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Verfahren zur Herstellung farbbeständiger, haltbarer Streptomycinlösungen
hoher Wirksamkeit
Die Erfindung betrifft die Herstellung hochkonzentrierter, stabiler,
wäßriger Streptomycinpräparate, die gegen Verfärbung, Bildung von Niederschlägen
und Verderben für eine lange Zeitdauer beständig sind.
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Das Streptomycin besitzt bekanntlich in wäßriger Lösung sogar bei
Raumtemperatur eine verhältnismäßig geringe Haltbarkeit, was sich durch Verfärbung
und Abnahme der Wirksamkeit bemerkbar macht. Nian hat deshalb die wäßrigen Streptomycinlösungen
mit Stabilisiermitteln versetzt, die bei niedrigen Streptomycinkonzentrationen einen
gewissen Erfolg zeigten. Es besteht jedoch ein ausgesprochener Bedarf an Streptomycinlösungen,
die 400 bis 600 mg Streptomycin und mehr pro ccm enthalten Bei so hohen Konzentrationen
haben sich jedoch die bisher verwendeten Stabilisiermittel als unbefriedigend erwiesen.
Infolgedessen war es für die Verabreichung von Streptomycin in Form von Lösungen
hoher Wirksamkeit erforderlich, es in fester Form zu vertreiben und die Lösung jeweils
erst kurz vor der, Verabreichung durch Zusatz von sterilem Wasser oder Salzlösung
zu bereiten.
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Es wurde nun gefunden, daß man Streptomycinlösungen hoher Konzentration
in wirksamer Weise stabilisieren kann, wenn man der Lösung mehrere an sich bekannte
Stabilisiermittel, z. B. Thio-
glycerin, Thiosorbit, Thioglukose
oder Natriumbisulfit in Verbindung mit Formaldehydsulfoxylat, in verhältnismäßig
geringen Konzentrationen zusetzt, die für sich allein selbst bei erheblich höheren
Konzentrationen keine ausreichend stabilisierende Wirkung auf hochwirksame Streptomycinlösungen
ausüben. Diese Lösungen zeigen bezüglich der Stabilisierung einen Effekt, der über
die Summen, wirkung der einzelnen Komponenten hinaus geht.
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Die erfindungsgemäß hergestellten konzentrierten wäßrigen 5 treptomycinlösungen
oder Lösungen von Streptomycin und Dihydrostreptomycin werden auf ein PH von etwa
6 gepuffert und enthalten als stabilisierende Bestandteile mindestens eine aus der
aus Monothioglycerin, Monothiosorbit und Monothioglukose bestehenden Gruppe ausgewählte
Verbindung in Mengen von etwa 0,1 bis I°/o und weiterhin mindestens eine aus der
aus Salzen der schwefligen oder hydroschwefligen Säure oder ihren Aldehyd-Additionsprodukten
bestehenden Gruppe ausgewählte Verbindung- in Mengen von etwa 0,1 bis 2,50/0. Typische,
besonders wirksame Stoffe der zuletzt genannten Gruppe sind Natriumbisulfit, Natrium-Formaldehyd-Sulfoxylat,
Kaliummetabisulfit und Natriumhydrosulfit. dieGesamtmenge beider stabilisierender
Bestandteile soll vorzugsweise etwa 0,5 bis I,5 % der Streptomycinr lösung betragen.
Die Anteile der beiden Bestandteile zueinander können variieren; die besten Ergebnisse
wurden jedoch mit I bis 2 Teilen Natriumbisulfit oder einer entsprechenden Verbindung
auf I Teil Monothioglycerin oder einer entsprechenden Verbindung erzielt.
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Vorzugsweise werden jedoch etwa o, 2 bis o, 7°/o Monothioglycerin
in Kombination mit etwa o, 25 bis 0,75 Olo Natriumbisulfit verwendet.
