HU205711B

HU205711B - Process for producing pharmaceutical compositions with slow release, having polyester carrier containing alkylene oxide blocks, and for producing the carrier

Info

Publication number: HU205711B
Application number: HU873970A
Authority: HU
Inventors: Donald James Casey; Peter Kendrick Jarrett; Louis Rosati
Original assignee: American Cyanamid Co
Priority date: 1986-09-05
Filing date: 1987-09-04
Publication date: 1992-06-29
Also published as: IL83764A; EP0258780B1; DK462287A; EP0258780A2; DE3786309D1; KR880003985A; EP0258780A3; HUT52945A; NZ221647A; CA1283988C; AU7797087A; FI873840A0; GR3008526T3; DK462287D0; FI873840L; IL83764A0; BR8704648A; AU605172B2; FI873840A7; DE3786309T2

Description

A találmány tárgya eljárás alkilén-oxid-blokkokat tartalmazó poliészterek előállítására és felhasználására biológiailag aktív hatóanyagokat tartalmazó lassú felszabadulású gyógyszerkészítmények előállításához.

A108 933 és 98 394 számú közzétett európai szabadalmi bejelentésekben ABA típusú hármas blokkpolimereket ismertetnek. Ezeknél azonban az első esetben a blokk B tagja a második esetben a blokk A tagja eltér a jelen találmány szerinti blokkoktól. Ezeket a blokkpolimereket elsősorban sebészeti területen alkalmazzák a belőlük készült szálak előnyös rugalmassági tulajdonsága alapján.

A találmány szerinti eljárással előállított polimerek két, illetve három blokkot tartalmazó kopolimerek. A két blokkot tartalmazó polimer vagy AB blokkpolimer egyik első tagja poli(alkilén-oxid), a másik tagja pedig egy glikolsav-észterből és trimetil-karbonátből álló egység.

A hármas blokk vagy ABA blokk középső tagját úgy nyerjük, hogy egy etilén-oxid-homopolimer vagy etilén-oxid-ciklusos éter kopolimer két láncvégi hidroxilcsoportjának hidrogénatomját eltávolítjuk. A középső tagot úgy is nyerhetjük, hogy a következő (a) és (b) képletű éterekből

R (CH₂)_X-CH₂ (a) (CH₂)_y-CH (b)

- a képletben x jelentése 2-9 közötti szám, y jelentése 1-9 közötti szám és R jelentése 1-6 szénatomos alkilcsoport - nyert kopolimer két láncvégi hidroxilcsoportjáról távolítjuk el a hidrogénatomot.

A találmány oltalmi körébe tartozik egy lassú felszabadulása biológiailag aktív hatóanyagot, előnyösen szarvasmarha szomatotropin (bST) és ABA vagy AB blokk-kopolimert tartalmazó gyógyszerkészítmények előállítása is, ahol B poli(alkilén-oxid)-blokk és az (A) blokk lebomlani képes random kopolimer, amelyek

1) 1-6 szénatomos alfa-hidroxilsav ciklusos észteréből és

2) egy második ciklusos észterből úgy mint trimetilén-karbonátból állnak. Egyik előnyös polimer az, amelyben az első észtermonomer glikolid (glikolsavészter) és a második észtermonomer trimetilén-karbonát.

A blokkpolimerben a poli(alkilén-oxid)-koncentráciő 4-541%, előnyösen 4-301% a polimer teljes tömegére számítva és a glikolid és a trimetilén-karbonát tömegaránya (45-68):(55-32) közötti érték. A B komponens átlagos molekulatömege 5000 és 20 000 közötti érték.

Az AB blokkpolimer első tagja, poli(alkilén-oxid) és második tagja az alfa-hidroxilsav - így pl. glikolsavészterből és trimetilén-karbonátból álló egység. Egy előnyös megvalósításnál a poli(alkilén-oxid)-blokk a kopolimer 5-25 t%-át alkotja. Egy másik előnyös megvalósításnál a poli(alkilén-oxid)-blokk átlagos molekulatömege 4000 és 30 000 közötti érték. Egy további előnyös megvalósításnál a poli(alkilén-oxid)-blokkot olyan poli(alkilén-oxid) alkotja, amelynek egyik láncvégén 1-6 szénatomos alkilcsoport és másik láncvégén hidroxilcsoport van.

A fenti megvalósítási formák különösen előnyös formája, amikor a poli(alkilén-oxid) etilén-oxid-homopolimer vagy etilén-oxid és egy ciklusos éter blokk- vagy random kopolimerje. Különösen előnyös megvalósítási forma ha a ciklusos éter az előzőekben specifikált (a) vagy (b) képletű ciklusos éter.

További előnyös megvalósítási forma, ha a poli(alkilén-oxid) az előző (a) és (b) képletű ciklusos éterek blokk- vagy random kopolimerje.

Még előnyösebb megvalósítási forma, ha biológiailag felszívódni képes (a továbbiakban bioabszorpciós) kettős blokkot alkalmazunk, amelynek belső viszkozitása 30 °C hőmérsékleten kloroformban vagy metilénkloridban mérve, 0,25-1,5 dl/g.

A hármas blokk-kopolimerben a középső blokkot úgy nyerjük, hogy az etilén-oxid-homopolimer vagy az etilén-oxidból és ciklusos éterből álló random vagy blokk-kopolimer mindkét végén lévő hidroxilcsoport hidrogénatomját eltávolítjuk. Egyik megvalósítási formánál a ciklusos éter vagy (a) vagy (b) képletű csoport, amelyekben x értéke 2-9, y értéke 1-9 és R jelentése

1-6 szénatomos alkilcsoport

Egy másik, találmány értelmében alkalmazható hármas blokk-kopolimer, amelynek középső blokkját úgy nyerjük, hogy egy fenti (a) képletű ciklusos éterből és (b) képletű másik ciklusos éterből álló random vagy blokk-kopolimer mindkét végén lévő hidroxilcsoport hidrogénatomját eltávolítjuk.

