DE3700911C2 - System for the delivery of a drug or a diagnostic - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Systeme zur Zuführung von Arzneimitteln und insbesondere auf ein System zur Unterstützung bei der Zuführung eines Arzneimittels oder eines radiodiagnostischen Mittels zu einer gewünschten Stelle innerhalb des tierischen oder des menschlichen Körpers.The invention relates to systems for feeding Medicines and in particular on a system for Assistance with the delivery of a drug or a radio diagnostic agent to a desired location within the animal or human body.

Kolloidale Partikel in der Form von Mikrokugeln, Mikrokapseln, Emulsionen und Liposomen sind als Mittel vorgeschlagen worden, um darin enthaltene Arzneimittel an spezielle Stellen im Körper zu bringen. Dieses auch als "Arzneimittel-Einschießen" (drug targeting) bekannte Konzept ist in einer Anzahl von Publikationen, Artikeln und Büchern gut beschrieben worden (vgl. z. B. Davis, Illum, Tomlinson und McVie (Herausgeber), Microspheres and Drug Therapy, Elsevier, Amsterdam 1984). Es wurde gezeigt, dass kolloidale Träger bei in-vitro-Tests gut wirken, aber ihre Brauchbarkeit in-vivo war enttäuschend. Es ist bekanntlich eine relativ einfache Angelegenheit, Teilchen der Lunge oder der Leber durch Ausnutzung physikalischer Faktoren, wie der Teilchengröße, zuzuführen. Jedoch bietet das schnelle und wirksame Einfangen injizierter Partikel durch die Zellen des retikuloendothelialen Systems, das in der Leber besteht (nämlich die Kupffer-Zellen), ein wesentliches Hindernis zum Einschießen kolloidaler Partikel an andere Stellen. In kürzlich erschienenen Artikeln von Poste und Kirsch Biotechnology 1: 869, 1984) und von Posnansky und Juliano (Pharmacol. Revs. 36, 277, 1984) wurde genau dieser Punkt betont. In gleicher Weise schlossen viele Vortragende bei einem Treffen der New York Academy of Science, das im März 1984 abgehalten wurde (veröffentlicht in Proceedings of the New York Academy of Sciences, Vol. 446, Herausg. Tirrell, D. A., Donaruma, L. G. und Turek, A. B., 1985) und das sich mit Polymeren zur Zuführung von Arzneimitteln befasste, dass es fast unmöglich wäre, kolloidale Partikel an andere Stellen als an die Leber und die Milz zu bringen, wenn die Verabreichung auf intravenösem Weg erfolgt.Colloidal particles in the form of microspheres, Microcapsules, emulsions and liposomes are as a means have been proposed to include medicines contained therein to bring special places in the body. This also as "Drug targeting" known concept is in a number of publications, articles and books have been well described (see e.g. Davis, Illum, Tomlinson and McVie (Editor), Microspheres and Drug Therapy, Elsevier, Amsterdam 1984). It has been shown to be colloidal Carriers work well in in vitro tests, but their usefulness in vivo was disappointing. As is well known, it is a relative simple matter, particles of the lungs or liver by taking advantage of physical factors such as the Particle size. However, this offers fast and effective capture of injected particles by the cells of the reticuloendothelial system that exists in the liver (namely the Kupffer cells), a major obstacle to Shoot colloidal particles into other places. In recently published articles by Poste and Kirsch Biotechnology 1: 869, 1984) and by Posnansky and Juliano (Pharmacol. Revs. 36, 277, 1984) was precisely this point stressed. Many lecturers joined in the same way a meeting of the New York Academy of Science in March  Held in 1984 (published in Proceedings of the New York Academy of Sciences, Vol. 446, ed. Tirrell, D. A., Donaruma, L. G. and Turek, A. B., 1985) and that with Polymers for drug delivery dealt with it Colloidal particles would be almost impossible to find elsewhere than to bring to the liver and spleen when the Administered intravenously.

Die Erfindung schafft ein Verfahren, durch das es möglich ist, durch die Verwendung von Oberflächen-Überzügen (und Oberflächen-Pfropf-Techniken) Partikel von dem retikuloendothelialen System, das in der Leber und in der Milz besteht, wegzuleiten.The invention provides a method by which it is possible through the use of surface coatings (and Surface grafting techniques) particles of that reticuloendothelial system that is in the liver and in the Spleen exists to lead away.

Modellpartikel zur Verwendung beim Studium des Schicksals von Arzneimittelträgern werden oft verwendet, um die wissenschaftliche Basis des Arzneimittel-Einschießens zu bestimmen. Polystyrol-Mikrokugeln verschiedener Größen waren in dieser Beziehung besonders nützlich. Die kleinen Polystyrolpartikel einer Größe von weniger als 100 nm werden intravenös verabreicht. Sie werden in der Leber schnell und wirksam aufgenommen, wie es durch die nicht-invasive Technik der Gamma-Szintigraphie oder durch Studien an Tieren gemessen werden kann, denen Organe entnommen werden und wobei die in diesen Organen vorhandenen Beträge von Radioaktivität bestimmt werden. Typischerweise sind mehr als 90% der injizierten Dosis in einem Zeitraum von etwa drei Minuten in der Leber zu finden (Illum, Davis, Wilson, Frier, Hardy und Thomas, Intern. J. Pharmaceutics, 12, 135 (1982)).Model particles for use in studying the fate of Drug carriers are often used to treat the scientific basis of drug injection determine. Polystyrene microspheres of various sizes were particularly useful in this regard. The small Polystyrene particles are less than 100 nm in size administered intravenously. They become quick and in the liver effectively absorbed as is through the non-invasive technique measured by gamma scintigraphy or by animal studies can be taken from which organs and where the in amounts of radioactivity existing in these organs be determined. Typically, more than 90% of the injected dose over a period of about three minutes the liver (Illum, Davis, Wilson, Frier, Hardy and Thomas, Intern. J. Pharmaceutics, 12, 135 (1982)).

Durch die Erfindung soll ein System zur Zuführung eines Arzneimittels geschaffen werden, das das oben genannte Problem beseitigt und eine solche schnelle Aufnahme einer injizierten Dosis durch die Leber verhindert.The invention is intended to provide a system for feeding a Be created drug that the above Problem solved and such a quick inclusion of a injected dose prevented by the liver.

Gegenstand der Erfindung ist ein System zur Zuführung eines Arzneimittels, das zur Injektion als Suspension kolloidaler Partikel, die ein aktives Arzneimittel enthalten, geeignet ist, wobei jedes Partikel mit einem polymeren Material überzogen ist, das es mit einem hydrophilen Überzug mit einer Dicke von 10-15,4 nm, der eine sterische Barriere gegenüber einer Wechselwirkung der Partikel und Makrophagenzellen darstellt, versieht.The invention relates to a system for feeding a Medicinal product for injection as a suspension colloidal Particles containing an active drug are suitable  is, each particle with a polymeric material is coated with a hydrophilic coating with a Thickness of 10-15.4 nm, which is a steric barrier against an interaction of the particles and Represents macrophage cells.

Das erfindungsgemäße System weist somit eine Anzahl von Partikeln auf, die ein aktives Arzneimittel oder ein diagnostisches Mittel enthalten, wobei radioaktive Materialien eingeschlossen sind. Die Partikel könnten beispielsweise Mikrokugeln, hergestellt aus natürlichen und synthetischen Polymeren, sein, wobei jedes Partikel mit einem polymeren Material überzogen ist, um ein Verbund-Partikel zu bilden, das die Aufnahme des Verbund-Partikels durch die Leber im wesentlichen verhindert.The system according to the invention thus has a number of Particles that are an active drug or a contain diagnostic agents, being radioactive Materials are included. The particles could for example microspheres made from natural and synthetic polymers, each with a polymeric particle Material is coated to form a composite particle that the uptake of the composite particle by the liver in the substantially prevented.