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Zur Herstellung der erfindungsgemäßen haltbaren Lösungen können verschiedene
der verfügbaren Salze des Streptomycins verwendet werden, die als therapeutische
Mittel Anwendung finden; die günstigsten Ergebnisse wurden jedoch mit Streptomycinsulfat
und Gemischen von Streptomycinsulfat und Dihydrostreptomycinsulfat, vorteilhaft
ungefähr äquivalenten Mengen Streptomycin und Dihydrostreptomycin, erzielt. Wesentlich
ist es, das pH der Lösung auf etwa 5 bis 6,5, vorzugsweise auf etwa 6, einzustellen,
da Streptomycin bei höheren oder niedrigeren PH-Werten fortschreitend an Haltbarkeit
verliert. Die Einstellung und Aufrechterhaltung des pH- Wertes kann durch Zusatz
eines Puffers, wie Natriumcitrat, und erforderlichenfalls einer geringen Menge einer
Säure oder Base zwecl Einstellung des PH erfolgen. Bei der bevorzugten Lösung unter
Verwendung von Streptomycinsulfat genügt im allgemeinen der Zusatz von Natriumcitrat
allein zur Erzielung eines pn-Wertes von 6.
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Außer den Stabilisiermitteln und pn-Reglern können noch andere Bestandteile
zugesetzt werden, z. B. eine geringe Menge, d. h. 0,2 bis 0, 5"/e, eines Konservierungsmittels,
wie Phenol. Weiterhin ist zu bemerken; daß es, obwohl die erfindungsgemäß verbesserten
Lösungen sich besonders zur parenteralen Verabfolgung eignen, auch im Rahmen der
Erfindung liegt, haltbare Produkte für orale Verabfolgung herzustellen. Oral einzugebenden
Präparaten können einer oder mehrere der üblichen geschmackgebenden Stoffe beigefügt
werden.
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Das Verfahren zur Herstellung haltbarer Lösun-. gen nach der Erfindung,
besonders der zur parenteralen Verabfolgung bestimmten, besteht darin, daß man zunächst
die Stabilisiermittel, den Puffer und das Konservierungsmittel in der erforderlichen
Menge Wasser löst und die Lösung, z. B. durch aseptische Filtration, sterilisiert.
Dann löst man in dem sterilisierten Medium steriles Streptomycinsalz unter aseptischen
Bedingungen, klärt die Lösung, falls erforderlich, und füllt sie unter aseptischen
Bedingungen in geeignete Behälter.
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Die folgenden Beispiele zeigen, wie eine haltbare Streptomycinlösuug
nach der Erfindung hergestellt werden kann.
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Bei spiel I Streptomycinsulfat * .. 6go,o g Natriumbisulfit ................
5,0 g Natriumcitrat -.2 H20 .... 20,0 g Monothioglycerin .................. 2,5
g Phenol ...................... 2,5 g destilliertes Wasser zum Gesamtvolumen von
1000,0 ccm Die Lösung wird hergestellt, indem man das Natriumbisulfit, das Monothioglycerin,
das Natriumcitrat und das Phenol in Wasser löst und die Lösung durch aseptische
Filtration sterilisiert.
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Dann -löst man steriles Streptomycinsulfat in dem sterilisierten Medium.
Die Lösung wird geklärt und unter aseptischen Bedingungen in Ampullen abgefüllt.
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Tn dem obigen Beispiel kann das Natriumsulfit durch gleiche Mengen
Natrium-Formaldehyd-Sulfoxylat, Kaliummetabisulfit, Natriumhydroslfit u. dgl. und
das Monothioglycerin durch Monothiosorbit oder Monothioglykose ersetzt werden. Die
auf diese Weise hergestellte wäßrige Streptomycinlösungen besitzen oft eine schwache,
aber eigentümliche gelbe Farbe, die auf gewisse in dem verwendeten Streptomycin
enthaltene Verunreinigungen zurückzuführen ist. Diese Lösungen zeigten nach I2 Monaten
und noch längerer Aufbewahrung bei Raumtemperatur keine bemerkenswerte Änderung
ihrer Farbe und antibiotischen Wirksamkeit.
