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Die
vorliegende Erfindung betrifft Lösungsaerosolzusammensetzungen
zur pharmazeutischen Verwendung. Insbesondere betrifft diese Erfindung
Lösungsaerosolzusammensetzungen
zur Verwendung in treibgasgetriebenen Dosieraerosolen („pressurised
metered dose inhalers")
(MDIs). Die Erfindung betrifft auch Lösungsaerosolzusammensetzungen,
wobei das Treibgas bzw. Treibmittel HFA 134a und HFA 227 umfasst.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft treibgasgetriebene
MDIs („pressurised
MDIs") zum Dispensieren
der Zusammensetzungen.
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Inhalatoren
(„inhalers") sind gut bekannte
Vorrichtungen zur Verabreichung pharmazeutischer Produkte an den
Atmungstrakt mittels Inhalation.
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Aktive
Materialien, die gewöhnlicherweise
mittels Inhalation abgegeben werden, umfassen Bronchodilatatoren,
wie β2-Agonisten
und Anticholinergika, Corticosteroide, Anti-Leukotriene, Antiallergika und andere Materialien,
die effizient mittels Inhalation verabreicht werden können, wodurch
der therapeutische Index erhöht
und Nebenwirkungen des aktiven Materials verringert werden.
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Es
gibt eine Anzahl von Typen von Inhalatoren, die gegenwärtig verfügbar sind.
Der am weitesten verbreitete Typ ist ein treibgasgetriebenes Dosieraerosol
(MDI), welches ein Treibgas verwendet, um Tröpfchen, enthaltend das pharmazeutische
Produkt, an den Atemweg als ein Aerosol auszustoßen. Formulierungen, die in
MDIs verwendet werden (Aerosolformulierung), umfassen allgemein
das aktive Material, ein oder mehrere verflüssigte Treibgase und ein Tensid
bzw. Surfactant bzw. ein oberflächenaktives
Mittel oder ein Lösungsmittel.
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Für viele
Jahre waren die bevorzugten Treibgase, die in Aerosolen zur pharmazeutischen
Verwendung eingesetzt wurden, eine Gruppe von Fluorchlorkohlenwasserstoffen,
die üblicherweise
als Freone oder CFCs bezeichnet werden, wie zum Beispiel CCl3F (Freon 11 oder CFC-11), CCl2F2 (Freon 12 oder CFC-12) und CClF2-CClF2 (Freon 114
oder CFC-114). Fluorchlorkohlenwasserstoffe haben Eigenschaften,
die für
eine Verwendung bei Aerosolen besonders geeignet sind, einschließlich hohem
Dampfdruck, der Wolken von Tröpfchen
einer geeigneten Partikelgröße aus dem
Inhalator erzeugt.
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Vor
kurzem sind die Fluorchlorkohlenwasserstoff(CFC)-Treibgase, wie
zum Beispiel Freon 11 und Freon 12, mit der Zerstörung der
Ozonschicht in Zusammenhang gebracht worden und ihre Produktion
läuft aus.
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Hydrofluoralkane
[(HFAs), auch bekannt als Fluorkohlenwasserstoffe (HFCs)] enthalten
kein Chlor und werden als weniger ozonzerstörend angesehen. Diese werden
als Ersatzstoffe für
CFCs vorgeschlagen.
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HFAs
und insbesondere 1,1,1,2-Tetrafluorethan (HFA 134a) und 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluorpropan
(HFA 227) sind als die besten Kandidatin für Nicht-CFC-Treibgase anerkannt
worden und eine Anzahl von medizinischen Aerosolformulierungen,
verwendend solche HFA-Treibgassysteme, sind in mehreren Patentanmeldungen
offenbart.
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Viele
dieser Anmeldungen, bei denen HFAs als Treibgas verwendet werden,
schlagen die Zugabe von einem oder mehreren Adjuvanzien, einschließlich Verbindungen,
die als Co-Lösungsmittel
wirken, oberflächenaktiven
Mitteln, einschließlich
fluorierter und nicht fluorierter Tenside, Dispersionsmitteln, einschließlich Alkylpolyethoxylate,
und Stabilisatoren vor.
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Co-Lösungsmittel,
die in diesen Formulierungen verwendet werden können, umfassen Alkohole, wie zum
Beispiel Ethanol, und Polyole, wie zum Beispiel Propylenglycol.
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Medizinische
Aerosolformulierungen unter Verwendung derartiger Treibgassysteme
sind zum Beispiel in der
EP 0372777 offenbart.
