DE4342092A1 - Langwirkende Injektionssuspension und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft langwirkende Injektionssuspensionen, die therapeutische wirksame Peptide als physiologisch verträgliche, röntgenamorphe Salze geringer Löslichkeit enthalten sowie ein Verfahren zur Herstellung.

Peptide sind therapeutisch oft nur nach parenteraler Injektion sicher und mit hoher Bioverfügbarkeit anwendbar, da sie nach oraler Gabe durch enzymatischen Abbau zerstört werden, nasal ebenfalls häufig nur wenige Prozent der applizierten Dosis resorbiert werden und dermal gar keine Resorption erfolgt.

Da Peptide im Organismus nur eine geringe Halbwertszeit besitzen, muß die parenterale Gabe von peptidischen Arzneimitteln, z. B. LHRH-Analogen, wie den sogenannten Superagonisten und LHRH-Antagonisten täglich erfolgen, um den gewünschten Effekt zu erzielen, der bei beiden Substanzen in der Suppression von LH und FSH besteht. In der Folge wird bei Männern die Produktion von Testosteron und bei Frauen die Produktion von Estradiol unter einen bestimmten Sollwert gesenkt.

Man spricht von chemischer Kastration.

Unter LHRH-Analogen versteht man sowohl Superagonisten wie beispielsweise Goserelin (INN) oder Triptorelin (INN), als auch Antagonisten, wie beispielsweise Antide (INN) oder Ganirelix (INN).

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, lang wirkendende LHRH- Analoge in Formulierungen zu verarbeiten, die einen Depot- Effekt aufweisen. So beschreibt beispielsweise GB 2 052 258 eine Formulierung, die LHRH-Analoge in Depot-Injektions­ formen aus dem Zinksalz des Peptids, Sesamöl und Aluminiumstearat enthält. Der Unterschied zwischen Superagonisten und Antagonisten besteht darin, daß im Falle der Superagonisten eine Feedback Mechanismus zur Wirkung führt, der in den ersten Wochen der Therapie mit einer unerwünscht hohen Hormonliberation verbunden ist, dem sogenannten Flair up, dem mit Zusatzmedikamenten entgegengewirkt werden muß. Im Fall der Antagonisten dagegen, zu denen das Cetrorelix (INN) gehört, tritt der pharmakologische Effekt sofort auf, es gibt kein Flair up. Die dauerhafte Senkung der Blutspiegel der Sexualhormone ist eine Standardtherapie in der palliativen Behandlung des Prostatakarzinoms und des Mammakarzinoms zur Reduzierung des Tumorwachstums bei sexualhormonabhängigen Tumoren sowie eine kurative Therapie bei Endometriose. Die LHRH- Superagonisten und die Antagonisten sind chemisch Nona- oder Dekapeptide.

Ein in obiger Indikation wirksamer LHRH-Antagonist ist Cetrorelix, ein Dekapeptid der Aminosäuresequenz Ac-DNal- DpCl-Phe-DTrp-Ser-Tyr-DCit-Leu-Arg-Pro-D-Ala-NH2. Das Dekapeptid selber ist instabil und nicht kristallisierbar. Synthese und pharmakologische Eigenschaften sind in EP 299 402 beschrieben. Als physiologisch verträgliches Salz wurde das Cetrorelixacetat identifiziert. In präklinischen und klinischen Studien zeigte sich, daß die wäßrige Lösung des Cetrorelixacetates täglich appliziert werden mußte, um den Hormonspiegel an Testosteron bzw. Estradiol bis zur nächsten Injektion im nötigen Maße zu senken. Eine Verlängerung der Applikationsintervalle war auch mit überproportional hohen Dosen nicht möglich, wobei für die chronisch Kranken und nicht hospitalisierten Patienten bereits ein einwöchiges statt tägliches Applikationsintervall ein Fortschritt wäre.