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Beispiel 2 Es wurde ein Medium der folgenden Zusammensetzung hergestellt:
Natriumbisulfit .................. 33,35 g Monothioglycerin ............... 33,36
g Natriumcitrat ............. 133,36 g Phenolreagenz I6, 6frQf 16,68 g pyrogenfreies
Wasser, aufgefüllt auf .................... 4000,00 ccm Die Feststoffe wurden in
dem Wasser zu 4000 ccm gelöst. Die Lösung wurde durch Filtrieren sterili-
siert
und Teile der Lösung zur Herstellung der folgenden Streptomycinlösungen verwendet:
a) 950 g steriles Streptomycinsulfat wurden unter sterilen Bedingungen in einer
genügenden Menge dieser Lösung gelöst, so daß sich ein Gesamtvolumen von I377 ccm
ergab. Die Lösung wurde etwa 48 Stunden lang bei einer unterhalb I50 liegenden Temperatur
stehengelassen, sodann filtriert und in Ampullen abgefüllt. Diese Lösung enthielt
das Äquivalent von 500 mg Streptomycinbase pro ccm. b) 875 g steriles Streptomycinsulfat
wurden in 761 ccm des sterilen Mediums zu einem Gesamte volumen von I268 ccm gelöst.
Die Lösung wurde etwa 48 Stunden lang auf unter 15° gekühlt, dann filtriert und
abgefüllt. Diese Lösung enthielt das Äquivalent von 500 mg Streptomycinbase pro
ccm. c) 6gog steriles Streptomycinsulfat wurden in I600 ccm des Mediums zu einem
Gesamtvolumen von 2000 ccm gelöst. Die Lösung wurde etwa 48 Stunden lang auf unter
15° gekühlt, dann filtriert und in Ampullen abgefüllt. Diese Lösung enthielt das
Äquivalent von 250 mg Streptomycinbase pro ccm.
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Nach 3 Monate langer Aufbewahrung bei Raumtemperatur zeigten die
oben beschriebenen Lösung gen a), b) und c) keine bemerkenswerte Änderung in ihrem
Aussehen oder ihrer antibiotischen Wirksamkeit. Unter schärferen Prüfbedingungen,
nämlich im Falle der Lösungen a) und b) nach 5 Monate langer Aufbewahrung bei 400
und im Falle der Lösung c) nach 4 Monate langer Aufbewahrung bei 40 , zeigte sich
keine merkliche Änderung der antibiotischen Wirksamkeit. Die konzentrierten Lösungen
a) und b) wurden allmählich dunkler und nahmen eine klare, bernsteingelbe Farbe
an, wobei sich jedoch kein Bodensatz bildete, während die verdünntere Lösung c)
innerhalb der 4 Montate keine bemerkensweret Änderung zeigte.
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Im Gegensatz hierzu zeigten die bisher erhältlichen Streptomycinlösungen
vielfach starke Verfärbung nach 3 Monate langer Aufbewahrung bei Raumtemperatur
und Bildung von Niederschlägen schon nach 2 Monate langer Aufbewahrung bei 400 Beispiel
3 Es wurde eine Lösung der folgenden Zusammensetzung hergestellt: Dihydrostreptomycinsulfat
325,0 g Streptomycinsulfat ................. 345,0 g Monothioglycerin (50%ige wäßrige
Lösung) ........................... 5,0g Natriumbisulfit ................ 5,0 g
Natriumcitrat - 2 H20 20,0 g Phenol ............... 2,5 g Destilliertes Wasser ...................
IOOO, O ccm Die Lösung und eine Vergleichslösung (bestehend aus Streptomycin und
Dihydrostreptomycin in destilliertem Wasser) wurden, wie beschrieben, hergestellt
und dann bei 40 und bei 500 aufbewahrt.
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Die Lösung wurde in regelmäßgen. Zeitabständen auf Verfärbung und
Änderung des pn untersucht.
