DE19932216A1 - Teilchen, insbesondere Mikroteilchen oder Nanoteilchen, aus vernetzten Monosacchariden und Oligosacchariden, Verfahren zu deren Herstellung und kosmetische, pharmazeutische oder Nahrungsmittelzusammensetzungen, in denen sie vorhanden sind - Google Patents
Teilchen, insbesondere Mikroteilchen oder Nanoteilchen, aus vernetzten Monosacchariden und Oligosacchariden, Verfahren zu deren Herstellung und kosmetische, pharmazeutische oder Nahrungsmittelzusammensetzungen, in denen sie vorhanden sindInfo
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Abstract
Beschrieben werden Teilchen, die mindestens auf der Oberfläche eine Wand umfassen, die aus einem oder mehreren Monosacchariden oder Oligosacchariden gebildet ist, die durch Grenzflächenvernetzung in Emulsion, vorzugsweise bei Raumtemperatur, zwischen dem (den) Monosaccharid(en) oder Oligosaccharid(en) mit mindestens einer primären Alkoholgruppe und einem polyfunktionellen acylierenden Vernetzungsmittel, vorzugsweise einem Disäurehalogenid und insbesondere einem Disäurechlorid unter Bildung von Esterbindungen zwischen der (den) acylierbaren Hydroxylgruppe(n) des (der) primären Alkohols (Alkohole) des Monosaccharids oder Oligosaccharids und den Acylgruppen des polyfunktionellen Acylierungsmittels vernetzt sind. Diese Teilchen können zur Herstellung von kosmetischen, pharmazeutischen oder Nahrungsmittelzusammensetzungen verwendet werden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Teilchen, speziell Mikroteilchen oder Nano
teilchen aus vernetzten Monosacchariden und Oligosacchariden, Verfahren zu deren Herstellung und kos
metische, pharmazeutische oder Nahrungsmittelzusammensetzungen, in denen sie vorhanden sind. Diese
Teilchen besitzen vorzugsweise kleine Abmessungen. Darüber hinaus werden diese Teilchen vorzugsweise
zu Einarbeitung oder Einkapselung verschiedener hydrophiler oder lipophiler Substanzen und insbesondere
von Substanzen, die in pharmazeutischen, kosmetischen und Nahrungsmittelbereichen verwendet werden
können, verwendet.
Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung und der Ansprüche bezeichnet der Ausdruck
"Teilchen kleiner Abmessungen" sowohl Mikroteilchen als auch Nanoteilchen. Die Ausdrücke
"Mikroteilchen" oder "Nanoteilchen" bezeichnen sowohl Mikrokugeln oder Nanokugeln als auch Mikro
kapseln oder Nanokapseln.
Des weiteren bezeichnen die Ausdrücke "Mikrokugeln" oder "Nanokugeln" Teilchen, die im
wesentlichen eine gleichmäßige Struktur über ihre gesamte Masse hinweg aufweisen, während die Aus
drücke "Mikrokapseln" oder "Nanokapseln" Teilchen bezeichnen, die eine vernetzte Wand aufweisen, die
einen inneren Kern oder Raum umgibt, der mit einem festen, gelierten, flüssigen oder gasförmigen Medium
gefüllt ist.
Die Einkapselung von Wirkstoffen in Teilchen offeriert wertvolle Vorteile, beispielsweise den
Schutz der eingekapselten Substanz oder ihre langsame Freisetzung an der Stelle der Verwendung während
eines längeren Zeitraums.
Wenn die Teilchen zur Verwendung im kosmetischen, pharmazeutischen oder Nahrungsmit
telbereich vorgesehen sind, müssen sie aus biokompatiblen Materialien, wie Proteinen und Polysacchariden,
bestehen.
Die Herstellung von Mikrokapseln aus Polysacchariden, d. h. hochmolekularen Kohlenhydra
ten, wurde in der Literatur des Standes der Technik ausführlich beschrieben (vgl. beispielsweise P. B.
Deasy: Microencapsulation and related processes, Drugs and the Pharmaceutical Sciences, Band 20, 1984,
Marcel Dekker).
Insbesondere können diese Verbindungen selbst in Mikroeinkapselungsverfahren auf der Basis
einer einfachen Coacervation oder in Verbindung mit polykationischen Polymeren in Verfahren auf der
Basis der Herstellung von Polyelektrolytkomplexen verwendet werden.
Mikrokapseln wurden ferner durch Grenzflächenvernetzung von Polysacchariden mit Hilfe
von polyfunktionellen Isocyanaten hergestellt (vgl. beispielsweise die Beschreibung in der FR-A-2 275 250,
die Mikrokapseln betrifft, die aus Hydroxypropylcellulose hergestellt wurden, oder die Beschreibung in der
US-A-4 138 362, die natürliche Gummis oder Chitosan betrifft).
Darüber hinaus sind Mikrokapseln mit einer aus covernetzten Glykosaminoglykanen und
Collagen gebildeten Wand in der FR-A-2 642 329 beschrieben, die die Anwendung einer Grenzflächenver
netzung unter Verwendung von Disäurechloriden bei Gemischen von Glykosaminoglykanen und Collagen
betrifft.
Eine Grenzflächenvernetzung unter Verwendung von Disäurechloriden in Emulsionssystemen
wurde ferner zur Herstellung von Teilchen aus Polysacchariden eingesetzt (vgl. EP-A-0 630 287), wobei
die verwendeten Reaktions-pH-Werte 10 nicht überstiegen.
In diesen verschiedenen Verfahren zur Herstellung von Mikrokapseln waren die verwendeten
Kohlenhydrate Polysaccharide, d. h. Moleküle mit hohen Molekulargewichten über 5000 Dalton, die aus
einer Vereinigung einer großen Zahl von Osideinheiten bestehen. In der Tat ist es allgemein bekannt, daß
Makromoleküle, wie Proteine und Polysaccharide, an den Grenzflächen spezielle Adsorptionseigenschaften
aufweisen (vgl. beispielsweise S. 317 bis 335 des Werks: "Functional properties of food macromolecules",
Herausgeber J. R. Mitchell und D. A. Ledward, Elsevier, London, 1986). Diese Adsorptionsphänomene an
Grenzflächen, die zur Bildung eines Grenzflächenfilms führen, sind ein besonders günstiger Faktor bei der
Herstellung von Teilchen durch Grenzflächenvernetzung von Biopolymeren, wie Polysacchariden.
Bezüglich der Kohlenhydrate mit Molekulargewichten unter 5000 Dalton enthält die Literatur
des Standes der Technik Verfahren zur Herstellung von Polymerperlen aus Cyclodextrinen, bei denen es
sich um cyclische Oligosaccharide mit einem hydrophoben Hohlraum mit der Fähigkeit zum Einschluß
verschiedener Moleküle verträglicher Geometrie handelt. Das am meisten verwendete Vernetzungsmittel ist
Epichlorhydrin (vgl. beispielsweise den Artikel von N. Wiedenhof et al., Die Stärke, 1969, 21, 119-123).
Bezüglich der Verwendung von Säuredichloriden beschreibt die US-A-3 472 835 die Herstel
lung von Cyclodextrinharzen durch Vernetzung in einem homogenen Medium (DME oder DMSO). Die
Herstellungsbedingungen sind jedoch drastisch, d. h. die Reaktion erfolgt bei 100°C während einer längeren
Zeitspanne (6 h). Darüber hinaus diffundieren die einzuschließenden Substanzen nicht einfach in diese dich
ten Perlen hinein. Es wurden Vorschläge zur Verbesserung der Porosität der Polymere unterbreitet, entwe
der durch Erzeugen einer Freisetzung von CO2 in situ (vgl. US-A-4 958 015) oder durch Durchführen der
Vernetzung auf der Oberfläche eines porösen Mineraloxids (vgl. US-A-4 902 788). Die US-A-4 902 788
erklärt (S. 3, Sp. 3, Z. 54-55), daß der hauptsächliche Nachteil aromatischer Säuredichloride darin besteht,
daß sie relativ geringe Harzausbeuten liefern.
Der Stand der Technik beschreibt somit weder die Herstellung von Teilchen durch Grenzflä
chenvernetzung von Monosacchariden oder Oligosacchariden, wie Cyclodextrinen, unter Verwendung von
Säuredichloriden in Emulsionssystemen, noch legt er eine derartige Herstellung nahe.
Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, biokompatible und bioabbaubare stabile
Teilchen bereitzustellen, die optional verschiedene hydrophile oder lipophile Substanzen einschließen und
die auf dem pharmazeutischen, kosmetischen und Nahrungsmittelgebiet verwendet werden können.
Eine weitere Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, biokompatible und bioabbauba
re Teilchen im Rahmen eines besonders einfachen Herstellungsverfahrens zur Herstellung von Teilchen
konstanter Qualität, vorzugsweise aus Substanzen einer genau festgelegten chemischen Zusammensetzung
bereitzustellen, die ferner in vorteilhafter Weise insbesondere in einer wäßrigen Phase bei Raumtemperatur
gelöst werden können.
Eine weitere Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neue biokompatible und bioab
baubare Teilchen kleiner Abmessungen aus Monosacchariden und Oligosacchariden bereitzustellen.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung für die Herstellung stabi
ler Teilchen kleiner Abmessungen aus Monosacchariden und Oligosacchariden anzugeben, wobei gleich
zeitig gegebenenfalls eine Einkapselung einer oder mehrerer aktiver Substanzen in Form einer Lösung,
Suspension oder Emulsion möglich ist.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung zur Herstellung neuer bio
kompatibler und bioabbaubarer unlöslicher Teilchen kleiner Abmessungen aus Cyclodextrinen, insbesonde
re β-Cyclodextrinen anzugeben, die leicht aus einem flüssigen Medium isoliert werden können und die die
spezifische Einschlußkapazität dieser Cyclodextrine beibehalten haben.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung zur Herstellung neuer bio
kompatibler und bioabbaubarer poröser unlöslicher Teilchen kleiner Abmessungen aus Cyclodextrinen,
insbesondere β-Cyclodextrinen, anzugeben, die in einfacher Weise mit verschiedenen aktiven Molekülen
beladen werden können und anschließend in größere Teilchen eingebaut werden können, die auch biokom
patibel und bioabbaubare sind, so daß eine langsamere und Langzeitfreisetzung des aktiven Moleküls durch
Diffusion durch das Material des größeren Teilchens hindurch gewährleistet ist.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung zur Herstellung eines Pro
dukts aus Dihydroxyaceton (DHA) anzugeben, das bei Einbau in eine Zusammensetzung deren Stabilität,
insbesondere deren Farbstabilität, nicht beeinträchtigt und das bei Applikation auf Haut DHA freisetzt,
wobei das Dihydroxyaceton sich mit den Aminosäuren in der Haut unter Bildung einer Pigmentierung ver
einigen kann.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen beliebigen Abbau einer DHA enthal
tenden Zusammensetzung, insbesondere eine beliebige Modifizierung ihrer Farbe über die Zeit hinweg zu
verhindern.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Lösung zur Herstellung stabiler Teil
chen kleiner Abmessungen aus Oligosacchariden oder Monosacchariden oder Polyolen oder Aminozuckern,
die davon abgeleitet sind anzugeben, die die Ausgangsverbindung durch enzymatische Hydrolyse freisetzen
können, wodurch ein spezieller Typ an Vorläufer mit der Fähigkeit zur langsamen Freisetzung einer Ver
bindung mit einer wertvollen biologischen Aktivität bereitgestellt wird.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung zur Herstellung stabiler Teil
chen kleiner Abmessungen aus Heterosiden, deren Osideinheit ein oder mehrere Osidmoleküle enthält, an
zugeben, die das Heterosid durch enzymatische Hydrolyse freisetzen können, so daß ein spezieller Typ von
Vorläufer oder Prodrug bereitgestellt wird.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten neuen technischen
Probleme mit Hilfe einfacher Herstellungsverfahren, die in industriellem Maßstab, insbesondere in der
kosmetischen, pharmazeutischen oder Nahrungsmittelindustrie, verwendet werden können, zu lösen. Diese
Lösung sollte es vorzugsweise ermöglichen, Teilchen kleiner Abmessungen herzustellen, deren Größe nach
Belieben, insbesondere vom Nanometerbereich bis zu einem Bereich größer als Millimeter und insbesonde
re innerhalb eines Bereichs von etwa 10 nm bis etwa 2 mm eingestellt werden kann.
Eine weitere Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die oben genannten
neuen technischen Probleme mit Ausgangsverbindungen zu lösen, die vollständig harmlos und billig sind,
wodurch eine breite Verwendung in der pharmazeutischen, kosmetischen und Nahrungsmittelindustrie ge
währleistet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wurde völlig unerwartet festgestellt, daß es möglich ist,
stabile Teilchen, insbesondere Mikroteilchen oder Nanoteilchen aus Monosacchariden oder Oligosacchari
den herzustellen, indem eine Grenzflächenvernetzungsreaktion zwischen einem Monosaccharid oder einem
Oligosaccharid und einem polyfunktionellen acylierenden Vernetzungsmittel, insbesondere einem Disäure
halogenid und vorzugsweise einem Disäurechlorid an der Grenzfläche der Phasen einer Emulsion, insbeson
dere vom "Wasser-in-Öl"-Typ, vorzugsweise bei Raumtemperatur, eingeleitet wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform können diese Teilchen durch anfängliches
Emulgieren einer wäßrigen Alkaliphase, die das Monosaccharid oder Oligosaccharid in einer hydrophoben
Phase enthält, vorzugsweise bei Raumtemperatur, und anschließendes Zugeben der Lösung des Vernet
zungsmittels zu der Emulsion hergestellt werden. Es wurde ferner festgestellt, daß aus vernetzten Molekü
len des Kohlenhydrats bestehende Membranen an der Grenzfläche der wäßrigen Tröpfchen infolge der Er
zeugung von Esterbindungen zwischen dem Vernetzungsmittel und den Hydroxylgruppen des Mono
saccharids oder Oligosaccharids gebildet werden.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht ferner die Herstellung von Teilchen großen Werts durch
Grenzflächenvernetzung von Monosacchariden und Oligosacchariden unter Verwendung von difunktionel
len Acylierungsmitteln in Emulsionssystemen, vorzugsweise bei Raumtemperatur. In der Tat sind Mono
saccharide und Oligosaccharide Substanzen genau definierter chemischer Zusammensetzung und somit
konstanter Qualität, die anders als hochmolekulare Polysaccharide kein Risiko einer Schwankung der Zu
sammensetzung zwischen Herstellern oder zwischen Produktchargen eröffnen. Des weiteren sind Mono
saccharide, wie Glucose, und Oligosaccharide, wie Lactose oder Saccharose, anders als Polysaccharide, die
häufig nicht bereitwillig in in diesen Verfahren einsetzbaren wäßrigen Phasen löslich sind und häufig ein
Erwärmen der wäßrigen Phase, um ein Auflösen zu erreichen, erfordern, in Wasser bei Raumtemperatur
gut löslich. Darüber hinaus ist anzumerken, daß zahlreiche dieser Verbindungen, wie Saccharose oder Lac
tose, in breitem Rahmen in der Nahrungsmittelindustrie verwendet werden und zu relativ niedrigen Kosten
erhältlich sind. Ferner sind diese Verbindungen vollständig harmlos.
Es scheint folglich, daß sie im allgemeinen fähig sind, biokompatible und bioabbaubare Teil
chen zu liefern, die verschiedene hydrophile oder lipophile Substanzen einschließen, die in der pharmazeuti
schen, kosmetischen oder Nahrungsmittelindustrie verwendet können.
Des weiteren kann die Grenzflächenvernetzung einiger dieser Verbindungen es ermöglichen,
daß die folgenden speziellen Aufgaben gelöst werden:
- - Die Stabilisierung einer abbaubaren Substanz wie im Falle von Dihydroxyaceton (DHA), wodurch farbige Abbauprodukte über die Zeit hinweg geliefert werden,
- - und/oder die Herstellung eines Vorläufers in Teilchenform mit der Fähigkeit zur Freisetzung einer aktiven Form nach enzymatischem Angriff, beispielsweise von:
- - DHA mit der Fähigkeit zur Vereinigung mit den Aminosäuren in der Haut, wobei der Haut eine Pigmentierung verliehen wird,
- - oder einem Heterosid, beispielsweise einem Saponosid oder Streptomycin, in einem Fall, in dem die Osideinheit des Heterosids, das aus einem oder mehreren Osidmolekülen mit mindestens einer pri mären Alkoholgruppe besteht, es ermöglicht hat, Teilchen durch Grenzflächenvernetzung herzustellen.
Es ist darauf hinzuweisen, daß das Prinzip der Estervorläufer von aktiven Molekülen im
Rahmen einer Therapeutik bezüglich Arzneimitteln, die zur Applikation auf die Haut vorgesehen sind
(K. H. Viala et al., Drug Dev. Ind. Pharm., 1985, 11, 1133-1173) oder in der Kosmetik (J. P. Forestier, Int.
J. Cosmetic Sci., 1992, 14, 47-63) entwickelt wurde.
- - oder die Herstellung von porösen unlöslichen Teilchen aus Cyclodextrinen, die spezielle An wendungen auf der Basis des Einschlusses von Molekülen zur Entfernung derselben aus einem flüssigen Medium, zum Ernten derselben oder zum Freisetzen des eingeschlossenen Molekuls in langsamer Weise an der Wirkstelle eröffnen.
Wenn die in den Dokumenten des Standes der Technik, beispielsweise in der EP-A-0 630 287,
beschriebenen Bedingungen, die für Polysaccharide gelten, nun auf Monosaccharide oder Oligosaccharide
angewendet werden, d. h. wenn die Grenzflächenvernetzung mit Säuredichloriden in Emulsionssystemen
durchgeführt wird, in denen der pH-Wert der zur Auflösung der Kohlenhydrate verwendeten wäßrigen
Phase 9,8 nicht übersteigt, ist es nicht möglich, stabile Teilchen zu erhalten. Man erhält 0% Ausbeute oder
lediglich eine sehr geringe Ausbeute der Teilchen, wobei eine mikroskopische Untersuchung zahlreiche
Bruchstücke zeigt. Dies deutet auf die hohe Brüchigkeit des vernetzten Materials hin.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde vollständig unerwartet festgestellt, daß es mög
lich ist, stabile Teilchen, insbesondere Mikroteilchen oder Nanoteilchen, aus vernetzten Oligosacchariden
oder Monosacchariden unter Verwendung einer wäßrigen alkalischen Phase mit einem pH-Wert größer 10
zur Auflösung der Kohlenhydrate und durch Starten der Polykondensationsreaktion unter Verwendung
eines Dihalogenids, insbesondere eines Säuredichlorids, an der Grenzfläche einer Emulsion herzustellen.
