DE19544532C2

DE19544532C2 - Verfahren zum Herstellen eines Doxorubicin-Lyophilisats

Info

Publication number: DE19544532C2
Application number: DE1995144532
Authority: DE
Original assignee: PHARMA DYNAMICS GmbH
Current assignee: Stada Arzneimittel AG
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 1997-12-11
Anticipated expiration: 2015-11-30
Also published as: DE19544532A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Lyo philisats eines pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalzes von Doxorubicin.

Doxorubicin ist der internationale Freiname für ein früher Adriamycin genanntes cytostatisch wirksames Antibiotikum der Anthracyclin-Gruppe. Die chemische Bezeichnung des bei der Tu mortherapie eingesetzten Wirkstoffs Doxorubicin-Hydrochlorid lautet 5,12-Naphthacendion, 10-[(3-amino-2,3,6-tridesoxy-α-L- lyxo-hexapyranosyl)oxy]-7,8,9,10-tetrahydro-6,8,11-trihydroxy- 8-(hydroxyacetyl)-1-methoxy-hydrochlorid (8S-cis). Doxorubicin wird aus Kulturen des Bakteriums Streptomyces peuceticus var. Caesius gewonnen und ist als Doxorubicin-Hydrochlorid (Doxorubicin-HCl) ein orangerotes, amorph-kristallines Pulver (MG = 580,0 g/mol; C₂₇H₂₉NO₁₁·HCl). Es besitzt einen Schmelz punkt von 204°C bis 205°C und besitzt hygroskopische Eigen schaften. Doxorubicin-HCl ist löslich in Lösungsmitteln, wie Wasser, wäßrigem Ethanol und Methanol; es ist jedoch beispiels weise unlöslich in Aceton, Benzol, Diethylether, Chloroform und Petroleumbenzin.

Doxorubicin wird gegenwärtig für die Tumortherapie in Kranken häusern als gebrauchsfertige Lösung angeboten, da die Auflö sungszeiten bisheriger Trockenzubereitungen von Doxorubicin auch bei Verwendung von Lösungsvermittlern sehr lang sind. Um Doxorubicin-HCl in der Form eines aus den vorstehend erwähnten Bakterien isolierten Pulvers zu einer Konzentration von 2 mg/ml aufzulösen, benötigt man bis zu 6 Stunden bei einer Temperatur von 20°C bis 22° bzw. 30 bis 45 Minuten bei einer Temperatur von 50°C bis 60°C.

DE 36 21 844 C2 beschreibt eine injizierbare Lösung, die ein phy siologisch annehmbares Salz von Doxorubicin enthält, welches in einem physiologisch annehmbaren wäßrigen Lösungsmittel in einer Konzentration von 0,1 bis 50 mg/ml gelöst und nicht aus einem Lyophilisat rekonstituiert ist, wobei der pH-Wert der Lösung allein durch Zugabe einer physiologisch annehmbaren Säure auf 2,5 bis 5,0 eingestellt ist. Die Verwendung einer Lösung wird vorgeschlagen, um den Nachteil der zur Zeit zur Verfügung ste henden lyophilisierten Präparate zu überwinden, bei denen hohe Doxorubicin-Konzentrationen wegen Solubilisierungsproblemen, die bei der Rekonstituierung hauptsächlich mit Kochsalzlösung, auftreten, nur mit Schwierigkeiten erhalten werden können. Das Vorhandensein des Excipiens, z. B. Lactose, in dem lyophilisier ten Kuchen und sein im allgemeinen hoher Anteil, bezogen auf die Wirksubstanz, von sogar bis zu 5 Teilen Exipiens pro Teil Wirksubstanz, habe eine negative Wirkung auf die Solubili sierung, so daß sich Schwierigkeiten bei der Auflösung des lyo philisierten Kuchens ergeben können (siehe S. 3, Zeilen 23 bis 31 der DE 36 21 844 C2).

JP 07076515 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Lyophilisaten von Antracyclinglycosiden, z. B. von Doxorubi cin-Hydrochlorid. Gemäß JP 07076515 A werden frisch herge stellte wäßrige Lösungen von Doxorubicin-Hydrochlorid mit ei nem organischen Lösungsmittel versetzt und anschließend ge friergetrocknet. In dieser Druckschrift findet sich kein Hin weis auf ein längeres Stehenlassen der Lösung bei niedrigen Temperaturen und die damit verbundene Ausbildung einer Gel struktur, die für das Verfahren der vorliegenden Anmeldung wesentlich ist.

