zu hervorzubringen. Generell sollte die Menge
des amorphen Gehalts in dem System von zwischen ungefähr 1 bis
ungefähr
50 Gewichts-% und bevorzugter zwischen ungefähr 3 und 30 Gewichts-% reichen.
Am bevorzugtesten wird die Menge des konvertierbaren amorphen Gehaltes
in dem System von zwischen ungefähr
5 bis ungefähr
25 Gewichts-% reichen. Selbstverständlich ist es gleichermaßen akzeptabel,
den amorphen Gehalt von entweder dem Bindemittel oder dem Medikament
individuell in Bezug auf den Prozentsatz des amorphen Gehaltes in
dem System zu charakterisieren. Daher wird der gesamte konvertierbare
amorphe Gehalt in dem System 10 Gewichts-% betragen, wenn der Binder
den gesamten konvertierbaren amorphen Gehalt enthält und wenn
der Binder einen 20%igen amorphen Gehalt enthält und in einem 1:1-Gewichtsverhältnis mit
dem Medikament bereitgestellt wird.
-
Ein
gewisser konvertierbarer amorpher Charakter kann bestimmten Materialien
im Verlauf der Verringerung ihrer Partikelgröße verliehen werden. So ist
es möglich,
wenn z.B. wasserfreie Laktose in einem Mikronisierer wie beispielsweise
dem MICRON-MASTER® Jet-Pulverisierer, erhältlich von
der Jet Pulverizer Co., Palmyra, New Jersey, mikronisiert wird,
nicht nur Partikel der gewünschten
Größe zu erhalten,
sondern auch eine gewisse Menge an amorphen Gehalt zu verleihen.
Dies kann auch durch Verwendung anderer traditioneller Mikropartikelerzeugender
Geräte,
wie beispielsweise Mahlen, Sprühtrocknen
oder Kugelmahlen erreicht werden. Siehe Briggner, Buckton, Bystrom
und Darcy, "The
use of isothermal microcalorimetry in the study von changes in crystallinity
induced during the processing of powders," International Journal of Pharmaceutics,
105 (1994), S. 125–135.
Wo andere versucht haben, den Grad des erzeugten amorphen Gehaltes
zu verringern, und diesen amorphen Gehalt als unglücklichen,
aber im Allgemeinen unvermeidbaren Nebeneffekt der Partikelgrößenverringerung
betrachtet haben, versucht die vorliegende Erfindung jedoch eine
bestimmte Menge an amorphen Gehalt zu fördern.
-
Die
vorliegende Erfindung strebt auch danach, diesen amorphen Charakter
des Bindemittels und/oder des Medikaments zu kontrollieren und bis
zu einem spezifizierten Zeitpunkt während des Agglomerationsverfahrens
zu erhalten. Zu diesem Zweck werden bestimmte Schritte unternommen,
um eine ausgewählt
Menge an amorphem Charakter zu verleihen und den amorphen Charakter
des Bindemittels und/oder des Medikaments zu erhalten. Wenn beispielsweise
wasserfreie Laktose wie vorangehend diskutiert durch Verwendung eines
Jet-Pulverisierers pulverisiert wird, wird die Pulverisierung unter
beträchtlichem
Druck von beispielsweise zwischen ungefähr 50 und ungefähr 120 psig
(3,45 bis 8,27 × 105 N/m2) ausgeführt. Ungefähr 80–100 psig (5,51
bis 6,89 × 105 N/m2) sind bevorzugt.
Der Einsatz von derartig hohen Drucken führt zu einer besonders heftigen
Parti kelbildungsumgebung und erhöht
im Allgemeinen die Menge des amorphen Gehaltes. Zusätzlich verwenden
die Anmelder bevorzugt trockenkomprimiertes Stickstoffgas, um das
Bindemittel zu pulverisieren, da die Anmelder entdeckt haben, dass
das Umsetzen des amorphen Gehaltes mit Feuchtigkeit während der Partikelbildung
dazu führen
kann, dass der amorphe Gehalt verfrüht zurück in eine kristalline Form überführt wird.
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Natürlich ist
es auch möglich,
eine amorphe Oberfläche
auf Partikel eines Bindemittels und/oder Medikaments zu übertragen,
die schon die richtige Partikelgröße aufweisen, oder Partikel
zu verwenden, die inhärent
amorph sind und in eine kristalline Form überführt werden können.
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Wenn
einmal ausreichend konvertierbarer amorpher Gehalt vorliegt, muss
dieser amorphe Charakter bis zu solch einer Zeit erhalten werden,
zu der es wünschenswert
ist, die Partikel in vollständig
kristalline Form zu überführen. Für Bindemittel
oder Medikamente, wie beispielsweise Laktose, die gegenüber Feuchtigkeit empfindlich
sind, kann dies durch Verarbeiten und Lagern unter Bedingungen mit
geringer Feuchte erreicht werden.