Die erhaltenen Teilchen sind ausreichend stabil, um einer längeren Inkubation in einem Ofen
bei 45°C in Form einer wäßrigen Suspension ohne Zerstörung ihrer Struktur zu widerstehen. Sie sind ferner
ausreichend stabil, um einer Lyophilisierung unterzogen zu werden, ohne daß ihre Struktur zerstört wird
und nehmen nach Rehydratisierung wieder eine kugelförmige Form an. Dies stellt einen weiteren entschei
denden technischen Vorteil der vorliegenden Erfindung dar.
Die Teilchen werden nach und nach nach Inkubation in Humanplasma zerstört. Dies zeigt ihre
Bioabbaubarkeit insbesondere unter der Einwirkung von Esterasen.
In Abhängigkeit von den gewählten Emulgierbedingungen kann die Teilchengröße von weniger
als 1 µm, d. h. von einer Nanometergröße, die beispielsweise durch Verwendung eines Hochdruckhomoge
nisators erreicht wird, bis zu mehreren hundert µm und sogar bis zu mehr als 1 mm schwanken.
Es wurde ferner festgestellt, daß es möglich ist, durch Einleiten der Polykondensationsreaktion
in einer Emulsion vom "Öl-in-Wasser"-Typ Teilchen zu erhalten. In diesem Fall wird eine hydrophobe
Phase, die ein Vernetzungsmittel vorzugsweise ein Disäurehalogenid, und insbesondere ein Disäurechlorid
enthält, in einer als kontinuierliche Phase verwendeten wäßrigen Alkaliphase, die das Monosaccharid oder
Oligosaccharid enthält, emulgiert. Die Reaktion läßt man an der Grenzfläche sich entwickeln, wobei ein
Rühren eine geeignete Zeit lang aufrecht erhalten wird. Es wurde festgestellt, daß sich um die dispergierten
hydrophoben Tröpfchen eine Membran bildet, die Teilchen mit hydrophobem Inhalt liefert, die in diesem
Fall aus Kapseln bestellen.
Gemäß einem ersten Merkmal umfaßt die vorliegende Erfindung Teilchen, die mindestens auf
der Oberfläche eine Wand umfassen, die aus einem oder mehreren Monosacchariden oder Oligosacchariden
gebildet wurde die durch Grenzflächenvernetzung in Emulsion, vorzugsweise bei Raumtemperatur zwi
schen (einem) Monosaccharid (Monosacchariden) oder Oligosaccharid (Oligosacchariden) mit mindestens
einer primären Alkoholgruppe und einem polyfunktionellen acylierenden Vernetzungsmittel, vorzugsweise
einem Disäurehalogenid und insbesondere einem Disäurechlorid unter Bildung von Esterbindungen zwi
schen der (den) acylierbaren Hydroxylgruppe(n) des (der) primären Alkohols (Alkohole) des Monosaccha
rids oder Oligosaccharids und den Acylgruppen des polyfunktionellen Acylierungsmittels vernetzt sind.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann jedes beliebige Monosaccharid oder Oligo
saccharid mit einem Molekulargewicht unter 5000 Dalton, das mindestens eine primäre Alkoholgruppe
trägt, ohne Einschränkung verwendet werden. In ähnlicher Weise kann jedes beliebige polyfunktionelle
Vernetzungsmittel, das mindestens zwei acylierende Gruppen enthält, ohne Einschränkung verwendet wer
den.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Mono
saccharid- oder Oligosaccharidderivate, beispielsweise Polyole aus der Hydrierung von Aldehyd- oder Ke
tongruppen von Osen, Aldonsäuren, die von Aldosen abgeleitet sind, und entsprechende Lactone, Phos
phorsäureester von Osen, Osamine oder Heteroside, deren Osideinheit aus einer oder mehreren Osen be
steht und die mindestens eine primäre Alkoholgruppe enthält, zu verwenden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die oben genannten
Teilchen aus einem einzelnen niedrigmolekularen Monosaccharid oder Oligosaccharid oder aus Gemischen
hergestellt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die oben
genannten Monosaccharide Ketosen, beispielsweise Dihydroxyacetone (DHA), Erythrulose, Ribulose,
Xylulose, Fructose und Sorbose, sowie Derivate hiervon sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die oben
genannten Monosaccharide Aldosen, beispielsweise Erythrose, Threose, Xylose, Arabinose, Ribose, Des
oxyribose, Glucose, Mannose und Galactose sowie Derivate hiervon sein.
Die selbst oder in Gemischen in den erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Mono
saccharidderivate umfassen insbesondere die entsprechenden Polyole, wie Sorbit, Mannit, Xylit Arabit,
Dulcit, Lactit, Galactit, Erythrit und Threit, Aminozucker, wie Glucosamin, Galactosamin, Glucosaminsul
fat und Galactosaminsulfat, sowie Aldonsäuren oder Lactone, wie Gluconsäure, Galactonsäure, Glucono
lacton und Galactonolacton. Im Handel erhältliche, Polyole enthaltende Zubereitungen, beispielsweise Neo
sorb 70® (70% Sorbit, Roquette), gehören auch zu dieser Gruppe.
Die selbst oder in Gemischen in den erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Oligo
saccharide umfassen Disaccharide, insbesondere Saccharose, Lactose, Maltose, Cellobiose, Trehalose und
Melibiose, Oligosaccharide, wie Raffinose, Dextrine oder Produkte der teilweisen Hydrolyse von Stärke,
Cyclodextrine, wie alpha-Cyclodextrin, beta-Cyclodextrin und gamma-Cyclodextrin, Cyclodextrinderivate,
wie Hydroxyethyl-β-cyclodextrin und Hydroxypropyl-β-cyclodextrine (2-HP-β-CD, 3-HP-P-β-CD, 2,3-HP-
β-CD), verzweigte Cyclodextrine, wie Glukosyl-β-CD, Diglukosyl-β-CD, Maltosyl-β-CD und Dimaltosyl-
β-CD oder Gemische von Oligosacchariden, beispielsweise die unter der Bezeichnung Glucidex® von
Roquette auf dem Markt erhältlichen Produkte, die wechselnde Anteile an Glucose, Maltose und Maltodex
trinen enthalten.
Die selbst oder in Gemischen in den erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Oligo
saccharidderivate umfassen insbesondere die entsprechenden Polyole, wie Maltit und Lactit oder im Handel
erhältliche, Polyole enthaltende und durch Hydrieren von Produkten der teilweisen Hydrolyse von Stärke
erhaltene Zubereitungen.
Die Monosaccharid- und Oligosaccharidderivate umfassen ferner Heteroside oder Glykoside,
d. h. Moleküle aus einer an eine Nichtosideinheit gebundenen Osideinheit. Die in den erfindungsgemäßen
Verfahren verwendbaren Heteroside besitzen eine Osideinheit, die eine oder mehrere Osideinheiten und
mindestens eine primäre Alkoholgruppe enthält. Die Nichtosid- oder Aglykonfraktion besitzt vorzugsweise
eine cyclische Struktur mit einem oder mehreren aromatischen oder nichtarornatischen Ringen, die ein oder
mehre Heteroatome, wie Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefelatome umfassen können.
Die in den erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Heteroside umfassen insbesondere β-
D-Xyloside, beispielsweise 4-Methylumbelliferyl-β-D-xylosid und para-Nitrophenyl-β-D-xylosid,
Riboflavin, natürliche Nucleoside aus Ribonucleosiden, wie Guanosin, Adenosin, Uridin und Cytidin, oder
Desoxyribonucleosiden, wie Desoxyguanosin, Desoxyadenosin, Desoxycytidin und Thymidin, synthetische
antivirale oder Antikrebsnucleoside, Strukturanaloge von natürlichen Nucleosiden, wie Adenosinanaloge
und Desoxycytidinanaloge, Mononucleotide, Desoxymononucleotide, Oligonucleotide, Desoxyoligonucleo
tide, Antibiotika der Aminoglykosidgruppe, wie Streptomycin, Dihydrostreptomycin, Kanamydne, Ami
kacin, Dibekacin, Tobramycin, Neomycine und Paromomycin, Saponoside mit steroidalem Aglykon, bei
spielsweise Saponoside aus Efeu, Saponoside mit Triterpenaglykon, wie das Saponosid aus der Panama
rinde, oder kardiotonische Heteroside mit steroidalem Aglykon, wie Digitoxin.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die vor
liegende Erfindung ferner Teilchen, die mindestens auf der Oberfläche eine aus Cyclodextrinen, insbeson
dere vernetzten β-Cyclodextrinen gebildete Wand umfassen.
Die Erfinder haben in besonders unerwarteter Weise festgestellt, daß die aus Cyclodextrinen
hergestellten Teilchen eine wertvolle Einschlußfähigkeit beibehalten, in einfacher Weise aus den die einzu
schließende Substanz enthaltenden Medien abgetrennt werden können und nach Abgabe der eingeschlosse
nen Substanz wiederverwendet werden können. Wenn es deshalb erwünscht ist, einen Bestandteil eines
Gemisches durch Komplexierung zu entfernen, ermöglicht es die Verwendung dieser unlöslichen Form in
einfacher Weise, den Komplex abzutrennen und sogar das komplexierte Molekül aus der unlöslichen Form
von Cyclodextrin zu entfernen, so daß es wiederverwendet werden kann.
So können in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die
Teilchen der vernetzten Cyclodextrine gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer aktiven Substanz, insbe
sondere einer kosmetisch aktiven Substanz, einer pharmazeutisch aktiven Substanz, einer diätetisch aktiven
Substanz, einer Agronahrungsmittelsubstanz oder einer agroindustriellen Substanz getränkt oder beladen
werden. Das Durchtränken oder Beladen mit der aktiven Substanz oder dem aktiven Wirkstoff kann in sehr
einfacher Weise erfolgen. Beispielsweise werden die Teilchen der vernetzten Cyclodextrine in eine Lösung,
die den aktiven Wirkstoff enthält, während einer ausreichenden Zeit eingetaucht oder darin inkubiert, so
daß eine Durchtränkung oder Beladung mit den Teilchen oder ein Einschluß zumindestens einiger der akti
ven Wirkstoffteilchen erfolgt. Der pH-Wert der wäßrigen Lösung des aktiven Wirkstoffs liegt nahe der
Neutralität oder ist schwach sauer und darf 8 nicht übersteigen, d. h. er liegt vorzugsweise zwischen etwa
4,5 und 8, um eine Hydrolyse der Esterbindungen und ein Abbau der Teilchen zu vermeiden.
Dieses Durchtränken oder Beladen mit aktiven Substanzen oder aktiven Wirkstoffen liefert ein
System, das langsam diese aktive Substanz oder diesen aktiven Wirkstoff aus dem System freisetzt.
Diese langsame oder verzögerte Freisetzung kann in folgender Weise weiter verbessert wer
den.
So können in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die
Teilchen der vernetzten Cyclodextrine gemäß der vorliegenden Erfindung, die mit dem aktiven Wirkstoff
beladen sind, in größeren Teilchen, die aus einem vernetzten Protein oder einem Gemisch aus covernetzten
Proteinen und Polysacchariden gebildet sind, unter Bildung eines für eine langsame Freisetzung sorgenden
Systems eingeschlossen werden. In diesem Fall werden diese Teilchen durch anfängliches Herstellen der
Teilchen der vernetzten Cyclodextrine gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt. Diese Teilchen wer
den anschließend in einer Lösung des aktiven Wirkstoffs während einer ausreichenden Zeit inkubiert, so
daß einige der aktiven Wirkstoffteilchen in den Teilchen eingeschlossen werden, wie dies oben gerade für
den Einschluß oder die Beladung mit aktiver Substanz oder aktivem Wirkstoff in die bzw. der Teilchen der
vernetzten Cyclodextrine beschrieben wurde.
Proteine oder ein Gemisch aus Protein und Polysaccharid werden anschließend in der Suspen
sion der vernetzten Teilchen gelöst, worauf das erhaltene Gemisch als wäßrige Phase zur Herstellung von
Teilchen durch Grenzflächenvernetzung des Proteins oder Protein/Polysaccharid-Gemisches in einer Emul
sion vorn Wasser-in-Öl-Typ unter Verwendung eines Säuredihalogenids, vorzugsweise eines -dichlorids,
gemäß den früheren Patenten der Anmelder der vorliegenden Erfindung, beispielsweise der US-A-
5 359 620 oder der FR-A-97 08968 verwendet wird. Das Gemisch wird anschließend in einer hydrophoben
Phase unter Bildung einer Emulsion dispergiert, worauf ein Säuredihalogenid, vorzugsweise ein -dichlorid
zu der Emulsion zugesetzt wird und die Reaktion eine ausreichende Zeit ablaufen gelassen wird, so daß
sich um die Teilchen der zuvor vernetzten Cyclodextrine gemäß der vorliegenden Erfindung durch Acylie
rung der acylierbaren funktionellen Gruppen des Proteins oder Protein/Polysaccharid-Gemisches größere
Teilchen bilden. Dies liefert letztendlich größere Teilchen, die die intakten Teilchen der vernetzten Cyclo
dextrine gemäß der vorliegenden Erfindung und aktiven Wirkstoff, der teilweise durch Teilchen der vernetz
ten Cyclodextrine komplexiert ist, enthalten. Das die größeren Teilchen bildende vernetzte Material ge
währleistet eine langsame Freisetzung des aktiven Wirkstoffs aus dem System.
Als im Rahmen der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise verwendbare Proteine las
sen sich tierische Proteine, wie Collagen, Atelocollagen, Gelatine, Serumalbumin, Ovalbumin, Hämoglobin,
Milchproteine, einschließlich Casein und Molkenproteine, Lactalbumin, Globuline und Fibrinogen, sowie
pflanzliche Proteine, die insbesondere aus Leguminosen und insbesondere aus den folgenden Pflanzen: So
jabohnen, Lupinen, Erbsen, Kichererbsen, Lucerne, Pferdebohnen, Linsen, Gartenbohnen, Raps und Son
nenblumen, oder aus den folgenden Getreidesorten: wie Weizen, Mais, Gerste, Malz, Hafer und Roggen,
extrahiert sind. Als bevorzugt verwendbare Polysaccharide lassen sich Glykosaminoglykane, in vorteilhaf
ter Weise einschließlich Chondroitin-4-sulfat, Chondroitin-6-sulfat Dermatansulfat, Heparansulfat und
Keratansulfat, sowie Heparin und Derivate hiervon, insbesondere niedrigmolekulares Heparin mit einem
Molekulargewicht zwischen etwa 2000 und 10.000, sowie kosmetisch oder pharmazeutisch akzeptable
Heparinsalze, wie Dinatrium- und Calciumsalze, natürliche Gummis, Carrageensorten, Glucomannane,
Galactomannane, Amylose oder Amylopektin oder Gemische hiervon sowie hydroxyalkylierte Polysaccha
ridderivate, wie Hydroxyethylstärke oder Hydroxyethylcellulose, nennen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfaßt die vor
liegende Erfindung auch Teilchen, die mindestens auf der Oberfläche eine Wand umfassen, die aus ver
netzten Cyclodextrinen, insbesondere β-Cyclodextrinen, gebildet ist, wobei die Teilchen mit einer aktiven
Substanz beladen sind und in größeren biokompatiblen und bioabbaubaren Teilchen, beispielsweise Teil
chen aus vernetzten Proteinen oder covernetzten Proteinen und Polysacchariden unter Bildung eines für eine
langsame Freisetzung sorgenden Systems eingeschlossen sind.
Zur Herstellung dieser Teilchen wird in diesem Fall ein Protein gegebenenfalls zusammen mit
einem Polysaccharid zu einer Suspension aus Cyclodextrinteilchen in der Lösung der aktiven Substanz
zugegeben, worauf diese wäßrige Phase zur Herstellung von Teilchen durch Grenzflächenvernetzung ge
mäß der früheren Patente der vorliegenden Anmelder, beispielsweise gemäß US-5 395 620 oder FR-A-
97 08968 verwendet wird.
Es ist bekannt, daß Cyclodextrine cyclische Oligosaccharide aus 6 bis 8 Glucoseeinneiten
sind. Diese Moleküle besitzen wertvolle Eigenschaften in Verbindung mit der Hydrophobie ihrer internen
Hohlräume. Insbesondere können sie die Löslichkeit der aktiven Wirkstoffe erhöhen (dies gilt insbesondere
für β-Cyclodextrine und hydrophile Derivate hiervon) und verschiedene Moleküle einschießen und somit
diese gegenüber Wärme, Oxidation, Licht und Verdampfung stabilisieren (Beispiele hierfür sind essentielle
Öle, Geschmacksstoffe und lipolösliche Vitamine).
Des weiteren sorgen einige Cyclodextrinderivate für eine Langzeitfreisetzung oder verzögerte
Freisetzung des eingeschlossenen Moleküls (K. Uekama et al. in: New Trends in Cyclodextrins and Deri
vatives, Herausgeber D. Duchêne, Editions de Santé, Paris, 1991, Kap. 12, S. 411-446). Dies gilt insbe
sondere bei hydrophoben β-Cyclodextrinderivaten, wie Diethyl- und Triethyl-β-cydodextrinen, die die
Wasserlöslichkeit der stark wasserlöslichen aktiven Wirkstoffe verringern (langanhaltende Freisetzung)
oder für ionisierbare β-Cyclodextrinderivate, wie Carboxymethylethyl-β-cyclodextrin, eine Verbindung, die
in sauren Medien gering löslich ist und deren Löslichkeit mit dem pH-Wert durch Ionisation der Carboxy
methylgruppe ansteigt (eine Freisetzung im Magenraum wird verhindert und verzögert, bis der Darm er
reicht ist).
Diese Derivate sind jedoch relativ teuer, verglichen mit den anfänglichen Cyclodextrinen. Was
die anfänglichen Cyclodextrine anbelangt, stellt ihre Löslichkeit in Wasser ein Problem dar, wenn es ge
wünscht ist, sie in einem Freisetzungssystem zu verwenden, das mit Wasser in Berührung gebracht werden
soll, da diese Löslichkeit eine Steuerung der Freisetzung des komplexierten Moleküls schwierig macht
(R. B. Friedman in: New Trends in Cyclodextrins and Derivates, Herausgeber D. Duchêne, Editions de
Santé. Paris, 1991, Kap. 4, S. 157-177). In ähnlicher Weise hemmt die Löslichkeit in Wasser die Isolierung
der Komplexe, wenn es speziell gewünscht ist, einen Bestandteil aus einem Gemisch in einem wäßrigen
Medium zu entfernen, und die Gewinnung der freien Cyclodextrine, wenn es gewünscht ist, sie in kommer
ziellem Maßstab zu recyceln.