Die Partikel sind mit einem Material überzogen, das sie mit einem hydrophilen Überzug versieht, der die Aufnahme von Blutkomponenten minimiert und eine sterische Barriere gegenüber einer Wechselwirkung von Partikeln und Makrophagenzellen bildet. Es wurde gefunden, dass dadurch die durch die Leber aufgenommene Menge an Partikeln stark vermindert wird. Ein bevorzugtes Überzugsmaterial ist das als Tetronic® 908 bekannte Blockcopolymerisat. Dies ist ein nicht- ionisches, grenzflächenaktives Produkt (Tensid), das erhalten wird, indem man Propylenoxid und Ethylenoxid einer Polykondensation mit Ethylendiamin unterwirft. Dieses Überzugsmaterial gestattet es intravenös injizierten Partikeln, innerhalb des systemischen Kreislaufs zu bleiben, wobei eine minimale Aufnahme in der Leber und der Milz erfolgt. Ein anderes bevorzugtes Material ist das als Poloxamer 407 bekannte Blockcopolymerisat, eine Mischung von Polyoxyethylen- und Polyoxypropylen-Bereichen. Auch dieses Material ist wirksam bei der Verhinderung der Aufnahme von überzogenen Partikeln in der Leber und der Milz, aber es führt sie fast ausschließlich zum Knochenmark. Andere Mitglieder der Poloxamer- und Poloxamin-Serien haben ähnliche Wirkungen, vorausgesetzt, dass das ausgewählte Material einen ausreichend großen hydrophilen Bereich zur sterischen Stabilisation hat. Die Untergrenze der Schichtdicke des hydrophilen Überzugs von etwa 10 nm bedeutet in der Poloxamer-Serie 60 oder mehr Ethylenoxid-Einheiten.The particles are coated with a material that they use provides a hydrophilic coating that absorbs Blood components minimized and a steric barrier against an interaction of particles and Makrophage cells forms. It was found that the amount of particles ingested by the liver is reduced. A preferred coating material is as Tetronic® 908 known block copolymer. This is a non- ionic, surfactant product that obtained by using propylene oxide and ethylene oxide Subjects polycondensation with ethylenediamine. This Coating material allows it to be injected intravenously Particles to stay within the systemic cycle with minimal uptake in the liver and spleen he follows. Another preferred material is as Poloxamer 407 known block copolymer, a mixture of Polyoxyethylene and polyoxypropylene areas. This too Material is effective in preventing the absorption of coated particles in the liver and spleen, but it leads them almost exclusively to the bone marrow. Other Members of the poloxamer and poloxamine series have similar ones Effects, provided that the selected material has a  sufficiently large hydrophilic area for steric Has stabilization. The lower limit of the layer thickness of the hydrophilic coating of about 10 nm means in the Poloxamer series 60 or more ethylene oxide units.

Der Mechanismus der Wirkung der Materialien liegt in der Struktur des Überzugsmittels, nämlich darin, dass es hydrophile und hydrophobe Bereiche hat. Der hydrophobe Bereich verankert den Überzug an der Partikeloberfläche und verhindert seine Verlagerung durch Plasmaproteine. Ein geeignetes Molekulargewicht für diesen Bereich ist etwa 4000 bis 5000. Die hydrophoben Bereiche schließen Polyoxypropylengruppen wie auch andere hydrophobe Reste ein, die in Polymerketten eingebaut werden können, beispielsweise veresterte Maleinsäuregruppen.The mechanism of action of the materials lies in the Structure of the coating agent, namely that it has hydrophilic and hydrophobic areas. The hydrophobic The area anchors the coating to the particle surface and prevents its shift by plasma proteins. On suitable molecular weight for this range is about 4000 to 5000. Close the hydrophobic areas Polyoxypropylene groups as well as other hydrophobic radicals, that can be built into polymer chains, for example esterified maleic acid groups.

Der hydrophile Bereich sollte von genügender Größe und hydrophiler Natur sein, um zu verhindern (oder wenigstens zu minimieren), dass die Teilchen durch Blutkomponenten überzogen werden (d. h. das als Opsonisation bekannte Phänomen zu minimieren), sowie auch eine sterische Barriere zu schaffen, um eine sterische Stabilisation zu bieten, ein Phänomen, das im Bereich der Kolloid-Wissenschaft bekannt ist (Napper, Polymeric Stabilisation of Colloidal Dispersions, Academic Press, London, 1983). Eine solche sterische Stabilisation dient dazu, eine Wechselwirkung der Partikel mit den Makrophagenzellen des retikuloendothelialen Systems zu verhindern. Ein geeignetes Molekulargewicht für den hydrophilen Bereich liegt in der Größenordnung von 5000 bis 22000.The hydrophilic area should be of sufficient size and to be hydrophilic in order to prevent (or at least to minimize) that the particles by blood components coated (i.e., what is known as opsonization Minimize phenomenon), as well as a steric barrier to provide steric stabilization Phenomenon known in the field of colloid science (Napper, Polymeric Stabilization of Colloidal Dispersions, Academic Press, London, 1983). Such a steric Stabilization serves to interact with the particles with the macrophage cells of the reticuloendothelial system to prevent. A suitable molecular weight for the hydrophilic range is in the order of 5000 to 22000.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.Embodiments of the invention are now under Described with reference to the drawings.

Fig. 1 zeigt die Beziehung zwischen der Dicke der Überzugsschicht von Poloxameren und Poloxaminen auf Polystyrolpartikeln; Fig. 1 shows the relationship between the thickness of the coating layer of poloxamers and poloxamines on polystyrene particles;

Fig. 2 zeigt Szintigramme von Kaninchen drei Stunden nach der intravenösen Verabreichung von (a) unbeschichteten und (b) mit Poloxamin 908 beschichteten Polystyrolpartikeln (60 nm); Fig. 2 shows scintigrams of rabbits three hours after intravenous administration of (a) uncoated and (b) polystyrene particles (60 nm) coated with Poloxamine 908;

Fig. 3 zeigt Wirksamkeits-Zeit-Profile für die Aufnahme von unbeschichteten (.) und mit Poloxamin 908 beschichteten (o) Partikeln in der Leber (n = 3, Mittelwert ± SEM); Fig. 3 shows efficacy versus time profiles for the absorption of uncoated and coated with poloxamine 908 (o) particles in the liver (n = 3, mean ± SEM) (.);

Fig. 4 zeigt Gamma-Kamera-Szintigramme von Kaninchen drei Stunden nach der intravenösen Verabreichung von Polystyrol- Mikrokugeln (60 nm), markiert mit ¹³¹I, und zwar (a) unbeschichtet und (b) mit Poloxamer 407 beschichtet; Figure 4 shows rabbit gamma camera scintigrams three hours after intravenous administration of polystyrene microspheres (60 nm) labeled with ¹³¹ I, (a) uncoated and (b) coated with Poloxamer 407;

Fig. 5 zeigt Aktivitätsprofile für den Leber-Milz-Bereich nach der Verabreichung von ¹³¹I-markierten Polystyrol- Mikrokugeln, und zwar (o) unbeschichtet und (.) mit Poloxamer 407 beschichtet; . (.) Figure 5 shows activity profiles for the liver-spleen-area after the administration of ¹³¹ I-labeled polystyrene microspheres, namely (o) uncoated and coated with poloxamer 407;