Die
EP 0372777 erfordert
die Verwendung von HFA 134a als Treibgas in Kombination mit sowohl
einem Tensid als auch einem Adjuvans mit höherer Polarität als das
Treibgas.
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Bei
Aerosolsuspensionszusammensetzungen wird häufig ein Tensid zugegeben,
um die physikalische Stabilität
der Suspension zu verbessern. Die
EP
0372777 gibt an, dass das Vorhandensein eines Surfactants die
Herstellung von stabilen, homogenen Suspensionen unterstützt und
auch die Herstellung von stabilen Lösungsformulierungen unterstützen kann.
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Tenside
schmieren auch die Ventilkomponenten in der Inhalatorvorrichtung.
Die Verwendung von Propylenglycol als ein Lösungsmittel mit höherer Polarität als das
Treibgas in HFA-treibgasgetriebenen Dosieraerosolformulierungen
ist in mehreren anderen Patentanmeldungen offenbart worden, beispielsweise
in:
Der
EP 504112 ,
die eine pharmazeutische Aerosolzusammensetzung betrifft, frei von
CFCs, enthaltend ein Treibgas (Kohlenwasserstoff, HFA oder ein Gemisch),
einen oder mehrere pharmazeutische aktive Inhaltsstoffe, ein nichtionisches
Tensid und gegebenenfalls andere konventionelle pharmazeutische
Hilfsstoffe, geeignet für
Aerosolformulierungen, umfassend Lösungsmittel mit einer höheren Polarität als das
Treibgas, andere nichtionische Tenside als Ventilschmiermittel,
Pflanzenöle,
Phospholipide, geschmacksmaskierende Mittel („taste masking agents").
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Die
DE 41 23 663 beschreibt
eine medizinische Aerosolzusammensetzung, enthaltend eine Dispersion
oder Suspension eines Wirkstoffs in Assoziation mit einer Verbindung
mit oberflächenaktiven
oder lipophilen Eigenschaften, Heptafluorpropan als Treibgas und
einem Alkohol, wie zum Beispiel Ethanol, und/oder Propylenglycol.
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Andere
Anmeldungen schlagen die Zugabe von Dispergierungsmitteln zu der
Zusammensetzung vor. Die
US 5,502,076 betrifft
in Inhalationsaerosolen verwendete Zusammensetzungen, umfassend
ein HFA, Leukotrienantagonisten und Dispergierungsmittel, umfassend
3C-gebundene Triester („3C-linked
triesters"), Vitamin
E-acetat, Glycerin, tert.-BuOH
oder umgeestertes Öl/Polyethylenglycol.
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Die
EP 384371 beschreibt ein
Treibgas für
ein Aerosol, umfassend druckverflüssigtes HFA 227 in einem Gemisch
mit druckverflüssigtem
Propan und/oder n-Butan und/oder Isobutan und/oder Dimethylether und/oder
1,1-Difluorethan. Die Druckschrift offenbart auch Schaumformulierungen
(Rasier- und Duschschäume),
die Glycerin als Zusatzstoff enthalten.
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Die
Wirksamkeit einer Aerosolvorrichtung, zum Beispiel eines MDI, ist
eine Funktion der Dosis, die an einer geeigneten Stelle in den Lungen
abgelagert wird. Die Ablagerung wird von mehreren Parametern beeinflusst.
Die wichtigsten von diesen sind die Feinpartikeldosis („Fine Particle
Dose") (FDP) und
der aerodynamische Partikeldurchmesser. Feste Partikel und/oder
Tröpfchen
in einer Aerosolformulierung können
durch ihren massenbezogenen medianen aerodynamischen Durchmesser
(„mass
median aerodynamic diameter") (MMAD,
der Durchmesser, um den die massenbezogenen aerodynamischen Durchmesser
gleichmäßig verteilt
sind) charakterisiert werden.
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Die
FPD gibt ein direktes Maß der
Masse der Partikel innerhalb eines spezifizierten Größenbereichs und
hängt eng
mit der Wirksamkeit des Produkts zusammen.
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Die
Partikelablagerung in der Lunge hängt stark von drei physikalischen
Mechanismen ab: (1) Impaktion bzw. Aufprall, eine Funktion der Partikelträgheit; (2)
Sedimentation aufgrund der Schwerkraft und (3) Diffusion, resultierend
aus der Brownschen Bewegung von feinen Partikeln mit Submikrometergröße (< 1 μm). Die Masse
der Partikel bestimmt, welcher der drei Hauptmechanismen vorherrscht.