Egy további megvalósítási forma, amelynél a hármas blokk-kopolimer mindkét végén glikolsav-észterből és trimetilén-karbonátból nyert polimert tartalmaz. Egy különösen előnyös megvalósítási formánál a középső blokk a kopolimer teljes tömegének 5-25%-át teszi ki. Egy még előnyösebb kiviteli formánál a középső blokk átlagos molekulatömege 4000-30 000 közötti érték.

Különösen előnyös, ha bioabszorpciós hármas blokk-kopolimert alkalmazunk, amelynek belső viszkozitása 30 °C-on, 0,5 tf%-os kloroform vagy metilénklorid oldatban mérve, 0,25-1,5 dl/g közötti érték.

Vizes környezetben, az ABA vagy AB blokk-kopolimerekből álló hőre lágyuló hidrogélek meghatározott mértékig megduzzadnak és a velük elkevert kis vagy nagy molekulatömegű (>1000) biológiailag aktív anyag felszabadul. Ezen anyagok további nagy előnye, hogy teljesen lebomlani képesek és egy bizonyos idő elteltével az emberi szervezetből eltávoznak. Egy másik különösen előnyös tulajdonságuk, hogy hőre lágyulnak és ily módon ismert oldási vagy hőkezeléses eljárásokkal feldolgozhatók.

Az utóbbi időben a hidrogélek alkalmazása igen elterjedt különböző humán és állatgyógyászati területeken, így például kontakt lencsék, égési sebkötöző anyagok, vérrel és szövettel kompatibilis implantátumok, valamint biológiai hatóanyagok hordozójaként, gyógyszerkészítmények előállításánál.

Különösen a szabályozott felszabadulású hatóanyagok hordozójaként alkalmazzák a térhálósított hidrogé2

HU 205 711 Β leket nagy síkénél. Ezen ismert anyagoknak a hátránya azonban, hogy a térhálósítás következtében a feldolgozhatóságuk nem megoldott.

Ennek kiküszöbölésére kívántuk a lebomlani képes termoplasztikus tulajdonságú ABA és AB blokk-kopolimer hidrogéleket kifejleszteni. Ezen blokkokban a B blokk vízben oldható polimer, így például poli(alkilénoxid) és az A blokk glikolid (Gly) és trimetilén-karbonát (TMC) lebontható, random kopolimerje. A blokkkopolimer középső és szélső blokkja kémiailag inkompatibilis és így a kapott rendszer kétfázisú, amely Gly/TMC mátrixban diszpergált kristályos alkilénoxid-részekből áll. Vizes közegben a blokk-kopolimer szegmensei vizet vesznek fel, a különböző blokkok összetételétől és molekulatömegétől függő mértékben. A random Gly/TMC blokkok alacsony üvegátmeneti hőmérséklete, továbbá lehetővé teszi a mátrix könnyű deformálódását duzzadáskor, amely azért szükséges, hogy a duzzadáskor bekövetkező méretváltozások követhetők legyenek. A poli(alkilén-oxidok) poli(2-4 szénatomos oxidok). A B blokkban általában hi'droxilvégcsoportos poli(etilén-oxidokat), hidroxil-végcsoportos etilén-oxid- és propilén-oxid-kopolimereket és hidroxil-végcsoportos poli(etilén-oxid)-monometil-étereket alkalmazunk.

A találmány szerinti eljárással előállított, lassú felszabadulású gyógyszerkészítményeket adott esetben gyógyszerészetileg és gyógyászatilag elfogadható folyékony hordozóanyaggal elkeverve implantátumként vagy parenterális szuszpenzióként alkalmazzuk.

Polimerizációs eljárás

Az előzőekben ismertetett blokk-kopolimereket, beleértve az ABA kopolimereket is, a glikolid és trimetilén-karbonát folyadékfázisú, gyűrűnyitásos, speciálisan tisztított, kereskedelmi forgalomban kapható polietilénglikol, mint iniciátor jelenlétében végzett kopolimerizációjával állítjuk elő. A polimerizációs reakciót keverés közben 165 ’C hőmérsékleten végezzük, majd ha az olvadék a maximális viszkozitást elérte, a polimert szobahőmérsékletre hűtjük, és metilén-kloridos oldatból metanolba vagy etanolba való kicsapással tisztítjuk.

Vízfelvétel meghatározása

A fentiek szerint nyert polimert 60-100 ’C hőmérsékleten extrudálással 1,5 mm átlagos átmérőjű szállá alakítjuk, majd kb. 2,5 cm-es darabokra vágjuk és ionmentes vízbe helyezzük. Különböző időintervallumok után a vízből kiemeljük, a rátapadt vizet letöröljük és a vízfelvételt súlyméréssel meghatározzuk. Más módszer szerint a vízfelvételt nyomás alatti, 90 ’C-on végzett vagy polimer oldatból, öntéssel nyert filmen is meghatározhatjuk.