Stand der Technik bei der Anwendung von LHRH Analogen ist die tägliche Applikation der Lösung wasserlöslicher Salze als Injektionslösung oder die mehrfach tägliche nasale Anwendung von Buserelinacetat als Nasentropfen (Suprefact nasal) oder von dem bisher nur in der USA im Handel befindlichen Nafarelinacetat als Nasentropfen. Wie vorhergehend beschrieben, bringen diese Arzneiformen für den Patienten die Notwendigkeit der häufigen Anwendung mit sich. Injektionen können lediglich vom Arzt verabreicht werden, die Nasentropfen müssen mehrmals täglich angewendet werden. Beide Arzneiformen sind schlecht geeignet für die Behandlung chronischer Erkrankungen.

Die Herstellung einer Depot-Formulierung von Cetrorelix- Embonat durch Microverkapselung ist in DE-OS 42 23 282.1 beschrieben. Arzneiformen mit längeren Anwendungs­ intervallen sind Implantate. So kann monatlich ein Goserelinacetat enthaltender Zylinder aus einem biologisch abbaubaren Poly(Milchsäure-glykolsäure)-Copoloymeren implantiert unter die Haut den Testosteronspiegel effektiv senken (Zoladexdepot). Die monatliche Injektion einer Suspension von biologisch abbaubaren Polymerpartikeln, die den Wirkstoff Leuproelinacetat enthält, senkt den Sexualhormonblutspiegel gleichfalls effektiv über diese Zeit (Enantone Monatsdepot).

Beide Depotformen sind in den folgenden Patenten bzw. Patentanmeldungen beschrieben. Ihre offensichtlichen Nachteile neben dem Vorteil der langen Applikationsintervalle werden im Folgenden dargestellt:

EP 0058481 beschreibt die Zusammensetzung und die Herstellung der unter dem Warenzeichen Zoladex® im Handel befindlichen Implantate. Der Nachteil der Darreichungsform liegt in dem teuren Verfahren zur Herstellung der Zylinder durch die speziell benötigten Extrusionsmaschinen und die Verpackungsmaschinen, die die Zylinder in extra konstruierte Spritzen mit extrem dicken Kanülen einsetzen. Die Gestalt des Zylinders mit 1 mm Durchmesser und mehreren mm Länge führt bei der Implantation beim Patienten zu starken Schmerzen und Hämatomen. Eine weniger schmerzhafte Darreichungsform ist wünschenswert.

EP 0052510 beschreibt die Zusammensetzung und Herstellung von Mikropartikeln mit beispielsweise Nafarelinacetat. In Gegenwart von chlorierten Kohlenwasserstoffen wird der Wirkstoff in Poly(milchsäuren, glykolsäure)copolymere inkorporiert. Die Verwendung der chlorierten Kohlenwasserstoffe ist bei dieser Zusammensetzung unvermeidbar, da die eingesetzten Polymere mit dem in vivo nötigen Biodegradationsverhalten sich nur darin lösen. Nachteilig sind die hohen Restlösemittelgehalte in den derart hergestellten Arzneiform von ≈ 1000 ppm. Nach neueren Erkenntnissen sind chlorierte Kohlenwasserstoffe kanzerogen, der Restlösemittelgehalt in Rohstoffen und Arzneimitteln wird nach dem aktuellen Vorschlag für das Europäische Arzneibuch heute mit <50 ppm limitiert (Pharm Europa, Vol 4, No. 1, March 1992). Das Verfahren hat im weiteren den Nachteil, daß die Ausbeute an Wirkstoff, der tatsächlich in Mikrokapseln inkorporiert ist, klein ist durch Verluste von Peptid in der Wasserphase, die in dem Verfahren unverzichtbar ist.

Die Senkung der Restlösemittelgehalte unter diesen Grenzwert, der für die Arzneimittelsicherheit anzustreben ist, ist, wenn überhaupt, nur mit aufwendigen Nachbehandlungsmethoden möglich. So hat die Firma Syntex ein Verfahren angemeldet zur Restlösemittelreduktion mit unterkritischem CO₂ angemeldet.