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Bevorzugt
werden die mikronisierten Materialien nachfolgend unter Bedingungen
von weniger als ungefähr
30% relativer Feuchtigkeit ("RF") und bevorzugter
von weniger als 20% RF bei 21°C
gelagert und/oder weiterverarbeitet. Damit ist gemeint, dass die
mikronisierten Materialien bei einem Gehalt an atmosphärischer Feuchtigkeit
verarbeitet und gelagert werden, der dem einer Atmosphäre von 30%
RF bei 21°C
oder weniger entspricht. Die exakten Mengen von in der Atmosphäre bei verschiedenen
Temperaturen vorliegender Feuchtigkeit können aus der Tabelle 5.27 "Mass of Water Vapor
in Satureted Air" auf
Seite 5150 von John a. Dean „Lange's Handbook of Chemistry", Vierzehnte Auflage,
McGraw-Hill, Inc. New York (1992) entnom men werden. Es ist besonders
bevorzugt, jedes Material, das konvertierbaren amorphen Gehalt enthält, unter
Feuchtigkeitsbedingungen von weniger als 10% RF bei 21°C und am
bevorzugtesten so nahe wie möglich
bei 0% relativer Feuchtigkeit zu lagern. Jegliches Verarbeiten kann
bei jeder Temperatur durchgeführt
werden. Das Verarbeiten wird jedoch für gewöhnlich am günstigsten zwischen 0°C und 38°C durchgeführt.
-
Allgemein
kann jedes Verfahren zur Agglomeration des Bindemittels und des
pharmazeutischen Wirkstoffs, das ohne ein verfrühtes Umwandeln des amorphen
Gehaltes des Bindemittels in eine kristalline Form angewendet werden
kann, und das nicht die Verwendung eines zusätzlichen Bindemittels erfordert,
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung praktiziert werden. Aus diesem Grund
kann man generell das in dem bereits erwähnten US-Patent Nr. 4161516
offenbarte Agglomerierungsverfahren nicht praktizieren, da Wasser
und/oder Feuchtigkeit als ein Bindemittel vor der Agglomerierung
zugegeben werden. Dies würde
die verfrühte Überführung von
etwas oder dem gesamten amorphen Gehalt in eine kristalline Form
verursachen, was tatsächlich
die Agglomeratbildung verzögern
und zu Schwankungen führen
würde.
Diese Schwankung könnte
auch die Bildung von Agglomeraten verursachen, die zu hart und zu
stark sind. Auch wenn solche Agglomerate durch Verwendung eines
Inhalators, der eine besonders starke Dispensionswirkung bereitstellt,
verabreicht werden, könnten
diese Agglomerate keine annehmbar feine Partikelfraktion hervorbringen.
-
Es
ist wichtig, dass das Verfahren Agglomerate erzeugt, die in der
Größe von zwischen
ungefähr
100 bis ungefähr
1500 μm
reichen. Die Agglomerate weisen im Allgemeinen eine Durchschnittsgröße von zwischen
ungefähr
300 und ungefähr
1000 μm
auf. Bevorzugter weisen die Agglomerate eine Durchschnittsgröße von zwischen
ungefähr
400 und 700 μm
auf. Am bevorzugtesten weisen die Agglomerate eine Durchschnittsgröße von zwischen ungefähr 500 und
600 μm auf.
Die entstehenden Agglomerate werden auch eine Schüttdichte
aufweisen, die von zwischen ungefähr 0,2 bis ungefähr 4 g/cm3 und bevorzugter von zwischen ungefähr 0,29
bis ungefähr
0,38 g/cm3 reicht. Am bevorzugtesten werden
die Agglomerate eine Schüttdichte
aufweisen, die von zwischen ungefähr 0,31 bis ungefähr 0,36
g/cm3 reicht.
-
Für die Dosierung
des pharmazeutischen Wirkstoffs ist es auch wichtig, dass das Agglomerierungsverfahren
eine relativ dichte Partikelgrößenverteilung
hervorbringt. In diesem Zusammenhang bezieht sich Partikelgröße auf die
Größe der Agglomerate.
Bevorzugt sind nicht mehr als ungefähr 10% der Agglomerate 50%
kleiner oder 50% größer als
das Mittel oder die Sollagglomeratgröße. Daher werden für ein gewünschtes Agglomerat
von 300 μm
nicht mehr als ungefähr
10% der Agglomerate kleiner als ungefähr 150 μm sein oder größer als
ungefähr
450 μm.