Fig. 6 zeigt eine graphische Darstellung der Aufnahme von mit Poloxamer 407 beschichteten Mikrokugeln im Hinterlauf des Kaninchens, gemessen durch Gamma-Szintigraphie; Fig. 6 shows a graph of the uptake of Poloxamer 407 with coated microspheres in the hind leg of the rabbit, as measured by gamma scintigraphy;

Fig. 7 zeigt eine graphische Darstellung der Aktivität im Blutkreislauf nach der Verabreichung von ¹³¹I-markierten Polystyrol-Mikrokugeln, und zwar (.) unbeschichtet und (o) mit Poloxamer 407 beschichtet; und FIG. 7 shows a graphical representation of the activity in the blood circulation after the administration of ¹³¹ I-labeled polystyrene microspheres, namely (.) Uncoated and (o) coated with Poloxamer 407; and

Fig. 8 zeigt die Verteilung von ¹³¹I-markierten Polystyrol- Mikrokugeln in verschiedenen Organen, acht Tage nach der intravenösen Verabreichung, und zwar schwarz angelegt = unbeschichtete Mikrokugeln; und schraffiert = mit Poloxamer 407 beschichtete Mikrokugeln. Fig. 8 shows the distribution of ¹³¹ I-labeled polystyrene microspheres in different organs, eight days after the intravenous administration, in black = uncoated microspheres; and hatched = microspheres coated with Poloxamer 407.

Praktische Untersuchungen, die in vitro mit Serum über die Aufnahme von beschichteten und unbeschichteten Partikeln durch peritoneale Makrophagen der Maus durchgeführt wurden, haben die Wichtigkeit der Verankerung des Polymerüberzugs an der Oberfläche der Partikel und der Dicke der Oberflächenschicht demonstriert.Practical studies carried out in vitro with serum on the Absorption of coated and uncoated particles by mouse peritoneal macrophages, have the importance of anchoring the polymer coating the surface of the particles and the thickness of the Surface layer demonstrated.

Dicke der OberflächenschichtThickness of the surface layer

Polystyrolpartikel (Durchmesser 60 nm) wurden gegen destilliertes Wasser über drei Tage dialysiert. 4,0%ige (Gew./Vol.) wässrige Lösungen der verschiedenen Poloxamere und Poloxamine wurden verwendet, um sicherzustellen, dass die endgültige Konzentration, nach der Verdünnung zur Durchführung von Photonen-Korrelations-Spektrophotometer- Messungen (PCS), oberhalb des Plateau-Niveaus der Adsorptions-Isotherme blieb, d. h. oberhalb der kritischen Mizellenkonzentrationen. Aliquotanteile von 2,5% (Gew./Vol.) Polystyrolpartikeln und der Überzugslösung wurden gemischt und bei Raumtemperatur über Nacht inkubiert. Die Partikelsuspension wurde dann mit destilliertem Wasser (20 µl pro 10,0 ml) verdünnt und der pH-Wert mit HCl oder NaOH eingestellt. Die Dicken der Überzugsschichten wurden dann durch Messen der Partikelgrößen für unbeschichtete und beschichtete Partikel bei pH 2,1, 3,0, 5,5 und 9,5 unter Verwendung der Photonen-Korrelations-Spektroskopie bestimmt.Polystyrene particles (diameter 60 nm) were compared distilled water dialyzed over three days. 4.0% (W / V) aqueous solutions of the various poloxamers and poloxamines were used to ensure that the final concentration, after dilution to Implementation of photon correlation spectrophotometer Measurements (PCS), above the plateau level of the Adsorption isotherm remained, i.e. H. above the critical Micelle concentrations. Aliquot proportions of 2.5% (w / v) Polystyrene particles and the coating solution were mixed and incubated at room temperature overnight. The Particle suspension was then washed with distilled water (20 µl diluted per 10.0 ml) and the pH with HCl or NaOH set. The thicknesses of the coating layers were then by measuring the particle sizes for uncoated and coated particles at pH 2.1, 3.0, 5.5 and 9.5 below Using photon correlation spectroscopy.

Untersuchungen an peritonealen Makrophagen der MausStudies on peritoneal macrophages in the mouse

Polystyrol-Mikrokugeln mit 5,25 µm Durchmesser wurden für die Untersuchung der peritonealen Makrophagen der Maus gewählt, weil die Aufnahme durch ein mikroskopisches Verfahren gemessen werden konnte. Dabei stellen van-der-Waals'sche Anziehungskräfte einen dominanten Faktor dar, wodurch eine Unterscheidung der stabilisierenden Eigenschaften verschiedener Blockcopolymerisate gestattet wurde. Die Polystyrol-Mikrokugeln wurden gegen destilliertes Wasser drei Tage lang dialysiert, um etwaige vorhandene grenzflächenaktive Mittel zu entfernen. Die Teilchen wurden dann 24 Stunden mit den verschiedenen 2%igen (Gew./Vol.) Poloxamer- und Poloxamin-Lösungen inkubiert. Die Konzentrationen des Überzugsmittels wurden so gewählt, dass bei Gleichgewicht die Menge des adsorbierten Materials im Plateau-Bereich der jeweiligen Adsorptions-Isothermen lag.Polystyrene microspheres with a diameter of 5.25 µm were used for the Examination of the peritoneal macrophages of the mouse chosen, because the recording by a microscopic method could be measured. Here, van der Waals'sche Attraction is a dominant factor, making a Differentiation of the stabilizing properties  various block copolymers was permitted. The Polystyrene microspheres were three against distilled water Dialyzed for days to check for any existing ones to remove surfactants. The particles were then 24 hours with the different 2% (w / v) Incubated poloxamer and poloxamine solutions. The Concentrations of the coating agent were chosen so that at equilibrium the amount of material adsorbed in the Plateau range of the respective adsorption isotherms.