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Der
effektive aerodynamische Durchmesser („effektive aerodynamic diameter") ist eine Funktion
der Größe, Form
und Dichte der Partikel und wird die Größenordnung der auf sie wirkenden
Kräfte
beeinflussen. Während
beispielsweise Trägheits-
und Schwerkrafteffekte mit steigender Partikelgröße und Partikeldichte ansteigen,
nehmen die durch Diffusion erzeugten Verschiebungen ab. In der Praxis
spielt die Diffusion nur eine kleine Rolle bei der Ablagerung aus
pharmazeutischen Aerosolen. Impaktion und Sedimentation können ausgehend
von einer Messung des massenbezogenen medianen aerodynamischen Durchmessers
(MMAD), der die Verschiebung entlang von Stromlinien unter dem Einfluss
von Trägheit
bzw. Schwerkraft bestimmt, beurteilt werden.
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Aerosolpartikel
von äquivalentem
MMAD und äquivalenter
GSD (geometrische Standardabweichung) haben eine ähnliche
Ablagerung in der Lunge, ungeachtet ihrer Zusammensetzung. Die GSD
ist ein Maß der Variabilität der aerodynamischen
Partikeldurchmesser.
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Bei
der Inhalationstherapie besteht eine Bevorzugung von Aerosolen,
bei denen die Partikel zur Inhalation einen Durchmesser von etwa
0,8 bis 5 μm
haben. Partikel, deren Durchmesser größer als 5 μm ist, werden hauptsächlich durch
Trägheitsimpaktion
im Oropharynx abgelagert, Partikel mit einem Durchmesser von 0,5
bis 5 μm,
die hauptsächlich durch
die Schwerkraft beeinflusst werden, sind ideal zur Ablagerung in
den leitenden Luftwegen und Partikel mit einem Durchmesser von 0,5
bis 3 μm
sind wünschenswert
für eine
Aerosolabgabe an die Lungenperipherie. Partikel, die kleiner als
0,5 μm sind,
können
ausgeatmet werden.
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Als
atembare Partikel werden allgemein jene angesehen, die aerodynamische
Durchmesser von weniger als 5 μm
haben. Diese Partikel, insbesondere jene mit einem Durchmesser von
etwa 3 μm
werden wirksam in den unteren Atemwegen durch Sedimentation abgelagert.
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Neben
den therapeutischen Zwecken ist die Größe der Aerosolpartikel hinsichtlich
der Nebenwirkungen der Wirkstoffe bedeutend. Es ist zum Beispiel
gut bekannt, dass die Oropharynx-Ablagerung von Aerosolformulierungen
von Steroiden in Nebenwirkungen, wie zum Beispiel Candidose des
Mundes und des Rachens, resultieren kann.
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Andererseits
kann eine höhere
systemische Exposition gegenüber
den Aerosolpartikeln aufgrund einer tiefen Lungenpenetration die
unerwünschten
systemischen Wirkungen der Wirkstoffe verstärken. Zum Beispiel kann die
systemische Exposition gegenüber
Steroiden Nebenwirkungen betreffend Knochenmetabolismus und Wachstum
erzeugen.
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Es
ist berichtet worden, dass die Partikelgrößenmerkmale von HFA-Aerosolformulierungen
des Stands der Technik oft sehr unterschiedlich von (denen) der
Produkte, die zu ersetzten sind, sind.
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HFA-Ersatzstoffe
können
pharmazeutisch oder klinisch nicht gleichwertig sein und eine Anpassung des
Regimes kann nötig
sein, wodurch Probleme für
den Arzt, Pharmazeuten und Patienten entstehen.
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Eine
Alternative ist der nahtlose Übergang
von den alten zu den neuen Formeln bzw. Rezepten, welcher die gleiche
Ablagerung des Wirkstoffs in der Lunge erfordert. Für ein beliebiges
Produkt kann dies aus der Menge des Wirkstoffs und seiner Partikelgrößenverteilung
in der Aerosolwolke gefolgert werden. Zueinanderpassende CFC← und HFA-Formulierungen
mit Suspensionstechnologie sind realisierbar, da die Partikelgröße der Aerosolwolke
durch die Partikelgröße des suspendierten
Wirkstoffs, definiert durch das Mal- oder Präzipitationsverfahren, beherrscht
wird.
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Wenn
jedoch, wie es häufig
auftritt, Lösungsformulierungen
unvermeidbar sind, fehlt der volumetrische Beitrag von suspendierten
Partikeln und es werden viel feinere Wolken, die weithin durch die
Konzentration des Wirkstoffs in der Lösung definiert sind, erzeugt.