DE 40 23 134 A1 wendet ein ähnliches Inkorporierungsverfahren eines Peptides wie oben beschrieben in biologisch abbaubare Polymere vom Typ der Poly(milchsäure, glykolsäure)copolymere an, wobei nach dieser Anmeldung statt der Inkorporierung des Peptidacetatsalzes in den Polyester zur Reduzierung der bei diesen Verfahren großen Wirkstoffverluste ein wasserunlösliches Peptidsalz eingesetzt wird. Als wasserunlösliche Peptidsalze werden Pamoate, Tannate, Stearate und Palmitate genannt. Das Verfahren hat, wie bereits geschildert, den Nachteil des zwingenden Einsatzes von kanzerogenen Kohlenwasserstoffen und die Problematik physiologisch unakzeptabler Restlösungsmittelgehalte an Dichlormethan oder Chloroform.

Andere Ausführungen der Inkorporierung wiederum wasserlöslicher Peptidsalze enthält EP 145240. In einem komplizierten Prozeß wird über multiple Emulsionen der Wirkstoff mit deutlichen Ausbeuteverlusten aus wäßrigen Wirkstofflösung in biologisch abbaubare Poly(milchsäuren, glykolsäuren)copolymere inkorpiert, wobei wieder die nachteiligen chlorierten Kohlenwasserstoffe verwendet werden.

Nach EP 505 966 wird Buserelinacetat über die Sprühtrocknung einer chlorierten Kohlenwasserstoffe enthaltenden Wirkstoff-Polymerlösung in Poly(milchsäure, glykolsäure)copolymere eingebettet wird. Dieses Verfahren hat wiederum den Nachteil der Verwendung der kanzerogenen Chlorkohlenwasserstoffe als Lösemittel.

Bei der Verwendung von Chlorkohlenwasserstoffen sind nicht nur die hohen Restlösemittelmengen in der Arzneiform von Nachteil, sondern unter ökologischen Gesichtspunkten die Verwendung dieser Lösemittel an sich, die Entsorgungsprobleme für die chlorierten Kohlenwasserstoffe aus dem Herstellbetrieb und Gefahren für die Mitarbeiter mit sich bringen.

Nach WO 9214449 werden leichtlösliche Peptide wie Wachstumshormone in z. B. Laurinsäure inkorporiert durch Mischen von Wirkstoff mit Laurinsäure, Aufschmelzen und Vermahlen der Mischung auf 100 µm Teilchen nach der Abkühlung. US 5137669 stellt in gleicher Weise mit Cholesterol und Cholesterolderivaten Depot formen für LHRH- Agonisten her, mit dem Ziel der Injektion dieser Paritkel als Suspensionen zur verzögerten Wirkstoffabgabe. Beiden Zubereitungen ist gemeinsam, daß sie die Trägermaterialien für die längere Wirkstoffabgabe benötigen und nur in einem aufwendigen Prozeß injizierbare Präparate erhalten. Die Verträglichkeit der Fettdepots, ihre Zuverlässigkeit und die reproduzierbare Freisetzung des Wirkstoffes konnte bisher nicht nachgewiesen werden. Im Falle von Fetteinbettungen kann es an der Applikationsstelle zu Nebenwirkungen in Form von Einkapselungen führen, die bei einer chronischen und über mehrere Jahre dauernden Behandlung nicht tolerierbar sind.

Für Bromocriptinmesilat, einen sehr schwer retardierbaren Wirkstoff, wurde nach DE 34 30 852 ein neuer Polyerster als Polyolester von z. B. Glukose mit Milchsäure und Glykolsäure synthetisiert, um das gewünschte Wirkstofffreisetzungsprofil zu erreichen. In diesem Fall mußte eine umfangreich und teure Entwicklung und toxikologische Prüfung durchgeführt werden, um eine Depotform herzustellen mit ausreichender Wirkdauer, da offensichtlich keine einfachere und billigere Arzneiform das gleiche Ziel erreichen konnte.

Die Embonsäure (4,4-Methylen-bis(3-hydroxy-2-naphthasäure) wird in der Galenik gern eingesetzt, um schwerlösliche Salze von Arzneistoffen zu formulieren. Diese schwerlöslichen Salze verweilen daher länger im Körper und ermöglichen eine Depotwirkung des Arzneimittels. (Römpps Chemie-Lexikon, Stuttgart 1976, S. 1007)
Überraschenderweise wurde mit der erfindungsgemäßen Zubereitung ohne Einsatz biologisch abbaubarer Polymere oder Fette eine unerwartete Wirkdauerverlängerung und Wirkungsverbesserung gefunden. Es verlängerte sich nicht nur die Wirkdauer, gemessen durch die Zeitdauer der Hormonsupppression, sondern darüber hinaus ließ sich beobachten, daß das Tumorwachstum überproportional unterdrückt wurde.