Gyártási eljárások

A) Oldatból való öntés

Alacsony forráspontú oldószerrel, így például metilén-kloriddal 20-50 t/tf% koncentrációjú oldatot készítünk és a metilén-kloridban oldhatatlan biológiailag aktív hatóanyagot, így például szarvasmarha szomatotropint (bST) adunk hozzá erőteljes keverés közben olyan mennyiségben, hogy azt a végső száraz készítmény 1-75 t%-ban tartalmazza. Az így nyert viszkózus iszapot -78 ’C-ra hűtött szerszámba öntjük. Kb. 15 perc elteltével a megfagyott tömböt (korongot) 3-4 napra hűtőszekrénybe tesszük az oldószer túlnyomó részének eltávolítására, a végső szárítást vákuumszárító szekrényben, szobahőmérsékleten végezzük. Az így nyert korongot ezután négyzetes darabokra vágjuk, vagy előnyösebben kriogén őrléssel 20 mesh méretű darabokra Őröljük. Ily módon nyerjük az implantátumként alkalmazható vagy injekciózható részecskéket

B) Koextrudálás

A fentiek szerint nyert polimert és a biológiailag aktív anyagot 60-115 ’C hőmérsékleten, laboratóriumi méretű extrúderen együtt extrudáljuk. A hatóanyag mennyisége 1-50, előnyösen 25-501%. Az extrudálással nyert, 1,5 mm átmérőjű szálat darabolással vagy kriogén őrléssel 20 mesh méretre aprítjuk, amely részecskék közvetlenül implantálásra vagy injekciózásra felhasználhatók.

In vitro felszabadulás meghatározása

0,5-2,5 g-os, biológiailag aktív hatóanyagot (például bST) tartalmazó polimer mintákat polipropilén kémcsőbe helyezünk és 30 ml fiziológiai körülményeket szimuláló 7,4 pH-jú foszfátpuffert adagolunk hozzá, majd lezárjuk. A kémcsövet ezután 37 ’C hőmérsékletű vízfürdőn 3-7 ford/perc sebességgel forgatjuk és periodikusan mintát veszőnk, amelynek helyére friss pufferoldatot adagolunk. A kivett mintákban biuret vizsgálattal meghatározzuk a teljes fehérjetartalmat. A fehérje - rézkomplexet 540 nm-en spektroszkóposan határozzuk meg, ismert mennyiségű fehérjével felvett kalibrációs görbéhez hasonlítva. Előnyösen úgy járunk el, hogy naponta lecseréljük a teljes pufferoldatot és friss puffenel ismételten feltöltjük, majd az így eltávolított oldatot vizsgáljuk.

In vivő felszabadulás meghatározása

A bST-t tartalmazó polimert 20 mesh finomságára őröljük és szójababolajban szuszpendáljuk és a kapott szuszpenziót hat hypox (hipofízisüktől megfosztott) patkányba injekciózzuk olyan mennyiségben, hogy minden állat 800 pg bST-t kapjon. Kontrollként kétszer hat hypox patkányt alkalmazunk. E kísérleti állatok első csoportjának (pozitív kontroll) naponta 80 pg bSTt adunk 10 napon át, a másik csoport naponta vizes pufferoldatot kap injekció formájában (negatív kontroll). A kiértékeléshez mérjük mindhárom csoport súlygyarapodását a 10 napos periódus alatt.

A találmányt a következő példákkal közelebbről illusztráljuk.

1. példa

Az anyagok tisztítása

DL-laktid: 1 kg DL-laktidot (Purac, Inc.) 1,5 órán át benzofenon-ketilen átdesztillált 1500 g toluolban

HU 205 711 Β visszafolyatás mellett melegítünk, a visszamaradó vizet a DL-laktidról Dean-Stark készülékben végzett toluol/víz azeotropos desztillációval távolítjuk eL Az így nyert száraz DL-laktid-oldatot szobahóinésékletre lehűtjük és egy éjszakán át hűtőszekrényben tároljuk. A kikristályosodó DL-laktidot ezután gyorsan szűrjük, szobahőmérsékleten vákuumban szárítjuk, kihozatal 84%.

Polietilénglikol-8000.^- 160 gpolietilénglikol-8000-et (PEG 8000)

1600 ml metanolban oldunk, majd a katalizátorszennyeződésektől megtisztítjuk és metanollal kezelt, anionos és kationos ioncserélő gyantakeverékkel töltött oszlopon (Amberlite MB-3, Rohm and Haas Co., PA, USA) ionmentesítjük. Eluálás után a PEG-et hűtőszekrényben kikristályosítjuk, majd szűrjük és levegőn 2 órán át szántjuk. Az így nyert anyagot ezután még 1600 g acetonből ismételten átkristályosítjuk, szűrjük és vákuumban szobahőmérsékleten szárítjuk. Polimerizáciő előtt a kívánt mennyiségű PEG-et még egyszer vákuumban 70 °C hőmérsékleten foszfor-pentoxidon szántjuk. A PEG-20 000-et és PEG-14 000-et hasonlóképpen tisztítjuk.

Pluronic F68: A Pluronic F68-at a fentiekhez hasonlóan tisztítjuk, kivéve az acetonos átkristályosítási lépést A metanolból átkristályosított Pluronic F68-at szűrés és szárítás után polimerizáció előtt szintén a fentiekben leírtak szerint szárítjuk.

Pluronic P105: a Pluronic P105-öt szintén a PEG-nél leírtak szerint tisztítjuk. A metanolos oldatból az anyagot forgó bepárlőval nyerjük ki és a még visszamaradt metanolt vákuumban való szárítással távolítjuk el. Acetonos átkristályosítást nem alkalmazunk és polimerizáció előtt az anyagot vákuumban 50 °C hőmérsékleten foszfor-pentoxidon szárítjuk.

Polietilénglikol-metil-éter: az 5000 névleges molekulatömegű polietilénglikol-monometil-étert a PEGnél leírtak szerint tisztítjuk.