-
Ein
bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der Agglomerate in Übereinstimmung
mit der Erfindung, das alle der vorangehenden Kriterien erfüllt, beinhaltet
Mischen von ausgewählten
Mengen von einem oder mehreren pharmazeutischen Wirkstoffen und
dem mikronisierten, einen amorphen Gehalt enthaltenden trockenen
Bindemittel in einem Verhältnis
von zwischen ungefähr
100:1 und ungefähr
1:500 und bevorzugter zwischen ungefähr 100:1 und ungefähr 1:300
(Medikament:Bindemittel) und bevorzugt einem Verhältnis von
zwischen 20:1 bis ungefähr
1:20. Am bevorzugtesten würde
das Medikament in einer Menge von 1:3 bis ungefähr 1:10 im Verhältnis zur
Menge des Bindemittels bereitgestellt.
-
Diese
Partikel werden dann bevorzugt in einer Art mechanischem Mischgerät gemischt.
Bevorzugt wird das Mischen zu beträchtlicher Homogenität führen. Natürlich kann
es für
jemanden nicht möglich
sein, absolute Homogenität
zu erhalten. Es ist jedoch eine Toleranz von ± 10% während des Vermischens akzeptabel
und ± 5%
sind während
der Agglomeration akzeptabel. Das Vermischen von solchen Zutaten
in feiner Partikelform kann an und für sich schon eine Herausforderung
sein. Ausschließlich
für Zwecke
eines Beispiels kann das Vermischen durch Einsatz eines V-förmigen Patterson-Kelly-Mischers
vollendet werden, der ein Intensivierelement mit Stiften („pin intensifier
bar") aufweist.
Bevorzugt wird die Vermischungsprozedur in dem Reinraum ausgeführt, und
die Feuchtigkeit und die Temperatur des Raumes sollte, wie vorangehend
angeführt,
kontrolliert werden. Bei 21°C
und 20% RF erfolgt die Überführung des
amorphen Gehaltes beispielsweise ausreichend langsam, um Vermischen
zu ermöglichen.
Abhängig
von der Größe der Charge
kann das Vermischen innerhalb von insgesamt zwischen ungefähr 3 und
15 Minuten durchgeführt
werden. Wenn die Mischung von mikronisiertem Medikament und Bindemittel
nicht sofort weiterverarbeitet wird, sollte sie erneut unter Bedingungen
von niedriger Feuchtigkeit und niedriger Temperatur gelagert werden.
-
Die
herkömmliche
Vermischungstechnik dürfte
für eine
besonders kleine Menge des Medikaments verglichen mit dem Bindemittel
nicht zu einer annehmbar homogenen Mischung führen. In diesem Fall können die
folgenden Ansätze
angewendet werden: (1) Vermischen des Medikaments oder der Medikamente
und des Bindemittels vor der Mikronisierung; (2) wenn eine Mischung
von pharmazeutischen Wirkstoffen verwendet wird, und besonders dann,
wenn eines in erheblich größeren Mengen
als das andere vorliegt, Vermischen der beiden Medikamente miteinander,
Mikronisieren der Mischung und dann Vermischen mit mikronisiertem
Bindemittel, das einen konvertierbaren amorphen Gehalt aufweist;
und/oder (3) Formen von Mikrosphären
durch Sprühtrocknen,
wie beispielsweise durch (a) Lösen
oder Suspendieren des Medikaments in einer wässrigen Lösung eines Verdünnungsmittels
oder Trägers,
wie beispielsweise Laktose, Sprühtrocknen
und dann Mischen der entstehenden Mikrosphären mit mikro nisiertem Bindemittel,
das einen konvertierbaren amorphen Gehalt aufweist; oder (b) Sprühtrocknen
einer nichtwässrigen
Lösung
oder Suspension des Medikaments, das suspendierte, mikronisierte
Verdünnungsmittel-
oder Trägerpartikel
enthält,
wie beispielsweise Laktose, dann Mischen mit Bindemittelpartikeln,
die einen konvertierbaren amorphen Gehalt aufweisen. Tatsächlich kann
es, sogar mit größeren Mengen
Medikament, wünschenswert
sein, den ersten Ansatz zu verwenden.
-
Die
vermischten Partikel werden zur Agglomeratbildung aus dem Mixer
in eine herkömmliche Sieb/Pfannen-Kombination
geschüttelt.
Die Partikel können
nun als eine Agglomeration betrachtet werden, da sie nicht länger viel
ihrer individuellen Identität
zurückbehalten.
Sie sind keine "Agglomerate", wie sie hier beschrieben
sind, da sie keine kleineren, individualisierten Ansammlungen von
Partikeln von im großen
und ganzen kugeliger Form und/oder großer Dichte sind.
-
Das
Sieb und die Pfanne werden dann in einer exzentrischen runden Bewegung
in einer Ebene parallel zum Boden rotiert. Dies kann manuell durchgeführt werden
oder durch Verwendung einer Siebschüttelvorrichtung. Ein diskontinuierliches
Klopfen wird senkrecht zum oberen Teil der Pfanne angelegt, das
die Materialien durch das Sieb in die darunter liegende Pfanne treibt
oder abmisst, wo die Exzenterbewegung der Pfanne Agglomeratbildung,
wie vorangehend definiert, fördert.