Weibliche NMRI-Mäuse (Bommice, Monholtgaard Breeding and Research Centre Ltd., Ry, Dänemark), die 20 bis 25 g wogen, wurden zur Gewinnung der peritonealen Makrophagen verwendet. Die Tiere wurden durch zervikale Dislokation getötet, die peritoneale Wand wurde freigelegt und 5 ml eines Spülmediums (10 ml Gewebekultur-Medium E199-Konzentrat (10 ×) (Flow Laboratories), 10 ml Schweineserum, 2,5 ml Natriumbicarbonat 7,5%, 0,1 ml Crystamycin, 6 mg Heparin, 77,4 ml steriles Wasser) wurde in die Bauchhöhle injiziert, gefolgt von einem kleineren Volumen steriler Luft. Das Bauchfell wurde sanft massiert und das die Makrophagen enthaltende Medium wurde abgezogen und in einem sterilen Behälter gesammelt, der auf Eis gehalten wurde. Die Exsudate von mehreren Tieren wurden routinemäßig auf diese Weise gesammelt und gepoolt. Es wurde eine Zellzählung unter Verwendung eines Coulter-Zählers (Modell TAII) durchgeführt. Die Lebensfähigkeit der Makrophagen wurde durch den Ausschluß von Trypan-Blau getestet. Hierfür wurde eine Größenordnung von 95% festgestellt. Die Makrophagen-Suspension wurde auf eine endgültige Zellzahl von 1,0 × 10⁶ Zellen/ml eingestellt, und 1,25 ml dieser Suspension wurden jeweils in eine 30 mm-Schale pipettiert, wobei man 1,25 × 10⁶ Zellen pro Platte erhielt. Die Platten wurden bei 37°C in 95% Luft/5% CO₂ drei Stunden lang inkubiert, um ein Anhaften der Makrophagen am Boden der Platte zu gestatten. Nach dem Anhaften wurde das Medium von den Platten entfernt, die Zellen wurden einmal mit steriler physiologischer Kochsalzlösung (PBS) gewaschen, 1,25 ml des Zellkultur-Mediums wurden zugesetzt (10 ml Medium E199-Konzentrat (10 ×), 10 ml Schweineserum, 2,5 ml Natriumbicarbonat, 0,1 ml Crystamycin, 10 mg L-Glutamin und 79,9 ml steriles Wasser), und die Platten wurden bei 37°C 24 Stunden lang in 95% Luft/5% CO₂ inkubiert. Nach der Inkubation wurde das Medium entfernt und die Zellen einmal mit steriler PBS gewaschen. Dann wurde jede Platte mit 2,5 ml Zellkulturmedium, das die geeignete Zahl von beschichteten oder unbeschichteten Mikrokugeln (5 Partikel pro Makrophage) enthielt, versetzt. Die Platten wurden in Dreier-Gruppen 15, 30, 45, 60 und 90 Minuten lang inkubiert, wie es zuvor durch ein Zeit-Verlauf-Experiment bestimmt wurde. Bevor die Anzahl der durch die Makrophagen phagozytosierten Partikel gezählt wurde, wurde das Medium von den Platten entfernt, und die Zellen wurden zweimal mit steriler PBS gewaschen und mit Methanol fünf Minuten lang fixiert. Dann wurden die Zellen mit Giemsa (1 : 10) fünfzehn Minuten lang gefärbt und mit Wasser gewaschen. Man ließ die Platten trocknen und zählte die Anzahl der Mikrokugeln, die durch die Makrophagen phagozytosiert wurden, für insgesamt 100 Makrophagen, wobei ein Mikroskop mit einer Vergrößerung von 500 × verwendet wurde. Die Experimente wurden dreifach ausgeführt, und die Ergebnisse wurden als Anzahl von Mikrokugeln ausgedrückt, die durch 100 Makrophagen phagozytosiert worden waren.Female NMRI mice (Bommice, Monholtgaard Breeding and Research Center Ltd., Ry, Denmark) weighing 20 to 25 g were used to obtain the peritoneal macrophages. The animals were sacrificed by cervical dislocation, the peritoneal wall was exposed and 5 ml of a rinsing medium (10 ml tissue culture medium E199 concentrate (10 ×) (Flow Laboratories), 10 ml porcine serum, 2.5 ml sodium bicarbonate 7.5%, 0.1 ml of crystamycin, 6 mg of heparin, 77.4 ml of sterile water) was injected into the abdominal cavity, followed by a smaller volume of sterile air. The peritoneum was gently massaged and the medium containing the macrophages was withdrawn and collected in a sterile container which was kept on ice. The exudates from several animals were routinely collected and pooled in this way. Cell counting was performed using a Coulter counter (model TAII). Macrophage viability was tested by excluding trypan blue. An order of magnitude of 95% was found for this. The macrophage suspension was adjusted to a final cell number of 1.0 × 10 ⁶ cells / ml, and 1.25 ml of this suspension was pipetted into a 30 mm dish to obtain 1.25 × 10 ⁶ cells per plate . The plates were incubated at 37 ° C in 95% air / 5% CO _{2 for} three hours to allow the macrophages to adhere to the bottom of the plate. After adhering, the medium was removed from the plates, the cells were washed once with sterile physiological saline (PBS), 1.25 ml of the cell culture medium were added (10 ml medium E199 concentrate (10 ×), 10 ml porcine serum, 2.5 ml sodium bicarbonate, 0.1 ml crystamycin, 10 mg L-glutamine and 79.9 ml sterile water) and the plates were incubated at 37 ° C for 24 hours in 95% air / 5% CO ₂ . After the incubation, the medium was removed and the cells were washed once with sterile PBS. Then 2.5 ml of cell culture medium containing the appropriate number of coated or uncoated microspheres (5 particles per macrophage) was added to each plate. The plates were incubated in groups of three for 15, 30, 45, 60 and 90 minutes as previously determined by a time course experiment. Before counting the number of particles phagocytosed by the macrophages, the medium was removed from the plates and the cells were washed twice with sterile PBS and fixed with methanol for five minutes. Then the cells were stained with Giemsa (1:10) for fifteen minutes and washed with water. The plates were allowed to dry and the number of microspheres phagocytosed by the macrophages was counted for a total of 100 macrophages using a microscope with a magnification of 500 ×. The experiments were carried out in triplicate and the results were expressed as the number of microspheres phagocytosed by 100 macrophages.

Es wurden auch Experimente durchgeführt, um zu bestimmen, ob freies Poloxamer und Poloxamin irgendeinen Einfluß auf die Fähigkeit der Makrophagen hatten, Partikel zu phagozytosieren. 2%ige (Gew./Gew.) wässrige Lösungen der Überzugsmittel wurden den Zellen zugesetzt und eine Stunde inkubiert. Die Lösung wurde entfernt. Die Zellen wurden zweimal mit PBS gewaschen. Dann wurde das Zellkulturmedium, das die unbeschichteten Mikrokugeln enthielt, zugesetzt und der Grad der Phagozytose wurde wie zuvor bestimmt. Es wurde gefunden, dass freies Polymer die Phagozytose nicht beeinflußt, und daher wurde in allen Experimenten das überschüssige Poloxamer oder Poloxamin vor der Inkubation mit Makrophagen nicht entfernt. Experiments were also carried out to determine whether free poloxamer and poloxamine have any effect on that Macrophages' ability to particles phagocytosis. 2% (w / w) aqueous solutions of Coating agents were added to the cells and one hour incubated. The solution was removed. The cells were washed twice with PBS. Then the cell culture medium, that contained the uncoated microspheres, added and the degree of phagocytosis was determined as before. It was found that free polymer did not cause phagocytosis influenced, and therefore in all experiments the Excess poloxamer or poloxamine before incubation with Macrophages not removed.  

Die relative Aufnahme der verschiedenen beschichteten 5,25 µm-Polystyrolpartikel durch peritoneale Makrophagen der Maus und die Beziehungen zu der Dicke der Oberflächenschicht sind in Tabelle 1 und Fig. 1 dargestellt. Allgemein ist ersichtlich, dass je größer die adsorbierte Schichtdicke im Bereich von 10-15,4 nm ist, desto kleiner die relative phagozytische Aufnahme ist. Diese Ergebnisse stimmen überein mit den Vorhersagen der verschiedenen Theorien, die aufgestellt wurden, um das Phänomen der sterischen Stabilisation zu erklären. Daher scheint es, dass diese Theorien auch auf die Wechselwirkung von Partikeln mit phagozytischen Zellen angewendet werden können. Eine Extrapolation der fallenden Linie in Fig. 1 bis zu einer phagozytischen Aufnahme von Null lässt vorhersehen, dass eine adsorbierte Schichtdicke von etwa 23 nm nötig wäre, um die von der Waals'schen Anziehungskräfte zwischen den Makrophagen und den 5,25 µm-Partikeln zu überwinden.The relative uptake of the various coated 5.25 μm polystyrene particles by peritoneal macrophages of the mouse and the relationships to the thickness of the surface layer are shown in Table 1 and FIG. 1. In general it can be seen that the greater the adsorbed layer thickness in the range of 10-15.4 nm, the smaller the relative phagocytic uptake. These results are consistent with the predictions of the various theories that have been put forward to explain the steric stabilization phenomenon. Therefore, it seems that these theories can also be applied to the interaction of particles with phagocytic cells. Extrapolation of the falling line in FIG. 1 to a phagocytic uptake of zero suggests that an adsorbed layer thickness of about 23 nm would be necessary in order to allow the von Waals attractive forces between the macrophages and the 5.25 μm particles overcome.