Die experimentelle Durchführung erfolgte nach folgender Versuchsvorschrift:

Hemmende Wirkung am DMBA (7,12-Dimethylbenz[a]-antracen)­ induzierten Mammacarcinom der Sprague-Dawley-Ratte

Methode

Weiblichen Sprague-Dawley-Ratten (Tierdiät: Altromin R, Wasser ad libitum) werden im Alter von 50 Tagen 20 mg 7,12- Dimethylbenz[a]-antracen in 1 ml Olivenöl gelöst mittels Schlundsonde peroral verabreicht. Das Auftreten der Tumore wird durch wöchentliches Abtasten der Tiere verfolgt. Etwa 90% der Tiere entwickeln zwischen dem 35. und 70. Tag nach der Induktion Tumore, die sich für einen Therapieversuch eignen.

Das Tumorgewicht wurde nach der Methode von Druckrey, H., Steinhoff, D., Nakayama, M., Preussmann, R., Anger, K. (1963), Experimentelle Beiträge zum Dosis-Problem in der Krebs-Chemotherapie und zur Wirkungsweise von Endokan, Dtsch. Med. Wschr. 88 : 651, bestimmt.

Die Methode wurde durch Vergleich der durch Palpation bestimmten Tumorgewichte mit den durch direkte Wägung bestimmten Tumorgewichten (nach dem Herausschneiden der Tumoren) validiert.

Der Korrelationskoeffizient betrug 0,98. Nachdem die Gesamtmasse der Tumoren etwa 1 g erreicht hatte, wurden die Tiere randomisiert und je 7 Tiere auf Kontroll- und Behandlungsgruppe aufgeteilt.

Die Behandlung begann unmittelbar danach durch subcutane Injektion der Testsubstanzen.

Der hormonelle Status der Tiere wurde mittels eines vaginalen Zellabstrichs, der mit Methylenblau gefärbt wurde, bestimmt und gemäß Jones TC, Mohr U, Hunt RD, (1972): The genital system, in: Monographs on pathology of laboratory animals sponsered by the international life science institute (Springer, NY, London) ausgewertet.

Die Versuchsergebnisse finden sich in Abb. 1 dargestellt.

Die Kurve des Tumorgewichts für die unbehandelten Kontrolltiere zeigt eine ungehemmte Zunahme. Die Kurven 1 (*) und 2 ⊖ zeigen die Behandlung mit Cetrorelix-Acetat in zwei unterschiedlichen Trägern. Die ausgezogene Kurve 3 zeigt die drastische Abnahme des Tumorgewichts nach Behandlung mit Embonat.

Da hier nur die Behandlung mit einer Einzeldosis erfolgte, wächst der Tumor weiter, da die Behandlung mit einer Einzeldosis nicht geeignet ist, sämtliche Tumorzellen abzutöten.

Bei der erfindungsgemäßen Zubereitung handelt es sich um ein röntgenamorphes Präzipitat des Dekapeptides Cetrorelix als Embonsäuresalz. Die wäßrige Suspension dieses Prazipitates in gegebenenfalls isotonisierende Zusätze enthalten kann, zeigte im Tiermodell eine deutliche Wirkverlängerung gegenüber der wäßrigen Lösung des Peptides Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Wirkdauer etwa gleich lang war wie die einer Injektionssuspension, die das Peptidembonatpräzipitat in einem biologisch abbaubaren Polymer als Poly(milchsäuren, glykolsäuren) copolymer enthielt. Dieses Ergebnis war besonders deshalb unerwartet, da wie oben dargelegt, bisher nur sehr aufwendige Depotarzneiformen, die den Wirkstoff meistens in biologisch abbaubaren Polymeren enthalten, eine ausreichend lange Wirkdauer besitzen.