Die Agglomerate werden auch gleichzeitig abgerundet („spheronzied"). Dieses Agglomerationsverfahren
muss wie jedes Agglomerationsverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung selbstverständlich
unter Bedingungen niedriger Feuchtigkeit durchgeführt werden,
um die ungewünschte,
verfrühte Überführung des
amorphen Gehaltes des Bindemittels in die kristalline Form zu verhindern.
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Nachdem
die Agglomerate gebildet und auf die richtige Größe gebracht wurden, z.B. durch
Gießen durch
ein weiteres Sieb, können
sie einem ausgewählten
Stimulus, wie beispielsweise erhöhter
Feuchtigkeit, ausgesetzt werden, um die im Wesentlichen vollständige Überführung des
konvertierbaren amorphen Gehaltes, der innerhalb des Agglomerats
enthalten ist, in eine kristalline Form zu verursachen.
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Selbstverständlich ist
die für
die Umsetzung notwendige Zeit je geringer, je größer die Feuchtigkeit ist. Jedoch
wird eine einigermaßen
graduelle und kontrollierte Überführung bevorzugt,
da die Stärke
der Agglomerate genau zu kontrollieren ist. Agglomerate, die konvertierbaren
amorphen Gehalt enthalten, können
relativer Feuchtigkeit von zwischen ungefähr 30 und ungefähr 80% (bei
25°C) für eine Zeitdauer
ausgesetzt werden, die ausreichend ist, um den gesamten amorphen
Gehalt zu überführen. Bevorzugter
wird der konvertierbare amorphe Gehalt durch Umsetzen bei einer
Atmosphäre überführt, die
einen Wassergehalt gleich einer relativen Feuchtigkeit von zwischen
ungefähr
40% und ungefähr
60% aufweist (Messen der relativen Feuchtigkeit bei ungefähr 25°C). Dies
ist besonders nützlich,
wenn das Bindemittel wasserfrei ist, wie beispielsweise wasserfreie
Laktose. Die Zeitdauer kann mit der Größe und Dichte der Agglomerate
und dem Oberflächenbereich
der Umsetzung extrem schwanken. Zum Beispiel wird das Auslegen einer
dünnen
Schicht von Agglomeraten auf ein flaches, offenes Tablett insgesamt
eine viel schnellere Überführung ergeben,
als das Platzieren der gleichen Menge an Agglomeraten in einem engen
Gefäß . In bestimmten
Fällen
muss die Länge
der Umsetzung in der Größenordnung
des Zehnfachen von Minuten sein. In anderen Fällen können 1 bis 2 Tage notwendig
sein.
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Da
die Exponierung bevorzugt auf relative Feuchten von 65% oder weniger
(bei 25°C)
reguliert wird, gibt es verhältnismäßig wenig
Bedenken wegen einer Überexponierung.
Solange dem gesamten konvertierbaren amorphen Gehalt genügend Zeit
zur Verfügung
gestellt wird, um sich in die kristalline Form zu überführen, ist
die Tatsache, dass weitere Exponierung stattfinden kann, im Allgemeinen
ohne Folge. Wenn Feuchtigkeitsgehalte über ungefähr 65% verwendet werden, kann
der Wasserdampf jedoch tatsächlich
als ein Bindemittel wirken. Während
die Verwendung von Wasser als einem Bindemittel allgemein bekannt
ist, ist sie für
die Fähigkeit
abträglich,
eine feine Partikelfraktion zu erzeugen, besonders wenn sie in Verbindung
mit der hier beschriebenen Hauptart und Weise des Bindens verwendet
wird; nämlich
kristallinem Binden. Deshalb ist es weiter wünschenswert, die Umsetzung
der Agglomerate mit erhöhten
Feuchtigkeitsgehalten über
dem für
vollständige
Umwandlung notwendigen Punkt einzuschränken. Nach Umwandlung weisen
die Agglomerate eine interpartikuläre Bindungsstärke auf,
die messbar größer ist
als die interpartikuläre
Bindungsstärke
vor der Überführung.
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Die
entstehenden Agglomerate sind, wie vorangehend beschrieben, im Allgemeinen
von kristalliner Natur, fließfähig, rauh
und resistent gegenüber
Blockierungen. Diese Agglomerate können gelagert, gehandhabt,
dosiert und abgegeben werden, wobei sie ihre strukturelle Integrität erhalten.
Die Agglomerate haben auch eine sehr wünschenswerte und beständige Größe und Größenverteilung.