2. példa (GlylTMC)-(PEO 14 000)-(Gly/TMC) hármas ABA

Copolymer (GlyIPEOlTMC: 34141125) előállítása

250 ml-es lombikba bemérünk 50 g (0,0036 mól) Peg-14 000-et, vákuumszárító szekrénybe helyezzük és egy éjszakán át 70 °C-on foszfor-pentoxidon szárítjuk, majd kivesszük és nitrogénatmoszférában hozzámérünk 25 g (0,21 mól) glikolidot és 25 g (0,24 mól) trimetil-karbonátot, megolvasztjuk és nitrogénatmoszférában. elkeveqűk. Az így kapott monomer keveréket ezután szintén nitrogénatmoszférában gyorsan egy keverővei ellátott reaktorba tesszük át 165/C-on és injekciós tű segítségével hozzáadagolunk 0,16 ml (4,940^-4) ón-oktaátot, majd a polimer keveréket kb. 3 órán át kb. 40 ford/perc sebességgel 165 °C-on keverjük. Ezen idő alatt érjük el a maximális viszkozitást. Ezután a polimert eltávolítjuk a reaktorból, szobahőmérsékletre lehűtjük és 42,8 g-nyi mennyiségét 250 ml metilén-kloridban feloldjuk és gyorsan kevert 3000 ml etanolba csepegtetve kicsapjuk. A kapott anyagot szűrjük, súlyállandőságig szárítjuk. Kihozatal 96%, belső viszkozitás 0,5%-os kloroformos oldatban 30 ’C-on:

0,38 dl/g. NMR-vizsgálat alapján az összetétel 34/41/26 Gly/PEO/IMC, Tg érték: ll^eC,op (Tm): 59 ’C.

3-14. példa

A 2. példában leírtak szerint eljárva különböző polimereket állítottunk elő különböző PEG-ekből kiindulva, amelyek adatait az 1. táblázatban foglaljuk össze. A legtöbb Gly/PEO/IMC hármas blokkpolimerben a kiindulási Gly/IMC arány 60/40. Az így kapott polimerek szélső blokkjainak Tg értéke maximális (9 ’C) és a szokásos szerves oldószerekben oldható. A kapott anyag differenciál scanning kalorimetriás (DSC) mérése egyértelműen kimutatja a fázisok szétválását. A gumiszerű szélső blokkok Tg értéke (7-16 ’C) igen közel áll a 60/40 arányú random Gly/IMC polimerek Tg értékéhez, továbbá a kristályos POE szegmens Tm értéke csak 5-10 ’C-kal csökkent.

15. példa (Gfy/TMC)-(PEO-8000)-(GlyfTMC) ABA, (GlyIPEOlTMC) 5916/35 előállítása

117,0 g (1,01 mól) glikolidot és 71 g (0,7 mól)trimetilén-karbonátot, 12 g PEG-8000-et és 0,33 ml (1,040^-3 mól) ón-oktaátot a 2. példában leírtak szerint összekeverünk és 165 ’C hőmérsékleten 36-40 ford/perc mellett 1,5 órán át keverünk. A kapott terméket kinyerjük, adatait az 1. táblázat tartalmazza.

16. példa (Gly/TMC)-(PEO-8000)-Gly/TMC) ABA (GlyIPEOlTMC: 54/8/38) előállítása

110,4 g (0,95 mól) glikolidot, 73,6 g (0,72 mól) trimetilén-kaibonátot, 16 g PEG-8000-et és 0,32 mól (9,9640^-4 mól) ón-oktaátot a 15. példában leírtak szerint polimerizálunk. A kapott polimer tulajdonságait az

1. táblázat tartalmazza.

17. példa (Gly/TMC)-(PEO-8000)-Gly/TMC)

ABA,(GlyIPEOlTMC: 54H0136) előállítása 108 g (0,93 mól) glikolidot, 72,0 g (0,71 mól) trimetilén-karbonátot 20 g PEG-8000-et és 0,32 ni (9,9640^-4 mól) ón-oktaátot a 15. példa szerint polimerizálunk. A kapott polimer tulajdonságait az 1. táblázat tartalmazza.

18. példa (Glyldl-Lact)-(PEO-8QOQ)-(Glyldl-Lact)ABA, (GlylDl-LactlPEO: 36154110) előállítása

54,0 g (0,46 mól) glikolidot, 81 g (0,32 mól) dl-laktidot, 15 g PEG-8000-et és 0,32 ml (9,9640^-4 mól) ón-oktaátot a 2. példában leírtak szerint polimerizálunk. A kapott anyag tulajdonságait a 2. táblázat tartalmazza.

HU 205 711 Β

1. táblázat

Glikolid/PEQ/TMC polimerek

Példa száma	Bemért keverék (Gly/PEO/TMC) t% π	PEG ιοί. tömeg	η belső viszkozitás	Gly/PEO/TMC Összetétel t% (NMR)	Tg (’C)	Tm (’C)
Polimerizálás után	Kicsapás után	Polimerizálás után	Kicsapás után
3	25/50/25	14000	-	0,40 (CHCb)	-	30/43/27	-	-
4	32/50/18	14000	-	0,45 (CH₂C1₂	-	31/54/15	-	-
5	48/20/32	14000	-	0,45 (CHCb)	-	49/19/32	16	57
6	54/10/36	14000	-	0,34(CH₂Cl₂	-	55/11/34	12	54
7	42/30/28	14000	0,45 (CH₂C1₂)	0,45 (CH₂C1₂	—	44/29/27	15	58
8	42/30/28	8000	0,40 (CH₂C1₂)	0,38 (CH₂C1₂	—	43/31/26	16	55
9	48/20/32	8000	0,42 (CH₂C1₂)		48/21/31		14	55
10	54/10/36	8000	0,46 (CH₂C1₂)	0,33 (CHCb)	50/10/40	50/8/42	10	53
11	54/10/36	20000	-	-	-	-	7	47
12	48/20/32	20 000	-	-	-	-	6	52
13	42/30/28	20000	-	-	-	-	11	54
14	57/5/38	8000	0,41 (CHCb)	0,38 (CHCb)	57/5/38	58/5/37
15	58/6/36	8000	0,42 (CHCb)	0,40 (CHCI3)	59/6/35	59/6/35
16	55/8/37	8000	0,44 (CHCb)	0,42 (CHCb)	53/8/39	54/8/38
17	54/10/36	8000	0,45 (CHCb)	0,40 (CHCb	54/10/36	54/10/36

