непористые микросферы для парентерального введения, способ их получения и суспензия на основе данных микросфер

Формула изобретения

1. Твердая дозированная форма отсроченного выделения, включающая по меньшей мере одно фармацевтически активное вещество и по меньшей мере одно фармацевтически неактивное вещество-носитель, которое естественно присутствует в организме млекопитающего, отличающаяся тем, что она выполнена в виде непористых микросфер, имеющих диаметр 5 300 мкм, пригодных для введения путем парентеральной инъекции, причем вещество-носитель выбрано из группы веществ, которые являются стабильными в твердом состоянии, по меньшей мере до 60^oС, и растворяются медленнее в организме млекопитающего, чем фармацевтически активное вещество.

2. Форма по п. 1, отличающаяся тем, что диаметр микросфер составляет 10

100 мкм.

3. Форма по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит фармацевтически приемлемые добавки.

4. Форма по любому из пп. 1 3, отличающаяся тем, что указанный носитель выбран из веществ, которые являются стабильными в расплавленном состоянии, и фармацевтически активное вещество выбрано из веществ, химически стабильных в расплавленном веществе-носителе.

5. Форма по п. 4, отличающаяся тем, что носитель в микросфере выбран из группы веществ, состоящей из копростерина, гликоколевой кислоты, холестерина и эфиров холестерина.

6. Форма по п. 5, отличающаяся тем, что фармацевтически активное вещество в микросфере выбрано из группы веществ, которые действуют на центральную нервную систему, таких, как транквилизаторы, средства против болезни Паркинсона, средства против конвульсий и наркотики.

7. Форма по п. 5, отличающаяся тем, что фармацевтически активное вещество в микросфере выбрано из группы веществ, которые действуют на вегетативную нервную систему, таких, как противорвотные средства и гастрокинетические лекарства.

8. Форма по п. 5, отличающаяся тем, что фармацевтически активное вещество в микросфере выбрано из периферических сосудорасширяющих средств.

9. Форма по п. 5, отличающаяся тем, что фармацевтически активное вещество в микросфере выбрано из противогистаминных средств и антагонистов Н₂-рецепторов.

10. Форма по п. 5, отличающаяся тем, что фармацевтически активное вещество в микросфере выбрано из стероидов.

11. Форма по п. 5, отличающаяся тем, что фармацевтически активное вещество в микросфере выбрано из анальгетиков.

12. Способ получения дозированной формы с отсроченным выделением фармацевтически активного вещества, включающий расплавление фармацевтически неактивного вещества-носителя, диспергирование фармацевтически активного вещества в расплаве, распыление полученной дисперсии до мелких частиц и их замораживание, отличающийся тем, что при получении твердых непористых микросфер по п. 1 фармацевтически активное вещество диспергируют в расплавленном веществе-носителе в инертной атмосфере, дисперсию распыляют в виде тумана в замораживающей камере под давлением, в инертной атмосфере, при температуре (-15) (-50)^oС, полученные микросферы разделяют на фракции по размерам.

13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что микросферы разделяют на фракции по размерам таким образом, что более 70% микросфер имеют диаметр 70

130 от заданного значения диаметра.

14. Суспензия, предназначенная для введения путем парентеральной инъекции, состоящая из микросфер, распределенных в фармацевтически приемлемом жидком векторе, отличающаяся тем, что она содержит эффективное количество микросфер по любому из пп. 1 11, а фармацевтически активное вещество микросферы нерастворимо в указанной жидкой среде.

15. Суспензия по п. 14, отличающаяся тем, что указанная жидкая среда представляет собой водные растворы солей, например физиологический раствор или масла.

16. Суспензия по п. 14, отличающаяся тем, что она содержит фракцию калиброванных микросфер по п. 1, содержащих в качестве фармацевтически активного вещества 17--эстрадиол, заключенный в структуре холестерина, причем полученная суспензия является контрацептивом и предназначается для ежемесячных парентеральных инъекций.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу усовершенствования контроля фармакокинетических и фармакологических характеристик фармацевтически активного вещества, которое может вводиться парентерально путем инъекции млекопитающим или другим животным. Оно относится также к твердым и непористым микросферам диаметром от 5 до 300 мкм, содержащим по крайней мере одно фармакологически активное вещество, заключенное в сферической структуре, образуемой по крайней мере одним фармацевтически неактивным веществом-носителем, причем указанное фармацевтически неактивное вещество-носитель может быть введено млекопитающему путем парентеральной инъекции, а также к использованию таких микросфер для изготовления формулы, предназначенной для парентерального введения путем инъекции.