Unter diesen Umständen
wird häufig
ein Co-Lösungsmittel,
wie zum Beispiel Alkohol, zugegeben, um eine zufriedenstellende
Löslichkeit
sicherzustellen. Die feinen Wolken aus solchen Formulierungen ergeben
eine weitreichendere Ablagerung in der Lungenperipherie als ihre
CFC-Gegenstücke.
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Die
EP 0553298 (
WO 92/06675 ) beschreibt eine Aerosolformulierung,
umfassend: Eine therapeutisch wirksame Menge an Beclomethason-17,21-dipropionat
(BDP), ein Treibgas, umfassend einen Fluorkohlenwasserstoff, ausgewählt aus
der Gruppe, bestehend aus HFA 134a, HFA 227 und einem Gemisch davon,
und Ethanol in einer Menge, die wirksam ist, um das Beclomethason-17,21-dipropionat
im Treibgas zu solubilisieren. Die Formulierung ist ferner dadurch
gekennzeichnet, dass im Wesentlichen das ganze Beclomethason-17,21-dipropionat in der
Formulierung gelöst
ist und dass die Formulierung nicht mehr als 0,0005 Gew.-% eines
beliebigen Tensids enthält.
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In
der Literatur ist beschrieben worden, dass diese neuen Formulierungen
von Beclomethasondipropionat (BDP) als Lösung in HFA 134a eine Partikelgrößenverteilung
mit einem MMAD mit 1,1 μm
liefern. Dies bedeutet, dass die periphere pulmonale Ablagerung
von sehr kleinen Partikeln ansteigt und dass Submikron-Partikel
leicht aus den Alveolen in den Blutstrom absorbiert werden können. Die
Rate bzw. Geschwindigkeit und das Ausmaß der systemischen Absorption
ist signifikant erhöht
und, als eine Folge können
unerwünschter
Wirkungen, zum Beispiel bestimmte Nebenwirkungen, ansteigen. Ein
relativ großer
Anteil der Dosis wird ausgeatmet. Die Implikationen davon für die klinische
Wirksamkeit und toxische Wirkungen sind groß. Sie entstehen, weil die
Prinzipien der Formulierung unter Verwendung von HFAs die physikalische
Form der geatmeten Wolke modifizieren können.
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Die
WO 98/01147 offenbart Lösungsaerosolformulierungen
von Cyclosporin A in 1,1,1,2,3,3,3-Heptafluorpropan (HFC 227)-Treibgas;
möglicherweise
auch umfassend ein oder mehrere verschiedene Treibmittel bzw. Treibgase,
einschließlich
HFC 134a. Die Wirkung des Treibgases/der Treibgase auf den MMAD
der abgegebenen Partikel wird nicht erwähnt.
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Es
ist nun überraschenderweise
gefunden worden, dass in Lösungsformulierungen
der vorliegenden Anmeldung, bestehend aus einem aktiven Material,
einem Treibgas, enthaltend ein Hydrofluoralkan (HFA), einem Co-Lösungsmittel
und gegebenenfalls einer Verbindung mit niedriger Flüchtigkeit,
die Verwendung eines Gemischs aus HFA 134a und aus HFA 227 in einem
Bereich von 10:90 bis 90:10 die Modulation des MMAD der Aerosolpartikel
bei Betätigung
des Inhalators auf einen Wert, der für die pulmonale Verabreichung
geeignet ist, ermöglicht.
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Gemische
aus Hydrofluoralkanen sind zuvor in suspensionsbasierten pMDI-Zuammensetzungen
zum Variieren der Dichte der kontinuierlichen Phase verwendet worden,
um der Dichte des suspendierten Wirkstoffs zu entsprechen und die
physikalische Stabilität
der pMDI-Suspension zu maximieren.
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Williams
R.O. et al., in Drug Dev. Ind. Pharm. 24(8), 763–770, 1998, untersuchten den
Einfluss der Treibgaszusammensetzungen auf die Merkmale von Suspensionsaerosolzusammensetzungen.
Die Ergebnisse zeigten, dass die Formulierung physikalisch stabiler
wurde, wenn sich die Dichte der Treibgasmischungen der Dichte der
suspendierten Wirkstoffpartikel annäherte.
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Gleichermaßen offenbaren
die
WO 97/47286 und
die
WO 93/11747 , dass,
in Suspensionsaerosolzusammensetzungen, die Dichte des Treibgases
unter Verwendung von Gemischen aus HFA 134a und HFA 227 geändert werden
kann, um sie auf näherungsweise
den gleichen Wert der Dichte des aktiven Inhaltsstoffs zu bringen,
wodurch die Sedimentation der Wirkstoffpartikel minimiert wird.