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Sowohl die Lösung als auch die Vergleichslösung waren ursprünglich
klar und schwachgelb. Nach 28 Tage langer Aufbewahrung bei 400 war de Lösung nach
der Erfindung klar und gelb gebliehen, während die Vergleichslösung schon nach 14
Tagen dunkelbraun geworden war und sich in ihr ein Bodensatz abgeschieden hatte
Bei der Aufbewahrung bei 500 blieb die Lösung nach der Erfindung nach 25 Tagen klar
und gelb und hatte nach 30 Tagen eine berusteingelbe Farbe angenommein, während
die Vergleichslösung schon nach 4 Tagen stark dunkelbraun und nach 9 Tagen' zu einer
verkohlten, schwarzen, festen Masse geworden war.
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Beispiel 4 Es wurden sieben Streptomycinlösungen hergestellt, von
denen jede 500 mg Streptomycinsulfat je ccm enthielt, und mit Natriumbisulfit bzw.
Monothioglycerin oder einem Gemisch dieser beiden Stabilisiermittel in den unten
angegebenen Mengen stabilisiert. Die mit destilliertem Wasser bereiteten Lösungen
enthielten außerdem 0,02 g Natriumcitrat und 0,0025 g Phenol je ccm. Monothioglycerin
wurde in Form einer handelsüblichen Substanz zugesetzt, die 50°/o Monothioglycerin
enthielt. Die Lösungen wurden in nichtsterifem Zustand in verschlossenen Ampullen
bei verschiedenen Temperaturen, von Raumtemperatur bis 600 C, gelagert, periodisch
geprüft und die optische Dichte bei 4500 Ä bestimmt.
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Für die sieben Lösungen (A bis G) wurden die Stabilisiermittel in
Mengen und Zusammensetzung gemäß folgender Tabelle benutzt:
| Natnumbisulfit Monotbioglycen'n |
| Lösung mg, ccm mg,'ccm |
| A ............................ 5,0 2,5 |
| B ........................................... 6,7 1,7 |
| C ........................................... 3,3 3,3 |
| D ........................................... 5,0 - |
| E ............................................ 10,0 - |
| F 2, 5 2,5 |
| G ~ | 5,0 |
Lösungen B und C enthalten die gleichen Stabilisatoren wie Lösung A, in abweichenden
Mengen jedoch innerhalb der Gehaltsgrenzen der Anmeldung. Die Lösungen D und E enthalten
nur ein Stabilisiermittel, nämlich Natriumbisulfit, in der gleichen und in der doppelten
Menge der Lösung A.
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Die Lösungen F und G enthalten ein anderes Stabilisiermittel, nämlich
Monothioglycerin, in der gleichen und in der doppelten Menge der LösungA.
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Die Vergleichswerte für die Stabilität der Lösungen A bis G bei verschiedener
Temperatur, ausgedrückt in Werten der optischen Dichte bei 4500 Å, sind. in nachstehender
Tabelle zusammengestellt:
| A B C D E F G |
| Beginn .........................................................
.122 .127 .125 .132 .124 .139 .133 |
| 60°/1 Tag .........................................................
.243 .286 .267 .287.234 .302 .248 |
| 60°/2 Tage .........................................................
.243 .294 .316 .284 .267 .323 .278 |
| 60°/3 - ...........................................................
.36 .434 .407 .467 .398 .492 .360 |
| 60°/4 - .............................................................
.342 .503 .373 .463 .365 .490 .373 |
| 60°/5 - ..............................................................
.393 .473 .468.585 0.471 .55 .483 |
| 60°/6 - .................................................................
.428 .418 .463 .570 .487 .608 .489 |
| 60°/7 - ..................................................................
.424 .423 .453 .558 .440 .4655 .562 |
| 50°/3 Tage ................................................................
.237 .234 .363 .294 .265 .318 .267 |
| 50°/6 - .....................................................................
425 .365 .375 .420 .498 .436 .395 |
| 50°/9 - ......................................................................
.367 .373 .355 .418 .388 .460 .436 |
| 50°/12 - ....................................................................
.523 .510 .440 .510 .570 .665 .460 |
| 50°/15 - ....................................................................
.575 .562 .58 .708 .598 .60 .745 |
| 40°/1 Woche ...................................................................
.249 .219 .207 .264 .212 .244 .21 |
| 40°/2 Wochen .................................................................