Die Herstellung der Cyclodextrine enthaltenden Polymere liefert eine Lösung für diese Pro
bleme. Eine langsamere Freisetzung einer aktiven Substanz kann somit durch Komplexieren derselben an
ein β-Cydodextrine tragendes Polymer und durch Anordnen einer Dialysemembran zwischen dem Polymer
und dem Freisetzungsmedium erreicht werden. Beispielsweise zeigen N. Behar et al. (S.T.P. Pharma, 1987,
3, 237-247), daß das Einbringen von synthetischen Polymeren, wobei eines wasserlöslich (Polyethylenimin)
und das andere wasserunlöslich (hergestellt aus Polyvinylchlorformiat) ist, die Cyclodextrinmoleküle tragen
und mit einer sehr wasserlöslichen aktiven Substanz, wie Propanolol, beladen sind, in ein Dialyserohr es
ermöglicht, die Diffusion des aktiven Wirkstoffs in die äußere wäßrige Kammer zu verlangsamen, wobei
das Polymer und der Komplex nicht in der Lage sind, durch die Membran hindurchzutreten.
In unerwarteter Weise konnten die Erfinder der vorliegenden Erfindung in mit Propanolol in
Gegenwart von vollständig biokompatiblen und bioabbaubaren Teilchen vernetzter Cyclodextrine gemäß
der vorliegenden Erfindung durchgeführten Dialyseexperimenten dasselbe Phänomen beobachten.
Gemäß demselben Prinzip berichtet E. Fenyvesi (J. Inclusion Phenom., 1988, 6, 537-545) daß
ein aus Mikrokapseln, die einen aktiven Wirkstoff, der mit einem löslichen Cyclodextrinpolymer komple
xiert ist, enthalten, bestehendes System die Verzögerung der Freisetzung des aktiven Wirkstoffs ermöglicht,
wobei das Polymer nicht in der Lage ist, durch die Membran der Mikrokapsel hindurchzutreten.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung konnten dieses bemerkenswerte Ergebnis auch mit
vollständig biokompatiblen Mikrokapseln aus vernetztem Protein, die Methylenblau enthalten, das mit zu
nehmenden Mengen an Teilchen aus vernetzten β-Cyclodextrinen komplexiert ist, erhalten. In-vitro-Freiset
zungsexperimente zeigen eine Verlangsamung der Freisetzung verglichen mit Mikrokapseln, die keine Cy
clodextrinteilchen enthalten. Die Verlangsamung wird noch ausgeprägter, wenn die Menge an eingekapsel
ten Cyclodextrinteilchen zunimmt.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ferner festgestellt, daß Teilchen aus vernetztem
DHA vollständig stabil sind, während gleichzeitig eine Pigmentierung nach Applikation auf die Haut auf
tritt. Dies zeigt, daß sie biologisch abbaubar sind und die Basesubstanz zu regenerieren vermögen, wobei
die spezifische Aktivität nach enzymatischem Abbau intakt bleibt.
Gemäß einem zweiten Merkmal liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstel
lung von Teilchen kleiner Abmessungen, die mindestens auf der Oberfläche eine aus einem oder mehreren
vernetzten Monosacchariden oder Oligosacchariden gebildete Wand umfassen, wobei das Verfahren die
folgenden Stufen umfaßt:
- a) die Herstellung einer wäßrigen Phase bei einem pH-Wert zwischen 10,5 und etwa 14, worin mindestens ein Monosaccharid oder mindestens ein Oligosaccharid gelöst ist;
- b) die Herstellung einer hydrophoben Phase, die im wesentlichen mit Wasser nicht mischbar ist und die gegebenenfalls ein grenzflächenaktives Mittel enthält;
- c) die Dispersion der wäßrigen Phase in der hydrophoben Phase durch Rühren, um eine Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ herzustellen;
- d) die Zugabe einer Lösung eines polyfunktionellen Acylierungsmittels zu der Emulsion, wo bei das Rühren eine ausreichende Zeitdauer fortgesetzt wird, um das Monosaccharid oder Oligosaccharid an der Grenzfläche der dispergierten Tröpfchen der Emulsion zu vernetzen, und um dadurch Teilchen zu bilden; und
- e) gegebenenfalls die Abtrennung der Teilchen von dem Reaktionsmedium.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung von Teilchen kleiner
Abmessungen, die mindestens auf der Oberfläche eine aus einem oder mehreren vernetzten Monosacchari
den oder Oligosacchariden gebildete Wand umfassen, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfaßt:
- a) die Herstellung einer wäßrigen Phase bei einem pH-Wert zwischen 10,5 und etwa 14, worin mindestens ein Monosaccharid oder mindestens ein Oligosaccharid gelöst ist;
- b) die Herstellung einer hydrophoben Phase, die im wesentlichen mit Wasser nicht mischbar ist und die ein polyfunktionelles acylierendes Vernetzungsmittel enthält;
- c) die Dispersion der hydrophoben Phase in der wäßrigen Phase durch Rühren unter Herstel lung einer Emulsion vom Öl-in-Wasser-Typ, wobei das Rühren eine ausreichende Zeitdauer durchgeführt wird, um das Monosaccharid oder Oligosaccharid an der Grenzfläche der dispergierten Tropfen der Emul sion zu vernetzen und um dadurch Teilchen, im wesentlichen Kapseln, herzustellen; und
- d) gegebenenfalls die Abtrennung der Teilchen aus dem Reaktionsmedium.
Die vorliegende Erfindung liefert ferner ein Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus ver netzten Cyclodextrinen kleiner Abmessungen, die in größeren Teilchen eingeschlossen sind, wobei das Ver fahren die folgenden Stufen umfaßt: - a) Zuerst werden Teilchen der vernetzten Cyclodextrine gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Emulsionssystem vom Wasser-in-Öl-Typ hergestellt und gewonnen.
- b) Diese Teilchen werden anschließend in eine wäßrige Lösung eines aktiven Wirkstoffs bei einem pH-Wert zwischen etwa 4,5 und etwa 8 während einer ausreichenden Zeitdauer gegeben oder darin inkubiert, um den aktiven Wirkstoff in den Teilchen einzuschließen.
- c) Ein Protein oder ein Protein/Polysaccharid-Gemisch wird anschließend in der Suspension der Teilchen gelöst.
- d) Das Gemisch wird durch Rühren in einer hydrophoben Phase unter Bildung einer Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ dispergiert.
- e) Eine Lösung eines polyfunktionellen Acylierungsmittels wird der Emulsion zugegeben wo bei das Rühren eine ausreichende Zeitdauer beibehalten wird, so daß sich um die Teilchen aus den vernetz ten Cyclodextrinen gemäß der vorliegenden Erfindung durch Acylierung der acylierbaren funktionellen Gruppen des Proteins oder Protein/Polysaccharid-Gemisches herum größere Teilchen bilden.
- f) Gegebenenfalls werden die erhaltenen größeren Teilchen, die die intakten Teilchen der ver netzen Cyclodextrine gemäß der vorliegenden Erfindung und den teilweise durch die Cyclodextrine der Teilchen der vernetzten Cyclodextrine komplexierten aktiven Wirkstoff enthalten, abgetrennt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann diese wäßrige Lösung
aus einem Puffer, beispielsweise einem Carbonat- oder Phosphatpuffer, der auf einen pH-Wert größer 10,5,
beispielsweise auf einen pH-Wert von 11, eingestellt ist, oder einer Lösung aus einem alkalischen Stoff,
beispielsweise Natriumhydroxid, beispielsweise 1 M Natriumhydroxidlösung, bestehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beträgt die Konzentration
des Monosaccharids oder Oligosaccharids in der wäßrigen Phase 3 bis 80, vorzugsweise 10 bis 30%.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht das oben
erwähnte Polyfunktionelle acylierende Vernetzungsmittel vorzugsweise aus mindestens einem Säuredihalo
genid, das vorzugsweise aus Phthaloyl-, Terephthaloyl-, Cebacoyl-, Glutaryl-, Adipoyl- und Succinyldiha
logeniden oder einem Anhydrid dieser Säuren ausgewählt ist. Vorzugsweise wird ein Dichlorid dieser Säu
ren verwendet.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die oben
erwähnten Mikrokapseln durch Grenzflächenvernetzung vorzugsweise bei Raumtemperatur aus einer
Emulsion, deren disperse einzukapselnde Phase eine oder mehrere wasserlösliche, lipolösliche oder unlösli
che aktive Substanzen, die in Form einer Lösung, Suspension oder Emulsion eingebaut werden, enthält
hergestellt.
Gemäß einem dritten Merkmal umfaßt die vorliegende Erfindung ferner die Verwendung die
ser Teilchen.
Die allgemeinen Anwendungen der Teilchen der vernetzten Monosaccharide und Oligosaccha
ride sind die folgenden: Auf dem Gebiet der Kosmetika, Pharmazeutika und Nahrungsmittel erlauben diese
biokompatiblen und bioabbaubaren Teilchen den Einbau wasserlöslicher oder lipolöslicher Substanzen in
Form von Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen.
Die erfindungsgemäßen Teilchen besitzen einen speziellen weiteren Wert bei Kosmetika. Dies
ist mit der in-situ-Freisetzung nach Hydrolyse des Basisbestandteils, der eine gewünschte spezielle Aktivität
auf der Haut, beispielsweise eine feuchthaltende Wirkung von Monosacchariden und Disacchariden
(Lactose) oder der daraus herstammenden Polyole (Mannit, Sorbit), eine stimulierende Wirkung auf die
Glykosaminoglykansythese oder eine Antifaltenwirkung (Glucosaminsulfat, Galactosaminsulfat, beta-
Xylosidderivate) aufweisen kann, verbunden.
Es sei ferner auf den Wert der Einkapselung hydrophober Tröpfchen in eine sehr hydrophile
Membran aus beispielsweise vernetztem Sorbit oder vernetzter Saccharose hingewiesen.
Die Anwendungen der Teilchen der vernetzten Cyclodextrine sind die folgenden:
*Als solche unbeladen zur Entfernung eines Bestandteils aus einem Medium in Form eines
Einschlußkomplexes:
- - für technologische Anwendungen, beispielsweise die Trennung von Stereoisomeren, die Ka talyse von chemischen Reaktionen und die Extraktion von bitteren Molekülen, Coffein, Cholesterin und Phenylalanin. Die Teilchen können so ein beispielsweise für das Packen von Säulen, durch die eine zu rei nigende Flüssigkeit geführt wird, zu verwendendes festes Adsorptionsmittel darstellen.
- - für die Entgiftung biologischer oder nicht biologischer flüssiger Medien und Wasser, insbe sondere zur Extraktion von aromatischen Aminen, Phenolen, Bilirubin und Toxinen. Die Bioverträglichkeit der Teilchen ist ein wichtiger Vorteil hierbei.
- - für die Gewinnung einer Substanz aus einem flüssigen Medium.
- - für analytische Anwendungen, wobei die Teilchen eine Verbesserung des Nachweises von Substanzen durch eine Aufkonzentration derselben ermöglichen
- - auf dem Gebiet der Kosmetika, wo die Einschlußeigenschaften von Cyclodextrinen zur Ab sorption von überschüssigen Lipiden auf der Haut (Mattierungswirkung) oder zur Absorption von Abbau verbindungen einer Ausdunstung (Deodorantprodukte) oder der für einen schlechten Atem verantwortlichen Produkte (gegen einen schlechten Atem gerichtete Wirkung in Zahnpasten oder Mundwässern) verwendet werden können. Die Bioverträglichkeit der Teilchen ist abermals ein wichtiger Vorteil hierbei.
*Beladen mit aktiven Substanzen in Form von Einschlußkomplexen und eingebaut in für eine
langsame Diffusion sorgenden Systemen, insbesondere in Teilchen und speziell in Teilchen aus vernetzten
Proteinen oder covernetzten Proteinen und Polysacchariden:
- - auf dem Gebiet der Kosmetik für eine langsamere und langanhaltende Freisetzung der akti ven Substanz unter Gewährleistung einer längeren Wirkung, wobei die Hauttoleranz gegenüber aktiven Wirkstoffen mit einer reizenden Wirkung, beispielsweise Retinsäure, Salicylsäure usw., verbessert wird.
- - auf dem Gebiet der Therapeutika zur Herstellung von Arzneimitteln oder pharmazeutischen Zusammensetzungen mit einer langsameren oder länger anhaltenden Freisetzung der aktiven Substanz unter Gewährleistung einer längeren Wirkung auf jedem beliebigen Verabreichungsweg unter Verbesserung der Haut- und Schleimhauttoleranz.
Die Anwendungen der Teilchen aus vernetztem DHA sind mit der Stabilisierung des DHAs
verbunden, wobei der Einbau in verschiedene kosmetische Zubereitungen und die Freisetzung des DHAs
nach enzymatischem Abbau auf der Oberfläche der Haut gewährleistet ist, wobei das DHA sich mit den
Aminosäuren in der Haut unter Bildung einer Pigmentierung vereinigen kann.
Die Teilchen der vernetzten Heteroside besitzen Anwendungen, die insbesondere mit der Tat
sache verbunden sind, daß sie neue Vorläufer eines speziellen Typs darstellen:
- - die in Kosmetika verwendet werden können, um für eine langsame Freisetzung durch den en zymatischen Abbau des Teilchens, d. h. des Heterosidbestandteils, der anschließend seine spezielle Aktivität (beispielsweise Teilchen aus vernetztem Saponosid) ausübt, sorgt und
- - die in Therapeutika verwendet werden können, worin die Teilchen einen neuen Typ eines teilchenförmigen Vektors oder einer Prodrug darstellen, der (die) gleichzeitig die folgenden Eigenschaften gewährleistet (gewährleisten):
- - Schutz des aktiven Wirkstoffs und eine langsame Freisetzung des Heterosidbestandteils durch enzymatischen Abbau des Teilchens für eine längere Wirkung und/oder eine Verbesserung der Bio verfügbarkeit und/oder eine Verbesserung der Haut- oder Schleimhauttoleranz und
- - eine zielgerichtete Steuerung in Verbindung mit der speziellen Natur der Prodrug.
In Abhängigkeit von der Größe der Teilchen ist es möglich, beispielsweise Teilchen mit einem
Durchmesser zwischen etwa 10 und 100 µm, beispielsweise von etwa 15 µm aus einem Antibiotikum, wie
Streptomycin, herzustellen. Nach einer intravenösen Injektion ermöglichen diese Teilchen ein zielgerichtetes
Ansteuern der Kapillaren der Lunge gemäß dem bekannten Prinzip der Vektorisierung durch Kapillarbloc
kierung (S. S. Davis und L. Illum, Acta Pharm. Technol., 1986, 32, 4-9) und die langsame Freisetzung des
Antibiotikums in situ für eine bessere Wirksamkeit. Alternativ können Nanopartikel der aktiven Substanz
hergestellt werden, die durch die Zellen insbesondere die Zellen des retikuloendothelialen Systems aufge
nommen werden und die die Behandlung von bakteriellen oder parasitären Erkrankungen mit der aktiven
Substanz ermöglichen.
Als eine weitere Alternative kann die Herstellung von Teilchen im Nanometergrößenbereich
aus Oligonucleotiden oder Oligodesoxynucleotiden direkt eine vektorisierte und stabile Form dieser Oligo
nucleotide oder Oligodesoxynucleotide liefern, die direkt in die Zellen eindringen kann und das anfängliche
Oligonucleotid oder Oligodesoxynucleotid in der Zelle freizusetzen vermag. Dies ist insbesondere zur Ver
wendung bei einer antiviralen oder Antikrebstherapie oder im Zusammenhang mit einer Gentherapie oder
zur Verwendung bei der Transfektion von Zellen oder dem Transfer von genetischem Material von Bedeu
tung, weil dadurch die Verwendung von viralen Vektoren oder synthetischen Vektoren vermieden wird
Als eine weitere Alternative kann die Herstellung von Teilchen einer Größe im Nanometerbe
reich aus antiviralen oder Antikrebsnucleosiden direkt eine vektorisierte und stabile Form dieser Nucleoside
liefern, die direkt in die Zellen eindringen kann und die das anfangliche Nucleosid in der Zelle freizusetzen
vermag.
Gemäß einem vierten Merkmal umfaßt die vorliegende Erfindung eine Zusammensetzung, die
insbesondere aus einer kosmetischen Zusammensetzung, einer pharmazeutischen Zusammensetzung und
einer Nahrungsmittelzusammensetzung ausgewählt ist und die als eine ihrer Komponenten oder aktiven
Wirkstoffe die oben genannten Teilchen umfaßt, die mindestens auf der Oberfläche eine Wand umfassen,
die aus einem oder mehreren Monosacchariden oder Oligosacchariden gebildet ist, die speziell durch eine
Grenzflächenvernetzung in Emulsion vorzugsweise bei Raumtemperatur zwischen (einem) Monosaccha
rid(en) oder Oligosaccharid(en) mit mindestens einer primären Alkoholgruppe und einem polyfunktionellen
acylierenden Vernetzungsmittel, vorzugsweise einem Disäurehalogenid und insbesondere einem Disäure
chlorid zur Herstellung von Esterbindungen zwischen den acylierbaren Hydroxylgruppen des (der) primä
ren Alkohols (Alkohole) des Monosaccharids oder Oligosaccharids und den Acylgruppen des polyfunktio
nellen Acylierungsmittels vernetzt sind.
Weitere Eigenschaften dieser Teilchen sind aus der obigen Beschreibung und aus der folgen
den Beschreibung in den Beispielen offensichtlich.
Gemäß einem fünften Merkmal umfaßt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur kosmeti
schen oder therapeutischen Behandlung durch Applikation einer kosmetisch oder therapeutisch wirksamen
Menge der oben genannten Teilchen, die mindestens auf der Oberfläche eine Wand umfassen, die aus einem
oder mehreren Monosacchariden oder Oligosacchariden gebildet ist, die speziell durch Grenzflächenvernet
zung in Emulsion vorzugsweise bei Raumtemperatur zwischen dem (den) Monosaccharid(en) oder Oligo
saccharid(en) mit mindestens einer primären Alkoholgruppe und einem polyfunktionellen acylierenden Ver
netzungsmittel, vorzugsweise einem Disäurehalogenid und insbesondere einem Disäurechlorid unter Bil
dung von Esterbindungen zwischen acylierbaren Hydroxylgruppen des (der) primären Alkohols (Alkohole)
des Monosaccharids oder Oligosaccharids und den Acylgruppen des polyfunktionellen Acylierungsmittels
vernetzt sind, auf eine geeignete Stelle eines Säugetiers, vorzugsweise eines Menschen.