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Daher
versuchen die Aerosolzusammensetzungen unter Verwendung der neuen
Treibgassysteme, offenbart im bekannten Stand der Technik, die Schwierigkeiten
der physikalischen Stabilität
der Formulierungen zu überwinden.
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Es
ist überraschenderweise
gefunden worden, dass in Lösungszusammensetzungen
durch Verwendung eines Gemischs aus HFA 134a und HFA 227 in einem
Bereich von 10:90 bis 90:10 und gegebenenfalls einer Komponente
niedriger Flüchtigkeit
der MMAD der Aerosolpartikel bei Betätigung des Inhalators moduliert werden
kann und somit die Zusammensetzungen so formuliert werden können, dass
die aerodynamischen Partikelgrößenmerkmale
optimiert sind.
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Vorteilhafterweise
hat die Komponente niedriger Flüchtigkeit
einen Dampfdruck bei 25°C
von nicht mehr als 0,1 kPa, vorzugsweise von nicht mehr als 0,05
kPa.
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Der
niedrige Dampfdruck der Komponente niedriger Flüchtigkeit ist dem des Co-Lösungsmittels gegenüberzustellen,
das vorzugsweise einen Dampfdruck bei 25°C von nicht weniger als 3 kPa,
stärker
bevorzugt nicht weniger als 5 kPa, hat.
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Das
Co-Lösungsmittel
hat vorteilhafterweise eine höhere
Polarität
als die des Treibgases, und das Co-Lösungsmittel wird verwendet,
um die Löslichkeit
des aktiven Materials in dem Treibgas zu erhöhen.
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Vorteilhafterweise
ist das Co-Lösungsmittel
ein Alkohol. Das Co-Lösungsmittel
ist vorzugsweise Ethanol. Das Co-Lösungsmittel kann ein oder mehrere
Materialien umfassen.
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Die
Komponente niedriger Flüchtigkeit
kann ein einzelnes Material oder ein Gemisch von zwei oder mehr
Materialien sein.
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Allgemein
ausgedrückt
kann die Komponente niedriger Flüchtigkeit
eine beliebige Verbindung sein, sicher und kompatibel mit dem Treibgassystem,
dazu fähig,
entweder die Größe oder
die Dichte der Aerosolpartikel zu beeinflussen, so dass der MMAD
beeinflusst wird.
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Die
vorliegenden Erfinder haben herausgefunden, dass Glycole, insbesondere
Propylenglycol, Polyethylenglycol und Glycerin besonders geeignet
sind zur Verwendung als die Komponente niedriger Flüchtigkeit.
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Es
wird angenommen, dass andere besonders geeignete Materialien andere
Alkohole und Glycole, zum Beispiel Alkanole, wie Decanol (Decylalkohol),
Zuckeralkohole, einschließlich
Sorbit, Mannit, Lactit und Maltit, Glycofural (Tetrahydrofurfurylalkohol)
und Dipropylenglycol umfassen.
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Die
Komponente niedriger Flüchtigkeit
kann Ester, zum Beispiel Ascorbylpalmitat, und Tocopherol umfassen.
Unter den Ester ist Isopropylmyristat besonders bevorzugt.
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Es
ist auch beabsichtigt, dass zahlreiche andere Materialien zur Verwendung
als die Komponente niedriger Flüchtigkeit
geeignet sein können,
einschließlich
Pflanzenöle,
organische Fettsäuren,
zum Beispiel gesättigte
Carbonsäuren,
einschließlich
Laurinsäure,
Myristinsäure
und Stearinsäure;
ungesättigte
Carbonsäuren,
einschließlich
Sorbinsäure,
und insbesondere Ölsäure, welche
zuvor in Aerosolformulierungen verwendet worden ist, um die physikalische
Stabilität
der Wirkstoffsuspensionen zu verbessern, und zwar als Dispergierungsmittel,
das dabei nützlich
ist, die suspendierten Mittel vom Agglomerieren abzuhalten; Saccharin, Ascorbinsäure, Cyclaminsäure, Aminosäuren oder
Aspartam; Alkane, zum Beispiel Dodecan und Octadecan; Terpene, zum
Beispiel Menthol, Eucalyptol, Limonen; Zucker, zum Beispiel Lactose,
Glucose, Saccharose; Polysaccharide, zum Beispiel Ethylcellulose,
Dextran; Antioxidantien, zum Beispiel butyliertes Hydroxytoluol,
butyliertes Hydroxyanisol; polymere Materialien, zum Beispiel Polyvinylalkohol,
Polyvinylacetat, Polyvinylpyrollidon; Amine, zum Beispiel Ethanolamin,
Diethanolamin, Triethanolamin; Steroide, zum Beispiel Cholesterin, Cholesterinester.