Биологически активные вещества, слабо растворимые в физиологической среде, в настоящее время уже используются в виде суспензии частиц и вводятся путем парентеральной инъекции, что позволяет обеспечить медленное растворение, и тем самым эффект пролонгированного действия в организме человека или животного. Пример испытывали, имея ввиду изготовление вводимого внутримышечно контрацептива, смеси норетистерона и местранола в водной суспензии кристаллического порошка /J.Garza Hores etal. Contraception, may 1988, V 01. 35, No. 5, 471-481/.

Вследствие, возможно, колебания размеров и неправильной формы частиц эти композиции известного уровня техники обладают, как правило, следующими недостатками:

острый пик на кривой выделения активных веществ непосредственно после инъекции с последующим медленным спадом, что приводит к увеличению общей дозы, необходимой для достижения адекватного продолжительного эффекта;

случайное образование в суспензии сгустков или корок;

необходимость использовать во избежание риска закупорки выходного отверстия шприца иглы для подкожных вливаний большого диаметра.

Для некоторых веществ непосредственный контакт активной частицы с окружающими живыми тканями может вызвать воспалительные реакции или повреждения. Замедленное растворение таких веществ достигается известными способами нанесения покрытия или микрокапсулирования.

В патенте [3] описана композиция для парентерального применения, состоящая из микросфер из жира и/или воска, природного или искусственного происхождения, с низкой температурой плавления /от 40 до примерно 60^oC/, в которых заключены частицы полипептида, например гормон роста. При введении таких композиций скоту в виде инъекции начало растворения гормона роста откладывается из-за жирового покрытия, так что его присутствие в организме животного продлевается, вызывая увеличение роста или лактации. При повышении температуры окружающей среды такие микросферы склонны размягчаться и деформироваться, слипаться или сливаться друг с другом, что может вызвать сложности при хранении или применении.

В связи с тем, что содержание активного полипептида в частице ограничивается на практике 30-40% инъекции этих частиц имеют также тот недостаток, что в организм вводится определенное количество вещества-носителя, который является для данного организма чужеродным, и количество которого по крайней мере в 1,5-3 раза больше по сравнению с активным веществом. Известны другие способы нанесения покрытия или микрокапсулирования, некоторые из них описаны, например в "Encyclopedia of Chemical Technology, 3rd Edition, v.15, p. 470 to 493 /1981/, John Wiley and Sons.

В патенте ЕР N 210875 описаны инъекции в тело радиоактивных стеклянных микрошариков с целью местного лечения раковых опухолей. Выведение вещества-носителя путем метаболизма внутренней среды организма может оказаться затруднительным; для лечения человека такое вещество приемлемо для перрорального введения и гораздо в меньшей степени -для введения путем парентеральных инъекций.

Далее как контрацептивы использовались стероидные гормоны в виде подкожных имплантантов. Такие имплантанты, длиной от 0,5 до 5 см можно изготовить путем плавления гормона, в чистом виде или в смеси липоидным носителем, и придания ему в расплавленной состоянии определенной формы. Такие способы изготовления описаны, например, в [1] или в патенте с США N 4244949. В [1] описана затвердевшая смесь фармацевтически активного сериала и, например, холестерина в качестве носителя затвердевшая смесь имеет форму капель или полых шариков больших размеров. Продолжительность действия этих имплантантов может превышать один год, эта система непригодна, напротив, в тех случаях, когда желаемая продолжительность действия составляет только несколько недель, поскольку указанную систему приходится вводить на место путем надреза или с помощью трокара, а удалить путем иссечения. В заявке Франции [2] описан способ получения частиц лекарственного препарата неправильной формы, покрытых полимером. Полимер расплавляют и мелкоизмельченные частицы лекарства диспергируют в расплаве. Дисперсию распыляют, чтобы заморозить полимер, и получают мельчайшие частицы. Носителем для лекарственного препарата является твердый полиактидный полимер, который не присутствует в организме млекопитающего.

Целью изобретения является создание формул отсроченного выделения для введения человеку или млекопитающим путем парентеральной инъекции, с помощью иглы, которая обеспечивает контролируемое выделение фармацевтически активных веществ и лишена недостатков, которыми отличаются известные суспензии частиц или микрокапсул.