Es ist schwer, genau vorauszusagen, welche Größe die Schicht haben müsste, die ausreichend wäre, um den gleichen Stabilisierungseffekt für sehr viel kleinere Partikel (z. B. 60 nm) zu ergeben. Da jedoch die von der Waals'schen Anziehungskräfte (VA) direkt mit dem Partikelradius (a) zusammenhängen
It is difficult to predict exactly what size the layer should be enough to give the same stabilizing effect for much smaller particles (e.g. 60 nm). However, since the Waals attractive forces (VA) are directly related to the particle radius (a)

wobei A die Hamaker-Konstante des Verbunds und h die Planck'sche Konstante ist, ist zu erwarten, dass eine adsorbierte Schichtdicke von etwa 10 nm angemessen sein sollte, um nicht nur eine sterische Stabilisierung von 60 nm-Polystyrolpartikeln in bezug auf ihre aggregativen Eigenschaften, sondern auch in bezug auf ein Fehlen einer Wechselwirkung mit den Makrophagen zu liefern.where A is the hamaker constant of the compound and h is the Planck's constant, it can be expected that a adsorbed layer thickness of about 10 nm appropriate should not just be a steric stabilization of 60 nm polystyrene particles in terms of their aggregative Properties, but also in terms of lack of one To provide interaction with the macrophages.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden beschrieben:Embodiments of the invention are as follows described:

Beispiel 1example 1 Organverteilung und Zirkulationszeit von intravenös injizierten kolloidalen Trägern, die sterisch mit einem Blockcopolymerisat-Poloxamin 908 stabilisiert sindOrgan distribution and circulation time from intravenous injected colloidal carriers that are steric with a Block copolymer poloxamine 908 are stabilized Verfahrenmethod

Polystyrol-Mikrokugeln im Größenbereich 50-60 nm wurden verwendet. Die Partikelgröße wurde durch Photonen-Korrelations-Spektroskopie bestätigt. Die Partikel wurden mit Iod-131 gemäß L. ILLUM, S. S. DAVIS, C. G. WILSON, N. W. THOMAS, M. FRIER und J. G. HARDY, Int. J. Pharm. 12, 135, 1982, oberflächenmarkiert.Polystyrene microspheres in the size range 50-60 nm were used. The particle size was confirmed by photon correlation spectroscopy. The particles were treated with iodine-131 according to L. ILLUM, S. S. DAVIS, C.G. WILSON, N.W. THOMAS, M. FRIER and J.G. HARDY, Int. J. Pharm. 12, 135, 1982, surface-labeled.

Poloxamin 908 (durchschnittliches Molekulargewicht MG 25000: durchschnittlich 80 Gew.-% Polyoxyethylenketten) wurde von Ugine Kuhlman Ltd., Bolton, UK, bezogen und direkt verwendet.Poloxamine 908 (average molecular weight MG 25000: an average of 80 wt .-% polyoxyethylene chains) was from Ugine Kuhlman Ltd., Bolton, UK, sourced and used directly.

Eine Inkubation der Polystyrol-Mikrokugeln mit einer 2%igen (Gew./Vol.) Lösung von Poloxamin 908 ergab eine adsorbierte Schichtdicke von 13,4 nm.Incubate the polystyrene microspheres with a 2% (W / V) solution of poloxamine 908 gave an adsorbed Layer thickness of 13.4 nm.

In vivo-Experimente wurden mit Gruppen von weißen Neuseeland- Kaninchen (3 kg) (n = 3) durchgeführt. Intravenöse Injektionen erfolgten über die Ohr-Randader (Polystyrol-Mikrokugeln 0,3 ml, 4 × 10¹³ Partikel, 3 MBq Aktivität Emulsion 1,0 ml, 10¹² Partikel, 3-4 MBq). Unbeschichtete Polystyrolpartikel wurden in destilliertem Wasser verabreicht (Kontrolle). Mit Poloxamin 908 überzogene Partikel (24 Stunden - Gleichgewicht) wurden entweder als Inkubationsmischung (enthaltend 1% Poloxamin 908) oder in destilliertem Wasser verabreicht, nachdem das überschüssige Poloxamin in einer Sepharose-CL4B-Säule abgetrennt worden war.In vivo experiments were performed on groups of New Zealand white rabbits (3 kg) (n = 3). Intravenous injections were made via the ear artery (polystyrene microspheres 0.3 ml, 4 × 10 ¹³ particles, 3 MBq activity emulsion 1.0 ml, 10 ¹² particles, 3-4 MBq). Uncoated polystyrene particles were administered in distilled water (control). Particles coated with poloxamine 908 (24 hour equilibrium) were administered either as an incubation mixture (containing 1% poloxamine 908) or in distilled water after the excess poloxamine was separated on a Sepharose CL4B column.

Eine Gruppe der Kaninchen erhielt ähnliche, wiederholte Injektionen von mit Poloxamin beschichteten Polystyrol- Mikrokugeln an fünf aufeinanderfolgenden Tagen. Eine andere Gruppe erhielt eine Dosis von unbeschichteten Polystyrol- Mikrokugeln eine Stunde nach der Injektion des beschichteten Materials.A group of rabbits received similar, repeated ones Injections of polystyrene coated with poloxamine  Microspheres for five consecutive days. Another Group received a dose of uncoated polystyrene Microspheres one hour after the injection of the coated Materials.

Blutproben wurden in geeigneten Abständen entnommen und die Aktivität in einem Gamma-Zähler gezählt. Die Verteilung der markierten Partikel in der Leber wurde durch Gamma- Szintigraphie verfolgt. Die dynamischen und statischen Bilder der Leberverteilung wurden durch Schaffung von Interessebereichen analysiert und mit der Ganzkörperaktivität verglichen. Die Aktivität in der Leber, die mit dem Blut in Verbindung gebracht wurde, wurde mit 25% der Kreislauf- Aktivität bestimmt, wobei man sich aufeinanderfolgender Verabreichungen von mit Tc-99m markiertem Pyrophosphat (rote Blutzellen-Markierung) und mit Iod-131 markierten Mikrokugeln bediente (um eine Leberabbildung zu erhalten). Dieser Wert stimmte gut überein mit Daten für Mensch und Ratte (siehe z. B. H. P. J. BENNETT und C. McMARTIN, J. Endocr. 82, 33, 1979; J. W. TRIPLETT, T. L. HAYDEN, L. K. McWHORTER, S. R. GAUTAM, E. E. KIM und D. W. A. BOURNE, J. Pharm. Sci., 74, 1007, 1985).Blood samples were taken at appropriate intervals and the Activity counted in a gamma counter. The distribution of the labeled particles in the liver was identified by gamma Scintigraphy traces. The dynamic and static images the liver distribution were created by Areas of interest analyzed and with whole body activity compared. The activity in the liver that occurs with the blood in 25% of the circulatory Activity determines where one is consecutive Administration of pyrophosphate labeled with Tc-99m (red Blood cell labeling) and microspheres labeled with iodine-131 operated (to get a liver image). This value agreed well with data for humans and rats (see e.g. H. P. J. BENNETT and C. McMARTIN, J. Endocr. 82, 33, 1979; J.W. TRIPLETT, T.L. HAYDEN, L.K. McWHORTER, S.R. GAUTAM, E. E. KIM and D. W. A. BOURNE, J. Pharm. Sci., 74, 1007, 1985).

Acht Tage nach der Verabreichung wurden die Kaninchen getötet. Ihre Organe wurden entfernt. Die Gesamtaktivität in ausgewählten Bereichen und im Kadaver wurde bestimmt, wobei ein Gamma-Zähler für großvolumige Proben verwendet wurde.Eight days after the administration, the rabbits killed. Your organs have been removed. The total activity in selected areas and in the carcass was determined, whereby a gamma counter was used for large volume samples.