19. példa (Gly/l-Lact)-(PEO-800)-(Glyll-Lact)ABA: (Glyll-LactIPEO: 2716518) előállítása 53,2 g (0,42 mól) glikolidot, 130,8 g 1-laktidot, 16 g 35 PEG-8000-et és 0,05 ml (1,56^10^-4 mól) ón-oktaátot a 15. példában leírtak szerint polimerizálunk. A kapott anyag tulajdonságait a 2. táblázat tartalmazza.

20. példa (l-Lact/TMC)-(PEO-8000)-(l-Lact/TMC)ABA, (l-Lact/TMCIPEO: 4314918) előállítása 88 g (0,61 mól) 1-laktidot, 96 g (0,94 mól) trimetilén-karbonátot, 16 g PEG-8000-et és 0,31 ml (97,74· 10'⁴ mól) ón-oktaátot a 15. példában leírtak szerint polimerizálunk. A kapott anyag tulajdonságait a 2. táblázat tartalmazza.

21. példa (Gly/dl-Lact)-(PE-20 OOO)-(GlylDl-Lact) ABA, (Gly/dl-Lact/PEO: 21/25/54) előállítása 25 g (0,17 mól) dl-laktidot, 25 g (0,21 mól) glikolidot, 40 50 g PEG-20 000-et és 0,16 ml (4,94· IH⁴ mól) ón-oktaátot a 2. példában leírtak szerint polimerizálunk. A kapott anyag tulajdonságait a 2. táblázat tartalmazza.

2. táblázat

PEO középső blokkok és különböző szélső blokkokat tartalmazó terpolimerek η Belső viszkozitás Összetétel t% (NMR)

Példa száma	Bemért keverék	PEG mól. tömeg	Polimerizálás után	Kicsapás után	Polimerizálás után	Kicsapás után	Tg	Tm
18	Gly/dl-laktid/ PEO: 36/54/10	8000	0,49 (CHCI3)	0,35 (CHC1₃)	36/54/10	36/54/10	-	-
19	Gly/l-laktid/ PEO: 27/65/8	8000	0,73 (CHCb)	—	27/65/8	—	36	—
20	1-Laktid/TMC/ PEO: 44/48/8	8000	0,56 (CHCb	—	43/49/8	—	0	—
21	Gly/dl-laktid PEO: 25/25/50	20000	—	0,43 (CHCb	—	21/25/54	42	57

HU 205711 Β

22. példa

A 3., 4. és 21. példa szerinti polimerek duzzadást tulajdonságai

A 3. példa szerinti polimerből 20 t/tf%-os metilénkloridos oldatot készítünk és filmet öntünk belőle. Az 5 oldószert egy éjszakán át elpárologtatjuk és szobahőmérsékleten vákuumban egy éjszakán át szárítjuk a filmet. A 4. és 21. példa szerinti polimerekkel ugyanígyjárunk el, majd a kapott filmeket 37 ’C hőmérsékletű vízbe helyezzük és keveq'ük. 24 óra elteltével a 10

3. és 4. példa szerinti polimerek és 3 nap után a 21. példa szerinti polimer egyaránt emulziót képez.

23. példa 15

A 7. példa szerinti polimer duzzadást tulajdonsága (Gly/PEOITMC: 44/29/27)

1,5 g 7. példa szerinti polimert 110 ’C-on 1,5 mm átmérőjű szállá extrudálunk és kb. 2,8 cm-es darabokra vágjuk. A kapott mintákat szobahőmérsékletű ionmen- 20 tesített vízbe tesszük, majd bizonyos időnként a mintákat kiemeljük, letöröljük és megméquk. A vízfelvételi értéket a 3. táblázat tartalmazza. Az egyensúlyi állapot (23213%) 1280 perc után áll be.

Hasonlóan jártunk el a 7. példa szerinti polimer 4 25 mintájával (12*40,6 mm) is. A kapott eredményeket a

3. táblázat tartalmazza. A vízfelvétel nagyobb értéke a nagyobb felület/térfogat arányának tudható be.

3. táblázat

A 7. példa szerinti polimer vízfelvétele szál- és filmalakban mérve

Szál	Film
Idő • (perc)	h₂o^afelvétel %	Idő (perc)	felvétel %
5	31,1	5	136,7
18	60,9	22	238,7
32	89,3	35	271,0
45	107,9	63	279,5
65	133,6	81	282,2
90	158,2	216	279,1
118	183,7	363	253,5
148	204,3	1560	266,3
179	223,3
1155	237,6
1280	235,5

& (Tömeg, duzzaddás után) - (tömeg, száraz) tömeg, száraz

24. példa

Különböző hidrogélek duzzadása

Különböző Gly/PEO/TMC és egy Gly/dl-laktíd/PEO hidrogél vízfelvételét határoztukmeg (4. táblázat). Améréseket szobahőmérsékleten, ionmentesített vízben végeztük Az egyensúlyi állapot 4 vagy 5 nap után állt be.