.284 .283 .234 .309 .254 .290 .25 |
| 40°/3 - ...........................................................................
.269 .284 .272 .331 .354 .333 .280 |
| 40°/4 - ......................................................................
301 .33 .306 .432 .0342 .372 .353 |
| PT/1 Woche* ..........................................................
.157 .147 .184 .160 .145 .182 .157 |
| RT2/ Wochen .........................................................
.154 .164 .157 .168 .147 .200 .167 |
| RT3/ - ...................................................................
.160 .171 .157 .183 .173 .202 .17 |
| RT4/ - ................................................................
.168 .18 .169 .184 .167 .200 .182 |
* RT = Raumtemperatur.
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Die Tabelle zeigt folgendes: Die Lösungen A, B und C, welche die
beiden Stabilisiermittel in verschiedenen Mengen enthalten, zeigen sehr ähnliche
Werte für die optische Dichte und daher eine weitgehend übereinstimmende Beständigkeit
unter den verschiedenen Temperaturbedingungen der Versuchsdurchführung. Daraus folgt,
daß die Kombination dieser beiden Stabilisiermitel einen besonderen Stabilisiereffekt
ausübt, der nicht als einfache Summenwirkung des Stabilisiervermögens der einzelnen
Komponenten erklärt werden kann.
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Die Lösungen D, F und G zeigen deutlich eine höhere optische Dichte
und daher eine deutlich geringere Beständigkeit als die Lösungen A, B und C bei
-allen Temperaturen der Versuchsdurchführung.
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Lösung E, die 10 mg Natriumbisulfit je ccm enthält, zeigt eine optische
Dichte und eine Beständigkeit, welche der der Lösungen A, B und C unter allen Temperaturbedingungen
der Versuchsdurchführung sehr nahe kommt. Hierzu muß jedoch darauf hingewiesen werden,
daß eine Konzentration von 10 mg Natriumbisulfit je ccm für eine physiologisch zulässige
Zusammensetzung bei einer parenteralen Verabfolgung zu hoch ist.
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Die Bestäbdigkeitsuntersuchungen werden mit-Strpetomycinlösngen zur
wollständigen Auswertung mit einer Lagerungsdauer von 6 Monaten bei Raumtemperatur
durchgeführt; die Erfahrung lehrt aber, daß die Ergebnisse, welche für die optische
Dichte nach einer Lagerungsdauer von 9 Tagen bei 50° C erhalten werden, sich nahezu
vollständig mit denen decken, die nach sechsmonatiger Lagerung bei Raumtemperatur
zu verzeichnen sind.
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Ein begrenzender Faktor bei der Herstellung hochwirksamer Streptomycinlösungen
für Injektinzwecke ist die Viskosität an Streptomycinsulfat hochkonzentrierter Lösungen.
Lösungen, die eine Mischung von Streptomycinsulfat und Dihydrostreptomycinsulfat
enthalten, sind erheblich weniger zähflüssig als Lösungen von Streptomycinsulfat
allein, deren antibiotische Wirksamkeit in der gleichen Größenordnung liegt. Daher
ist es besonders bei den stärkeren haltbaren Lösungen nach der vorliegenden Erfindung
von Vorteil, wenn die antibiotischen Stoffe ein Gemisch von Streptomycin und Dihydrostreptomycin
enthalten. Die allgemeine Bezugnahme auf Streptomycinlösungen in der Beschreibung
und den Ansprüchen umfaßt daher sowohl Lösungen, die ein Streptomycinsalz enthalten,
als auch solche, die eine Mischung von Streptomycin- und Dihydrostreptomycnsalzen
einthalten.
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Die haltbaren Streptomycinlösungen nach der Erfindung können auch
andere therapeutische Wirkstoffe enthalten. So können den haltbaren Lösungen von
Streptomycin oder von Streptomycin und Dihydrostreptomycin beispielsweise Penicillinsalze
zugesetzt werden, wenn man mehrere wirksame Stoffe in einer einzigen Lösung vereinigen
will.