ErgebnisseResults

Unbeschichtete Polystyrolpartikel wurden durch die Leber und die Milz schnell (t₅₀% = 55 s) und wirksam (90% der Dosis in zwei Minuten) aufgenommen, während Partikel, die mit Poloxamin 908 beschichtet waren, im wesentlichen in dem Gefäßbereich blieben und eine geringe Aufnahme im Leber/Milz- Bereich zeigten (Figg. 2 und 3). Ähnliche Ergebnisse wurden erzielt für beschichtete Partikel, die von überschüssigem Poloxamin 908 durch Verwendung einer Sepharose-CL4B-Säule abgetrennt wurden. Wiederholte Injektionen von Polystyrolpartikeln, beschichtet mit Poloxamin 908 (eine Injektion pro Tag über fünf Tage), ergaben eine gewisse Aufnahme in der Leber und der Milz, aber dies stand weitgehend in Zusammenhang mit dem Blutgehalt in der Leber. Die Injektion von unbeschichteten Polystyrolpartikeln in Kaninchen, eine Stunde nachdem sie eine Dosis von mit Poloxamin 908 beschichteten Polystyrolpartikeln erhalten hatten, zeigte, dass die unbeschichteten Partikel wie bei unbehandelten Tieren hauptsächlich durch die Leber/Milz~ entfernt wurden, wodurch demonstriert wurde, dass das Poloxamin 908 keine Beeinträchtigung des retikuloendothelialen Systems verursacht hatte.Uncoated polystyrene particles were rapidly and effectively ingested by the liver and spleen (t ₅₀ % = 55 s) (90% of the dose in two minutes), while particles coated with poloxamine 908 remained essentially in the vascular area and a small one Show uptake in the liver / spleen area (Fig. 2 and 3). Similar results were obtained for coated particles separated from excess poloxamine 908 using a Sepharose CL4B column. Repeated injections of polystyrene particles coated with poloxamine 908 (one injection per day for five days) resulted in some uptake in the liver and spleen, but this was largely related to the blood level in the liver. Injection of uncoated polystyrene particles into rabbits one hour after receiving a dose of poloxamine 908 coated polystyrene particles showed that the uncoated particles were mainly removed by the liver / spleen, as in untreated animals, demonstrating that the poloxamine 908 had not affected the reticuloendothelial system.

Die Messung der zirkulierenden Aktivität zeigte, dass die beschichteten Partikel weitgehend im Gefäßbereich blieben, während in Übereinstimmung mit der szintigraphischen Information wenig von dem unbeschichteten Material im Blut gefunden werden konnte (Tabelle 2). Es ist interessant, dass ein beträchtlicher Anteil der verabreichten Dosis nicht für die Messergebnisse der Beträge im Blut verantwortlich war. Szintigraphische Messungen und Bestimmungen der Beträge in den Organen (siehe unten) ergaben keine bedeutenden Aufnahmebereiche (einschließlich des Knochenmarks). Infolgedessen ist anzunehmen, dass die beschichteten Partikel löse mit den endothelialen Zellen verbunden sein könnten, die die Gefäße auskleiden.The measurement of the circulating activity showed that the coated particles remained largely in the vessel area, while in accordance with the scintigraphic Little information about the uncoated material in the blood could be found (Table 2). It is interesting that a significant proportion of the dose administered is not for the measurement results of the amounts in the blood was responsible. Scintigraphic measurements and determinations of the amounts in the organs (see below) did not reveal any significant ones Uptake areas (including the bone marrow). As a result, it can be assumed that the coated particles could be connected to the endothelial cells that line the vessels.

Die Aktivitätswerte in den verschiedenen Organen acht Tage nach der Injektion sind in Tabelle 3 gezeigt. Die unbeschichteten Teilchen wurden weitgehend in der Leber und in der Milz gefunden, während die beschichteten Teilchen sich weitgehend in dem Kadaver fanden. The activity values in the various organs eight days after injection are shown in Table 3. The uncoated particles were largely in the liver and found in the spleen while the coated particles settle largely found in the carcass.  

Beispiel 2Example 2 Einschiessen von kolloidalen Partikeln in das Knochenmark unter Verwendung des Blockcopolymerisats Poloxamer 407Shooting colloidal particles into the bone marrow using the block copolymer Poloxamer 407

Zweck dieser Studie war, das Ausmaß und die Anordnung der Verteilung von mit Poloxamer 407 beschichteten Polystyrolpartikeln in dem intakten Versuchstier zu bestimmen. Dieses Material hat die Fähigkeit, kolloidale Modellpartikel selektiv dem Knochenmark zuzuführen.The purpose of this study was to determine the extent and arrangement of the Distribution of Poloxamer 407 coated Polystyrene particles in the intact test animal determine. This material has the ability to be colloidal Selectively deliver model particles to the bone marrow.

Verfahrenmethod

Polystyrolpartikel (60 nm Durchmesser) wurden verwendet. Die Partikelgröße wurde unter Anwendung der Photonen-Korrelations-Spektroskopie (PCS) bestätigt. Die Partikel wurden wie oben beschrieben an der Oberfläche mit Iod 131 markiert. Poloxamer 407 (durchschnittliches Molekulargewicht MG 10500) wurde von Ugine Kuhlman Ltd., Bolton, UK, geliefert und unverändert eingesetzt.Polystyrene particles (60 nm diameter) were used. The particle size was below Application of photon correlation spectroscopy (PCS) approved. The particles were attached to the as described above Surface marked with iodine 131. Poloxamer 407 (average molecular weight MW 10500) was from Ugine Kuhlman Ltd., Bolton, UK, delivered and unchanged used.

Die markierten Polystyrolpartikel wurden 24 Stunden lang mit einer 2%igen (Gew./Vol.) Lösung von Poloxamer 407 inkubiert, was eine Oberflächenbeschichtung von 12,3 nm Dicke, gemessen durch PCS, ergab.The marked polystyrene particles were exposed for 24 hours incubated with a 2% (w / v) solution of Poloxamer 407, what a surface coating of 12.3 nm thickness, measured by PCS.

Gruppen von weißen Neuseeland-Kaninchen (3 kg) (n = 3) wurden intravenös über die Ohrrandader entweder unbeschichtete Polystyrolpartikel (0,3 ml, 4 × 10¹³ Partikel, 3 MBg Aktivität) oder mit Poloxamer 407 beschichtete Partikel (0,5 ml, 4 × 10¹³ Partikel, 3 MBq Aktivität) injiziert. Die mit Poloxamer 407 beschichteten Partikel wurden als Inkubationsmischung verabreicht, die unbeschichteten Partikel in destilliertem Wasser.Groups of New Zealand white rabbits (3 kg) (n = 3) were given intravenously via the ear vein either uncoated polystyrene particles (0.3 ml, 4 × 10 ¹³ particles, 3 MBg activity) or particles coated with Poloxamer 407 (0.5 ml , 4 × 10 ¹³ particles, 3 MBq activity). The particles coated with Poloxamer 407 were administered as an incubation mixture, the uncoated particles in distilled water.

Blutproben wurden in geeigneten Zeitabständen entnommen, und die Aktivität wurde unter Verwendung eines Gamma-Zählers gemessen. Die Verteilung der markierten Partikel im Körper wurde durch Gamma-Szintigraphie verfolgt. Dynamische und statische Bilder der Leber, des Milzbereichs und des linken Hinterlaufs wurden durch Schaffung von Interessebereichen analysiert und mit der Ganzkörperaktivität verglichen. Acht Tage nach der Verabreichung wurden die Kaninchen getötet. Ihre Organe wurden entnommen. Die gesamte Aktivität in ausgewählten Organen, im Blut, im Oberschenkel und im restlichen Kadaver wurde unter Verwendung eines Gamma-Zählers für großvolumige Proben bestimmt.Blood samples were taken at appropriate intervals, and the activity was measured using a gamma counter measured. The distribution of the marked particles in the body was followed by gamma scintigraphy. Dynamic and static images of the liver, spleen area and left Hind legs were created by creating areas of interest analyzed and compared with whole body activity. eight  The rabbits were sacrificed days after the administration. Your organs have been removed. All activity in selected organs, in the blood, in the thigh and in remaining carcass was made using a gamma counter intended for large-volume samples.