4. táblázat

Polimerek duzzadást tulajdonságai

PEO-tartalom
Példa száma	Polimer	PEG mól. tömeg	(t%)	H₂O-felvétel, %	Teg -
14	Gly/PEO/TMC	8000	5	27,9+5,4¹³	13 nap
10	Gly/PEO/IMC	8000	8	124,1+7,4¹³	lnap
10	Gly/PEO/IMC	8000	10	11,3+0,9¹²	4
18	Gly/dl-lactide/PEO	8000	10	9,911,3^13,5	5
9	Gly/PEO/TMC	8000	21	163,0+1,8¹²	4
8	Gly/PEO/TMC	8000	31	224,5+15,1¹²	4
6	Gly/PEO/TMC	14000	11	125,814,5¹³	- 4
5	Gly/PEO/TMC	14000	19	164,9111,2¹³	4
7	Gly/PEO/TMC	14000	29	235,913,1¹³	17 óra
7	Gly/PEO/TMC	14000	29	260,8+10,3³·⁶	20 óra
11	Gly/PEO/TMC	20000	10	61,010,5¹²	4
12	Gly/PEO/TMC	20000	20	169,010,8¹²	4
13	Gly/PEO/TMC	20 000	30	289,2+5,6¹²	4

l=szál (10 mm* 1,5 mm átmérő) 4-nem lett meghatározva

2- közvetlen a polimerizált termék 5-13 nap után sem egyensúlyi

3- ismételten kicsapott 6-film (12*4*0,6)

A 4. táblázat adatai alapján néhány általánosítható észrevételt tehetünk. Az egyensúlyi állapot elérésének ideje függ aminta formájától és (7. példa, szál vagy film), értéke csökken a PEO-tartalom növekedésével.

Az adatok szórásán belül az egyensúlyi vízfelvétel lineáris a PEO-tartalom 5-301% értékénél, és észrevehető összefüggés nem állapítható meg a mőltömeg változásá60 val kapcsolatban (a 8000-20 000-es tartomány esetében).

HU 205 711 Β

Fontos különbséget mutat a 10. és 18. példa szerinti polimer. Mindkettőnek közel azonos a PEO 8000 tartalma, a 10. példa szerinti ismételten kicsapott minta egyensúlyi vízfelvétele (1 nap után) 124%, míg a 18. példa szerinti polimeré 9,9% 13 nap után. A különbséget a két mátrix szerkezetében kimutatható eltérések okozzák. A 10. példa szerinti minta gumiszerű Gly/TMC mátrixa szabadon deformálódhat és így követheti a duzzadásnál bekövetkező méretváltozást. A 18. példa szerinti Gly/dl-laktid mátrix viszont üveges állapotú. Ez eredményezi az alacsony vízfelvételt (13 nap után sem érte el az egyensúlyi állapotot), míg a Gly/IMC megfelelően plasztifíkálódik.

25. példa (Gly/TMC) [Pluronic F68] (Gly/TMC) ABA (Gly/Pluronic F68ITMC: 5618139) előállítása

Több blokkból álló Copolimer

A Pluronic F68 (BASF Wyandotte, USA) 80 mól% poli(etilén-oxid) (PEO) és 20 mól% poli(propilénoxi) (PPO) hármas blokk kopolimerje, ahol a PPO a középső blokk és az átlagos molekulatömege 8400. A PEO-hoz hasonlóan ez a kopolimer is hidroxil-végcsoportokat tartalmaz, amelyeket a ciklusos éterek gyűfőfelnyitásos polimerizációjánál iniciátorként alkalmazhatunk.

82,2 g glikolidot, 12 g Pluronic F68-at, 55,2 g trimetil-karbonátot és 0,242 ml ón-oktaátot a 2. példa szerinti reaktorban 165 ’C hőmérsékleten 40 ford/perc mellett 1,5 órán át keverünk. Jellemzői a következők:

η belső (CHCfe): 0,40, összetétel 56/8/36 Tg: 14 ’C, Tm 42 ’C

26. példa (Gly/TMC) [Pluronic P105] (Gly/TMC) ABA (Gly/Pluronic P105ITMC: 56/9135) előállítása

Több blokkból álló Copolimer

A Pluronic P105 (BASF, Wyandotte, USA) 50 mól% PEO és 50 mól% PPO hármas blokk kopolimerje, ahol a középső blokkot a PPO alkotja és az átlagos molekulatömege kb. 6500. A PEO-hoz hasonlóan ez is hidroxivégcsoportokat tartalmaz, amelyek iniciátorként szolgálnak a ciklusos éterek gyúfűnyitásos polimerizációjánál.

g glikolidot, 36 g trimetilén-karbonátot, 10 g Pluronic P105-öt és 0,19 ml ón-oktaátot az előző példában leírtak szerint polimerizálunk, és a 2. példa szerint kinyerjük. A kapott polimer tulajdonságai a következők:

η belső (CHCfe): 0,35, összetétel 56/9/35.

27. példa (PEO)-(GlylTMC) AB (Gly/PEO/TMC: 57/6137)

Kettős blokkból álló kopolimer előállítása

A PEO-5000 polietilénglikol-metil-éter (Aldrich Che. Co.) molekulatömege kb. 5000, egyik végén hidroxilcsoport a másik végén metil-éter-csoport végződéssel. Ily módon ez is alkalmas ciklusos éterek gyűrűnyitásos polimerizációjának iniciálására, AB kettős blokkpolimerek előállítására.

84,6 g glikolidot, 54,4 g trimetilén-karbonátot, 10 g PEO 5000-et és 0,242 ml ón-oktaátot a 25. példa szerint polimerizálunk, majd kinyerjük. A kapott polimer tulajdonságai a következők:

η belső (CHCI3): 0,42, összetétel: 57/6/37,

Tg: 12 ’C,Tm:59 'C.