Эта цель достигается за счет использования способа, который включает приготовление указанного вещества в виде твердых непористых микросфер диаметром от 5 до 300 мкм, содержащих одно по крайней мере фармацевтически активное вещество, заключенное в сферической структуре, которая сформирована одним по крайней мере фармацевтически неактивным веществом-носителем, причем указанное вещество-носитель, формирующее сферическую структуру, естественно присутствует в организме указанного млекопитающего и стабильно в твердом состоянии до температуры по крайней мере 60^oC, а также в физиологической среде указанного млекопитающего, причем кинетика растворения вещества носителя в организме млекопитающего-реципиента медленнее, чем кинетика выделения активного вещества в этом же организме, а также включает разделение указанных микросфер на калиброванные фракции по диаметрам, а также путем их использования для приготовления формул, предназначенных для парентерального введения путем инъекции.

Под стабильностью в твердом состоянии до 60^oC следует понимать не только то, что микросферы не плавятся, но что они также размягчаются и не слипаются.

Под стабильностью в твердом состоянии, в контексте данного изобретения не следует также понимать, например, бесконечную стабильность стеклянных микросфер, но что они должны быть в достаточной степени стабильны так, чтобы порядок величины периода стабильности в этой среде /исчезновение микросфер происходит просто путем медленного растворения или в результате метаболической химической атаки/ был не меньше, чем желаемая продолжительность действия медицинского продукта: другими словами, кинетика растворения вещества-носителя в организме млекопитающего-реципиента не должна быть медленнее, чем кинетика выделения активного вещества в том же организме.

В случае, когда для изготовления микросфер используется способ распыления/замораживания, вещество-носитель должно быть химически стабильно при температуре плавления, а также в расплавленном состоянии в одном по крайней мере интервале температур, который подходит для этой операции.

Скорость растворения микросферы в среде данного растворителя является функцией величины радиуса сферы /с учетом соотношения между величинами объема, площади поверхности и радиуса сферы/. Согласно одному из аспектов данного изобретения, использование твердых непористых сфер позволяет получить точное значение соотношения масса/площадь поверхности частиц и таким образом путем выбора размера сфер, то есть радиуса или распределения величин радиусов регулировать контрольный параметр скорости выделения вводимого активного ингредиента или активных ингредиентов.

Скорость растворения активных ингредиентов также зависит от структуры микросферы и, в частности, от доступности ее внутренности действию растворителя. Неактивное вещество, приобретающее в физиологической среде структуру, например, набухшего геля /например, фракции коллагена/, дает только небольшую отсрочку выделения активных веществ, тогда как вещество с компактной гидрофобной структурой обеспечивает максимальный эффект отсрочки выделения. Согласно другому аспекту данного изобретения, выбор молекулы, определяющей и структурирующей микросферу, позволяет получить эффект отсроченного выделения активных ингредиентов, продолжительность которого меняется от нескольких часов до нескольких недель.

Если фармакологически активное вещество находится в веществе-носителе в виде твердого раствора /например, эвтектика/ или в виде действительно гомогенной суспензии диспергированных части /например, коллоиды/, размер которых мал по сравнению с диаметром микросферы /10-300 м/, то его растворение в зависимости от концентрации замедляется.

Если активное вещество находится в виде более крупных частиц, на которые нанесен внешний слой гидрофобного вещества, то начало растворения откладывается. По техническим причинам, связанным с процессом изготовления, размер частиц с покрытием ограничен по отношению к диаметру микросфер: при изготовлении по способу распыления/ замораживания предпочтительно, чтобы размер частиц составлял не более 1/10 размера микросфер.

Регулирования этих разнообразных параметров позволяет, согласно данному изобретению, точно контролировать выделение активных ингредиентов. Такая точность контроля позволяет за счет того, что исключаются передозировки или необходимость их компенсировать, снизить общее количество биологически активного вещества или веществ, вводимое при инъекции, до минимального количества, обеспечивающего желаемый терапевтический эффект, и уменьшить тем самым риск возникновения у пациента нежелательных побочных эффектов.

Можно считать разумной инъекционную дозу 200 мг микросфер на ампулу, содержащую 50 мг активного ингредиента.

В композиции некоторые добавки могут не проявлять непосредственно активность в организме-реципиенте, что касается, по крайней мере, предполагаемого применения, или представлять собой основу сферической структуры. Комбинации могут включать различные фармацевтически приемлемые средства, повышающие стабильность или химическую целостность веществ всей структуры: поверхностно- активные вещества, антиоксиданты, антимикробный агент, буфер и т. п. Для процесса изготовления микросфер /например, в случае плавления/ замораживания/ может оказаться полезным, в частности, снижение температуры плавления или подавление реакции разложения.

По отношению к известным суспензиям чистых активных ингредиентов, содержащим частицы неправильной формы, преимуществом микросфер по данному изобретению является меньшая склонность к слипанию и большая текучесть при прохождении через иглу подкожных вливаний. С другой стороны, в случае присутствия частиц неправильной формы микросферы можно легче и более точно разделить, фракционировать и калибровать в соответствии с размерами.