Vielleicht am wichtigsten ist, dass die kristallinen Agglomerate
der vorliegenden Erfindung eine ausreichende Stärke aufweisen, um es ihnen
zu ermöglichen,
gehandhabt und falsch benutzt zu werden. Zur gleichen Zeit bleiben
die Agglomerate weich genug, um während der Dosierung ausreichend
zerkleinert zu werden, um so eine annehmbar feine Partikelfraktion
bereitzustellen. Im Allgemeinen haben die Agglomerate eine Stärke, die
von zwischen ungefähr 50
mg und ungefähr
5000 mg und am bevorzugtesten zwischen ungefähr 200 mg und ungefähr 1500
mg reicht. Die Brechstärke
wurde mit einem Seiko TMA/SS 120C Thermomechanischen Analysegerät, erhältlich von Seiko
Instruments, Inc. Tokyo, Japan, durch Verwendung der vom Hersteller
erhältlichen
Verfahren getestet. Es sollte beachtet werden, dass die in dieser
Weise gemessene Stärke
durch die Qualität
und das Ausmaß der
hier beschriebenen interpartikulären,
kristallinen Bindung beeinflusst wird. Die Größe der Agglomerate spielt jedoch
auch eine Rolle in den gemessenen Brechstärken. Im Allgemeinen benötigten größere Agglomerate
mehr Kraft, um zu zerbrechen als kleinere Partikel.
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Wenn
in Übereinstimmung
mit dem in Beispiel 1 beschriebenen Protokoll hergestellte Agglomerate durch
Verwendung eines Pulver-Inhalators, wie er in der auf die Schering
Corporation übertragenen
WO 94/14492 beschrieben ist, auf 100 μg/Inhalation dosiert werden,
wurde ausreichend heftige Kraft erzeugt, um die Agglomerate genügend aufzubrechen,
um den gewünschten
Grad von freien Medikamentpartikeln mit einer Größe von ungefähr 6,8 μm oder weniger
hervorzubringen. Selbstverständlich
ist das Maß der
Kraft, das erzeugt werden muss, während die Agglomerate dispensiert
werden, abhängig
von der inneren Bindungsstärke
der Agglomerate. Je größer die
Bindungsstärke,
desto größer ist
die Menge der Kraft, die benötigt
werden wird, um eine annehmbar feine Partikelfraktion hervorzubringen.
Die Agglomerate der vorliegenden Erfindung sind, obwohl zu stark
und zu stabil für
bestimmte Inhalatoren, nichtsdestotrotz in anderen käuflich erhältlichen Inhalatoren
brauchbar, und eine annehmbar feine Partikelfraktion entsteht, wenn
sie von diesen abgegeben wird. Solche Inhalatoren beinhalten, ohne
Beschränkung,
den Inhalator von Schering, wie er oben bestimmt ist, Diskhaler
(Allen & Hanburys),
Accuhaler (Allen & Hanburys),
Diskus (Glaxo), Spiros (Dura), Easyhaler (Orion), Cyclohaler (Pharmachemie),
Cyclovent (Pharmachemie), Rotahaler (Glaxo), Spinhaler (Fisons),
FlowCaps (Hovione), Turbospin (PH&T),
Turbohaler (Astra), EZ Breath (Norton Healthcare/IVAX), MIAT-HALER (Miat),
Puvinal (Chiesi), Ultrahaler (Fisons/Rhone Poulenc Ro rer), MAG-Haler
(GGU), Prohaler (Valois), Taifun (Leiras), JAGO DPI (JAGO), M L
Laboratories' DPI
(M L Laboratories).
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Der
Inhalator muss in der Lage sein, ausreichend Kraft zu erzeugen,
um das Agglomerat, welches auch immer verwendet wird, aufzubrechen,
um so eine annehmbar feine Partikelfraktion zu erzeugen. Daher muss
ein Agglomerat, das eine Brechstärke
von 1000 mg, wie in der hier beschriebenen Weise gemessen, aufweist,
in Verbindung mit einem Inhalator verwendet werden, der ausreichend
Kraft aufwenden kann, um sicherzustellen, dass sich eine mindestens
10%ige feine Partikelfraktion in jeder Dosis aus. ihm ergibt.
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Wie
in 1 gezeigt, wurden Agglomerate aus Mometason:wasserfreier
Laktose mit einem Verhältnis von
1:5,8 (bezüglich
des Gewichts) mit 50% relativer Feuchtigkeit bei 25°C sowohl
vor als auch nach der Überführung umgesetzt.
Der durch die nicht unterbrochene Linie (I) dargestellte Graph zeigt
die Feuchtigkeitsaufnahme der Agglomerate beim Umsetzen mit Feuchtigkeit,
bevor die Agglomerate in die kristalline Form überführt werden. Die Feuchtigkeit
wird sehr schnell bis zu einem Maximalwert absorbiert. An diesem
Punkt findet die Überführung in
die kristalline Form statt. Als Ergebnis dieser Überführung wird tatsächlich Wasser
ausgestoßen
und der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt sinkt. Werden ebenso Agglomerate,
die überführt wurden,
Feuchtigkeit ausgesetzt, können
sie eine kleine Menge Feuchtigkeit absorbieren, jedoch ist die Feuchtigkeitsaufnahme
danach niedrig. Siehe die unterbrochene Linie (II). Unter anderem
zeigt 1 die entstehende Stabilität der Agglomerate, die in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung gebildet werden.