DE 28 31 579 A1 beschreibt die Herstellung von Doxorubicinderi vaten. Hinweise auf Gelbildungseigenschaften von gekühlten wäßrigen Lösungen von Doxorubicin sind in dieser Druckschrift nicht zu finden.

Europ. J. Cancer, 1978, 14, 1185-1190 beschreibt Trieisenkom plexe von Doxorubicin (sogenanntes Quelamycin), die völlig andere Eigenschaften haben als Doxorubicin oder Doxorubicin- Hydrochlorid. Beispielsweise führt das Stehenlassen von wäß rigen Quelamycinlösungen bei niedrigen Temperaturen zu Poly merisaten, die nicht mehr in Wasser gelöst werden können. Da gegen bilden sich aus wäßrigen Doxorubicinsalzlösungen beim Stehenlassen bei 2 bis 8°C Gele, die problemlos wieder in Lö sung gebracht werden können. Dies war nach Kenntnis der ge nannten Druckschrift und den Eigenschaften von Quelamycin nicht zu erwarten, zumal Doxorubicin-Pulver gemäß Wirkstoff-Monographie in USP XXIII Spuren an Eisen enthält ( 30 ppm), die eventuell eine Polymerisation in der abgekühlten Doxoru bicin-Lösung bewirken könnten.

Doxorubicin-HCl-Pulver und die daraus hergestellten Darrei chungsformen und Zubereitungen, wie die vorstehend erwähnte Lö sung, enthalten jedoch Reste an Lösungsmitteln, wie Dichlor methan, Ethanol, Methanol und Aceton. Quelle dieser Lösungsmit telverunreinigungen sind Extraktions- und Aufreinigungsverfah ren zur Herstellung des amorph-kristallinen Doxorubicin-HCl- Pulvers aus der Rohstoffbase. Lösungsmittelrückstände in Arz neimitteln können jedoch bei den zu behandelnden Patienten zu schwerwiegenden Komplikationen führen, zumal die Patienten, die sich einer Tumortherapie unterziehen müssen, meist multimorbide Zustände aufweisen.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Doxorubi cin in hochreiner Form bereitzustellen. Bisher ist es nicht ge lungen, Doxorubicin ohne gerüstbildende Hilfsstoffe gefrierzu trocknen. Zur Herstellung von Doxorubicin-Lyophilisaten wird üblicherweise Lactose verwendet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Herstellen eines Lyophilisats eines pharmazeu tisch annehmbaren Säureadditionssalzes von Doxorubicin gelöst, das die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:

a) Auflösen eines pharmazeutisch annehmbaren Säureadditions salzes von Doxorubicin in Wasser;
b) Stehenlassen der wäßrigen Lösung des pharmazeutisch annehm baren Säureadditionssalzes von Doxorubicin bei 4°C bis 8°C bis sich eine Gelstruktur ausgebildet hat; und
c) Gefriertrocknen der gelförmigen Lösung eines pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalzes von Doxorubicin.

Das erfindungsgemäße Gefriertrocknungsverfahren (Lyophili sation) führt zu einem nur aus dem pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalz von Doxorubicin bestehenden, stabilen Lyo philisat. Es wurde gefunden, daß eine wäßrige Doxorubi cin/Säureadditionssalz-Lösung bei 4°C bis 8°C eine homogene, hochviskose Gelstruktur ausbildet, die beim Gefrieren homogen auskristallisiert und gefriergetrocknet ein stabiles Lyophili satgerüst ergibt. Die bei der Isolierung des rohen Doxorubicin-Pulvers im Ausgangsmaterial verbliebenen Lösungsmittelrückstän de können auf diese Weise vollständig entfernt werden.

Es ist bevorzugt, in der ersten Verfahrensstufe eine 2-6 Gew.-%-ige, am meisten bevorzugt eine 4 Gew.-%-ige, Lösung eines pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalzes von von Doxorubicin herzustellen.