Дозированная форма по данному изобретению может представлять собой микросферический порошок в пузырьках или ампулах, готовый для приготовления суспензий, или готовые для употребления порции суспензии, расфасованные в ампулы для инъекций или непосредственно в шприцы, готовые для применения в медицине или в ветеринарии. В качестве суспензирующей среды можно использовать воду, физиологический раствор, масло, содержащие буферы, поверхностно-активные вещества, консерванты, обычно применяемые в технологии фармакологических препаратов для приготовления веществ для инъекций, или другое вещество или комбинацию веществ, присутствие которых не угрожает физической или химической целостности вещества в суспензии и которые подходят для организма-реципиента. Если желательно избежать внезапного повышения в начальный момент уровня содержания активного ингредиента во внутренней среде организма-реципиента, то в случае готовых для употребления суспензий предпочтительно использовать жидкие векторы, в которых указанные активные ингредиенты практически не растворяются. В случае, когда активные вещества частично растворимы в теплом жидком векторе, но не растворяются на холоду, предпочтительным представляется, с фармакологической точки зрения, избегать образования осадка /так называемый эффект образования корки/ путем приготовления для формулы отдельно микросферического порошка и жидкого вектора и смешивания их только при инъекции.

Для применения в области ветеринарии, где желаемая продолжительность действия может оказаться очень большой /например, период лактации взрослой женской особи/, можно использовать частицы диаметром несколько сотен микрон. Если для удобства пациента требуется ограничить диаметр инъекционных игл, диаметр микросфер следует ограничить пределом 300 мкм, более предпочтительно -100 мкм. Напротив, для получения очень кратковременного эффекта /например, циркадианы/ диаметр микросфер может быть уменьшен до 5 мкм.

Для большей части областей применения в медицине человека /продолжительность действия активного ингредиента от циркадного цикла до менструального цикла/ предпочтительно использовать микросферы диаметром от 5 до 100 мкм, в зависимости от комбинаций активные вещества/вещества-носители.

Разделение микросфер по диаметрам можно осуществить в процессе их изготовления с использованием известных способов; например, с помощью циклонных сепараторов, путем просеивания с воздушным отсосом или просеиванием в водной среде. На практике достаточно, чтобы диаметр более 70% микросфер составлял от 70 до 130% установленной величины. При необходимости, можно добиться приближения к идеальной кривой растворения путем смешивания партий соответствующих различных диаметров. Кроме того, частицы, не соответствующие спецификации, могут быть возвращены в цикл.

Известны способы получения твердого продукта в виде микросфер путем механического истирания. Согласно другим способам, используют, например, суспензию продукта в расплавленном состоянии, в виде микрокапель, в жидком векторе, с которым указанный продукт не смешивается, с последующим отверждением указанного продукта. Для получения микросфер по данному изобретению предпочтительно разработать способ, который заключается в том, что распыляют под давлением и/или с использованием горячего газа /возможно, при вибрации/, в расплавленном состоянии, вещество, предназначенное для формирования микросфер, в котором находятся фармакологически активные вещества, либо в растворенном состоянии, либо в виде частиц размером <5 м, после чего быстро замораживают образовавшийся туман. Тем не менее, способом распыления-замораживания трудно получить микросхемы диаметром менее 2 м, несущие твердые частицы с покрытием.

Получить микросферы, стабильные /т.е. без размягчения или слипания/ при низких или средних температурах окружающей среды позволяют фармакодинамически неактивные вещества по данному изобретению, температура плавления который выше примерно 70^oC и которые могут быть термостабильны при температуре выше точки плавления, так чтобы выдерживать условия процесса изготовления.

Однако в связи с тем, что активный ингредиент в суспензии выдерживает высокие температуры без разложения или плавления/разделения, предпочтительным представляется с целью исключить риск модифицирования микросфер при случайном большом повышении температуры /транспортировка, хранение/ выбирать для формирования микросфер вещество-носитель с температурой плавления выше 90^oC.

В качестве неактивных веществ, которые могут использоваться для формирования структуры микросфер, можно упомянуть следующие предпочтительные вещества-носители:

копростерин, температура плавления 101^oC, представляет собой продукт метаболизма стероидов и участвует в образовании стероидов и кислот желчи.

гликохолевая кислота, температура плавления 130^oC, из ряда солей желчи.

холестерин, температура плавления 148-149^oC, основной стероид млекопитающих, присутствует практически во всех тканях человеческого организма, а также его эфиры.