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Die
Entdeckung und die Verwendung der ansteigenden Bindungsstärke der
kristallinen Agglomerate sind wegen einer Anzahl von Gründen bedeutend.
Als erstes sind die entstehenden Agglomerate fließfähig, stabil
und in der Lage, zweckmäßig gehandhabt
und verpackt zu werden. Zweitens stellen die Agglomerate die notwendige
Homogenität
und Schüttdichte
bereit, um es ihnen zu ermöglichen,
beständig
in das Dosierungsloch eines Inhalators sogar in besonders kleinen
Dosen geladen zu werden. Auf diese Weise können die kristallinen Agglomerate
genau dosiert, ausgewogen und verabreicht werden. Dies wird treffend
in 2 gezeigt. Wenn das Verfahren der vorliegenden
Erfindung mit Laktose alleine durchgeführt wurde, und wenn Feuchtigkeit
zu der Laktose vor der Agglomerierung gegeben wurde, zeigten die
entstehenden Laktoseagglomerate, dass sie zu weich zum Handhaben
sind. Bedeutende Probleme würden
sich so beim wiederholten Dosieren verwirklichen. Diese gleichen
Ergebnisse wurden beobachtet, wenn Mischungen aus Medikament und Laktose
vor der Agglomeration mit Feuchtigkeit umgesetzt wurden.
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Tatsächlich wurde
beim Formulieren einer Charge in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung wie in Beispiel 1 beschrieben wasserfreie Laktose verwendet,
die schon überführt worden
war. Diese Tatsache war zu der damaligen Zeit nicht bekannt. Als
das sich ergebende Agglomerationsprotokoll nicht die gewünschten
Ergebnisse hervorbrachte, wurde die Ursache untersucht. Die vorherige Überführung der
Laktose wurde nachträglich
entdeckt. Daher ist es wichtig, den konvertierbaren amorphen Gehalt
des Medikaments und/oder des Bindemittels in diesem Zustand bis
nach der Bildung von Agglomeraten wie hier beschrieben zu erhalten.
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In
einem weiteren ebenfalls in 2 dargestellten
Experiment wurden Agglomerate, die Mometason enthalten, vor dem
Stabilisierung mit Feuchtigkeit in einen Inhalator gefüllt. Das
Endprodukt war nicht stabil und sorgte für schlechte Dosisbereitstellung
wegen der hochgradigen Blockierung in der Düse des Inhalators und an anderen
Stellen. Wenn die gleichen Agglomerate, die ein Medikament enthalten,
durch Umsetzen mit Feuchtigkeit, wie hier erörtert, stabilisiert wurden,
waren die entstehenden Agglomerate hart, fließfähig und leicht handhabbar.
Die innere Bindungsstärke
war erhöht,
was zweckmäßige Handhabungseigenschaften
ermöglichte.
Dennoch blieben die Agglomerate weich genug, um eine annehmbar feine
Partikelfraktion hervorzubringen.
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Die
vorliegende Erfindung führt
zu einem höheren
Grad an Dosierungseinheitlichkeit. Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurden
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung hergestellte Agglomerate in 10 Inhalatoren
geladen, wie in der vorgenannten WO 94/14492 beschrieben wurde.
Die Inhalatoren wurden eingestellt, um 100 μg des Mometasonfuroats pro Inhalation
freizusetzen. Mometasonfuroat wurde in einem Verhältnis von
1:5,8 zu wasserfreier Laktose (680 μg Gesamtagglomerat) bereitgestellt
und wurde wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellt.
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TABELLE
1. Dosiseinheitlichkeit
im Verlauf der angegebenen Anzahl von Inhalationen (Emittierte Dosis)
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Die
emittierte Dosis wurde durch Verwendung eines Dosiseinheiten-Beprobungsapparates
für Trockenpulver-Inhalatoren ähnlich dem
in Pharmaceutical Forum, Band 20, Nr. 3, (1994) S. 7494 beschriebenen bestimmt.
Die emittierte Dosis wurde durch Verwendung eines Trenntrichters,
der an einem Ende an einen Filter aus gesintertem Glas befestigt
war, bei einer Luftflussrate von 60 l/min für insgesamt 4 Sekunden gesammelt.
Das Medikament wurde dann in einem Lösungsmittel gelöst und durch
Verwendung einer HPLC wie im Fachbereich bekannt ist analysiert.
Durch eine nochmalige Überprüfung von
Tabelle 1 wird klar deutlich, dass von einer ersten Inhalationsdosis
bis zur 120sten große
Beständigkeit
vorliegt. Zusätzlich
ist die Beständigkeit von
Inhalator zu Inhalator bedeutend höher, als man normalerweise
erwarten würde.