Weitere Eigenschaften dieser Teilchen sind aus der obigen und folgenden Beschreibung, insbe
sondere unter Bezugnahme auf die Beispiele und in ähnlicher Weise auf die oben genannten kosmetischen
und therapeutischen Verwendungen, insbesondere im Zusammenhang mit der Beschreibung des zweiten
Merkmals, ohne Schwierigkeiten offensichtlich.
In einer speziellen Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur kos
metischen Behandlung eines Säugetiers, vorzugsweise eines Menschen durch topische Applikation der oben
definierten Teilchen und speziell von Teilchen, die ferner mindestens eine kosmetisch aktive Substanz ent
halten können, auf einen fraglichen Bereich der Haut, Kopfhaut oder des Haars.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die vorliegende Erfindung ferner ein Verfahren
zur therapeutischen Behandlung durch Applikation einer therapeutisch wirksamen Menge der oben genann
ten Teilchen, die mindestens auf der Oberfläche eine Wand umfassen, die aus vernetzten Cyclodextrinen,
insbesondere β-Cyclodextrinen, gebildet ist, wobei die Teilchen mit einer aktiven Substanz beladen sind
und in größeren biokompatiblen und bioabbaubaren Teilchen, beispielsweise Teilchen aus vernetzten Pro
teinen oder covernetzten Proteinen und Polysacchariden, eingeschlossen sind, wobei diese doppelten Teil
chen ein für eine langsame Freisetzung sorgendes Systems darstellen, das auf einem beliebigen Verabrei
chungsweg, beispielsweise dem oralen, parenteralen, rektalen, vaginalen, pulmonalen, kutanen, ophthal
mischen oder nasalen Weg verabreicht werden kann, auf eine geeignete Stelle eines Säugetiers, vorzugswei
se eines Menschen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die vorliegende Erfindung ferner ein Verfahren
zur therapeutischen Behandlung durch Applikation einer therapeutisch wirksamen Menge der oben genann
ten Teilchen, die mindestens auf der Oberfläche eine Wand umfassen, die aus einem oder mehreren vernetz
ten Heterosiden gebildet ist, wobei die Teilchen sich als teilchenförmige Prodrugs oder Vorläufer des (der)
aktiven Heterosids (Heteroside) verhalten und den aktiven Wirkstoff in vivo unter Einwirkung von Enzy
men, wie Esterasen, freisetzen können, wobei die Teilchen auf einem beliebigen Verabreichungsweg, bei
spielsweise dem oralen, parenteralen, rektalen, vaginalen, pulmonalen, kutanen, ophthalmischen oder nasa
len Weg verabreicht werden können und den Schutz des aktiven Wirkstoffs, eine langsame Freisetzung,
eine Verbesserung der Bioverfügbarkeit, einer Verbesserung der Haut- oder Schleimhauttoleranz, ein ziel
gerichtetes Ansteuern eines Organs, eines Gewebes oder eines Vaskulärbereichs oder im Fall von Nanoteil
chen eine Passage der aktiven Wirkstoffe in die Targetzellen für eine antibiotische, antivirale oder Anti
krebstherapie oder für einen Transfer des genetischen Materials in die Zellen gewährleisten, auf eine ge
eignete Stelle eines Säugetiers, vorzugsweise eines Menschen.
Weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung eröffnen sich in
eindeutiger Weise aus der folgenden erklärenden Beschreibung anhand von verschiedenen erfindungsgemä
ßen Beispielen, die lediglich veranschaulichen sollen und den Umfang der vorliegenden Erfindung in kein
ster Weise einschränken sollen, und durch die Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 ein rasterelektronenmikroskopisches Negativ von Teilchen gemäß der vorliegenden Er
findung, die aus β-Cyclodextrinen in einer Konzentration von 10% unter Verwendung einer Rührge
schwindigkeit von 2000/min hergestellt wurden, gemäß Beispiel 7.
Fig. 2 ein aus nicht-vernetzten β-Cyclodextrinen (a) und ein aus Teilchen vernetzter β-Cyclo
dextrine gemäß der vorliegenden Erfindung, die aus β-Cyclodextrinen in einer Konzentration von 7,5%
unter Verwendung einer Rührgeschwindigkeit von 5000/min hergestellt wurden (b) erhaltenes Infrarotspek
trum gemäß Beispiel 7.
Fig. 3 die Ergebnisse eines Experiments der Diffusion von Propanolol durch eine Dialyse
membran beispielsweise gemäß Beschreibung in Beispiel 11. Diese Figur vereinigt drei Kurven, die die zu
unterschiedlichen Zeiten freigesetzten Propanololmengen, ausgedrückt als Prozentsatz der anfänglichen
Menge, angeben, wobei eine der Kurven einem ohne Zugabe von β-Cyclodextrinteilchen durchgeführten
Experiment (Vergleichsprobe) und die anderen beiden zwei mit entsprechender Zugabe von 10 mg oder 50
mg der Teilchen aus vernetzten β-Cyclodextrinen gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführten Expe
rimenten entsprechen.
Fig. 4 die Ergebnisse eines Experiments der Freisetzung von Methylenblau aus Mikrokapseln
von vernetztem Serumalbumin gemäß Beschreibung in Beispiel 12. Die Figur vereinigt fünf Kurven, die die
Mengen von zu unterschiedlichen Zeitpunkten freigesetztem Methylenblau, ausgedrückt als prozentuale
Menge der anfänglichen Menge (Mittelwerte ± Standardabweichung), angeben, wobei eine dieser Kurven
einem ohne Zugabe von β-Cyclodextrinen durchgeführtem Experiment (Vergleichsprobe), eine einem unter
Zugabe von 50 mg aus nicht-vernetzten β-Cyclodextrinen durchgeführtem Experiment und die anderen drei
unter entsprechender Zugabe von 20 mg, 50 mg bzw. 100 mg der Teilchen aus vernetzten β-Cyclodextrinen
gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführten Experimenten entsprechen.
In den folgenden Beispielen sind alle Prozente, sofern nicht anders angegeben, auf das Ge
wicht bezogen. Sofern nicht anders angegeben ist die Temperatur Raumtemperatur und der Druck Atmos
phärendruck.
- a) Es wird eine 10%ige Lösung eines Oligosaccharids oder Monosaccharids in 1 M Natrium hydroxidlösung hergestellt.
- b) 6 ml dieser Lösung werden in 30 ml Cyclohexan, das 5% Span 85 enthält, durch fünfminü tiges mechanisches Rühren bei einer Geschwindigkeit von 2000/min emulgiert.
- c) Ohne Unterbrechen des Rührens werden 40 ml einer 5%igen Lösung von Terephthaloyl chlorid in einem Chloroform/Cyclohexan-Gemisch (1 : 4 (v/v)) zu der Emulsion zugegeben und das Verrüh ren 30 min fortgesetzt. Nach Beendigung der Reaktion wird das Reaktionsmedium durch Zugabe von 40 ml Cyclohexan verdünnt und das Rühren 2-3 min fortgesetzt.
- d) Die Mikrokapseln werden anschließend durch natürliches Dekantieren oder durch Zentri fugieren abgetrennt.
- e) Das Sediment wird durch nachfolgendes Resuspendieren in verschiedenen Medien d. h. in Cyclohexan, in 95% Ethanol mit 2% zugesetztem Tween 20, in 95% Ethanol und in destilliertem Wasser gewaschen.
Dieses Protokoll wird für die folgenden Verbindungen (Sigma, sofern nicht anders angegeben)
die als Beispiele angegeben sind, erfolgreich verwendet:
Beispiel 1.1. β-Cyclodextrine
Beispiel 1.2. Dextrin (Glucidex 40® oder Glucidex 47®, Roquette)
Beispiel 1.3. Raffinose
Beispiel 1.4. Cellobiose
Beispiel 1.5. Saccharose
Beispiel 1.6. Maltose
Beispiel 1.7. Lactose
Beispiel 1.8. Trehalose
Beispiel 1.9. Dihydroxyaceton (DHA)
Beispiel 1.10. D-Fructose
Beispiel 1.11. Sorbose
Beispiel 1.12. D-Ribose
Beispiel 1.13. D-Desoxyribose
Beispiel 1.14. D-Xylose
Beispiel 1.15. Paranitrophenyl-beta-D-xylosid
Beispiel 1.16. D-Arabinose
Beispiel 1.17. D-Glucose
Beispiel 1.18. D-Mannose
Beispiel 1.19. D-Galactose
Beispiel 1.20. Xylit
Beispiel 1.21. Erythrit
Beispiel 1.22. Arabit
Beispiel 1.23. Sorbit
Beispiel 1.24. Mannit
Beispiel 1.25. Dulcit (Galactit)
Beispiel 1.26. Maltit
Beispiel 1.27 Gluconsäure
Beispiel 1.28. Gluconolacton
Beispiel 1.29. D-Glucosamin
Beispiel 1.30. D-Galactosamin
Beispiel 1.31. D-Glucosarninsulfat
Beispiel 1.32. D-Galactosaminsulfat
Beispiel 1.33. Saponin aus Seifenrinde
Beispiel 1.34. Guanosin
Beispiel 1.35. Streptomycinsulfat
Beispiel 1.36. Riboflavin
Beispiel 1.37. Desoxyribonucleinsäure (DNA) aus Heringssperma (rohe Oligonucleotide)
Beispiel 1.38. Uridin
Beispiel 1.39. Lactit Es wurden kugelförmige Teilchen einer Größe zwischen einigen µm und einigen 10 µm (20-90 µm) erhalten.
Beispiel 1.1. β-Cyclodextrine
Beispiel 1.2. Dextrin (Glucidex 40® oder Glucidex 47®, Roquette)
Beispiel 1.3. Raffinose
Beispiel 1.4. Cellobiose
Beispiel 1.5. Saccharose
Beispiel 1.6. Maltose
Beispiel 1.7. Lactose
Beispiel 1.8. Trehalose
Beispiel 1.9. Dihydroxyaceton (DHA)
Beispiel 1.10. D-Fructose
Beispiel 1.11. Sorbose
Beispiel 1.12. D-Ribose
Beispiel 1.13. D-Desoxyribose
Beispiel 1.14. D-Xylose
Beispiel 1.15. Paranitrophenyl-beta-D-xylosid
Beispiel 1.16. D-Arabinose
Beispiel 1.17. D-Glucose
Beispiel 1.18. D-Mannose
Beispiel 1.19. D-Galactose
Beispiel 1.20. Xylit
Beispiel 1.21. Erythrit
Beispiel 1.22. Arabit
Beispiel 1.23. Sorbit
Beispiel 1.24. Mannit
Beispiel 1.25. Dulcit (Galactit)
Beispiel 1.26. Maltit
Beispiel 1.27 Gluconsäure
Beispiel 1.28. Gluconolacton
Beispiel 1.29. D-Glucosamin
Beispiel 1.30. D-Galactosamin
Beispiel 1.31. D-Glucosarninsulfat
Beispiel 1.32. D-Galactosaminsulfat
Beispiel 1.33. Saponin aus Seifenrinde
Beispiel 1.34. Guanosin
Beispiel 1.35. Streptomycinsulfat
Beispiel 1.36. Riboflavin
Beispiel 1.37. Desoxyribonucleinsäure (DNA) aus Heringssperma (rohe Oligonucleotide)
Beispiel 1.38. Uridin
Beispiel 1.39. Lactit Es wurden kugelförmige Teilchen einer Größe zwischen einigen µm und einigen 10 µm (20-90 µm) erhalten.
- 1) Die Konzentration an Oligosaccharid oder Monosaccharid in der wäßrigen Phase kann zwi schen 2 und 80% schwanken.
- 2) Die 1 M Natriumhydroxidlösung kann durch Natriumhydroxidlösungen oder Lösungen ei nes anderen alkalischen Mittels, beispielsweise Kaliumhydroxid, die stärker konzentriert (2 M, 5 M usw.) oder verdünnter sind, oder durch Puffer, die auf einen pH-Wert von größer 10 gebracht wurden beispiels weise einen Carbonat- oder Phosphatpuffer eines pH-Werts von 11 ersetzt werden.
- 3) Das verwendete Oligosaccharid oder Monosaccharid wird vorzugsweise aus der in Beispiel angegebenen Verbindungsgruppe ausgewählt und besteht aus β-Cydodextrin, Dextrinen, Raffinose, Disacchariden, wie insbesondere Cellobiose, Saccharose, Maltose, Lactose und Trehalose, Monosacchari den, die Ketosen umfassen, wie Dihydroxyaceton (DHA), Fructose und Sorbose, oder Monosaccharide, die Aldosen umfassen, wie Ribose, Desoxyribose, Xylose, Arabinose, Glucose, Mannose und Galactose, Oli gosaccharid- oder Monosaccharidderivaten, die insbesondere die entsprechende Polyole umfassen, wie Maltit, im Handel erhältliche Polyole enthaltende Zubereitungen, die durch Hydrieren von Produkten der teilweisen Hydrolyse von Stärke erhalten wurden, Xylit, Erythrit, Arabit, Sorbit, Mannit, Dulcit, Lactit oder Galactit, Aminozuckern, wie Glucosamin, davon abgeleiteten Säuren oder Lactonen wie Gluconsäure und Gluconolacton, Heterosiden, wie Saponin, Antibiotika, wie Streptomycin, Riboflavin, Guanosin oder Adenosin oder Oligonucleotiden oder Oligodesoxynucleotiden.
Die folgenden Stoffe können auch verwendet werden:
- - weitere Cyclodextrine, wie alpha-Cyclodextrin und gamma-Cyclodextrin, Cydodextrinderi vate, wie Hydroxyethyl-β-cyclodextrin und Hydroxypropyl-β-cyclodextrine (2-HP-β-CD, 3-HP-β-CD, 2,3-HP-β-CD) und verzweigte Cyclodextrine, wie Glucosyl-β-CD, Diglucosyl-β-CD, Maltosyl-β-CD und Dimaltosyl-β-CD,
- - Gemische aus Oligosacchariden, beispielsweise die von Roquette unter der Bezeichnung Glucidex® vertriebenen Produkte, die verschiedene Anteile an Glucose, Maltose und Maltodextrinen ent halten
- - Im Handel erhältliche Zubereitungen, die Polyole enthalten, beispielsweise Néosorb 70® (70% Sorbit, Roquette),
- - Desoxyribonucleoside, wie Desoxyguanosin und Desoxycytidin, synthetische antivirale oder Antitumor-Nucleoside, Strukturanaloge natürlicher Nucleoside, wie Adenosin- und Desoxyadenosinanaloge und Cytidin- und Desoxycytidinanaloge, Mononucleotide und Oligonucleotide, sowie Monodesoxynucleoti de und Oligodesoxynucleotide.
- 4) Die hydrophobe Phase kann aus einem weiteren organischen Lösungsmittel oder Gemisch von Lösungsmitteln, festen Ölen, wie 2-Ethylhexylcocoat, oder anderen Gemischen, die dem Fachmann auf dem einschlägigen Fachgebiet wohlbekannt sind, bestehen. Die Art und der prozentuale Anteil an zugesetz tem grenzflächenaktivem Mittel kann auch schwanken.
- 5) Die Teilchengröße wird durch Verändern der Art und des prozentualen Anteils des grenz flächenaktiven Mittels und/oder der Rührgeschwindigkeit eingestellt. Sie kann 1 µm oder weniger bei Ro tationsgeschwindigkeiten von 15.000 bis 20.000/min betragen.
Proben der in destilliertem Wasser suspendierten Teilchen werden in einen Ofen bei 45°C ge
stellt. Die Proben werden in regelmäßigen Abständen beobachtet, um jede Änderung der Farbe und des
Aussehens nachzuweisen und um die Klarheit des Überstands zu untersuchen. Die Unversehrtheit der Teil
chen wird durch mikroskopische Untersuchung überwacht.
Die folgenden Teilchen wurden untersucht:
*Teilchen aus
vernetzten β-Cyclodextrinen gemäß Beispiel 1.1.;
vernetzter Saccharose gemäß Beispiel 1.5.;
vernetztem DHA gemäß Beispiel 1.9.;
vernetzter Fructose gemäß Beispiel 1.10.;
vernetztem Mannit gemäß Beispiel 1.24;
vernetztem Glucosamin gemäß Beispiel 1.29 und
vernetztem Saponin gemäß Beispiel 1.33.
*Teilchen aus
vernetzten β-Cyclodextrinen gemäß Beispiel 1.1.;
vernetzter Saccharose gemäß Beispiel 1.5.;
vernetztem DHA gemäß Beispiel 1.9.;
vernetzter Fructose gemäß Beispiel 1.10.;
vernetztem Mannit gemäß Beispiel 1.24;
vernetztem Glucosamin gemäß Beispiel 1.29 und
vernetztem Saponin gemäß Beispiel 1.33.
Bei der Mehrzahl der Teilchen wurde eine Stabilität von mehr als drei Monaten beobachtet:
Die Farbe des Teilchensediments blieb unverändert (weiß oder cremefarben), der Überstand ist klar und
farblos und eine mikroskopische Untersuchung zeigt intakte Teilchen.
Bei DHA-Teilchen beträgt die Stabilität mehr als vier Monate und bei Teilchen aus vernetz
tem Mannit beträgt die Stabilität mehr als sechs Wochen.
*Teilchen aus vernetzten β-Cyclodextrinen gemäß Beispiel 1.1. mit der Ausnahme, daß die
Cyclodextrinkonzentrationen 7,5 bzw. 5% betrugen: Es wird eine Stabilität von mehr als drei Monaten
beobachtet.
*Weitere Teilchen wurden gemäß Beispiel 1 hergestellt mit der Ausnahme, daß die 1-M-Na
triumhydroxidlösung durch einen Carbonatpuffer eines pH-Werts von 11 ersetzt wurde. Beispiele für sol
che Teilchen sind: Teilchen aus vernetzten β-Cyclodextrinen, die mit 10% bzw. 5% Cyclodextrinen herge
stellt wurden: Stabilität mehr als 10 Wochen.
Teilchen aus vernetzter Saccharose: Stabilität von mehr als einem Monat.
Teilchen aus vernetztem DHA: Stabilität mehr als 3 Monate.