Введение суспензии частиц холестерина человеческому существу может показаться удивительным, если принять во внимание роль, которую, как полагают, это вещество играет в некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях. Однако по сравнению с 8-10 г холестерина, которые естественно присутствуют в свободном состоянии в физиологической среде, вводимые с инъекцией 50 200 мг,не имеют значения. Кроме того, относительно медленный его метаболизм позволяет рассмотреть это вещество при вводимых дозировках, как фармакодинамически неактивное. С другой стороны, как в контексте данного изобретения его физические свойства как вещества-носителя великолепны.

Для такой дозированной системы особенно подходят фармакологически активные вещества, которые растворимы /или реакционноспособны/ в биологических жидкостях, которые, хотя и склонны разлагаться при очень высоких температурах, близких или превышающих их температуру плавления, остаются химически и физически стабильными при температуре плавления неактивного структурирующего вещества.

В качестве примера можно упомянуть метоклопрамид, противорвотное средство, свободно растворимое в воде.

Еще одним примером является основание морфина, анальгетик наркотического типа, с температурой плавления 254 256^oC, которые становятся физически и химически нестабильными, когда температура приближается к 200^oC. Морфин в виде частиц порядка 1 5 mм и менее диспергируют в жидком холестерине /т.пл. 148^oС/ без риска разложения.Смесь распыляют и замораживают,получая микросферы. В таком виде морфин можно вводить, например, в больничных условиях в виде ежедневных инъекций, содержащих 50 мг морфина в 200 мг микросфер на ампулу /доза может очень сильно меняться в зависимости от индивидуальной реакции на морфин/; для амбулаторных больных рекомендуется назначение /доза и структура сфер/ инъекций каждые 2-3 дня или еженедельно.

Среди активных веществ, которые слишком хорошо растворимы в физиологической среде, чтобы их можно было вводить в свободном состоянии и получать при этом эффект отсроченного действия, и которые в достаточной степени стабильны при высокой температуре, так что их можно внедрить в холестерин, можно упомянуть, в частности, следующие:

а/ вещества, действующие на центральную нервную систему /транквилизаторы, такие как Lorazepam, Haloperidd средства против болезни Паркинсона, такие как Biperiden, Frihexylphenidyl HCL, средства против конвульсий, такие как Clonazepam, наркотики, такие как Morphine base;

б/ вещества, действующие на вегетативную нервную систему / противорвотные средства, такие как Methocloperamide, Acepromazine maleate, гастрокинетические лекарства, такие как Domperidona;

в/ периферические сосудорасширяющие средства, такие как Vincamine, Nylidrin HCL, Flunarizine, Pizotifen, Dihydroergotamine, или бронхиальные лекарства, такие как Bromohydrate, Fenoterol, Clenbuterd и Salbbutamol;

г/ противогистаминные средства /Astemizole, Chlorfenamine maleate и Aratadine;

д/ антагонисты H₂-рецепторов, Famotidine;

е/ подходят также некоторые стероиды (Dexamethasone, Betamethasone).

Растворение в воде некоторые анальгатиков, даже тех, которые подобно индометацину или напроксену, плохо или медленно растворяются в воде, можно еще более замедлить и отсрочить, внедряя эти вещества в структуру холестерина /это позволяет увеличить промежутки времени между инъекциями настолько, насколько возрастает единичная доза/.

Данное изобретение далее будет более раскрыто с помощью иллюстрирующих фигур и примеров. Оно, однако, ими не ограничивается.

На фиг. 1 представлена схема изготовления холестериновых микросфер; на фиг. 2 микрофотография /электронный микроскоп/, холестериновых микросфер; на фиг. 3 распределение по размерам частиц фракции холестериновых микросфер /средний диаметр 15m м/; на фиг.4 распределение по размерам частиц фракции холестериновых микросфер /средний диаметр 25 m м/; на фиг.5 - экспериментальная установка для определения скорости растворения микросфер; на фиг.6 и 7 профиль растворения микросфер, содержащих 17- b -эстрадиол с холестерином в качестве носителя /фиг.6/, по сравнению с профилем растворения 17- b -эстрадиола в виде кристаллов /фиг.7/; на фиг.8 и 9 профиль растворения микросфер, содержащих диазепам с холестерином в качестве носителя /фиг.8/, по сравнению с профилем растворения кристаллов диазепама /фиг.9/; на фиг.10 уровни содержания диазепама в плазме кроликов, полученные после инъекции раствора /кривая О/ суспензии кристаллов /кривая 1/ и микросфер /кривая 2/ диазепам /холестерин; на фиг.11, 12, 13 уровни содержания 17- b -эстрадиола, в плазме кроликов, полученные в результате соответственно инъекции раствора /кривая О/, доведенной до микронного размера смеси эстрадиол/холестерин /кривая I/ и микросфер эстрадиол/холестерин /кривая 2/.