Vielleicht am wichtigsten ist, dass der Durchschnitt über alle
120 Dosen für
10 Inhalatoren große
Beständigkeit
zeigt. Diese Zahlen zeigen auch an, dass sehr wenig Material während der
Dosierung verloren geht. Auf diese Weise sind Blockierungen und
Dosierungsprobleme, die vom Befüllen
des Dosierungslochs herrühren,
verringert.
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Die
feine Partikelfraktion (als ein Prozentsatz der Gesamtdosis), die
aus diesen emittierten Dosen herrührt, wurde auch getestet (Tabelle
2). Die feine Partikelfraktion (≤ 6,8 μm) wurde
bei einer Flussrate von 60 l/min durch Verwendung eines Mehrstufen-(5-stufig)
Flüssigkeitsimpingers
bestimmt, der von Copley Industries (Nottingham) LTD hergestellt
wurde.
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Die
gemessene feine Partikelfraktion aus jedem Inhalator war größer als
10%, und zusätzlich
außerordentlich
einheitlich von der ersten Dosis bis zur Dosis 120.
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Ein
Mehrstufen-Impinger erlaubt es einem, den Bruchteil von Partikeln
einer bestimmten Größe in jeder
seiner verschiedenen Stufen zu messen. Wie in Tabelle 3 dargestellt,
herrscht große
Einheitlichkeit zwischen Dosis 1 und Dosis 120 in Bezug auf die
kumulative feine Partikelfraktion, die geringer als die 13 μm, geringer
als 6,8 μm,
geringer als 3,1 μm
und geringer als 1,7 μm
sind (ist).
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Letztlich
sind die Agglomerate der vorliegenden Erfindung, wie in den 3 und 4 gezeigt,
sehr haltbar. 4 stellt die Kontrolle dar.
In diesem Fall zeigt sie graphisch den Prozentsatz des verabreichten
Gewichts oder die emittierte Dosis in Gewichts-% von 10 Inhalatoren über jeweils
120 Dosen. Die verwendeten Inhalatoren waren der vorangehend identifizierte
Pulver-Inhalator von Schering, und die Dosen betrugen 100 μg Mometasonfuroat
mit einem Bindemittel aus wasserfreier Laktose, die wie in Beispiel
1 beschrieben hergestellt wurden. 3 zeigt
die gleichen Daten für
identisch konfigurierte Inhalatoren, nachdem diese aus einer Höhe von ungefähr 122 cm
(48 Inches) auf eine harte Oberfläche fallen gelassen wurden.
Ein Vergleich der in den 3 und 4 dargestellten
Ergebnisse zeigt, dass insgesamt sehr wenig Veränderung gezeigt wurde.
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Die
vorliegende Erfindung hilft, einen noch nie da gewesenen Grad an
Einheitlichkeit der Agglomerate sicherzustellen, der die Schwankung
bei der Dosierung wie vorangehend gezeigt beträchtlich verringerte. Zum Beispiel
wird ein bestimmter Prozentsatz des Bindemittels beginnen, sich
in eine kristalline Form zu überführen, wenn
Feuchtigkeit vor dem oder während
der Agglomeration zugeführt
wird. Das Maß der
Kristallbildung kann von Partikel zu Partikel deutlich schwanken.
Als ein Ergebnis können
die Größe des Agglomerats
und die physikalische Stärke
der interpartikulären
Bindung stark schwanken. Zusätzlich
kann der Binder tatsächlich beginnen,
zu zerfallen, und dies würde
Bindungen erzeugen, die zu stark sind. Dies überträgt sich unmittelbar auf die
Dosenvariabilität
während
der Inhalation und auf eine Variabilität im Hinblick auf die feine
Partikelfraktion des verabreichten Medikaments. Die vorliegende
Erfindung überwindet
dieses Problem und stellt effizient einheitliche Agglomerate zur
Verfügung,
die einfach herzustellen, zu lagern, zu handhaben und zu verabreichen
sind.
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BEISPIELE
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Beispiel 1:
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Um
die Qualität
und Einheitlichkeit des Produktes sicherzustellen, waren die Umgebungsbedingungen beim
Handhaben und Herstellen von Agglomeraten in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung wie folgt:
- • Mikronisierung von Mometason
und Laktose: 21°C ± 2° und 20%
RF ± 5
- • Lagerung
von mikronisierter Laktose: 21°C ± 2° und weniger
als 15% RF
- • Vermischen
des Pulvers und Agglomerierung: 21°C ± 2° und 20% RF ± 5
- • Überführung von
Pulveragglomeraten: 25°C ± 2° und 50 RF ± 5
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Ein
Patterson-Kelley V-förmiger
Mixer, der mit einem Intensivierelement mit Stiften („pin intensifier bar") ausgerüstet war,
wurde in einem Reinraum aufgebaut, in dem die Temperatur und die
Feuchtigkeit auf 21°C
bzw. 20% RF reguliert waren. Die Hälfte der mikronisierten wasserfreien
Laktose wurde in den V-Mixer gegeben. Das mikronisierte wasserfreie
Mometasonfuroat wurde als nächstes
zugegeben. Dann wurde der Rest der mikronisierten wasserfreien Laktose
zugegeben.