Die Teilchen werden gemäß Beschreibung in Beispiel 1 hergestellt mit der Ausnahme, daß die
Rührgeschwindigkeit auf 5000/min erhöht wird.
Gefrorenes Humanplasma (Centre de Transfusion Sanguine de Reims) wird verwendet, das
zum Zeitpunkt der Verwendung aufgetaut wird. 50 mg filtrierte frische Teilchen werden in ein Testrohr
eingefüllt und in 5 ml Blutplasma dispergiert. Das Röhrchen wird in ein 37°C warmes Wasserbad gegeben.
Ein Magnetrühren wird durchgeführt. Der Abbau wird unter einem Lichtmikroskop durch Vergleichen mit
einem Vergleichsröhrchen, das durch Dispergieren von 50 mg Teilchen in Phosphatpuffer eines pH-Werts
von 7,4 hergestellt wurde, verfolgt.
*Teilchen aus vernetzten β-Cyclodextrinen: Der Abbau beginnt nach 5 h. Sehr reichlich Bruchstücke und
offene Teilchen nach 24 h. Zum Vergleich wird in dem Vergleichsröhrchen, das den Puffer eines pH-Werts
von 7,4 enthält, kein Abbau festgestellt.
*Teilchen aus vernetzter Saccharose: Abbau beginnt nach 3 h. Sehr reichliche Bruchstücke der Teilchen
nach 24 h. Abbau sehr ausgeprägt, verglichen mit dem Vergleichsröhrchen, in denk die Teilchen intakt sind.
*Teilchen aus vernetztem DHA: Langsamer Abbau, der das Auftreten einer braunen Färbung bedingt. Die
Verfärbung ist nach 48 h sehr ausgeprägt. Dies deutet daraufhin, daß das freigesetzte DHA mit den Plas
maproteinen reagiert hat.
*Teilchen aus vernetzter Glucose: Nach 1 h verlieren die Teilchen ihre kugelförmige Form und werden
ellipsoid. Ein langsamer Abbau wird beobachtet. Nach 24 h sind kleine Fragmente sowie offene Mikrokap
seln sichtbar.
*Teilchen aus vernetztem Mannit: Der Abbau beginnt nach 3 h. Sehr reichlich Bruchstücke und offene
Teilchen nach 24 h. Kein Abbau im Vergleichsröhrchen.
*Teilchen aus vernetztem Glucosamin: Langsamer Abbau und das Vorhandensein von Bruchstücken nach
24 h.
*Teilchen aus vernetztem Saponin: Abbau beginnt nach 2 h: Vorhandensein von Bruchstücken. Nach 24 h
haben sich alle Teilchen zu kleinen Fragmenten abgebaut.
Diese Experimente zeigen, daß die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Teilchen biolo
gisch abbaubar sind. Während sie nach einer längeren Inkubation in einem Puffer eines pH-Werts von 7,4
intakt bleiben, werden sie im allgemeinen in Blutplasma abgebaut. Dies zeigt eine Sensibilität gegenüber
der Einwirkung von Plasmaesteraasen, die Esterbindungen aufbrechen, die durch das Vernetzungsmittel mit
den Hydroxylgruppen der Monosaccharide oder Oligosaccharide oder den Derivaten hiervon gebildet wur
den.
Invertase (Handelsklasse V, Bäckerhefe, SIGMA), die in Form einer 1%igen Dispersion in Acetatpuffer
eines pH-Werts von 4,9 verwendet wird.
50 mg filtrierte frische Teilchen werden in ein Teströhrchen eingebracht und 5 ml einer
1%igen Dispersion von Invertase in Acetatpuffer zugegeben. Das Röhrchen wird in ein 37°C warmes Was
serbad gegeben. Ein Magnetrührer wird installiert. Der Abbau wird unter einem Lichtmikroskop durch
Vergleichen mit einem Vergleichsröhrchen, das durch Dispergieren von 50 mg Teilchen in Acetatpuffer
eines pH-Werts von 4,9 hergestellt wurde, verfolgt.
Darüber hinaus wird das Auftreten von Glucose im Medium mit Hilfe des Clinistix®-Tests
(BAYER) sichtbar gemacht: Eine Rosafärbung eines Glucoseoxidaseteststreifens färbt sich in Gegenwart
von Glucose violett.
Nach 6 h: Beginn eines Teilchenabbaus im Lichtmikroskop sichtbar. Der Clinistix-Test ist
positiv: Violette Färbung, Ergebnis: +.
Nach 24 h verbleiben lediglich einige isolierte Teilchen intakt. Der Clinistix-Test liefert ein
positiveres Ergebnis: Die Verfärbung ist rein violett, Ergebnis: ++. Die Teilchen aus vernetzter Saccharose,
die nach Inkubation in Puffer alleine intakt bleiben werden durch die Invertase, ein Enzym mit der Fähig
keit zum Abbau von Saccharose zu Glucose und Fructose, angegriffen.
- a) Herstellung der einzukapselnden Ölphase:
0,6 ml Sebacoylchlorid werden zu 5,4 ml Olivenöl zugegeben, worauf die Bestandteile ge mischt werden. b) Herstellung der wäßrigen Phase:
30 ml einer 20%igen Lösung von Saccharose in 1 M Natriumhydroxidlösung werden herge stellt. c) Emulgieren/Vernetzen:
Die 6 ml öliges Gemisch werden in 30 ml der wäßrigen Phase durch Rühren bei 2000/min emulgiert, wobei das Rühren 1 h durchgeführt wird. - d) Die Teilchen werden aus dem Reaktionsmedium beispielsweise durch Zentrifugation abge trennt.
- e) Waschen:
Die Teilchen werden mehrmals mit destilliertem Wasser gewaschen.
Herstellung der Teilchen:
Die folgenden Chargen von Teilchen wurden hergestellt:
Die folgenden Chargen von Teilchen wurden hergestellt:
*Charge 1: Teilchen aus vernetzter Saccharose gemäß Beispiel 5.
*Charge 2: Teilchen aus vernetzter Saccharose gemäß Beispiel 5, mit der Ausnahme, daß die
Saccharosekonzentration in der wäßrigen Phase auf 30% erhöht wurde und die Geschwindigkeit auf
5000/min erhöht wurde.
*Charge 3: Hergestellt entsprechend Charge 1, mit der Ausnahme, daß die Saccharose durch
Mannit (20%) ersetzt und die Rührgeschwindigkeit auf 5000/min erhöht wurde.
*Charge 4: Hergestellt entsprechend Charge 2, mit der Ausnahme, daß die Saccharose durch
Sorbit ersetzt wurde, die Konzentration auf 30% erhöht wurde und die Rührgeschwindigkeit auf 5000/min
erhöht wurde.
In allen Fällen wird ein cremefarbiger Überstand erhalten, der aus Mikrokapseln besteht, die
jeweils ein Öltröpfchen enthalten. Eine mikroskopische Untersuchung zeigt, daß alles Öl eingekapselt
wurde. Die Mikrokapseln erscheinen als Kügelchen mit Durchmessern von 20-150 µm mit einer ausgepräg
ten graufarbigen Membran. Ein auf den Mikroskopbeobachtungsobjektträger ausgeübter hoher Druck führt
zu einem Zerbrechen der Mikrokapseln unter Freisetzen des eingekapselten Öls und einer Beobachtung der
Membran, die dann wie ein gerissener durchsichtiger Beutel aussieht.
Der Test wird mit den Chargen 2 und 4 in der im Beispiel 3 beschriebenen Weise durchge
führt.
Ergebnisse: Die Mikrokapseln der Charge 2 sind mindestens 5 Wochen bei 45°C und die Mi
krokapseln der Charge 4 mindestens 3 Wochen stabil.
Diese wird mit Hilfe eines Lichtmikroskops und eines Rasterelektronenmikroskops untersucht.
- - Lichtmikroskop:
Die gemäß Beispiel 1 hergestellten Teilchen (10% β-CD, 2000/min) nehmen die Form eines weißen Sediments an. Dies wird aus kugelförmigen Teilchen mit fleckigem Inhalt und einer ausgeprägten Membran gebildet. Bei 7,5% β-CD (NP 143) besitzen die Teilchen ein vergleichbares Aussehen. Bei 5% β- CD (NP 50 bis) werden Vesikel mit klarem Inhalt erhalten.
Das Ersetzen der 1 M Natriumhydroxidlösung durch einen Puffer eines pH-Werts von 11 lie fert abermals kugelförmige Teilchen mit körnigem Inhalt. - - Rasterelektronenmikroskop:
Die Untersuchung erfolgt mit lyophilisierten Teilchen. Unter all den obigen Bedingungen zeigt die Untersuchung Teilchen mit einer kontinuierlichen Membran, die aufgrund der Lyophilisierung kolla biert. Beispielsweise zeigt Fig. 1 unter den Bedingungen von Beispiel 1 hergestellte Mikroteilchen. Es sei darauf hingewiesen, daß bei Resuspendieren dieser lyophilisierten Teilchen in Wasser diese rasch ihre ku gelförmige Form durch Quellen mit Wasser wiedergewinnen.
Diese wird durch eine Laserdiffraktionstechnik (Coulter LS 200 Granulometer, Coultronics)
bestimmt. Die Ergebnisse werden als Volumen/Durchmesser der Teilchen (Standardabweichung) angege
ben.
Wie erwartet nimmt die Teilchengröße mit Erhöhung der Rührgeschwindigkeit ab. Ferner
nimmt die Teilchengröße ab, wenn die Konzentration der β-Cyclodextrine abnimmt.
Verfahren: Die Infrarotspektren wurden nach der KBr-Scheibentechnik unter Verwendung ei
nes FTIR-Spektrometers (BOMEM, MB-Serie) bestimmt.
Ergebnisse: Beispielsweise vergleicht Fig. 2 das mit nicht-vernetztem β-CD erhaltene IR-
Spektrum (Spektrum a) mit dem IR-Spektrum von Teilchen, die gemäß Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß
die β-CD-Konzentration 7,5% beträgt und die Rührgeschwindigkeit 5000/min beträgt, hergestellt wurden
(Spektrum b).
Die Hauptunterschiede zwischen den beiden Spektren sind das Auftreten von Banden bei 1724
cm-1, 1280 cm-1 und 731 cm-1 im Spektrum der Teilchen (b). Dies deutet auf die Bildung von Esterbin
dungen der Hydroxylgruppen des β-CD.
Die in den Teilchen enthaltene β-CD-Menge wurde durch optische Rotation des β-CD gemäß
Beschreibung beispielsweise von N. Behar et al. (S.T.P. Pharma, 1987, 3, 237-247) in einer an Polymere
gebundenes β-CD betreffenden Untersuchung gemessen. Die erste Stufe ist eine vollständige Hydrolyse der
lyophilisierten Teilchen (60 mg) in 0,5 M Natriumhydroxidlösung (3 ml) nach 45-minütigem Rühren bei
20°C. Das Gemisch wird durch Zugabe von 0,25 M HCl neutralisiert und mit destilliertem Wasser auf 12 ml
aufgefüllt. Die Lösung (entspricht 0,5% Teilchen) wird anschließend über eine 0,22-µm-Membran fil
triert.
Die Lösung wurde durch Polarimetrie untersucht und mit nicht-vernetztem β-CD verglichen.
Es wurde mit nicht-vernetztem β-CD verifiziert, daß die Behandlung mit 0,5 M Natriumhydroxidlösung die
Ergebnisse der polarimetrischen Messungen nicht modifiziert.
Das Experiment erfolgte mit zwei Chargen von Teilchen, die gemäß Beispiel 1, mit der Aus
nahme, daß die β-CD-Lösung 7,5% betrug und die Rührgeschwindigkeit 5000/min betrug, hergestellt wur
den, durchgeführt.
Der restliche Feuchtigkeitsgehalt dieser beiden Chargen wurde mittels eines Feuchtigkeitsana
lysators (Typ HR 73, Halogen Moisture Analyzer, Mettler Toledo) bestimmt, uni die Ergebnisse mit dem
Gewicht der trockenen Teilchen in Verbindung zu setzen.
Charge 1 | 68,7% |
Charge 2 | 67,4% |
Mittelwert | 68% |
Die Teilchen enthalten somit 68% Gew.-% β-CD und 32 Gew.-% Terephthalat. Dies ent
spricht, bezogen auf die Molekulargewichte, einem Mittel von 3,2 mol Terephthalat pro mol β-CD.
*Die ausgewählte Referenzcharge wird gemäß Beispiel 1, jedoch mit 7,5% β-Cyclodextrinen (7,5% β-CD
in 1 M Natriumhydroxidlösung, Rührgeschwindigkeit 2000/min) hergestellt.
*Verschiedene Proben der Mikroteilchen werden bei 20°C in 1 mmol einer auf einen pH-Wert von 4 gepuf
ferten Paranitrophenol (pNP)-Lösung unter Rühren inkubiert. Anschließend wird zu bestimmten Zeitinter
vallen die Rest-pNP-Konzentration im Überstand durch Spektrophotornetrie untersucht, bis ein Gleichge
wicht erreicht ist. Die Messungen der optischen Dichte werden verwendet, um die Rest-pNP-Konzentration
herzuleiten, aus der die durch die Mikrokapseln gebundene pNP-Menge berechnet wird. Dies wird erstens
durch den Prozentsatz der anfänglichen pNP-Menge und zweitens in pro g Mikrokapseln gebundener
Menge in µmol ausgedrückt.
Steigende Mengen an Mikroteilchen (10, 20, 50 und 100 mg) werden unter Rühren mit einem
Magnetrührer in Abwesenheit von Licht über eine zunehmende Zeit hinweg bei Raumtemperatur in 10 ml
einer 1 mmolaren Lösung von pNP in Acetatpuffer eines pH-Werts von 4 inkubiert. Eine Inkubation erfolgt
pro Gewichtsmenge und pro Kontaktzeit, wobei jedes Experiment wiederholt wird. Nach dem Inkubieren
wird die Suspension zentrifugiert. 300 µl des Überstands werden mit 2,7 ml Acetatpuffer eines pH-Werts
von 4 und anschließend 3 ml 0,25 M Natriumhydroxidlösung versetzt. Das Gemisch wird durch eine Mem
bran einer Porosität von 0,22 µm filtriert. Die optische Dichte wird bei 405 nm gegen eine ohne pNP herge
stellte Blindprobe gemessen. Das ganze Experiment wird mit einer neuen Charge von Mikroteilchen wie
derholt.
Wie erwartet steigt bei Erhöhung der verwendeten Mikrokapselmenge auch die Menge ange
bundenem pNP, ausgedrückt in % der ursprünglich vorhandenen Menge. Es ist ferner darauf hinzuweisen,
daß wenn die Mengen an gebundenem pNP in pmol pro g Mikrokapseln ausgedrückt werden, diese Mengen
mit Erhöhung der verwendeten Mikrokapselgewichtsmenge abnehmen. Das pNP breitet sich zwischen den
Teilchen mehr aus, wenn ihre Zahl zunimmt. Schließlich wird beobachtet, daß rasch ein Gleichgewicht er
reicht wird: Die Werte schwanken nicht stark nach einer Kontaktzeit von 5 min, das Plateau wird nach 1 h
erreicht.
Die folgenden Bedingungen wurden für diese Untersuchung eingestellt: Probe: 50 mg, Inkuba
tionszeit bei 20°C: 1 h. Für jeden untersuchten Parameter wurden die Komplexierungseigenschaften der
Mikrokapseln bei zwei unterschiedlichen Chargen bewertet, wobei zwei unterschiedliche Inkubationen für
jede Charge durchgeführt wurden. Dies ermöglicht ein Verifizieren der Reproduzierbarkeit der erhaltenen
Ergebnisse.
Die folgenden Schwankungen wurden mit der Referenzcharge (7,5% β-CD, 2000/min) bei
zweimaliger Reproduktion (Chargen 1 und 2) untersucht:
- - Schwankungen der Konzentration von β-CD in der wäßrigen Phase: Erhöhung auf 10% (Chargen 3 und 4) und Abnahme auf 5% (Chargen 5 und 6).
- - Erhöhung der Rührgeschwindigkeit auf 5000/min (Chargen 7 und 8)
- - Verringerung der Konzentration an Terephthaloylchlorid auf 2,5% (Chargen 9 und 10)
Der mittlere Durchmesser aller dieser Teilchen dieser Chargen wurde mittels eines Coulter-LS 200-Granulometers bestimmt.
Verglichen mit der Referenzcharge, die 83 µmol pro g bindet, ist so darauf hinzuweisen, daß
die Komplexierungseigenschaften mit der Konzentration von β-CD in der wäßrigen Phase schwanken: Sie
werden bei 10% verringert (77 µmol/g) und bei 5% erhöht (92 µmol/g).
Des weiteren stellt die Erhöhung der Rührgeschwindigkeit, die Mikrokapseln kleinerer Größe
und somit größerer Oberfläche liefert, einen günstigen Faktor dar (98 µmol/g). Andererseits führt eine
Verringerung der Konzentration des Vernetzungsmittels auf 2,5% zu keiner Modifikation der Komplexie
rungseigenschaften.
Propanolol ist ein Arzneimittel, das das adrenerge System blockiert. Es wurde aufgrund seiner
hohen Löslichkeit in Wasser und seiner hohen Affinität für β-CD aufgrund der Tatsache, daß die Naphtha
lingruppe des Moleküls in den hydrophoben Hohlraum von β-CD paßt (Behar et al., S.T.P. Pharma, 1987,
3, 237-247) für diese Untersuchung ausgewählt.
β-CD-Teilchen wurden aus einer 7,5%igen Lösung in 1 M Natriumhydroxidlösung bei einer
Rührgeschwindigkeit von 5000/min hergestellt. Die Komplexierungseigenschaften wurden nach Rühren
einer 10-mg-Probe aus lyophilisierten Teilchen in 10 ml einer 1 mmolaren oder 2 mmolaren Lösung von
Propanolol in Phosphatpuffer eines pH-Werts von 7,4 in Abwesenheit von Licht bewertet. Nach diesem
Kontakt wurde die Suspension zentrifugiert, der Überstand gewonnen und das nicht gebundene Propanolol
durch UV-Spektrophotometrie bei 290 nm gemessen. Bei jeder der beiden Propanololkonzentrationen wur
den zwei Chargen untersucht und zwei Tests pro Charge durchgeführt. Die Ergebnisse sind in µmol gebun
denes Propanolol pro g trockene Mikrokapseln ausgedrückt.
Diese Ergebnisse bleiben unverändert, wenn die Inkubation auf 2 oder 3 h verlängert wird.