Weiterhin ist es bevorzugt, als pharmazeutisch annehmbares Säu readditionssalz von Doxorubicin Doxorubicin-Hydrochlorid einzu setzen; jedoch können auch weitere Säureadditionssalze von Doxorubicin verwendet werden, wie Doxorubicin-Sulfat, Doxorubi cin-Phosphat, Doxorubicin-Acetat, Doxorubicin-Succinat, Doxoru bicin-Tartrat, Doxorubicin-Acorbat, Doxorubicin-Citrat, Doxoru bicin-Glutamat, Doxorubicin-Methansulfonat oder Doxorubicin- Ethansulfonat.

Das erfindungsgemäß hergestellte Lyophilisat hat den Vorteil, daß es keine Lösungsmittelrückstände und keinerlei Zusatzstoffe enthält, so daß eine ausgehend von diesem Lyophilisat herge stellte wäßrige Doxorubicin-Lösung unbedenklich an selbst mul timorbide Patienten verabreicht werden kann.

Die Tabelle 1 zeigt, daß Lösungsmittelrückstände im erfindungs gemäß hergestellten Doxorubicin-HCl-Lyophilisat nicht nachweis bar sind, während Doxorubicin-HCl-Pulver Restmengen davon auf weist.

Tabelle 1

Lösungsmittelrückstände im Rohstoff

Das folgende Beispiel dient dazu, die vorliegende Erfindung nä her zu erläutern.

Beispiel

Zur Herstellung von 40 ml einer für die Gefriertrocknung einzu setzenden sterilen 4,0%-igen wäßrigen Lösung wurden 36 ml (90% der erforderlichen Wassermenge) Wasser für Injektionszwecke in einem 250 ml-Weithals-Erlenmeyerkolben vorgelegt und darin 1,60 g Doxorubicin-Hydrochlorid-Pulver unter ständigem Rühren innerhalb 3 bis 4 Stunden bei Raumtemperatur bis zur klaren Lö sung gelöst.

IPC

Nach vollständiger Auflösung wurde der Ansatz auf das Endvolu men von 40 ml Wasser für Injektionszwecke aufgefüllt und nach 20 Minuten Ruhen der Lösung der pH-Wert mit 4,1 bestimmt. Der pH-Wert dieser Lösung soll zwischen 4,0 und 5,5 liegen.

Abfüllung

Der 40 ml-Ansatz wurde anschließend in eine Glaspetrischale (Trocknungsgefäßdurchmesser 6,7 cm) mit einer Schichthöhe von 11,35 mm abgefüllt und bis zum Beginn der Gefriertrocknung ver schlossen im Kühlschrank bei 4°C bis 8°C über Nacht aufbewahrt.

Gefriertrocknung (Lyophilisation)

Das Programm des Gefriertrocknungsverfahrens zur Herstellung des Lyophilisates aus Doxorubicin-Hydrochlorid-Lösung gliedert sich in drei aufeinanderfolgende Prozeßphasen: Einfrieren, Haupttrocknung und Nachtrocknung.

Einfrieren

Die offene Petrischale mit der kühlen und gelierten Doxorubi cin-Hydrochlorid-Lösung wurde unmittelbar auf eine vortempe rierte Stellfläche chargiert. Das anschließende Einfrieren der Doxorubicin-Hydrochlorid-Lösung auf eine Produkttemperatur von auf -50°C erfolgte rasch, d. h. innerhalb 30 Minuten mit einer Einfriergeschwindigkeit größer als 1,3°C pro Minute. Die Dox orubicin-Hydrochlorid-Lösung wurde dabei sehr rasch auf Tempe raturen unterhalb ihrer eutektischen Temperatur eingefroren, d. h. es wurden alle thermodynamischen Beweglichkeitsfreiheits grade der in der Doxorubicin-Hydrochlorid-Lösung gelösten Be standteile im Eiskristall eingefroren.

Evakuierung der Kammer

Als die Lösung nach weiteren 2 Stunden vollständig ausgefroren war, wurde die Kammer innerhalb von 30 Minuten auf ein Haupt trocknungsvakuum von 0,120 mbar evakuiert, entsprechend dem Partialdruck des Wassers über Eis bei -40°C.