Dieser Befund war auch aus dem Grund überraschend, da nach J.Pharm Pharmavol. 47, 878-883 (1985), Phyrimetamin, ein 2,4 Diaminopyrimidinderivat, nach subkutaner Injektion bei Mäusen im Vergleich zu seinem Embonsäuresalz keinen Unterschied im pharmakokinetischen Verhalten, Plasmaspiegelverlauf und AUC zeigte. Ebenso hatte nach oraler Gabe Imipramin·HCl keinen Unterschied zu 3 Imipraminembonat gezeigt (Indian Journal of Physiology and Pharmacology 25, (4), 331-338 (1989). Kristalline Injektionssuspensionen von nicht peptidischen Arzneistoffen wie Prednisolon oder Triamcinolon sind als Depotform bekannt, ebenso die kristalline Insulinzinksuspension bei der Behandlung des Diabetes. Insulin besteht aus 51 Aminosäuren. Diese letztgenannten Formen sind alle kristallin, während die erfindungsgemäße Darreichungsform nach der röntgendiffraktometrischen Analyse amorph ist. Die Teilchengröße der erfindungsgemäßen Formulierung liegt zwischen 80 µm und 125 µm. Ein Cetrorelix-Embonat mit einer Teilchengröße unter 20 µm zeigte einen schlechteren Retard- Effekt als die erfindungsgemäße Formulierung. Ebenso zeigte ein Cetrorelix-Embonat mit einer Teilchengröße von mehr als 125 µm einen schlechteren Retard-Effekt als die erfindungsgemäße Formulierung.

Beispiel 1

Im äquimolaren Verhältnis von Peptid (berechnet als freie Base) zu Embonsäure werden eine wäßrige, Alkali im Überschuß enthaltende Lösung von Embonsäure mit der essigsauren Cetrorelixacetatlösung vereinigt, wobei die Embonsäure als gelbe Kristalle präzipiert. Bei Zugabe von verdünnter Natronlauge bis pH 7-7,5 löst sich die Embonsäure und fällt mit dem Dekapeptid als weißes Cetrorelixembonatsalz der molaren Zusammensetzung Peptid: Embonsäure 2 : 1 (Mol/Mol) aus der Niederschlag wird abfiltriert, mit H₂O gewaschen und getrocknet.

Beispiel 2

Cetrorelixacetat und Embonsäure werden äquimolar in Dimethylacetat gelöst und die Lösung in Wasser getropft. Der weiße Niederschlag des Cetrorelixembonates Peptid: Embonssäure 2 : 1 (Mol/Mol) wird abfiltriert und getrocknet.

Beispiel 3

Cetrorelixacetat und Embonsäure werden im Molverhältnis 1 : 1,6 in einem Gemisch aus Dimethylacetamid und gegebenenfalls Wasser gelöst und die Lösung in Wasser getropft. Der gelbe Niederschlag wird abfiltriert und getrocknet. Der erhaltene Niederschlag wird mit 70% Ethanol angeteigt, bei 35°C getrocknet und durch ein Sieb mit der Maschenweite 80 bis 125 µm gesiebt.

Beispiel 4

Zur wäßrig ethanolischen Lösung des Peptidacetates wird die alkalische Embonatlösung im Molverhältnis Peptid: Embonsäure 2 : 1 zugegeben. Der weiße Niederschlag wird abfiltriert und getrocknet. Der getrocknete Niederschlag wird mit 50%igem Ethanol befeuchtet, im Vakuumtrockenschrank getrocknet und gesiebt. Das weiße Produkt enthält das 2 : 1 Peptidembonatsalz (Mol/Mol).

Beispiel 5

Zur wäßrig-ethanolischen Lösung des Peptidacetates wird die alkalische Embonatlösung im Molverhältnis Peptid: Embonsäure 1 : 1,6 zugegeben. Der gelbe Niederschlag wird abfiltriert und getrocknet. Der getrocknente Niederschlag wird mit 50%ige Ethanol befeuchtet, im Vakuumtrockenschrank bei 35°C getrocknet und gesiebt. Das gelbe Produkt enthält das 2 : 1 Peptidembonatsalz (Mol/Mol) neben dem Überschuß gelber Embonsäure.