28. példa

Teofillin in vitro felszabadulása (a hidrogél 301% hatóanyagot tartalmaz)

10. példa szerinti (Gly/PEO/TMC, 50/8/42) hidrogélt és teofilünt elkeverünk és 80 ’C-on extrudáljuk (a teofillin tartalom 30 t%). 2000 ml-es Erlenmeyer-lombikba beadagolunk 0,2939 g hidrogél készítményt, 882 ml foszfátpuffert (pH 6,89) és mágneses keverővei keverjük, majd gyorsan 39 ’C hőmérsék-letű vízfürdőbe helyezzük és folytatjuk a keverést. Apufferoldatot egy perisztaltikus pumpa segítségével cirkuláltatjuk az UV-spektroszkóp küvettáján keresztül, így kimutatva a felszabadult teofillin mennyiségét 284-287 pm-nél mért abszorpcióval. A kapott eredményeket az 5. táblázat tartalmazza. A felszabadulási görbe a mátrix típusú készítmények tipikus görbéjének felel meg, azaz a felszabadulás mértéke lineáris az idő négyzetgyökével. Ha a kapott értékeket az idő négyzetgyökének függvényében ábrázoljuk, kimutatható, hogy a felszabadulás a teljes tartomány 85-90%-os részén lineáris.

V. táblázat

Teofillin felszabadulása, 10. példa szerinti hidrogél, 30% hatóanyag-tartalom

Idő (perc) %-os	felszabadulás
8	9,3
13	18,7
18	24,0
23	30,7
30	36,0
36	40,0
51	52,0
66	61,3
81	68,0
96	73,3
lll	77,3
141	84,0
186	89,3
249	93,3
429	97,3
819	98,7
1149	100,0

29-31. példa

Teofillin felszabadulása 10. példa szerinti hidrogél és 20,10 és 51% hatóanyag-tartalom esetében A vizsgálatot a 28. példában leírtak szerint végeztük a 10. példa szerinti hidrogél és 2,10 és 51% hatóanyagtartalom esetében. Mindhárom koncentráció esetében a felszabadulás hasonló volt és a teofillin teljes mennyisége felszabadult 13-15 óra alatt.

HU 205711 Β

32. példa

Teofillin felszabadulása a 14. példa szerinti hidrogél és 5t% hatóanyag-tartalom, esetében A14. példa szerinti hidrogél esetében a felszabadulás sokkal lassúbb, mint a 10. példa szerinti hidrogél esetében, a különbség a két polimer duzzadást tulajdonsága különbségének tudható be. A10. példa szerinti hidrogél, a nagyobb PEO-tartalom következtében, a 124 t%-os egyensúlyi vízfelvételt 24 órán belül éri el, míg a 14. példa szerinti polimer, amely csak 51% PEO-tartalmú, 13 nap alatt csupán 28t% körüli vízfelvételt mutat

6. táblázat

Teofillin felszabadulás a 14. példa szerinti hidrogél és 5t% hatóanyag-tartalom estében

Idő (óra) %-os	felszabadulás
0,5	2,0
1,12	2,3
4,65	2,4
7,6	2,6
10,6	3,4
25,15	6,7
46,15	7,3
63,15	7,9
82,15	8,2

33-44. példa bST in vitro felszabadulása 37 ’C-on pH=7,4-nél A kísérletnél különböző összetételű hidrogélek (7.

táblázat) esetében mértük a bST felszabadulását A kapott eredmények azt mutatják, hogy a bST felszabadulása a hidrogél növekvő PEO-tartalmával nő. Mint azt már az előzőekben említettük, a nagyobb PEO-tartalom esetében nő az egyensúlyi vízfelvétel értéke, amely viszont gyorsabb bST diffúziót tesz lehetővé a duzzadt gélen keresztül. Egyéb más tendenciák is mutatkoznak, amelyek a 7. táblázat adataiból kitűnnek.

így például megállapítható, hogy a hidrogél előállítási eljárása is befolyásolja a felszabadulás mértékét Azt tapasztaltuk, hogy az extrudálással előállított szálak esetében a felszabadulás mértéke kisebb, mint az öntött filmek esetében. Az öntött filmek gyakran tartalmaz10 nak különböző üregeket és a szerkezet a szárítás alatt lamellás lesz. Ez viszont nagyobb fajlagos felületet eredményez adott térfogathoz viszonyítva, ami az 1 nap után mért nagyobb felszabadulásban mutatkozik me|.

Észrevehető különbség viszont nem mutatható ki a különböző molekulatömegű PEO-ok esetében és ez összefügg az előzőekben már említettekkel, azaz, hogy a PEG molekulatömege a duzzadást tulajdonságot nem befolyásolja. Kimutattuk azt is, hogy a felszabadulás mértéke befolyásolható a készítényekhez kevert különböző adalékanyagokkal. Keveréket készítettünk bSTből, 10. példa szerinti hidrogélből és Gly/L-laktidból (40/60, η beIső-0,50) q 25/50/25 arányban és extrudáltuk. A kapott anyag in vitro felszabadulása kb. 2/3-a volt a hidrogélének. A nem duzzadó Gly/L-laktid polimer bekeverése csökkenti a PEO-tartalmat és csökkenti a hidrogél vízfelvételét. Afelszabadulás mértékét vízben oldható töltőanyagok bekeverésével növelhetjük. így például ha az előzőekben említett keverékhez szorbitot adunk, a mért felszabadulás mértéke nagyohb lesz, mint az eredeti hidrogélé. A vízben oldható anyag ugyanis a mátrixból kioldódik és a visszamaradó porőzusabb anyag lehetővé teszi a hatóanyag gyorsabb felszabadulását