Die β-CD-Teilchen wurden gemäß Beschreibung in Beispiel 9 hergestellt und lyophilisiert.
Eine 10-mg-Probe aus Mikrokapseln wurde in 10 ml einer 1 mmolaren Lösung von Propano
lol in Phosphatpuffer eines pH-Werts von 7,4 inkubiert. Nach einstündigem Rühren wurde die Suspension
zentrifugiert und das Propanolol im Überstand gemessen.
Die abzentrifugierten Mikroteilchen wurden in 50 ml Phosphatpuffer eines pH-Werts von 7,4
dispergiert und 15 min mit Hilfe eines Magnetrührers verrührt. Sie wurden anschließend aus dem Medium
abgetrennt. Das in den Überstand freigesetzte Propanolol wurde gemessen.
Die Teilchen wurden anschließend in 50 ml frischem Puffer redispergiert. Nach einem 15-mi
nütigen Rühren mit einem Magnetrührer wurden sie aus denk Medium abgetrennt und abermals in 50 ml
frischem Puffer inkubiert. Nach dieser Behandlung zeigt eine spektrophotometrische Bestimmung des in
den Puffer freigesetzten Propanolols, daß alles Propanolol aus dem Komplex mit denk vernetzten β-CD
freigesetzt wurde.
Die ob 21833 00070 552 001000280000000200012000285912172200040 0002019932216 00004 21714igen Mikroteilchen, aus denen das Propanolol entfernt worden war, wurden abermals in
10 ml einer 1-mmol-Lösung von Propanolol in einem Phosphatpuffer eines pH-Werts von 7,4 inkubiert.
Nach einstündigem Verröhren wurde die Suspension zentrifugiert und das Propanolol im Überstand gemes
sen. Das Experiment wurde wiederholt.
*Test Nr. 1:
- - Durch 10 mg der Teilchen während der Komplexierungsstufe 1 gebundene Propanololmenge: 514 µmol/g trockene Teilchen.
- - Durch 10 mg der Teilchen in der Wiederverwendungsstufe 3 nach dreimaligem Waschen in der Dekom plexierungsstufe gebundene Propanololmenge: 517 µmol/g.
*Test Nr. 2:
- - Durch 10 mg der Teilchen während der Komplexierungsstufe 1 gebundene Propanololmenge: 512 µmol/g trockene Teilchen.
- - Durch 10 mg der Teilchen in der Wiederverwendungsstufe 3 nach dreimaligem Waschen in der Dekom plexierungsstufe gebundene Propanololmenge: 523 µmol/g.
Dieses Experiment zeigt, daß die β-CD-Teilchen mit einer Substanz beladen und anschließend
entladen und mit derselben Einschlußkapazität wiederverwendet werden können.
Dialysetest mit einer Propanolol-Lösung, die steigende Gewichtsmengen von Teilchen aus
vernetzten β-Cyclodextrinen enthält: Nachweis einer langsameren Freisetzung des aktiven Wirkstoffs
Behar et al. (S.T.P. Pharma, 1987, 3, 237-247) zeigten unter Verwendung von Propanolol,
daß an lösliche oder unlösliche Polymere gebundenes β-CD eine Verlangsamung der Diffusion dieses akti
ven Wirkstoffs durch eine Dialysemembran ermöglicht, wobei das Polymer (und der Komplex aus dem
aktiven Wirkstoff und dem an das Polymer gebundenen β-CD) nicht in der Lage ist, durch die Membran
hindurchzutreten.
Ein vergleichbares Experiment wurde mit den Mikroteilchen aus vernetztem β-CD (hergestellt
gemäß Beispiel 9) durchgeführt.
Eine Probe aus 10 mg bzw. 50 mg lyophilisierten Mikroteilchen wurde in 10 ml einer 2 milli
molaren Lösung von Propanolol in einem Phosphatpuffer eines pH-Werts von 7,4 inkubiert. Anschließend
wurde 1 h bei Raumtemperatur in Abwesenheit von Licht gerührt.
Die 10 ml der Suspension der β-CD-Mikroteilchen in der Propanolol-Lösung werden in ein
Dialyserohr (SPECTRA POR: Celluloseestermembran, Molekül-cut-off: 5000, Durchmesser: 15 mm), das
zuvor mit einem Phosphatpuffer eines pH-Werts von 7,4 gespült worden war, eingebracht. Das Rohr wird
mit zwei Clips verschlossen, wobei der untere magnetisch ist und ein Rühren des Systems erlaubt. Dieses
Rohr wird anschließend in ein Becherglas eingebracht, das 140 ml Phosphatpuffer eines pH-Werts von 7,4
enthält. Das Ganze wird in ein 37°C warmes Wasserbad gestellt und ein Rühren mit dem Magnetrührer
gestartet.
Proben des Freisetzungsmediums werden in regelmäßigen Zeitabständen entnommen, so daß
das Propanolol, das hindurchdiffundiert ist, durch UV-Spektrophotometrie bei 290 nm bestimmt werden
kann. Nach der Messung wird die Probe zurück in das Medium gegeben, um das Volumen bei konstant 140
ml zu halten.
Drei Bestimmungen wurden für jede der beiden Proben der Teilchen (10 mg und 50 mg)
durchgeführt. Die Ergebnisse sind als durchschnittliche Prozentwerte (mit Standardabweichung) des freige
setzten Propanolols, bezogen auf die in das Dialyseröhrchen eingebrachte Menge, ausgedrückt. Eine Reihe
von drei Tests wird ferner mit Propanolol ohne Zugabe von Mikroteilchen (Vergleichstest) durchgeführt.
Die erhaltenen Daten können verwendet werden, um die in Fig. 3 dargestellten Freisetzungs
kurven zu zeichnen.
Diese Reihe von Experimenten zeigt, daß die Teilchen aus vernetztem β-CD es in der Tat er
möglichen, die Diffusion eines sehr löslichen Moleküls durch eine semipermeable Membran im Verhältnis
zur Menge der Teilchen zu verlangsamen. So hatte nach 6 h die Vergleichsprobe 90% des Propanolols
freigesetzt, während die Tests mit 10 mg und anschließend 50 mg der Teilchen 68,9 bzw. 28,5% Propano
lol freisetzten.
Auf der Basis der obigen Ergebnisse wurde ein neues System für eine langsamere Freisetzung
hergestellt. Hier wird die Dialysemembran durch eine semipermeable Membran aus Mikrokapseln aus ver
netztem Protein ersetzt. Die Mikroteilchen aus β-CD sind folglich mit dem ausgewählten Indikator Methy
lenblau eingeschlossen.
Es wird Humanserumalbumin (HSA) verwendet.
- - Herstellung der wäßrigen Phase: 10 mg Methylenblau (FLUKA) werden in 10 ml Acetatpuffer eines pH- Werts von 7,4 gelöst. 1 g HSA wird anschließend in dieser Lösung aufgelöst.
- - Emulgieren: Die 10 ml der wäßrigen Phase werden in 50 ml Cyclohexan, das 2% Span 85 enthält, dis pergiert. Die Dispersion wird 5 min bei 2000/min gerührt.
- - Vernetzen: 60 ml einer 2,5%igen Lösung von Terephthaloylchlorid in Cyclohexan werden zugesetzt. Das Gemisch wird 30 min bei 2000/min verrührt.
Die Mikrokapseln werden anschließend abzentrifugiert und viermal mit Cyclohexan gewaschen. Das Cy
clohexan wird durch Verdampfen an einem Rotationsverdampfer entfernt und die Mikrokapseln eingefroren
und lyophilisiert.
Ergebnis: Ansehnliche, perfekt runde, blaue Mikrokapseln mit einer dicken Membran und einer Größe von
10 bis 60 µm. Nach lyophilisieren werden 2 g eines aus intakten Mikrokapseln gebildeten feinen Pulvers
erhalten. Dieses Pulver läßt sich perfekt in wäßrigen Medien dispergieren.
Eine wechselnde Probe (20 mg, 50 mg oder 100 mg) β-CD Mikroteilchen (hergestellt gemäß
Beispiel 9), die lyophilisiert sind, wird in 10 ml einer 0,1%igen Lösung von Methylenblau in Acetatpuffer
eines pH-Werts von 7,4 dispergiert. Das Rühren wird 1 h bei Raumtemperatur in Abwesenheit von Licht
fortgesetzt.
- - Herstellung der wäßrigen Phase: 1 g HSA wird in 10 ml der obigen Suspension aus β-CD-Teilchen nach einstündiger Inkubation gelöst.
- - Emulgieren: Die 10 ml der wäßrigen Phase werden in 50 ml Cyclohexan, das 2% Span 85 enthält, dis pergiert. Die Dispersion wird 5 min bei 2000/min verrührt.
- - Vernetzen: 60 ml einer 2,5%igen Lösung von Terephthaloylchlorid in Cyclohexan werden zugegeben. Das Gemisch wird 30 min bei 2000/min gerührt.
Die Mikrokapseln werden anschließend abzentrifugiert und viermal mit Cyclohexan gewa
schen. Das Cyclohexan wird durch Verdampfen an einem Rotationsverdampfer entfernt und die Mikrokap
seln eingefroren und lyophilisiert.
Ansehnliche, blaue Mikrokapseln werden erhalten. Eine mikroskopische Beobach
tung zeigt, daß sie perfekt kugelförmig mit einer dicken Membran und einer Größe von 10 bis 70 µm sind
und daß sie die stark durch Methylenblau gefärbten β-CD-Mikroteilchen enthalten. Es hat eine vollständige
Einkapselung dieser Mikroteilchen, ungeachtet der Probe (20 mg, 50 mg oder 100 mg β-CD-Mikroteil
chen), stattgefunden.
Nach dem Lyophilisieren werden 2 g bis 2,1 g eines feinen, aus intakten Mikrokapseln gebil
deten Pulvers erhalten. Dieses Pulver läßt sich perfekt in wäßrigen Medien dispergieren.
Für Vergleichszwecke wurden drei Chargen von Mikrokapseln durch Zugeben von 50 mg
nicht-vernetztem β-CD anstelle von Teilchen aus vernetztem β-CD zu der Methylenblaulösung hergestellt.
Wie oben beschrieben, wird das Rühren 1 h bei Raumtemperatur fortgesetzt. Das Einkapseln, Abtrennen
und Trocknen wurde anschließend wie oben beschrieben durchgeführt.
Es ist darauf hinzuweisen, daß der Methylenblau/β-CD-Komplex bei derselben Wellenlänge
wie das freie Methylenblau absorbiert. Des weiteren wurde verifiziert, daß nach einstündiger Inkubation
das das Methylenblau und die 50 mg β-CD enthaltende Gemisch die gleiche Extinktion besaß, wie sie ohne
Zugabe von β-CD gemessen wurde.
Es wurde eine Rührflügelauflösungsvorrichtung (ERWEKA-Vorrichtung im Einklang mit der
Pharmacopoe) verwendet. Sie war auf 37°C thermostatisiert, wobei die Geschwindigkeit der Rührflügel
50/min betrug.
Die gesamte Charge der lyophilisierten Mikroteilchen wird in 500 ml Phosphatpuffer eines
pH-Werts von 7,4 dispergiert. In regelmäßigen Zeitintervallen werden 5-ml-Proben der Suspension ent
nommen und zentrifugiert. Der Überstand wird durch eine Membran einer Porosität von 0,2 µm filtriert.
Die optische Dichte des Filtrats wird bei 668 nm gemessen. Die Mikrokapseln, die im Zentrifugenrohr den
Bodensatz bildeten, wurden in 5 ml Phosphatpuffer resuspendiert und in das Freisetzungsmedium wieder
eingeführt. Jeder Freisetzungstest (Vergleichstest, Tests mit 20 mg, 50 mg und 100 mg β-CD-Teilchen,
Test mit 50 mg nicht-vernetztem β-CD) wurde dreifach durchgeführt.
Die Mengen an durch diese unterschiedlichen Chargen von Mikroteilchen nach unterschiedli
chen Zeiten freigesetztem Methylenblau, die in % der im Test verwendeten Menge ausgedrückt sind, sind in
der folgenden Tabelle angegeben.
Die erhaltenen Daten können verwendet werden, um die in Fig. 4 dargestellten Freisetzungs
kurven zu zeichnen. Diese Ergebnisse zeigen in Übereinstimmung mit den Ergebnissen der Dialyseuntersu
chung von Beispiel 11, daß nach Einkapseln in einer semipermeablen Membran die Teilchen aus vernetz
tem β-CD in der Tat es ermöglichen, eine langsamere Freisetzung einer wasserlöslichen Substanz zu errei
chen. In diesem Fall ist die Verlangsamung abermals proportional zur Menge der eingekapselten β-CD-
Teilchen.
Wie erwartet, ermöglicht der Einbau von nicht-vernetztem β-CD keine Verlangsamung der
Freisetzung. In der Tat diffundiert der Komplex aufgrund seiner Löslichkeit und seines niedrigen Moleku
largewichts frei durch die Membran der Mikrokapseln. Im Gegensatz dazu ist ersichtlich, daß in Gegenwart
von nicht-vernetztem β-CD die Freisetzung von Methylenblau rascher ist als bei den Mikrokapseln der
ohne Zugabe von β-CD hergestellten Vergleichschargen. Dies wird zweifelsfrei durch die Tatsache erklärt,
daß in den Mikrokapseln der Vergleichschargen ein bestimmter Anteil des Indikators an das Protein im
Inneren der Mikrokapseln gebunden ist, wodurch die Freisetzung verzögert wird. Wenn β-CD der Methy
lenblaulösung zugesetzt wird, wird etwas Indikator komplexiert. Dadurch wird der Anteil an Indikator, der
an das Protein in den Mikrokapseln zu binden vermag, verringert. Die Freisetzungsrate ist folglich leid
erhöht.
Daraus läßt sich schließen, daß während das nicht-vernetzte β-CD die Diffusion des Indika
tors nicht verlangsamen kann, ein Unlöslichmachen des β-CDs in Form von Mikroteilchen aus vernetztem
β-CD einen entscheidenden Vorteil bringt, indem es ein Verlangsamen der Freisetzungsrate löslicher Sub
stanzen proportional zur Menge der eingebauten Mikroteilchen ermöglicht.
*Mikroteilchen aus vernetztem DHA werden gemäß Beschreibung in Beispiel 1 hergestellt, mit der Aus
nahme, daß die 1 M Natriumhydroxidlösung durch einen Carbonatpuffer eines pH-Werts von 11 ersetzt
wird und daß:
- - die Rührgeschwindigkeit bei 2000/min gehalten wird (Charge 1)
- - die Rührgeschwindigkeit auf 5000/min erhöht wird (Charge 2) oder
- - die Rührgeschwindigkeit auf 5000/min erhöht und die DHA-Konzentration auf 5% verringert wird (Charge 3).
Es wurde beobachtet, daß sich Mikrokapseln aus vernetztem DHA nach und nach in Gemi
schen, die einerseits verdünnte Dinatriumcarbonatlösung (beispielsweise 1%) und andererseits ein
Polyethylenglykol, beispielsweise PEG 200, enthalten, auflösen können. Das Verfahren umfaßt eine Alko
holyse der Esterbindungen, die in den Teilchen vorhanden sind, unter Freisetzung des DHA. Dieses kann
dann mit Aminosäuren unter Bildung einer charakteristischen braunen Färbung reagieren.
Wir haben die Intensität der Färbungen, die in Gegenwart von Glycin unter Verwendung von
unter den oben definierten Bedingungen hergestellten Mikroteilchen erhalten wurden, mit der Intensität, die
unter Verwendung von nicht-vernetztem DHA erreicht wurde, durch Ablesen der optischen Dichte bei 420
nm nach 48 h verglichen.
* Herstellung des experimentellen Röhrchens aus Mikroteilchen T1:
20 mg lyophilisierte Teilchen werden in 4 ml eines Gemisches aus 90% v/v PEG 200 und 10%
v/v 1% Dinatriumcarbonatlösung eingebracht.
100 µl einer 0,66-M-Glyciniösung werden zugegeben, worauf das Röhrchen in ein bei 32°C
thermostatisiertes Bad eingebracht wird. Nach 48 h wird das Gemisch mit destilliertem Wasser auf 1/4
verdünnt und die optische Dichte gemessen.
*Herstellung eines Röhrchens aus Mikroteilchen ohne Glycin T2:
Das Vorgehen entspricht dem für das Röhrchen T1, mit der Ausnahme, daß 100 µl destillier
tes Wasser ansteile der Glycinlösung zugegeben wurden.
*Herstellung eines Vergleichsröhrchens aus nicht-vernetztem DHA mit Glycin T3:
Das Vorgehen entspricht demjenigen für das Röhrchen T1, mit der Ausnahme, daß die Mikro
teilchen durch 20 mg DHA ersetzt werden.
*Herstellung des Vergleichsröhrchens aus nicht-vernetztem DHA ohne Glycin T4:
Das Vorgehen entspricht demjenigen für das Röhrchen T2, mit der Ausnahme, daß die Mikro
teilchen durch 20 mg DHA ersetzt werden.
Diese sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt:
Obwohl eine hellere Färbung als bei freiem DHA erreicht wird, bedingen die Mikroteilchen ein
Auftreten einer braunen Färbung nach 48 h in Anwesenheit von Glycin. Dies zeigt, daß diese Teilchen
DHA freizusetzen vermögen, das sich seinerseits mit Aminosäuren vereinigen kann. Die Mikrokapseln der
Chargen 2 und 3, die mit einer höheren Rührgeschwindigkeit hergestellt wurden und folglich kleiner sind,
liefern die dunkelsten Färbungen. Die intensivste Färbung wird mit den mit 5% DHA hergestellten Teilchen
(Charge 3) erreicht.
Die gemäß Beschreibung in Beispiel 13 für die Charge Nr. 3 hergestellten DHA-Mikrokugeln
wurden lyophilisiert und mit 25 kgray β-Strahlen sterilisiert. Anschließend wurden sie in einer Konzentra
tion von 2,5% in einem sterilen Medium suspendiert. Sterile Lösungen, die DHA-Konzentrationen zwischen
0 und 5% enthielten, wurden auch hergestellt.
Diese beiden Zubereitungen wurden anschließend auf rekonstruierte Haut aus auf die Oberflä
che einer bzw. in eine durch Lyophilisieren eines Collagengels (Coletica) hergestellte(n) extrazelluläre(n)
Matrix auf- bzw. eingeimpften Keratinocyten und normalen Fibroblasten appliziert. Diese rekonstruierte
Haut kann zur Simulierung einer Applikation auf ein Versuchstier oder eine Versuchsperson verwendet
werden.