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Die
Menge an Komponente niedriger Flüchtigkeit
in der Zusammensetzung hängt
in gewissem Ausmaß von
ihrer Dichte und der Menge an aktivem Material und Co-Lösungsmittel in der Zusammensetzung
ab. Vorteilhafterweise umfasst die Zusammensetzung nicht mehr als
20 Gew.-% an Komponente niedriger Flüchtigkeit. Vorzugsweise umfasst
die Zusammensetzung nicht mehr als 10 Gew.-% an Komponente niedriger Flüchtigkeit.
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Bei
Betätigung
des Inhalators verdampfen („vaporise") das Treibgas und
das Ethanol, aber, aufgrund des niedrigen Dampfdrucks der Komponente
niedriger Flüchtigkeit,
diese Komponente im Allgemeinen nicht.
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Es
wird angenommen, dass es hinsichtlich der Zusammensetzung bevorzugt
ist, dass wenigstens 0,2 Gew.-%, vorzugsweise wenigstens 1 Gew.-%,
an Komponente niedriger Flüchtigkeit
enthalten sind. Die Zusammensetzung kann zwischen 1 Gew.-% und 2
Gew.-% enthalten.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wie aus den in den Tabellen angegebenen Ergebnissen erkannt werden
kann, ist der Einfluss des MMAD auf die Partikel mit dem Verhältnis der
zwei HFA-Komponenten (sowie mit der Menge und Dichte der Komponente
niedriger Flüchtigkeit)
korreliert.
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Der
MMAD kann durch Änderung
des Verhältnisses
zwischen HFA 134a und HFA 227 moduliert werden; das Verhältnis reicht
von 10:90 bis 90:10.
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Aus
den in Tabelle 1 angegebenen Daten ist klar, dass der MMAD durch
Erhöhung
des Anteils von HFA 227 im Gemisch erhöht wird.
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In
am stärksten
vorteilhafter Weise ist die Zusammensetzung derart, dass der MMAD
der Aerosolpartikel bei Betätigung
des in Verwendung befindlichen Aerosolinhalators nicht weniger als
2 μm ist.
Für einige aktive
Materialien ist der MMAD vorzugsweise nicht weniger als 2,5 μm und für einige
wenige Formulierungen wird der bevorzugte MMAD größer als
3 μm oder
größer als
4 μm sein.
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In
manchen Fällen
wird der Zusammensetzung eine kleine Menge Wasser zugesetzt, um
die Lösung des
aktiven Materials und/oder der Komponente niedriger Flüchtigkeit
in dem Co-Lösungsmittel
zu verbessern.
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Das
aktive Material ist ausgewählt
aus β2-Agonisten,
zum Beispiel Salbutamol und seinen Salzen, Corticosteroiden, zum
Beispiel Beclomethasomdipropionat, oder Anticholinergika, zum Beispiel
Ipratropiumbromid, und Kombinationen davon.
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Wie
oben angegeben haben die Aerosolpartikel bei Betätigung des Inhalators vorteilhafterweise
ein MMAD von nicht weniger als 2 μm,
für viele
Formulierungen stärker
bevorzugt nicht weniger als 2,5 μm.
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Es
ist auch gefunden worden und ist eine weitere Aufgabe der Erfindung,
dass es möglich
ist, die „Feinpartikeldosis" oder FPD der aktiven
Inhaltsstoffe in den Zusammensetzungen der Erfindung zu erhöhen, ohne
den MMAD zu beeinflussen, und zwar durch Senkung des Dosierkammervolumens
(„metering
chamber volume")
des Dosieraerosols (dadurch Erhöhung
des Raums bzw. Abstandes darüber,
bezeichnet als "Sumpf") und/oder Änderung
des Verhältnisses
zwischen der Dosierkammer und dem Raum bzw. Abstand darüber durch
Erhöhung
des Sumpfes. Insbesondere ist es durch Verringerung des Dosierkammervolumens
von 50 μl auf
25 μl bei
konstantem Sumpfvolumen möglich,
die Feinpartikelabgabe um bis zu 40% zu erhöhen.