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Der
V-Mixer wurde für
5 Minuten mit einer Rotationsgeschwindigkeit von ungefähr 24 UpM
eingeschaltet. Als nächstes
drehte der V-Mixer für
3 Minuten, wobei das Intensivierelement mit Stiften ("pin intensifier bar") in der ersten Minute
mit einer Stiftspitzengeschwindigkeit von ungefähr 9 Meter/Sekunde eingeschaltet war.
Das Mischprotokoll wurde dann wiederholt.
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Proben
wurden von rechts, von links und vom Boden des V-Mixers entnommen, um die Mischeinheitlichkeit
durch Verwendung eines Einzeldosis-Probenentnahme-Stechhebers ("thieve") zu testen.
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Um
diese Mischung zu agglomerieren, wurde ein Siebschüttler in
einem Reinraum aufgebaut, in dem die Temperatur und die Feuchtigkeit
auf 21°C
bzw. 20% RF reguliert waren. Dreißig (30) Maschensiebe, Pfannen
und Behälter
aus rostfreiem Stahl wurden mit 70% Alkohol gewaschen und getrocknet.
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Sieb-/Pfannen-Kombinationen
wurden zusammengebaut und auf dem Schüttler platziert. In jede Garnitur
aus 12 Inch, 30-Maschensieb
und Pfanne wurden 200 g der Mischung aus Mometason:wasserfreier
Laktose in einem Verhältnis
von 1:5,8 (Medikament:Bindemittel) gegeben. Die Pulvermischung wurde
auf dem Siebverteilt, so dass das Niveau der Pulvermischung niedriger
war als die Kante des Siebrahmens. Die Sieb/Pfanne(-Kombination) wurde
auf der Siebhalteplatte des Schüttlers platziert.
Eine Siebabdeckung aus rostfreiem Stahl wurde auf dem obersten Sieb
platziert.
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Dann
wurde der Zeitgeber auf 10 Minuten eingestellt und das Gerät angeschaltet,
so dass sich ein exzentrisches zirkuläres Schütteln mit einer exzentrischen
Kreisbahn von einem Inch bei einer Geschwindigkeit von ungefähr 280 UpM
ergab. Die Sieb/Pfanne(-Kombination) wurde außerdem mit einer Rate von 150
Klopfern/Minute angestoßen,
um das Material durch das Sieb zu messen. Das Verfahren wurde gestoppt
und mehrere Pfannen vereinigt.
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Die
gebildeten Agglomerate wurden auf ein 20-Maschensieb geschüttet und
das Sieb wurde leicht angestoßen.
Das auf dem 20-Maschensieb zurückgehaltene
Material wurde verworfen.
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Die
Agglomerate, die das 20-Maschensieb passierten, wurden in geeigneten
Behältern
gelagert.
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Wenn
man bereit war, das Material zu überführen, wurden
die Agglomerate auf einem Tablett aus rostfreiem Stahl verteilt
und in einem Reinraum, der eine auf 25°C und 50% RF regulierte Temperatur
und Feuchtigkeit aufwies, für
24 Stunden umgesetzt. Die Agglomerate wurden dann vereinigt und
in einen geeigneten Container gegeben.
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Die
Schüttdichte
wurde durch Verwendung eines Vanderkamp-Klopfdichte („tap density")-Prüfgeräts, der
auf ein Klopfen eingestellt war, bestimmt. Die Partikelgrößenverteilung
der Agglomerate wurde durch Verwendung eines Malvern 2605L Partikelgrößen-Analysators
bestimmt.
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Beispiel 2:
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Drei
zusätzliche
Chargen wurden in Übereinstimmung
mit dem in Beispiel 1 allgemein beschriebenen Verfahren hergestellt.
Die Chargengröße und die
Verhältnisse
von Medikament zu Bindemittel sind unten in Tabelle 4 dargestellt:
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TABELLE
4. REPRODUZIERBARKEIT
VON MOMETASON:LAKTOSE-AGGLOMERATEN
-
Wie
leicht anerkannt werden wird, wurde trotz variierender Verhältnisse
von Bindemittel und Medikament ebenso wie auch trotz variierender
Batchgrößen ein
hohes Maß an
Wiederholbarkeit hinsichtlich der Schüttdichte und Partikelgrößenverteilung
beobachtet. In diesem Zusammenhang bezieht sich die Partikelgröße eher
auf die Größe der Agglomerate
als auf die des partikelförmigen
Bindemittels und/oder Medikaments.