Nach Applikation einer jeden der Testzubereitungen (10 µl/cm2) auf die Oberfläche dieser re
konstruierten Haut wird die Bewertung des Aussehens der braunen Farbe, die für die Reaktion von DHA
mit Aminosäuren charakteristisch ist, verfolgt und mit der einer jeden der Proben des Vergleichsbereichs
verglichen.
Nach 8, 24, 48 und 96 h Inkubation bei 37°C unter einem üblicherweise in Zellkulturen ver
wendeten Gasgemisch aus CO2/O2 wurde diese Farbe untersucht und bewertet.
Zuerst ist ersichtlich, daß die Färbung mit der Inkubationszeit zunimmt und daß sie ferner mit
der Menge an auf die rekonstruierte Haut appliziertem DHA zunimmt. Des weiteren ist nach 96-stündiger
Inkubation ersichtlich, daß die in einer Konzentration von 2,5% in Suspension in einem sterilen Medium
verwendeten DHA-Mikrokugeln systematisch eine Färbung der rekonstruierten Haut in derselben Intensität
wie bei einer 5%igen DHA-Lösung ermöglichen. Bei einer identischen Konzentration ist die Färbungsak
tivität, die mit den DHA-Mikrokugeln erreicht wird, folglich doppelt so intensiv wie die, die mit DHA, das
in freier Form verwendet wird, erreicht wird. Dies läßt sich dadurch erklären, daß das DHA verfügbarer
ist, wenn es in Form von Mikrokugeln verwendet wird. Die länger anhaltende Freisetzung oder der Verzö
gerungseffekt, der mit den DHA-Mikrokugeln erreicht wird, liefert folglich eine Erklärung für die beobach
teten Unterschiede im DHA-Verhalten.
Diese Verzögerungswirkungen ermöglichen es in einem breiteren Maße, die Verwendung von
aktiven Bestandteilen, die reizen, toxisch sind, eine geringe Bioverfügbarkeit besitzen oder in Hautgewebe
sehr rasch eindringen, in diesen Formen von Mikrokugeln oder Nanokugeln, in kosmetischen, pharmazeuti
schen oder Agronahrungsmittelanwendungen ins Auge zu fassen.
Mit den erfindungsgemäßen Produkten durchgeführte toxikologische Untersuchungen
Das verwendete Testprotokoll stand im Einklang mit der OECD-Richtlinie betreffend eine Un
tersuchung der akuten oralen Toxizität (Nr. 401 vom 24. Februar 1987) in Maximaldosen von 5 g/kg Kör
pergewicht. Die Tests führten zu keinen makroskopischen Läsionen, die einer toxischen Wirkung des Pro
dukts zuzuschreiben wären.
Bei oraler Verwendung in einer Dosis unter 5 g/kg besitzen die erfindungsgemäßen Produkte
(Beispiel 1) folglich eine Toxizität von 0.
Die Tests erfolgten gemäß dem offiziellen Verfahren gemäß dem Beschluß vom 3. Mai 1990
(Journal Officiel de la République Francaise vom 14. November 1990) mit den erfindungsgemäßen Pro
dukten (Beispiel 1). Es traten keine Läsionen der Iris oder Hornhaut auf.
Die rein eingeträufelten erfindungsgemäßen Produkte (Beispiel 1) erschienen nicht reizend zu
sein, so daß die Augentoleranz als sehr gut angesehen werden kann.
Die Tests erfolgten gemäß dem offiziellen Verfahren gemäß dem Beschluß vom 1. Februar
1982 (Journal Officiel de la République Francaise vom 21. Februar 1982) mit den erfindungsgemäßen
Produkten (Beispiel 1). Es traten keine Reizungsphänomene auf.
Die rein applizierten erfindungsgemäßen Produkte (Beispiel 1) erschienen nicht reizend zu
sein, so daß die Hauttoleranz als ausgezeichnet angesehen werden kann.
Claims (26)
1. Teilchen, die mindestens auf der Oberfläche eine Wand aufweisen, die aus einem oder meh
reren Monosacchariden oder Oligosacchariden gebildet ist, die durch Grenzflächenvernetzung in Emulsion
vorzugsweise bei Raumtemperatur zwischen (einem) Monosaccharid(en) oder Oligosaccharid(en) mit min
destens einer primären Alkoholgruppe und einem polyfunktionellen acylierenden Vernetzungsmittel, vor
zugsweise einem Disäurehalogenid und insbesondere einem Disäurechlorid unter Bildung von Esterbindun
gen zwischen der (den) acylierbaren Hydroxylgruppe(n) des (der) primären Alkohols (Alkohole) des Mono
saccharids oder Oligosaccharids und den Acylgruppen des polyfunktionellen Acylierungsmittels vernetzt
sind.
2. Teilchen nach Anspruch 1, wobei die oben genannten Monosaccharide oder Oligosacchari
de ein Molekulargewicht unter 5000 Dalton aufweisen und mindestens eine primäre Alkoholgruppe tragen.
3. Teilchen nach Anspruch 1 oder 2, wobei das oben genannte Monosaccharid oder Oligo
saccharid in Form von Derivaten, beispielsweise als mindestens eine Verbindung vorhanden ist, die aus
Polyolen, die von der Hydrierung der Aldehyd- oder Ketongruppen von Osen herrühren, von Aldosen abge
leiteten Aldonsäuren und entsprechenden Lactonen, Phosphorsäureestern von Osen, Osaminen oder Hete
rosiden, deren Osideinheit aus einer oder mehreren Osen besteht und die mindestens eine primäre Alkohol
gruppe enthält, ausgewählt ist.
4. Teilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, hergestellt aus einem einzelnen, ein niedriges
Molekulargewicht aufweisenden Monosaccharid oder Oligosaccharid oder aus Gemischen.
5. Teilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die oben genannten Monosaccharide aus
Ketosen, Aldosen, Polyolen, Aminozuckern oder Osaminen oder Aldonsäuren und entsprechenden Lactonen
ausgewählt sind.
6. Teilchen nach Anspruch 5, wobei die oben genannten Ketosen aus Dihydroxyaceton,
Erythrulose, Ribulose, Xylulose, Fructose, Sorbose und Derivaten hiervon ausgewählt sind; die oben ge
nannten Aldosen aus Eryfhrose, Threose, Xylose, Arabinose, Ribose, Desoxyribose. Glucose, Mannose und
Galactose ausgewählt sind; die oben genannten Polyole aus Sorbit, Mannit, Xylit, Arabit, Dulcit oder Ga
lactit, Erythrit und Threit ausgewählt sind; die Aminozucker oder Osamine aus Glucosamin, Galactosamin,
Glucosaminsulfat und Galactosaminsulfat ausgewählt sind; die Aldonsäuren aus Gluconsäure und Galac
tonsäure ausgewählt sind und die Lactone aus Gluconolactonen und Galactonolactonen ausgewählt sind.
7. Teilchen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das oben genannte Oligo
saccharid aus einem Disaccharid, wie Saccharose, Lactose, Maltose, Cellobiose, Trehalose, Melibiose oder
Raffinose, einem Dextrin oder Produkt der teilweisen Hydrolyse von Stärke oder vorzugsweise einem Cy
clodextrin, wie alpha-Cyclodextrin, beta-Cyclodextrin oder gamma-Cyclodextrin, Cyclodextrinderivaten,
wie Hydroxyethyl-β-cyclodextrin oder Hydroxypropyl-β-cyclodextrinen (2-HP-β-CD, 3-HP-β-Cyclodex
trin, 2,3-HP-β-Cyclodextrin), verzweigten Cyclodextrinen, wie Glucosyl-β-cydodextrin, Diglucosyl-β-
cyclodextrin, Maltosyl-β-cyclodextrin oder Dimaltosyl-β-cyclodextrin, oder Gemischen aus Oligosacchari
den ausgewählt ist und das von dem Oligosaccharid abgeleitete Polyol aus Lactit, Maltit und kommerziel
len Zubereitungen, die Polyole enthalten, die durch Hydrieren von Produkten der teilweisen Hydrolyse von
Stärke erhalten wurden, ausgewählt ist.
8. Teilchen nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das Heterosid eine Osideinheit, die eine
oder mehrere Osideinheiten und mindestens eine primäre Alkoholgruppe enthält, und eine Nichtosid- oder
Aglyconfraktion mit vorzugsweise einer cyclischen Struktur, die einen oder mehrere aromatische oder
nicht-aromatische Ringe umfaßt, die ein oder mehrere Heteroatome, wie Stickstoff-, Sauerstoff- oder
Schwefelatome umfassen können, umfaßt, wobei das Heterosid vorzugsweise aus β-D-Xylosiden, wie 4-
Methylumbelliforyl-β-D-Xylosid und para-Nitrophenyl-β-D-xylosid, Riboflavin, natürlichen Nucleosiden
aus Ribonucleosiden, wie Guanosin, Adenosin, Uridin und Cytidin, oder Desoxyribonucleosiden, wie Des
oxyguanosin, Desoxyadenosin, Desoxycytidin und Thymidin, synthetischen antiviralen oder Antikrebs
nucleosiden, Strukturanalogen natürlicher Nucleoside, wie Adenosinanalogen und Desoxycytidinanalogen,
Mononucleotiden, Desoxymononucleotiden, Oligonucleotiden, Desoxyoligonucleotiden, Antibiotika der
Aminoglykosidgruppe, wie Streptomycin, Dihydrostreptomycin, Kanamycinen, Amikacin, Dibekacin,
Tobramycin, Neomycinen und Paromomycin, Saponosiden mit steroidalem Aglycon, wie Saponosiden von
Efeu, Saponosiden mit Triterpenaglycon, wie das Saponosid von der Panamarinde oder kardiotonischen
Heterosiden mit steroidalem Aglycon, wie Digitoxin, ausgewählt ist.
9. Teilchen nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei denen es sich um Mikroteilchen,
insbesondere Mikrokapseln oder Mikrokugeln, handelt.
10. Teilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei denen es sich um Nanoteilchen, insbeson
dere Nanokapseln oder Nanokugeln, handelt.
11. Teilchen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die mindestens auf der Oberfläche
eine Wand umfassen, die aus Cyclodextrinen, insbesondere vernetzten β-Cydodextrinen, gebildet ist.
12. Cyclodextrinteilchen nach Anspruch 11, die mit einer aktiven Substanz, insbesondere einer
kosmetischen Substanz, einer pharmazeutischen Substanz, einer diätetischen Substanz, einer Agronah
rungsmittelsubstanz oder einer Agroindustriesubstanz beladen sind.
13. Cyclodextrinteilchen nach Anspruch 11 oder 12, die in größeren biokompatiblen und bio
abbaubaren Teilchen, beispielsweise Teilchen aus vernetzten Proteinen oder covernetzten Proteinen und
Polysacchariden unter Bildung doppelter Teilchen, die ein für eine langsame Freisetzung sorgendes System
bilden, eingeschlossen sind.
14. Teilchen nach Anspruch 13, wobei das oben genannte Protein aus tierischen Proteinen,
wie Collagen, Atelocollagen, Gelatine, Serumalbumin, Ovalbumin, Hämoglobin, Milchproteinen ein
schließlich Casein und Molkenproteinen, Lactalbumin, Globulinen und Fibrinogen und pflanzlichen Prote
inen, die insbesondere aus Leguminosen und speziell aus den folgenden Pflanzen: Sojabohnen Lupinen,
Erbsen, Kichererben, Luzerne, Pferdebohnen, Linsen, Gartenbohnen, Raps und Sonnenblumen oder aus
Getreidesorten, wie Weizen, Mais, Gerste, Malz, Hafer und Roggen, extrahiert sind, ausgewählt ist und das
oben genannte Polysaccharid aus Glykosaminoglykanen, in vorteilhafter Weise einschließlich Chondroitin-
4-sulfat, Chondroitin-6-sulfat, Dermatansulfat, Heparansulfat und Keratansulfat, sowie Heparin und Deri
vaten hiervon, insbesondere niedrigmolekularem Heparin mit einem Molekulargewicht zwischen etwa 2000
und 10.000 und kosmetisch oder pharmazeutisch akzeptablen Heparinsalzen, wie den Natrium- und Kali
umsalzen, natürlichen Gummis, Carrageenen, Glucomannanen, Galactomannanen, Amylose oder Amylo
pektin oder Gemischen hiervon und hydroxyalkylierten Polysaccharidderivaten, wie Hydroxyethylstärke
oder Hydroxyethylcellulose, ausgewählt ist.
15. Teilchen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das oben genannte Mono
saccharid Dihydroxyaceton ist.
16. Verwendung der Teilchen gemäß Definition in einem der Ansprüche 1 bis 15 als kosmeti
sches Mittel oder zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung oder einer Nahrungsmittelzu
sammensetzung, wobei die Teilchen den optionalen Einbau von wasserlöslichen oder lipidlöslichen Sub
stanzen in Form einer Lösung, Suspension oder Emulsion erlauben.
17. Verwendung nach Anspruch 16, wobei die Zusammensetzung 0,1 bis 20 Gew.-% der
Teilchen, bezogen auf das Endgewicht der Zusammensetzung und vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 Gew.-%,
bezogen auf das Endgewicht der Zusammensetzung umfaßt.
18. Verfahren zur Herstellung von Teilchen kleiner Abmessungen, die mindestens auf der
Oberfläche eine Wand umfassen, die aus einem oder mehreren vernetzten Monosacchariden oder Oligo
sacchariden gebildet ist, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfaßt:
- a) Herstellen einer wäßrigen Phase bei einem pH-Wert zwischen 10,5 und etwa 14, worin mindestens ein Monosaccharid oder mindestens ein Oligosaccharid gelöst ist;
- b) Herstellen einer hydrophoben Phase, die im wesentlichen mit Wasser nicht mischbar ist und die gegebenenfalls ein grenzflächenaktives Mittel enthält;
- c) Dispergieren der wäßrigen Phase in der hydrophoben Phase durch Rühren zur Herstellung einer Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ;
- d) Zugeben einer Lösung eines polyfunktionellen Acylierungsmittels zu der Emulsion, wobei das Rühren eine ausreichende Zeitdauer aufrechterhalten wird, um das Monosaccharid oder Oligosaccharid an der Grenzfläche der dispergierten Tröpfchen der Emulsion zu vernetzen und um dadurch Teilchen her zustellen; und
- e) gegebenenfalls Abtrennen der Teilchen aus dem Reaktionsmedium.
19. Verfahren zur Herstellung von Teilchen kleiner Abmessungen, die mindestens auf der
Oberfläche eine Wand umfassen, die aus einem oder mehreren vernetzten Monosacchariden oder Oligo
sacchariden gebildet ist, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfaßt:
- a) Herstellen einer wäßrigen Phase bei einem pH-Wert zwischen 10,5 und etwa 14, worin mindestens ein Monosaccharid oder mindestens ein Oligosaccharid gelöst ist;
- b) Herstellen einer hydrophoben Phase, die im wesentlichen mit Wasser nicht mischbar ist und die ein polyfunktionelles acylierendes Vernetzungsmittel enthält;
- c) Dispergieren der hydrophoben Phase in der wäßrigen Phase durch Rühren unter Bildung einer Emulsion vorn Öl-in-Wasser-Typ, wobei das Rühren während einer ausreichenden Zeitdauer auf rechterhalten wird, um das Monosaccharid oder Oligosaccharid an der Grenzfläche der dispergierten Tröpfchen der Emulsion zu vernetzen und um dadurch Teilchen, insbesondere Kapseln, herzustellen; und
- d) gegebenenfalls Abtrennen der Teilchen aus dem Reaktionsmedium.
20. Verfahren zur Herstellung von Teilchen aus vernetzten Cyclodextrinen kleiner Abmessun
gen, die in größeren Teilchen eingeschlossen sind, wobei das Verfahren die folgenden Stufen umfaßt:
- a) Zuerst werden Teilchen aus vernetzten Cyclodextrinen gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Emulsionssystem vom Wasser-in-Öl-Typ hergestellt und gewonnen;
- b) diese Teilchen werden anschließend in eine wäßrige Lösung eines aktiven Wirkstoffs bei ei nem pH-Wert zwischen etwa 4,5 und etwa 8 während einer ausreichenden Zeit eingebracht oder darin in kubiert, um einen Einschluß des aktiven Wirkstoffs in den Teilchen zu gewährleisten;
- c) anschließend wird ein Protein oder ein Protein/Polysaccarid-Gemisch in der Suspension der Teilchen gelöst;
- d) danach wird das Gemisch durch Rühren in einer hydrophoben Phase dispergiert, um eine Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ herzustellen;
- e) danach wird eine Lösung eines polyfunktionellen Acylierungsmittels zu der Emulsion zuge geben, wobei das Rühren während einer ausreichenden Zeitdauer beibehalten wird, so daß sich größere Teilchen um die Teilchen aus den vernetzten Cyclodextrinen gemäß der vorliegenden Erfindung durch Acy lierung der acylierbaren funktionellen Gruppen des Proteins oder Protein/Polysaccharid-Gemisches bilden: und
- f) danach werden gegebenenfalls die erhaltenen größeren Teilchen, die die intakten Teilchen aus vernetzen Cyclodextrinen gemäß der vorliegenden Erfindung und den aktiven Wirkstoff enthalten, der teilweise durch die Cyclodextrine der Teilchen der vernetzten Cyclodextrine komplexiert ist, abgetrennt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die wäßrige Lösung aus einem Puf
fer, beispielsweise einem Carbonat- oder Phosphatpuffer, der auf einen pH-Wert oberhalb von 10,5, bei
spielsweise einen pH-Wert von etwa 11, eingestellt ist oder einer Lösung eines alkalischen Mittels, wie
Natriumhydroxid, beispielsweise einer 1 M Natriumhydroxidlösung, besteht.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei die Konzentration des oben ge
nannten Monosaccharids oder Oligosaccharids in der wäßrigen Phase zwischen 3 und 80, vorzugsweise
zwischen 10 und 30 Gew.-%, liegt.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei das oben genannte polyfunktionelle
acylierende Vernetzungsmittel aus mindestens einem Säuredihalogenid, das vorzugsweise aus Phthaloyl-,
Terephthaloyl-, Sebacoyl-, Glutaryl-, Adipoyl- und Succinyldihalogeniden ausgewählt ist, oder einem Säu
reanhydrid besteht.