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Dieses
Ergebnis konnte nur mit Lösungszusammensetzungen
erhalten werden, bei denen der MMAD der Partikel größer als
2 μm ist,
und es ist besonders überraschend,
da aus Williams R.O. et al., in Pharmaceutical Research 14(4), 438–443, 1997,
bekannt war, dass die Verteilung der aerodynamischen Partikelgröße in suspensionsbasierten
pMDI, enthaltend HFA 134a, nicht beeinflusst wurde, als das Dosierkammervolumen des
Ventils erhöht
wurde.
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Die
Lösungsformulierungen
mit MMAD > 2 können erhalten
werden durch Verwendung einer Dosierkammer < 40 μl,
vorzugsweise 25 μl:
Die Feinpartikelabgabe (Stufe 3 bis Filter; < 4,7 μm), bestimmt durch einen Andersen-Kaskaden-Impaktor,
ist um wenigstens 10% erhöht
im Vergleich zu der gleichen Formulierung, gepackt mit einem Ventil
mit einer Dosierkammer von wenigstens 50 μl und dem gleichen Behälter, wie
hierin nachstehend gezeigt werden wird.
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Unter
Verwendung eines verringerten Dosierkammervolumens (z.B. etwa 40 μl oder weniger)
für einen konventionellen
Inhalator werden günstige
Ergebnisse selbst mit Aerosolzusammensetzungen erhalten, worin das
Treibgas entweder aus HFA 227 oder aus HFA 134a alleine besteht.
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Ein
Verfahren der Füllung
eines Aerosolinhalators mit einer Lösungszusammensetzung umfasst
das (Ein)Füllen
der folgenden Komponenten in den Inhalator:
- (a)
ein oder mehrere aktive Materialien, ausgewählt aus β2-Agonisten, Corticosteroiden
oder Anticholinergika und Gemischen davon;
- (b) gegebenenfalls eine oder mehrere Komponenten niedriger Flüchtigkeit,
- (c) ein oder mehrere Co-Lösungsmittel,
gefolgt
von der Zugabe eines Treibgasgemisches aus HFA 227 und HFA 134a
in einem Bereich von 10:90 bis 90:10.
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Ausführungsformen
der Erfindung werden nun beispielhalber beschrieben werden.
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Die
Aerosolzusammensetzungen der Erfindung, die nachstehend beschrieben
sind, wurden mittels des folgenden Verfahrens hergestellt. Die benötigten Komponenten
einer Zusammensetzung wurden in der folgenden Reihenfolge in einen
Behälter
bzw. eine Dose („can”) eingegeben:
Wirkstoff, nicht flüchtiger
Zusatzstoff, absolutes Ethanol. Nach Crimpen des Ventils auf den
Behälter
wurde das Treibgas durch das Ventil zugegeben. Die Gewichtszunahme
des Behälters,
nachdem jede Komponente zugegeben worden war, wurde aufgezeichnet,
um die Berechnung des prozentualen Gewichtsanteils jeder Komponente
in der Formulierung zu ermöglichen.
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Die
aerodynamische Partikelgrößenverteilung
wurde unter Verwendung eines mehrstufigen Kaskaden-Impaktors („Multistage
Cascade Impactor")
gemäß der in
der European Pharmacopoeia, 2. Auflage, 1995, Teil V 5.9.1., Seiten
15–17,
beschriebenen Verfahrensweise charakterisiert. In diesem spezifischen
Fall wurde ein Andersen-Kaskaden-Impaktor
(ACI) verwendet. Die wiedergegebenen Ergebnisse wurden aus zehn
kumulativen Betätigungen
einer Formulierung erhalten. Die Ablagerung des Wirkstoffs auf jeder
ACI-Platte wurde mittels
Hochdruckflüssigkeitschromatographie
bestimmt. Der massenbezogene mediane aerodynamische Durchmesser
(MMAD) und die geometrische Standardabweichung (GSD) wurden berechnet
aus Auftragungen der kumulativen prozentualen Untergröße bzw.
des kumulativen prozentualen Feinguts an Wirkstoff, gesammelt auf
jeder ACI-Platte (Probit-Skala),
gegen den oberen Grenzdurchmesser für jede jeweilige ACI-Platte
(log10-Skala). Die Feinpartikeldosis jeder Formulierung wurde aus
der Masse an Wirkstoff, gesammelt auf der Stufe 3 bis hindurch zum
Filter (< 4,7 μm), geteilt
durch die Anzahl der Betätigungen
pro Experiment, bestimmt.