Пример 1. Изготовление холестериновых микросфер. Обозначения соответствуют фиг.1. Предварительно нагретый азот подается под давлением через входную трубку А₁ в распылительное устройство и пересекает снабженную терморегулятором нагревательную зону В, где его температура доводится до 160-190^oC, после чего он поступает в распылитель Д. Распылитель Д связан посредством трубки с нагреваемой камерой С, в которой в расплавленном состоянии находится холестерин /т. пл. 148^oC/ под давлением азота /ввод А₂/. Холестерин переносится током азота и смешивается с последним, так что на выходе из сопла распылителя он превращается с последним, так что на выходе из сопла распылителя он превращается в туман, который проникает в камеру F для распыления/замораживания. В резервуаре Е находится жидкий азот, который испаряется и проникает в виде ультрахолодного газа через несколько трубок, с высокой скоростью, в камеру распыления/замораживания F, где он встречается с холестериновым туманом. Капельки непосредственно после выхода из сопла распылителя, попадают в окружение тока ледяного газа, в результате чего они кристаллизуются в микросферы и что предохраняет их от контакта с боковыми стенками до полного отверждения. Температура на выходе камеры распыления/замораживания колеблется от -15 до -50^oC. Все микросферы, образование которых происходит к камере F, отличаются совершенной сферической формой. На выходе камеры F расположены два циклонных сепаратора G₁ и G₂ /известной конструкции/, соединенные последовательно. Отделение микросфер происходит в коллекторах H₁ и H₂; выйдя из циклонов, газы проходят через очистительный фильтр 1, в котором поддерживается небольшое разрежение относительно давления, преобладающее в первом циклоне, с помощью насоса. На фиг.2 показана микрофотография фракции выделенных холестериновых микросфер /электронный микроскоп/.

Пример 2. Распределение частиц по размерам. Разделили на фракции холестериновые микросферы, изготовленные в указанных выше рабочих условиях.

На фиг. 3 и 4 показаны распределения частиц по размерам соответственно фракций среднего размера 15 и 25 м.

Пример 3. Изготовление микросфер 17- b -экстрадиол/холестерин.

Способ описанный в примере 1, используется для смеси экстрадиол/холестерин, при весовом соотношении 1/9.

Рабочие условия: плавление при 149^oC в атмосфере азота; разбрызгивание с помощью клапана при давлении воздуха 2,5 psi /200 г/см³/; замораживание воздухом при -20^oC, под давлением 4 кг/см²; отделение с помощью циклонов; отбор в водной среде и путем просеивания по размерам частиц.

Пример 4. Изготовление микросфер диазепам/холестерин. Способ, описанный в примере 1, используется для смеси диазепам/холестерин при весовом соотношении компонентов 1/2.

Рабочие условия: плавление при 138^oC в атмосфере азота; разбрызгивание с помощью клапана, при давлении воздуха 1,5 psi /100 г/см²/; замораживание воздухом при -20^oC, под давлением 4 кг/см²; отделение с помощью циклонов; отбор в водной среде и просеиванием согласно размерам частиц.

Пример 5. Изготовление микросфер кофеин/холестерин. Способ согласно описанию примера 1 используется для смеси кофеин/холестерин, при весовом соотношении компонентов 1/2.

Рабочие условия: плавление при 165^oC в атмосфере азота; разбрызгивание с помощью клапана, при давлении воздуха 2 psi /140 г/см²/; замораживание воздухом при -20^oC, под давлением 4 кг/см²; отделение с помощью циклонов; отбор в водной среде и путем просеивания по размерам частиц сравнительный УФ- и ИК-спектрофотометрический анализ до и после образования микросфер.

Необходимо убедиться, что в ходе процесса распыления замораживания не произошло химического повреждения веществ, которое могло бы привести к модификации их терапевтических свойств. Сравнивали с помощью УФ- и ИК-спектрофотометрии исходные материалы /кристаллы/ и микросферы, полученные способом распыления-замораживания. Всегда УФ-спектры должны быть совместимыми дуг с другом и ИК-спектры должны соответствовать. При появлении различий в ИК-спектрах следует проверить, не обусловлены ли они явлением полиморфизма, с помощью установки для ВЭЖХ с набором диодов в качестве детектора. Используется также дифференциальный термический анализ не только для проверки точек плавления, но также и для определения, не имеют ли место эндотермические или экзотермические переходы или вследствие модификаций структуры, или вследствие полиморфизма, или в результате инициируемых теплом химических реакций.