Versuche zur Wirkdauer im Tier:

Suspensionen der Präzipitate wurden männlichen Ratten subkutan in der Dosis 0,5 mg Cetrorelix/kg Körpergewicht appliziert und nach der Applikation als Maß für den Effekt des Peptides der Testosteronplasmaspiegel bestimmt. Die Wirkung des Cetrorelix besteht in der Senkung des Testosteronspiegels. Als Referenz wurde eine Injektionssuspension mitgeprüft, die nach DE 40 23 134 A1 hergestellt wurde und das Peptidembonat in Poly(milchsäure, glykoolsäure)copolymeren enthielt. Die Wirkdauer einer nicht retardierten Cetrorelix Darreichungsform wurde über die Prüfung der wäßrigen Lösung des Cetrorelixacetates bestimmt.

Abb. 3 zeigt den Testosteronspiegelverlauf über 300 h, der an männlichen Ratten nach Application der wäßrigen Lösung des Cetrorelixacetates (D-20761) resultierte. Der Effekt der Testosteronsupprenssion ist 6 h nach der Applikaiton erreicht. Die Suppression unter 1 ng/ml bleibt bei zwei Tieren 24 h, bei drei weiteren Tieren bis 48 h oder zwei Tagen nachweisbar.

Abb. 2 zeigt den Testosteronspiegel über 300 h an vier Tieren (Nr. 11-14) nach Applikation der gleichen Dosis Cetrorelix als Suspension des Cetrorelixembonates (D-20762) ohne viskose Zusätze, die entsprechend Beispiel 1 (D-20762) hergestellt wurde. Die Testosteronosuppression ist ebenfalls 6 h nach der Applikation erreicht, die Spiegel steigen bei einem Tier nach 192 h (acht Tagen) über 1 ng/ml, bei den drei weiteren Tieren hält er bis zum neunten Tag sicher an.

Abb. 4 zeigt die Testosteronspiegel über 350 h an vier Tieren (Nr. 31-34) nach Applikation der gleichen Dosis Cetrorelix als Suspensison des Cetrorelixembonates (D- 20762) als Mikropartikel, die entsprechend oben zitiertem DE 40 23 134 A1 hergestellt wurde. Die Testosteronsuppression ist ebenfalls 6 h nach der Applikation erreicht, die Spiegel steigen bei zwei Tieren nach ca. 150 h (sechs Tagen) über 1 ng/ml, bei den weiteren zwei Tieren bleibt die Suppression bis zum Versuchsabruch erhalten.

Abb. 5 zeigt den Testosteronspiegelverlauf von mit erfindungsgemäßen Embonat (Korngröße: 80 µm-125 µm) behandelten Ratten.

Im Vergleich der Abb. 2-4 gegenüber der Abb. 5 fällt der durch die erfindungsgemäße Formulierung erzielte Vorteil sofort auf.

Claims (11)

1. Schwerlösliches Salz eines LHRH-Analogen, dadurch gekennzeichnet, daß der Partikeldurchmesser der Teilchen zwischen 80 und 125 µm liegt.

2. Schwerlösliches Salz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Salzbildner Embonsäure eingesetzt wird.

3. Verwendung des schwerlöslichen Salzes gemäß Anspruch 1 zur Herstellung von Arzneimitteln.

4. Salz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als LHRH-Analoges das Cetrorelix verwendet.

5. Salz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als LHRH-Analoge Antide verwendet.

6. Salz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als LHRH-Analoge Ganirelix verwendet.

7. Salz gemäß den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Salzbildner Embonsäure eingesetzt wird.

8. Antide-Embonat, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Partikeldurchmesser zwischen 80 µm und 125 µm aufweist.

9. Ganirelix-Embonat, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Partikeldurchmesser zwischen 80 µm und 125 µm aufweist.

10. Cetrorelix-Embonat, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Partikeldurchmesser zwischen 80 µm und 125 µm aufweist.

11. Verwendung der Salze gemäß der Ansprüche 7 bis 9 zur Herstellung von Arzneimitteln.