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Tabelle
1 zeigt die MMAD-Merkmale von Aerosolformulierungen, enthaltend
Beclomethansodipropionat (BDP) (aktives Material), Glycerin als
Komponente niedriger Flüchtigkeit
und verschiedene Gemische von HFA 134a und HFA 227. Wie ersichtlich
ist, wird der MMAD wesentlich durch das Verhältnis der zwei Fluorkohlenwasserstoffe
beeinflusst, während
die FPD im Wesentlichen unbeeinträchtigt ist.
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Das
Vorhandensein der Komponente niedriger Flüchtigkeit trägt zur Modulation
des MMAD bei: Sein prozentualer Gehalt (G/G) kann in geeigneter
Weise angepasst werden, um den gewünschten MMAD zu erhalten.
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Tabelle
2 zeigt die Wirkungen der Ventilkammer(auch als Dosierkammer bekannt)-Volumen bei konstantem
Behältervolumen
auf die Erzeugung von Aerosolwolken.
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Insbesondere
zeigen die in Tabelle 2 gezeigten Daten, dass die FPD mit abnehmenden
Ventilkammervolumen ansteigt, und dass die FPD durch Verringern
des Volumens einer Ventildosierkammer um mehr als 40% erhöht werden
kann. Der MMAD oder die GSD werden durch Änderung des Volumens der Ventildosierkammer
nicht umgekehrt bzw. gegenteilig beeinflusst.
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Daher
stellen die Zusammensetzungen der Erfindung, bestehend aus einer
Aerosol-Wirkstoff-Lösung in
einem Gemisch aus den 134a- und 227-HFA-Treibgasen in einem Verhältnis von
10:90 bis 90:10, einem Co-Lösungsmittel
und gegebenenfalls einer Komponente mit niedriger Flüchtigkeit,
eingegeben in einen Aerosolinhalator mit einem Kammervolumen im
Bereich von 25 bis 50 μl,
ein Abgabesystem dar, das die Verbesserung der Abgabemerkmale von
Wirkstoffen an die Lunge durch Modulieren der aerodynamischen Partikelgröße und Größenverteilung,
so dass das Muster der Ablagerung die gewünschte klinische Wirkung ergibt,
erlaubt.
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Um
mögliche
Schwierigkeiten der chemischen Stabilität von aktiven Inhaltsstoffen
in Lösung
in HFA-Treibgasen zu umgehen, können
Dosieraerosole eingesetzt werden, bei denen ein Teil der oder alle
inneren metallischen Oberflächen
aus Edelstahl, anodisiertem Aluminium bestehen oder mit einer inerten
organischen Beschichtung ausgekleidet sind. TABELLE 1 Wirkung von HFA 134a/HFA 227-Gemischen
auf den MMAD einer pMDI-Lösungsformulierung
BDP 250 μg/Stoß („shot")
Ethanol 15%
(G/G)
Glycerin 1,3% (G/G)
HFA auf 12 ml
Betätiger =
0,30 mm |
HFA
227/HFA 134a | MMAD
(μm) | FPD
(%) | FPD3 < 4,7 μm*
(μg) |
100:0
75:25
50:50
25:75
0:100 | 4,2,
3,9, 3,8,
3,7, 3,7
3,4, 3,7
3,3, 3,2
2,8, 2,8 | 20,
20, 24
25, 25
25, 25
27, 28
27, 27 | 47,
45, 50
56, 57
56, 56
60, 62
58, 59 |
- * Ergebnisse, normalisiert für eine Nenndosis
von 250.
TABELLE 2: Wirkung des Ventilkammervolumens auf die
FPD von pMDIs, enthaltend HFA 134a← und HFA 227-Lösungsformulierungen BDP 50 μg/Stoß
Ethanol
13% (G/G)
Glycerin 1,3% (G/G)
HFA auf 12 ml |
Kammervolumen
(μl) | Treibgas | FPD < 4,7 μm
(μg) | MMAD
(μm) | GSD | abgemessene bzw.
dosierte Dosis (μg) |
Betätigerdüse bzw.
-austritt 0,30 mm |
25
50
100 | HFA
134a | 19,2
13,9
11,7 | 2,6
2,8
2,7 | 2,0
2,1
2,2 | 57
49
51 |
25
50
100 | HFA
227 | 16,4
13,1
12,6 | 3,6
3,5
3,5 | 2,1
2,2
2,2 | 58
51
49 |
Betätigerdüse bzw.
-austritt 0,25 mm |
25 | HFA
134a | 26,0 | 2,8 | 1,9 | 55 |