Оборудование, используемое для ультрафиолетовой спектрографии: Hewelt Paскаго, модель 8452А, с фотодиодной установкой и кварцевой ячейкой, с пучком 0,1 см. Растворители: этанол для 17-бета-эстрадиола и холестерина; 0,1 и HCI для дизепама, бутилхиосцина бромида и кофеина. Результаты показывают отсутствие следов модифицирования.

Оборудование, используемое для инфракрасной спектрофотометрии: инфракрасный спектрофотометр с Фурье-преобразованием Nicolet 205 PT-IR. Дисперсионная среда: бромид калия.

Хроматография: установка ВЭФХ с набором фотодиодов в качестве детектора, модель Waters 990, Nec powermate 2 Workstation. Результаты показывают отсутствие модифицирования после образования микросфер из холестерина, 17-бета-экстрадиола и диазопема. Напротив, в случае бутилхиосцин бромина оказывается, что микросфероидизация вызывает химическое модифицирование.

Термический анализ: калориметр Shimadru DSC 50 и Workstation CR4A. На дифференциальных термограммах не обнаружено признаков разложения 17-бета-эстрадиола, диазепама и кофеина.

На фиг. 5 показана экспериментальная установка для проведения in vitro испытаний на растворение. Инфузионная ячейка 1, в которой содержится проба, питается от резервуара /при перемешивании/ с растворяющей средой 2; все это помещается на водяной бане 3. Оптическую плотность среды регистрируют с помощью спектрофотометра 4, после чего среда возвращается в резервуар. Пузырьковая ловушка 5 и перистальтический насос 6 довершают схему.

Следующие примеры демонстрируют сравнительную воспроизводимость начальных участков кривых растворения кристаллов и микросфер сравнимого размера и одного и того же продукта. Несколько /3-6/ измерительных схем /ячейки растворения и трубки/, в которых содержится идентичные пробы, обрабатываются параллельно одним и тем же перистальтическим насосом и одновременно измеряются.

Пример 6. Растворение микросфер 17-бета-эстрадиол/холестерин /1/9/. Используется оборудование, изображенное на фиг.5. Растворяющая среда H₂О, чистоты ВЭФХ, с 0,01% Tween 80; проба 50 мг; размер частиц 50-100 мкм; интервал отбора проб: 0, 3, 6, 9, 12, 24 ч; длина волны спектрофотометрии 282 нм.

На фиг. 6 приведены кривые растворения микросфер. Их можно сравнить с кривой растворения материала, состоящего из тех же компонентов и полученного плавлением, охлаждением, раздавливанием и механическим измельчением до микронных размеров /фиг.7/.

Пример 7. Растворение микросфер диазепам/холестерин /1/2/. Растворяющая среда H₂О, качества ВЭЖХ, с 0,01% Tween 80, проба 50 мг; размер частиц 50-100 мкм; интервал отбора проб: 0, 1, 2, 4, 8 ч; длина волны спектрофотометрии 286 нм.

Кривые растворения микросфер приведены на фиг.8, а кривые растворения измельченных до микронных размеров кристаллов показаны на фиг.9.

Пример 8. Растворение микросфер бутилхиосцина бромид/холестерин /1/4/. Используется оборудование, изображенное на фиг.5. Растворяющая среда H₂О, чистоты ВЭФХ, с 0,01% Tween 80; проба 50 мг; размер частиц 50-100 мкм; интервал отбора проб: 0, 1, 2, 4, 8 ч; длина волны спектрофотометрии 284 нм. Кривые растворения /не приводятся/ очень похожи на предыдущие.

Пример 9. Формулы.

Формула N 1,г:

Микросферы 17-бета-эстрадиол/холестерин^* 25

Полиэтиленгликоль 800 20

Карбоксиметилцеллюлозы натрий 1,66

Полисорбат 80 2,0

Попил-4-гидроксибензоат /propylparabene/ 0,14

NaCl 1,2

H₂O cbp 1

^*эквивалентно 2,5 мг 17-бета-эстрадиола

Формула N 2

Микросферы диазепам/холестерин 33% 33,3

Полиэтиленгликоль 4000 3,0

NaCl 8,5

Бензиловый спирт 9,0

H₂О cbp 1 мл

Гидроксид натрия HCI: достаточно до pH 5-6

^*эквивалентно 10 мг диазепама,

Пример 10.Исследования на кроликах уровня содержания в плазме 17-бета-эстрадиола.