ErgebnisseResults

Die Messergebnisse der Gamma-Kamera-Szintillationszählung an Kaninchen zeigten klar, dass unbeschichtete Polystyrolpartikel nach der Injektion weitgehend durch die Leber und die Milz aufgenommen wurden, während die mit Poloxamer 407 beschichteten Partikel im Knochenmark abgelagert wurden, wodurch ein deutliches Bild des Kaninchenskeletts geliefert wurde. Ferner konnten keine Bilder des Leber/Milz-Bereichs oder anderer Organbereiche sichtbar gemacht werden (Fig. 4).The measurement results of the gamma camera scintillation counting in rabbits clearly showed that uncoated polystyrene particles were largely absorbed by the liver and spleen after injection, while the particles coated with Poloxamer 407 were deposited in the bone marrow, providing a clear picture of the rabbit skeleton. Furthermore, no images of the liver / spleen area or other organ areas could be made visible ( FIG. 4).

Die Aufnahme der unbeschichteten Partikel durch den Leber/Milz-Bereich ging sowohl schnell als auch wirksam vor sich, wobei 90% der Partikel innerhalb von zwei Minuten in diesen Organen abgelagert wurden. Dies wird veranschaulicht durch die Leben Milz-Aktivitätszeit-Profile (Fig. 5) für die ersten 15 Minuten nach der Injektion. Die mit Poloxamer 407 beschichteten Partikel zeigten eine merklich verminderte Leber/Milz-Aktivität, die nach zwei Minuten ein Maximum von 25% erreichte und dann allmählich auf ein Niveau von 17% abfiel. Etwa 10% dieser Aktivität kann der Aktivität im Kreislauf zugerechnet werden und stellt keine Partikelentfernung dar. Während des gleichen Zeitraums waren die mit Poloxamer 407 beschichteten Partikel schnell mit einer Halbwertszeit der Aufnahme von etwa zwei Minuten im Knochenmark angereichert, wie aus dem Aktivitäts-Zeit-Profil (Fig. 6) ersichtlich ist, das durch Schaffung eines Interessebereichs um den linken Hinterlauf herum erhalten wurde. Im Vergleich wurden bei Kaninchen, die die unbeschichteten Partikel erhalten hatten, nur Hintergrundbeträge von Aktivität für denselben Interessebereich beobachtet. Gemessene Blut-Aktivitäten zeigten, dass sowohl die unbeschichteten als auch die beschichteten Partikel schnell aus dem Blutstrom entfernt wurden. Die geschätzte Halbwertszeit der Blut-Clearance entspricht gut den gemessenen Halbwertszeiten der Aufnahme in der Leber bzw. Milz und im Knochenmark (Fig. 7).The uptake of the uncoated particles by the liver / spleen area was both quick and effective, with 90% of the particles being deposited in these organs within two minutes. This is illustrated by the life spleen activity time profiles ( Fig. 5) for the first 15 minutes after the injection. The particles coated with Poloxamer 407 showed a markedly reduced liver / spleen activity, which reached a maximum of 25% after two minutes and then gradually decreased to a level of 17%. About 10% of this activity can be attributed to circulatory activity and does not represent particle removal. During the same period, the particles coated with Poloxamer 407 were quickly enriched in the bone marrow with a half-life of uptake of about two minutes, as from the activity-time Profile ( Fig. 6) can be seen, which was obtained by creating an area of interest around the left hind leg. In comparison, only background amounts of activity for the same area of interest were observed in rabbits that received the uncoated particles. Measured blood activities showed that both the uncoated and the coated particles were quickly removed from the bloodstream. The estimated half-life of the blood clearance corresponds well to the measured half-lives of the uptake in the liver or spleen and in the bone marrow ( FIG. 7).

Acht Tage nach der Verabreichung der Partikel gemessene Beträge in den Organen zeigen schlüssig, dass eine Beschichtung der Partikel mit Poloxamer 407 zu einer Verminderung der Aufnahme in der Lunge, der Milz und der Leber führt; aber noch wichtiger ist es, dass ein dramatischer Anstieg der Aufnahme in den Knochen durch die gemessene Aktivität in dem Schenkel und dem restlichen Kadaver angezeigt wird (Fig. 8).Amounts measured in the organs eight days after the administration of the particles conclusively show that coating the particles with Poloxamer 407 leads to a reduction in the uptake in the lungs, spleen and liver; but more importantly, a dramatic increase in bone uptake is indicated by the measured activity in the thigh and the remaining carcass ( Fig. 8).

Anwendungen der ArzneimittelzuführungDrug delivery applications

Die mit Poloxamin 908 beschichteten Partikel, die im Blutstrom enthalten sind, könnten verwendet werden, um andere Gebiete in dem Mikro-Gefäßsystem zu beschießen, beispielsweise bestimmte Bereiche im Knochenmark, die Leber selbst, das Herz, die Nieren, die Lunge und selbst Tumorzellen, wenn der Tumor ein Gefäßsystem hat, das eine Extravasation gestattet. Diese Art des Beschießens ist ein aktives, gezieltes Beschießen und erfordert die Anbringung eines geeigneten Liganden an dem Partikel oder an seinem Polymer-Überzug. Geeignete Liganden umfassen monoklonale Antikörper oder deren Fragmente, Apolipoproteine, Zucker und Lectine.The particles coated with Poloxamin 908, which in Blood flow included could be used to help others Bombard areas in the micro-vascular system for example certain areas in the bone marrow, the liver yourself, the heart, kidneys, lungs and yourself Tumor cells, if the tumor has a vascular system, the one Extravasation allowed. This kind of bombardment is a active, targeted bombardment and requires attachment a suitable ligand on the particle or on its Polymer coating. Suitable ligands include monoclonal Antibodies or their fragments, apolipoproteins, sugar and Lectine.

Arzneimittel, die unter Verwendung von mit Poloxamin 908 beschichteten Partikeln verabreicht werden könnten, umfassen Anti-Infektionsmittel (z. B. Amphotericin), Makrophagen- Aktivierungsmittel, Anti-Thrombosemittel, Herzmittel (z. B. Prostaglandine) und Arzneimittel gegen Leukämie. Medicines using Poloxamine 908 coated particles could be administered Anti-infection agents (e.g. amphotericin), macrophage Activating agents, anti-thrombotic agents, cardiac agents (e.g. Prostaglandins) and medicines for leukemia.  

Die mit Poloxamer 407 beschichteten Teilchen könnten verwendet werden, um Arzneimittel und röntgendiagnostische Mittel dem Knochenmark zuzuführen. Diese Mittel umfassen Immunosuppressiva, wie Cyclosporin, Peptid-Arzneimittel, wie kolonienstimulierende Faktoren und Radio-Isotope für diagnostische Zwecke (z. B. Iod-Isotope, Technetium-99m).The particles coated with Poloxamer 407 could used to medicinal and x-ray diagnostic To supply the bone marrow. These funds include Immunosuppressants such as cyclosporin, peptide drugs such as colony stimulating factors and radio isotopes for diagnostic purposes (e.g. iodine isotopes, technetium-99m).