24. Verfahren zur kosmetischen Behandlung durch Applikation einer kosmetisch wirksamen
Menge von Teilchen gemäß Definition in einem der Ansprüche 1 bis 15, die mindestens auf der Oberfläche
eine Wand umfassen, die aus einem oder mehreren Monosacchariden oder Oligosacchariden gebildet ist, die
speziell durch Grenzflächenvernetzung in Emulsion, vorzugsweise bei Raumtemperatur, zwischen (einem)
Monosaccharid(en) oder Oligosaccharid(en) mit mindestens einer primären Alkoholgruppe und einem poly
funktionellen acylierenden Vernetzungsmittel, vorzugsweise einem Disäurehalogenid oder insbesondere
einem Disäurechlorid unter Bildung von Esterbindungen zwischen der (den) acylierbaren Hydroxylgrup
pe(n) des (der) primären Alkohols (Alkohole) des Monosaccharids oder Oligosaccharids und den Acyl
gruppen des polyfunktionellen Acylierungsmittels vernetzt sind, auf eine geeignete Stelle eines Säugetiers,
vorzugsweise eines Menschen.
25. Verwendung der Teilchen nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Herstellung einer phar
mazeutischen Zusammensetzung, die ein für eine langsame Freisetzung sorgendes System darstellt und die
auf einem beliebigen Verabreichungsweg, beispielsweise dem oralen, parenteralen, rektalen, vaginalen,
pulmonalen, kutanen, ophthalmischen oder nasalen Weg verabreicht werden kann.
26. Verwendung der Teilchen nach Anspruch 8 zur Herstellung einer pharmazeutischen Zu
sammensetzung, wobei die Teilchen mindestens auf der Oberfläche eine Wand umfassen, die aus einem oder
mehreren vernetzten Heterosiden gebildet ist, wobei sich die Teilchen als teilchenförmige Prodrugs
oder Vorläufer des (der) aktiven Heterosids (Heteroside) verhalten und den aktiven Wirkstoff in vivo unter
der Einwirkung von Enzymen, beispielsweise Esterasen, freizusetzen vermögen, wobei die Teilchen auf
einem beliebigen Verabreichungsweg verabreicht werden können und einen Schutz des aktiven Wirkstoffs,
eine langsame Freisetzung, eine Verbesserung der Bioverfügbarkeit, eine Verbesserung der Haut- oder
Schleimhauttoleranz, eine zielgerichtete Ansteuerung eines Organs, Gewebes oder Gefäßbereichs oder im
Falle von Nanopartikeln eine Passage des aktiven Wirkstoffs in die Targetzellen für eine Antibiotikum-,
Antivirus- oder Antikrebstherapie oder für einen Transfer von genetischem Material in Zellen gewährlei
sten.
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---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10315538A1 (de) * | 2003-04-04 | 2004-10-21 | Siemens Ag | Teilchen mit einer Membran |
DE102006007831B4 (de) | 2005-02-18 | 2009-08-20 | Engelhard Lyon | Vernetztes Kohlehydratpolymer, insbesondere auf Basis von Polysacchariden und/oder Oligosacchariden und/oder Polyolen |
US9133279B2 (en) | 2005-02-18 | 2015-09-15 | Basf Beauty Care Solutions France S.A.S. | Cross-linked polymer of carbohydrate, notably based on polysaccharides, and/or on oligosaccharides and/or on polyols |
Families Citing this family (71)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1010926C2 (nl) * | 1998-12-30 | 2000-07-03 | Inst Voor Agrotech Onderzoek | Werkwijze voor de bereiding van zetmeeldeeltjes. |
US20020064801A1 (en) * | 1999-12-01 | 2002-05-30 | Ryan Jeffrey R. | Novel and practical serological assay for the clinical diagnosis of leishmaniasis |
US7758888B2 (en) | 2000-04-21 | 2010-07-20 | Sol-Gel Technologies Ltd. | Composition exhibiting enhanced formulation stability and delivery of topical active ingredients |
US6884436B2 (en) * | 2000-12-22 | 2005-04-26 | Baxter International Inc. | Method for preparing submicron particle suspensions |
US8067032B2 (en) | 2000-12-22 | 2011-11-29 | Baxter International Inc. | Method for preparing submicron particles of antineoplastic agents |
US20030096013A1 (en) * | 2000-12-22 | 2003-05-22 | Jane Werling | Preparation of submicron sized particles with polymorph control |
US9700866B2 (en) * | 2000-12-22 | 2017-07-11 | Baxter International Inc. | Surfactant systems for delivery of organic compounds |
US7193084B2 (en) * | 2000-12-22 | 2007-03-20 | Baxter International Inc. | Polymorphic form of itraconazole |
US20050048126A1 (en) * | 2000-12-22 | 2005-03-03 | Barrett Rabinow | Formulation to render an antimicrobial drug potent against organisms normally considered to be resistant to the drug |
US20040256749A1 (en) * | 2000-12-22 | 2004-12-23 | Mahesh Chaubal | Process for production of essentially solvent-free small particles |
US6869617B2 (en) * | 2000-12-22 | 2005-03-22 | Baxter International Inc. | Microprecipitation method for preparing submicron suspensions |
FR2824756B1 (fr) * | 2001-05-16 | 2005-07-08 | Mainelab | Microcapsules a base de proteines vegetales |
KR100483193B1 (ko) * | 2001-06-05 | 2005-04-14 | 꼴레띠까 | 처리된 비수용성 고체 미립자, 그 미립자의 제조 및 사용법 |
FR2825293B1 (fr) * | 2001-06-05 | 2004-05-07 | Coletica | Particules solides insolubles dans l'eau traitees, preparation et utilisation |
BR0212833A (pt) * | 2001-09-26 | 2004-10-13 | Baxter Int | Preparação de nanopartìculas de tamanho submìcron através de dispersão e de remoção de solvente ou de fase lìquida |
US20060003012A9 (en) | 2001-09-26 | 2006-01-05 | Sean Brynjelsen | Preparation of submicron solid particle suspensions by sonication of multiphase systems |
US20050227911A1 (en) * | 2001-09-28 | 2005-10-13 | Solubest Ltd. | Hydrophilic dispersions of nanoparticles of inclusion complexes of macromolecules |
US20050233003A1 (en) * | 2001-09-28 | 2005-10-20 | Solubest Ltd. | Hydrophilic dispersions of nanoparticles of inclusion complexes of salicylic acid |
US6878693B2 (en) * | 2001-09-28 | 2005-04-12 | Solubest Ltd. | Hydrophilic complexes of lipophilic materials and an apparatus and method for their production |
US7112340B2 (en) * | 2001-10-19 | 2006-09-26 | Baxter International Inc. | Compositions of and method for preparing stable particles in a frozen aqueous matrix |
US20030084914A1 (en) * | 2001-11-08 | 2003-05-08 | L'oreal | Cosmetic articles having encapsulated liquid and method of making same |
US7700851B2 (en) * | 2001-11-13 | 2010-04-20 | U.S. Smokeless Tobacco Company | Tobacco nicotine demethylase genomic clone and uses thereof |
FR2832632B1 (fr) | 2001-11-26 | 2004-04-23 | Mane Fils V | Capsule a solubilisation et liberation du contenu rapides |
US6407128B1 (en) | 2001-12-03 | 2002-06-18 | Elan Pharmaceuticals, Inc. | Method for increasing the bioavailability of metaxalone |
US7714006B1 (en) | 2001-12-03 | 2010-05-11 | King Pharmaceuticals Research & Development, Inc. | Methods of modifying the bioavailability of metaxalone |
FR2847163B1 (fr) * | 2002-11-19 | 2006-07-28 | Jean Claude Epiphani | Procede d'hydrosolubilisation d'un parfum et solution obtenue par le procede |
FR2848847B1 (fr) * | 2002-12-18 | 2005-10-14 | Coletica | Composition cosmetique ou dermopharmaceutique comprenant une enzyme insoluble en milieu aqueux, ainsi que ses utilisations |
FR2848854B1 (fr) * | 2002-12-24 | 2005-03-18 | Coletica | Particules comprenant un biopolymere degradable sous l'effet d'une onde electromagnetique telle qu'emise par un rayonnement solaire |
FR2850040B1 (fr) * | 2003-01-20 | 2005-03-11 | Centre Nat Rech Scient | Systemes pour microencapsulation et leurs applications |
WO2004081222A2 (en) | 2003-03-14 | 2004-09-23 | Sol-Gel Technologies Ltd. | Agent-encapsulating micro- and nanoparticles, methods for preparation of same and products containing same |
AU2004258971A1 (en) * | 2003-07-22 | 2005-02-03 | Baxter Healthcare S.A. | Small spherical particles of low molecular weight organic molecules and methods of preparation and use thereof |
EP1504664A1 (de) * | 2003-07-29 | 2005-02-09 | Novartis AG | Organische Verbindungen |
JP2007500590A (ja) | 2003-07-31 | 2007-01-18 | ゾル−ゲル テクノロジーズ エルティーディー. | 活性成分が充填されたマイクロカプセル及びその製造方法 |
US20050171194A1 (en) * | 2003-12-08 | 2005-08-04 | Yu Ruey J. | Enlargement of mucocutaneous or cutaneous organs and sites with topical compositions |
WO2005060610A2 (en) * | 2003-12-11 | 2005-07-07 | The Trustees Of Columbia University In The City Ofnew York | Nano-sized particles, processes of making, compositions and uses thereof |
JP5026956B2 (ja) * | 2004-05-12 | 2012-09-19 | サーモディクス,インコーポレイティド | 医療用具のための天然生分解性多糖コーティング |
US7282194B2 (en) * | 2004-10-05 | 2007-10-16 | Gp Medical, Inc. | Nanoparticles for protein drug delivery |
US20060280787A1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-14 | Baxter International Inc. | Pharmaceutical formulation of the tubulin inhibitor indibulin for oral administration with improved pharmacokinetic properties, and process for the manufacture thereof |
BRPI0612071A2 (pt) * | 2005-06-14 | 2010-10-19 | Baxter Int | formulações farmacêuticas para minimizar interações entre fármacos |
TWI466897B (zh) * | 2005-07-19 | 2015-01-01 | Glytech Inc | 癌細胞之檢測方法、糖鏈之構造解析方法,以及糖鏈衍生物 |
BRPI0614143A2 (pt) | 2005-08-02 | 2012-11-20 | Sol Gel Technologies Ltd | processo para revestir um material particulado insolével em Água, sàlido, com um àxido metÁlico, material particulado revestido, composiÇço, mÉtodo para o tratamento de uma condiÇço superficial em um induvÍduo, e, uso de material particulado revestido |
RU2313538C2 (ru) * | 2005-08-04 | 2007-12-27 | Борис Олегович Майер | Хитозановый продукт, способ его получения (варианты) |
GB0516761D0 (en) * | 2005-08-16 | 2005-09-21 | Eastman Kodak Co | Particulate polymeric material |
ATE454908T1 (de) * | 2005-09-21 | 2010-01-15 | Surmodics Inc | In situ okklusionszusammensetzungen mit natürlichen biologisch abbaubaren polysacchariden |
WO2007040557A1 (en) * | 2005-09-21 | 2007-04-12 | Surmodics, Inc. | Coatings and articles including natural biodegradable polysaccharides |
JP2009516003A (ja) * | 2005-11-15 | 2009-04-16 | バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッド | リポキシゲナーゼ阻害剤の組成物 |
US20070281031A1 (en) * | 2006-06-01 | 2007-12-06 | Guohan Yang | Microparticles and methods for production thereof |
WO2008060359A2 (en) * | 2006-09-29 | 2008-05-22 | Surmodics, Inc. | Biodegradable ocular implants and methods for treating ocular conditions |
US20090297626A1 (en) * | 2006-11-03 | 2009-12-03 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Methods for preparing metal oxides |
US20080154241A1 (en) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Burkstrand Michael J | Latent stabilization of bioactive agents releasable from implantable medical articles |
WO2008080047A2 (en) * | 2006-12-23 | 2008-07-03 | Baxter International Inc. | Magnetic separation of fine particles from compositions |
AU2008211553B2 (en) | 2007-02-01 | 2013-06-20 | Sol-Gel Technologies Ltd. | Compositions for topical application comprising a peroxide and retinoid |
ES2763829T3 (es) * | 2007-02-01 | 2020-06-01 | Sol Gel Tech Ltd | Método para preparar partículas que comprenden un revestimiento de óxido de metal |
US8426467B2 (en) * | 2007-05-22 | 2013-04-23 | Baxter International Inc. | Colored esmolol concentrate |
US8722736B2 (en) * | 2007-05-22 | 2014-05-13 | Baxter International Inc. | Multi-dose concentrate esmolol with benzyl alcohol |
US20080293814A1 (en) * | 2007-05-22 | 2008-11-27 | Deepak Tiwari | Concentrate esmolol |
WO2009137689A2 (en) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Surmodics, Inc. | Delivery of nucleic acid complexes from particles |
US11458105B2 (en) | 2008-12-04 | 2022-10-04 | International Flavors & Fragrances Inc. | Hybrid fragrance encapsulate formulation and method for using the same |
US9763861B2 (en) | 2008-12-04 | 2017-09-19 | International Flavors & Fragrances Inc. | Stable, flowable silica capsule formulation |
US8901092B2 (en) | 2010-12-29 | 2014-12-02 | Surmodics, Inc. | Functionalized polysaccharides for active agent delivery |
ES2919933T3 (es) | 2011-03-18 | 2022-07-29 | Int Flavors & Fragrances Inc | Microcápsulas producidas a partir de precursores de sol-gel combinados y método de producción de las mismas |
ITTO20110372A1 (it) * | 2011-04-28 | 2012-10-29 | Univ Degli Studi Torino | Metodo per la preparazione di nanospugne di destrine |
US9687465B2 (en) | 2012-11-27 | 2017-06-27 | Sol-Gel Technologies Ltd. | Compositions for the treatment of rosacea |
US9056208B2 (en) * | 2013-02-07 | 2015-06-16 | Conopco Inc. | Personal care compositions that include enrobed sugar |
KR102292422B1 (ko) | 2013-09-06 | 2021-08-20 | 롬 앤드 하아스 컴패니 | 균일한 다층 폴리머 코팅물을 갖는 산화금속 입자 |
AU2016311704B2 (en) * | 2015-08-24 | 2018-11-29 | Shanxi Yabao Investment Group Co., Ltd | Use of dihydroxyacetone in preparation of anti-cancer medicaments |
KR101762011B1 (ko) | 2015-09-02 | 2017-07-26 | 최화숙 | 3중매트릭스캡슐화가 가능한 화장료 조성물 및 이의 제조방법 |
CN106349396A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-25 | 湖南尔康制药股份有限公司 | 一种具有超声敏感性的交联淀粉 |
MA50247B1 (fr) * | 2017-10-16 | 2021-02-26 | Faes Farma Sa | Compositions aqueuses comprenant de la bilastine et du mométasone |
WO2021243188A1 (en) * | 2020-05-29 | 2021-12-02 | Hemp Synergistics | Powderized cannabis oil |
KR20240015891A (ko) | 2022-07-28 | 2024-02-06 | 주식회사 수안향장 | 이중 매트릭스 캡슐의 제조방법 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3472835A (en) * | 1964-02-12 | 1969-10-14 | American Mach & Foundry | Schardinger dextrins |
US4774329A (en) * | 1987-08-04 | 1988-09-27 | American Maize-Products Company | Controlled release agent for cetylpyridinium chloride |
US4902788A (en) * | 1988-09-29 | 1990-02-20 | Uop | Crosslinked cyclodextrins supported on porous refractory inorganic oxides |
US4958015A (en) * | 1988-09-30 | 1990-09-18 | Uop | Preparation of crosslinked cyclodextrin resins with enhanced porosity |
US5395620A (en) * | 1989-01-31 | 1995-03-07 | Coletica | Biodegradable microcapsules having walls composed of crosslinked atelocollagen and polyholoside |
CA2042529C (en) * | 1990-08-10 | 2002-07-30 | Chokyun Rha | Polysaccharide article and uses therefor |
DE69219331T3 (de) * | 1991-06-03 | 2001-06-07 | Nycomed Imaging As | Verbesserungen im bezug auf kontrastmittel |
JPH0778126B2 (ja) * | 1992-02-10 | 1995-08-23 | 日清紡績株式会社 | 多糖類真球状粒子及び製造方法 |
FR2688422A1 (fr) * | 1992-03-11 | 1993-09-17 | Coletica | Microcapsules a parois en polysaccharides contenant des fonctions alcools primaires, et compositions en contenant. |
US5321064A (en) * | 1992-05-12 | 1994-06-14 | Regents Of The University Of Minnesota | Compositions of biodegradable natural and synthetic polymers |
SE470353B (sv) * | 1992-06-22 | 1994-01-31 | Volvo Penta Ab | Båtpropellerdrev med automatiskt trimorgan |
DK103393D0 (da) * | 1993-09-15 | 1993-09-15 | Ferrosan As | Praeparat |
-
1998
- 1998-07-09 FR FR9808809A patent/FR2780901B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-07-05 NL NL1012517A patent/NL1012517C2/nl not_active IP Right Cessation
- 1999-07-08 KR KR19990027476A patent/KR100799407B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-07-09 ES ES009901547A patent/ES2155793B1/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-09 US US09/350,131 patent/US6197757B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-07-09 DE DE19932216A patent/DE19932216B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-09 JP JP19670599A patent/JP3437797B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-07-09 IT IT1999TO000599A patent/IT1311514B1/it active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10315538A1 (de) * | 2003-04-04 | 2004-10-21 | Siemens Ag | Teilchen mit einer Membran |
DE102006007831B4 (de) | 2005-02-18 | 2009-08-20 | Engelhard Lyon | Vernetztes Kohlehydratpolymer, insbesondere auf Basis von Polysacchariden und/oder Oligosacchariden und/oder Polyolen |
US9133279B2 (en) | 2005-02-18 | 2015-09-15 | Basf Beauty Care Solutions France S.A.S. | Cross-linked polymer of carbohydrate, notably based on polysaccharides, and/or on oligosaccharides and/or on polyols |
DE102006007831C5 (de) * | 2005-02-18 | 2018-05-24 | Basf Beauty Care Solutions France Sas | Vernetztes Kohlehydratpolymer, insbesondere auf Basis von Polysacchariden und/oder Oligosacchariden und/oder Polyolen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT1311514B1 (it) | 2002-03-13 |
DE19932216B4 (de) | 2005-12-08 |
ITTO990599A1 (it) | 2001-01-09 |
NL1012517C2 (nl) | 2000-01-11 |
JP2000038402A (ja) | 2000-02-08 |
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