Исследования включают сравнительную оценку эффекта, который оказывает на уровень содержания в плазме кроликов парентеральное введение эстрадиола в виде маслянистого раствора /фиг.11/, в виде водной суспензии микросфер эстрадиол/холестерин /фиг.13/, в соответствии с формулой N3.

Десяти взрослым самцам кроликов новозеландской породы, среднего веса 3,5 кг, вводили в виде единичной внутримышечной дозы 5 мг эстрадиола.

Пробы отбирали через 1, 2, 4 и 24 ч в течение 20 дней, а затем каждые три дня до истечения 30 дней.

Пробы по 2 мл отбирали пункцией из вены, подвергали центрифугированию и хранили при 20^oC до проведения иммунологического радиоанализа.

Пример 11.Сравнительное изменение уровня содержания в плазме диапазона, введенного в виде масляного раствора и в виде суспензии микросфер. /Формула N 2/.

Подопытные животные: кролики новозеландской породы, возрастом около 5 месяцев и весом в среднем 3,7 кг.

Контрольная проба представляет собой 5 мл крови, взятой путем сердечной пункции, после чего вводили внутримышечно в заднюю правую ногу 2 мл испытываемой формулы.

Пробы для анализа отбирали через 30 мин в течение 2 ч и через 60 мин до истечения 6 ч. В некоторых случаях в зависимости от кинетических характеристик медицинского продукта отбирали дополнительные пробы.

Пробы для анализа объемом 2 мл, полученные также сердечной пункцией, помещали в Vacutainer, добавляли гепарин, подвергали смесь центрифугированию при 300 об/мин в течение 10 мин, отделяли плазму и замораживали ее в криотубах при -20^oC до проведения анализа.

Условия проведения хроматографии:

УФ-детектор на 220 нм

Колонка 10-m м Novapack C₁₈

Подвижная фаза: фосфатный буфер с pH 3,5/ацетонитрил состава 59:41 об/об

Скорость потока: 1,6 мл/мин

Внутренний стандарт: ибупрофен

На фиг.10 показано изменение уровней содержания в плазме в течение 30 ч после инъекции соответственно масляного раствора /кривая О/, суспензии микросфер по формуле N 2 примера 8 /кривая 2/ и суспензии частиц неправильной формы /так называемых кристаллов/ аналогичной формулы, полученных в результате смешивания холестерина и диазепама, плавления смеси, ее замораживания и измельчения на мелкие частицы /кривая 1/. Можно видеть, что использование микросфер позволяет исключить резкий пик уровня в плазме в начальный момент после инъекции.

В заключение можно сказать следующее, вышеописанные результаты показывают, что в начале процесса растворения фармацевтически активные вещества характеризуются гораздо более воспроизводимыми численными величинами и гораздо более гладкими профилями, если их вводить в виде партий калиброванных микросфер, а не в виде частиц случайной формы. Это позволяет более точно вычислить фармацевтически эффективную дозу. Кроме того, исчезновение первоначального пика растворения /или по крайней мере его резкое уменьшение по сравнению с кристаллами или частицами случайной формы/, а также отсроченное и очень сильно растянутое во времени растворение позволяет вычислить повышенную единичную дозу, предназначенную для введения через большие промежутки времени.

Далее вышеописанные результаты показывают, что структуру такого типа можно использовать также для изготовления лекарств с относительно коротким периодом эффективности, а именно от нескольких часов до нескольких дней /как, например, у анальгетиков/, а также для веществ, предполагаемый период эффективности которых продолжается несколько недель. Среди последних можно упомянуть, в частности, применение половых гормонов /типа прогестерона или 17- b -эстрадиола/ для изготовления контрацептива, предназначенного для ежемесячных парентеральных инъекций, или для изготовления послеродового контрацептива, или для изготовления медицинского продукта для парентеральных инъекций, предназначенного для предупреждения остеопороза у женщин в менопаузе.

Описанные выше способ изготовления, полученные сферические структуры и формулы, а также их применение парентеральным путем в виде инъекции не ограничиваются естественно веществами, которые выше были приведены в качестве примеров, а могут быть использованы для всех фармацевтически активных веществ, химически стабильных в процессе доведения до размеров порядка микрона, при условии, что фармацевтические модификации обеспечивают микросферам преимущество в смысле терапевтического действия или в смысле удобства /кратковременное или длительное действие в зависимости от диаметра, регулирование уровня содержания в плазме/ и что вводимые дозы не превышают разумного объема. В зависимости от предполагаемого применения можно выбрать способ введения: подкожная инъекция, внутримышечная инъекция, внутрисуставная инъекция, интраспинальная инъекция.