7. táblázat bST in vitro felszabadulása 37 °C-on, pH=7,4-nél

Példa száma	Polimer (pld.)	PEG móltömeg	PEG t%	bST %	Eljárás C)	1	2	Nap 3 4	5	6
33	10	8000	8	25	se	76,9	78,5				79,1
34	10	8000	8	25	EX	22,1	30,2	-	—	31,2	32,7
35	10	8000	8	25^A	EX	14,4	17,1	-	—	20,2	20,2
36	10	8000	8	25^B	EX	38,0	41,9	-	—	—	36,9
37	9	8000	21	25	SC	75,6	78,8	—	—	—	77,8
38	8	8000	31	25	se	76,0	88,2	77,4	—	-	89,2
39	6	14000	11	25	SC	60,2	67,4	66,4	—	—	77,9
40	5	14000	19	25	SC	75,0	76,6	-	—	-	79,0
41	7	14000	' 29	25	SC	84,0	84,7	—	—	—	86,7
42	11	20 000	10	25	EX	—	37,6	—	—	58,6	-
43	12	20000	20	25	EX	61,9	78,9	-	—	78,8	-
44	13	20 000	30	25	EX	39,6	61,2	-	-	85,5	-

A-Keverék (25% bST/501% 10. példa szerinti gél) (251% Gly/L- laktid), q_b-0,5

B=Keverék (251% bST/251% 10. példa szerinti gél) 251% szorbit (251% Gly/L-laktid), q_b-0,5 C=Ex: extrudált SC-oldatból öntött

HU 205 711 Β

45. példa bSTin vitro felszabadulása 37 °C-on,pH=9,4-nél A bST gyorsított felszabadulását vizsgáltuk a 26.

példa szerinti polimer esetében. Mintát készítettünk 30 t% bST tartalom mellett extrudálással. A vizsgálat 5 szerint a bST felszabadulása 22 órán át folyamatos.

46. példa bSTin vitro felszabadulása 37 °C-on,pH=9,4-nél A bST gyorsított f elszabadulását vizsgáltuk a 27. példa szerinti polimer esetében, 40 t% bST tartalom mellett. A felszabadulás 22 órán át folyamatos volt.

47-48. példa bSTin vitro felszabadulása hypox patkányok esetében

Az in vitro felszabadulási görbék alapján két készítmény esetében vizsgáltuk az in vivő felszabadulást. A kapott eredményeket a 8. táblázat tartalmazza. A kísérletet az előzőekben leírtak szerint végeztük Mindkét készítmény esetében megfigyelhető a kísérleti állatok növekedése a 10 napos .vizsgálati idő alatt

8. táblázat

In vivő mérési eredmények 251% bST tartalmú őrölt készítmények esetében

Példa száma	PEO%	PEO mól. tömeg	0-3 nap	Tömeggyarapodás (g) O-7 nap	0-10 nap
47	10	8000	5,6±l,0	10,0±l,4	12,3±1,5
48	A	A	8,8±0,86	13,8±1,9	15,6±2,0
		B
		Kontroll	8,6±1,3	15,8±1,3	25,5±1,7

A-33 t%-os keverék (10. példa) t%-os keverék (Gly/lak. 40/60, η belső-0,5)

B-10 injekció (80 pg/nap)

Claims

SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Eljárás AB kettős és AB A hármas blokk-kopolimerek előállítására, azzal jellemezve, hogy B poli(alkilénoxid)-blokkpolimerként 4-54 tömeg% mennyiségben 2-4 szénatomos alkilén-oxid-kopolimert vagy (CH2)_x-CH2 általános képletú o' ciklusos éterből - a képletben xjelentése 2-9 közötti R I szám - és (CH2)y-CH általános képletű ciklusos éterből ^x O^z

- a képletben y jelentése 1-9 közötti szám és R jelentése 1-6 szénatomos alkilcsoport - nyert polimert vagy 2-4 szénatomos alkilén-oxidból és valamely említett ciklusos éterből nyert polimert A blokkpolimerként 2-6 szénatomos alfa-hidroxilsav ciklusos észteréből és trimetilén-karbonátból nyert lebomlani képes random kopolimerrel kopolimerizálunk.
2. Az 1, igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az AB kettős blokk-kopolimer esetében B blokként poli(etilén-oxidot) és A blokként glikolsav-észterből és trimetilén-karbonátból álló kopolimert alkalmazunk.
3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a B blokk-kopolimert 5-25 t% mennyiségben alkalmazzuk.
4. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy B poli(alkilén-oxid)-blokként 4000-30 000 molekulatömegű polimert alkalmazunk.
5. Az 1. igénypont szerinti eljárás az ABA hármas blokk-kopolimer előállítására, azzal jellemezve, hogy B középső blokként vagy etilén-oxid-homopolimer vagy etilén-oxid és egy fenti ciklusos éter blokk vagy random kopolimerjét alkalmazzuk, amelynek két szélső hidroxilcsoportján lévő hidrogénatomot eltávolítottunk.
6. Eljárás lassú hatóanyag-felszabadulású gyógyszerkészítmények előállítására, azzal jellemezve, hogy a hatóanyagot valamely, 1. igénypont szerint nyert AB kettős vagy az ABA hármas blokk-kopolimerrel összekeverjük és adagolásra alkalmas gyógyszerkészítménnyé alakítjuk.
7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan ABA hármas blokkpolimert alkalmazunk, amelyben az A polimer glikolidból és trimetilén-karbonátból nyert kopolimer.
8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy B polimerként poli(etílén-oxid)-ot vagy poli(etilén-oxid)-propilén-oxid-kopolimert alkalmazunk.
9. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy hatóanyagként szarvasmarha szomatotropint vagy teofillint és olyan ABA hármas blokkpolimert alkalmazunk, amelyben a B polimer 4-54 t% mennyiségben 6000-25 000 molekulatömegű polietilén- oxid).
10. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy olyan ABA hármas blokkpolimert alkalmazunk, amelyben az A polimer glikolid és trimetilén-karbonát polimerje.