Haupttrocknung

Während der anschließenden Haupttrocknung wurde bei konstantem Druck die Temperatur der Stellplatten sukzessiv variiert:

1. linearer Erwärmungsgradient

Zu Beginn der ersten Phase der Haupttrocknung unter Vakuum er folgte über die Stellplatten durch einen linear ansteigenden Temperaturgradienten die Erwärmung der gefrorenen Lösung, d. h. mit der Erwärmung der Stellplatten von -50°C auf °C inner halb 2 Stunden und 30 Minuten bei einem Haupttrocknungsvakuum von 0,120 mbar.

In der darin anschließenden kardinalen Haupttrocknungsphase wurde das nicht-adsorptiv gebundene Wasser (Eis) durch Sublima tion, getrieben durch die isotherme Wärmezufuhr über die Stell platten, entfernt und aus der Vakuum-Gasphase an einer Kühlfal le vollständig entfernt (Resublimat), d. h. abhängig von der Füllhöhe der Arzneifläschchen wurde innerhalb einer definierten Dauer bei konstant 0,120 mbar Haupttrocknungsvakuum und kon stant -10°C Stellplattentemperatur das nicht-adsorptiv gebunde ne Wasser aus dem Eis entfernt.

Die Dauer dieser Prozeßphase ist abhängig von der Schichtstärke der gefrorenen Lösung.

2. linearer Erwärmungsgradient

Anschließend wurde in der finalen Haupttrocknungsphase nach er folgter Entfernung des nicht-adsorptiv gebundenen Wassers in Vorbereitung der Nachtrocknungsphase ein 2. Erwärmungsgradient durchgeführt, d. h. eine lineare Erwärmung der Stellplatten von -10°C auf +25°C innerhalb 2 Stunden bei einem Haupttrocknungs vakuum von 0,120 mbar.

Nachtrocknung

In der anschließenden Nachtrocknung erfolgte unter extremem Va kuum die Entfernung des am Lyophilisat adsorptiv gebundenen Wassers bei konstanten Stellplattentemperaturen (finale Tempe ratur des 2. Erwärmungsgradienten), d. h. bei 0,001 mbar Nach trocknungsvakuum mit einer Trocknungsdauer von 12 Stunden bei einer konstanten Stellplattentemperatur von +25°C.

Der Verschluß des Trocknungsgefäßes erfolgte rasch außerhalb der Kammer.

Lyophilisation einer 4,0%igen Doxorubicin-Hydrochlorid-Lösung

- Einfrieren der Lösung:
so schnell wie möglich auf -50°C

Dauer der Haupttrocknung:
bei einer Stellplattentemperatur von -10°C
bei einem Druck von 0,120 mbar

- Dauer der Nachtrocknung:
bei einer Stellplattentemperatur von +25°C
bei einem Druck von 5×0,0001 mbar;
6 bis 12 Stunden

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Lyophilisats eines pharmazeu tisch annehmbaren Säureadditionssalzes von Doxorubicin, gekenn zeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Auflösen eines pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssal zes von Doxorubicin in Wasser;
b) Stehenlassen der wäßrigen Lösung des pharmazeutisch annehmba ren Säureadditionssalzes von Doxorubicin bei 4°C bis 8°C, bis sich eine Gelstruktur ausgebildet hat;
c) Gefriertrocknen der gelförmigen Lösung eines pharmazeutisch annehmbaren Säureadditionssalzes von Doxorubicin.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verfahrensstufe (a) eine 2-6 gew.-%ige Lösung eines pharmazeu tisch annehmbaren Säureadditionssalzes von Doxorubicin herge stellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verfahrensstufe (a) eine 4 Gew.-%-ige Lösung eines pharmazeu tisch annehmbaren Säureadditionssalzes von Doxorubicin herge stellt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß als pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz von Doxorubicin Doxorubicin-Hydrochlorid eingesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß als pharmazeutisch annehmbares Säureadditionssalz von Doxorubicin Doxorubicin-Sulfat, Doxorubicin-Phosphat, Dox orubicin-Acetat, Doxorubicin-Succinat, Doxorubicin-Tartrat, Dox orubicin-Ascorbat, Doxorubicin-Citrat, Doxorubicin-Glutamat, Doxorubicin-Methansulfonat oder Doxorubicin-Ethansulfonat einge setzt wird.