Während das oben wiedergegebene Beispiel hauptsächlich auf ein nicht abbaubares Modellpartikel Bezug nimmt, nämlich Polystyrol, würde das gleiche Konzept gleich gut mit Partikeln arbeiten, die im Körper biologisch abbaubar sind. Beispiele hierfür umfassen Albumin, Gelatine, Polyalkylcyanoacrylate, Polylactide, Polyglykolide, Polyhydroxybutyrate und deren Mischungen in der Form von Copolymerisaten; sie umfassen auch Emulsionen und Phospholipidvesikel.While the example given above is mainly based on refers to a non-degradable model particle, namely Polystyrene, the same concept would work equally well Work particles that are biodegradable in the body. Examples include albumin, gelatin, Polyalkylcyanoacrylates, polylactides, polyglycolides, Polyhydroxybutyrates and their mixtures in the form of Copolymers; they also include emulsions and Phospholipid vesicles.

Das Überzugsmittel muss nicht notwendigerweise ein Blockcopolymerisat sein, das Polyoxyethylen-Polyoxypropylen- Gruppen aufweist, wie in dem Beispiel gezeigt. Andere Materialien, die eine gleichartige Wirkung erzielen, könnten verwendet werden. Beispiele hierfür umfassen Poloxamere, Polymaleinsäure und veresterte Polymere, um geeignete hydrophile und hydrophobe Bereiche zu bilden, sowie auch natürliche Materialien, wie Polysaccharide und Hyaluronsäure. Polymere Überzüge, die nicht nur eine sterische Barriere sondern auch eine elektrostatische Barriere schaffen, sind ebenfalls wirksam, um die Partikel von dem retikuloendothelialen System weg zu leiten, und Materialien, wie Xanthan oder Xanthan-Harz, die nicht nur aus einer hydrophilen Kette, sondern auch aus geladenen Carboxylgruppen bestehen, sind geeignete Ausgangsprodukte, vorausgesetzt, dass sie gut an der Oberfläche der in Frage kommenden kolloidalen Partikel angebracht werden können. Kolloidale Partikel in der Form von Liposomen und Emulsionen könnten auch mit ähnlichen Arten von Materialien überzogen werden. Die Ergebnisse zeigen auch, dass das Polymermaterial Tetronic 908 und Makromoleküle mit ähnlichen hydrophilen/hydrophoben Bereichen ebenfalls als lösliche makromolekulare Träger für Arzneimittel-Moleküle durch direkte Verbindung oder durch abbaubare Zwischenräume und Verbindungen verwendet werden könnten.The coating agent does not necessarily have to be a Block copolymer, the polyoxyethylene-polyoxypropylene Has groups as shown in the example. Other Materials that have a similar effect could be used. Examples include poloxamers, Polymaleic acid and esterified polymers to make suitable to form hydrophilic and hydrophobic areas, as well natural materials such as polysaccharides and hyaluronic acid. Polymeric coatings that are not just a steric barrier but also create an electrostatic barrier also effective to remove the particles from the to guide away reticuloendothelial system, and materials, like xanthan or xanthan resin, which is not just one hydrophilic chain, but also from charged carboxyl groups are suitable starting products, provided that that they're good on the surface of the question colloidal particles can be attached. Colloidal Particles in the form of liposomes and emulsions could also be covered with similar types of materials. The results also show that the polymer material is Tetronic 908 and macromolecules with similar hydrophilic / hydrophobic  Areas also as soluble macromolecular carriers for Drug molecules through direct connection or through degradable gaps and connections are used could.

Das Anbringen geeigneter hydrophiler Gruppen wurde erreicht durch Oberflächen-Pfropf-Techniken, entweder während des Polymerisationsprozesses, wodurch das Partikel anfänglich hergestellt wird, oder durch nachträgliche Pfropfmethoden, die energetische Quellen beinhalten, wie ultraviolettes Licht und Gamma-Strahlung.Appropriate hydrophilic groups have been attached through surface grafting techniques, either during the Polymerization process, which initially causes the particle is produced, or by subsequent grafting methods, which include energetic sources, such as ultraviolet light and gamma radiation.

Poloxamin 908 und Poloxamer 407 (CFTA-Namen) sind auch kommerziell unter den Bezeichnungen TETRONIC® und PLURONIC® (eingetragene Warenzeichen) erhältlich. Poloxamine 908 and Poloxamer 407 (CFTA names) are also commercially under the names TETRONIC® and PLURONIC® (registered trademarks) available.  

Tabelle 1 Table 1

Oberflächeneigenschaften und phagozytische Aufnahmen von mit nicht-ionischen Tensiden überzogenen Polystyrolpartikeln Surface properties and phagocytic images of polystyrene particles coated with non-ionic surfactants

Tabelle 2 Table 2

Blut-Aktivität 15 min und 1 Stunde nach Verabreichung von unbeschichteten und beschichteten Polystyrol-Mikrokugeln an Kaninchen Blood activity 15 min and 1 hour after administration of uncoated and coated polystyrene microspheres to rabbits

Tabelle 3 Table 3

Ablagerung von unbeschichteten und beschichteten Polystyrol-Mikrokugeln in verschiedenen Organen 8 Tage nach intravenöser Verabreichung an Kaninchen. Die Werte sind angegeben in Prozent der Gesamtaktivität (±SEM) Deposition of uncoated and coated polystyrene microspheres in different organs 8 days after intravenous administration to rabbits. The values are given in percent of the total activity (± SEM)

Claims (4)

1. System zur Zuführung eines Arzneimittels oder eines Diagnostikums, das zur Injektion als Suspension kolloidaler Partikel, die ein aktives Arzneimittel oder ein Diagnostikum enthalten, geeignet ist, wobei jedes Partikel mit einem polymeren Material überzogen ist, das es mit einem hydrophilen Überzug mit einer Dicke von 10 bis 15,4 nm, der eine sterische Barriere gegenüber einer Wechselwirkung der Partikel und Makrophagenzellen darstellt, versieht.1. System for the delivery of a drug or a diagnostic that for Injection as a suspension of colloidal particles contain active drug or diagnostic, is suitable, each Particle is coated with a polymeric material that it with a hydrophilic coating with a thickness of 10 to 15.4 nm, which is a steric barrier to one Interaction of particles and macrophage cells provides. 2. System nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Überzugsmaterial um ein Polyoxypropylen/Polyoxyethylen/Ethylendiamin-Blockcopolymeres mit 9 Einheiten von Polyoxypropylen und einem mittleren Anteil von 80 Gew.-% Polyoxyethylen handelt, das als Poloxamin 908 bekannt ist.2. System according to claim 1, the coating material being a Polyoxypropylene / polyoxyethylene / ethylenediamine block copolymer with 9 units of polyoxypropylene and a medium one 80% by weight of polyoxyethylene, which acts as Poloxamine 908 is known. 3. System nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Überzugsmaterial um ein Polyoxypropylen/Polyoxyethylen/Propylenglykol- Blockcopolymeres mit 4 Einheiten von Polyoxypropylen und einem mittleren Anteil von 70 Gew.-% Polyoxyethylen handelt, das als Poloxamer 407 bekannt ist.3. System according to claim 1, the coating material being a Polyoxypropylene / polyoxyethylene / propylene glycol Block copolymer with 4 units of polyoxypropylene and an average proportion of 70% by weight of polyoxyethylene, known as Poloxamer 407. 4. System nach Anspruch 1, bei dem das Überzugsmaterial hydrophile und hydrophobe Bereiche aufweist, wobei der hydrophile Bereich ein Molekulargewicht von 5000 bis 22000 besitzt.4. System according to claim 1, in which the coating material is hydrophilic and hydrophobic Has areas, the hydrophilic area Has a molecular weight of 5000 to 22000.