DE69625213T2

DE69625213T2 - Mikroemulsionen zur verwendung als träger zur verabreichung von wirkstoffen

Info

Publication number: DE69625213T2
Application number: DE69625213T
Authority: DE
Inventors: Christian Von Corswant
Original assignee: AstraZeneca AB
Current assignee: AstraZeneca AB
Priority date: 1995-09-12
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 2003-08-28
Anticipated expiration: 2016-09-05
Also published as: PL325825A1; PT850046E; JP4203123B2; EP0850046A2; WO1997009964A1; AU7003796A; CN1160057C; CZ64398A3; US6602511B2; DK0850046T3; NZ318530A; SK28398A3; IS4675A; CA2230730A1; NO981021D0; US20010007663A1; HUP9901215A2; ATE228822T1; KR19990044569A; AU702366B2

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mikroemulsion, die als pharmazeutisch unbedenkliches Vehikel zur parenteralen, jedoch auch zur oralen und transdermalen, Verabreichung eines oder mehrerer Wirkstoffe verwendet wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung und Verwendung einer solchen Mikroemulsion.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Vehikel bereitzustellen, das die Löslichkeit von Verbindungen mit einer geringen Löslichkeit in Wasser verbessert und gleichzeitig nichttoxisch ist.

Hintergrund der Erfindung und Stand der Technik

Viele der neuen pharmazeutischen Wirkstoffe, die derzeit hergestellt werden, weisen eine sehr geringe Löslichkeit in Wasser auf. Dies könnte ein Problem bei der Verabreichung darstellen, insbesondere wenn die Substanz parenteral, beispielsweise intravenös, intraperitoneal, intraarteriell, intramuskulär oder subkutan, zu verabreichen ist. In diesen Fällen benötigt man ein Vehikel, das die Löslichkeit des Wirkstoffs erhöht. Will man auf Volumina kommen, die für eine Verabreichung angemessen sind, so ist es häufig erforderlich, die Löslichkeit in Wasser um einen Faktor von 1000 bis zu 10 000 zu erhöhen. Zu den derzeit verwendeten Systemen gehören:
- Lösungsmittel, die mit Wasser mischbar sind, wie z. B. Propylenglykol, Polyethylenglykol, Ethanol, usw.;
- Tenside, die Aggregate bilden, in denen die unlöslichen Substanzen gelöst werden können, beispielsweise ethoxyliertes Rizinusöl, gemischte Micellen von Lecithin plus Gallensalzen;
- Polyethylenoxidderivate von Sorbitanmonoestern, -diestern und -triestern;
- Komplexbildner wie Cyclodextrine;
- Emulsionen, beispielsweise Sojabohnenöl plus Eilecithin.
Alle diese Systeme haben verschiedene Nachteile. Mit Wasser mischbare Lösungsmittel müssen, um wirksam zu sein, in hohen Konzentrationen eingesetzt werden. Das Lösungsvermögen der Tenside und des Komplexbildners ist häufig unzureichend. Emulsionen sind thermodynamisch instabil und darüber hinaus nicht durchsichtig, wodurch es schwierig ist, festzustellen, ob der Wirkstoff vollständig gelöst ist oder nicht. Im Gegensatz dazu handelt es sich bei Mikroemulsionen um thermodynamisch stabile Mischungen, die sich spontan ohne irgendeine Energiezufuhr von außen, z. B. mechanisches Rühren, Erhitzen, Behandlung mit Ultraschall, usw., bilden. Weiterhin sind Mikroemulsionen transparent, wodurch sie gewöhnlichen Emulsionen bei der Verwendung als Vehikel zur Verabreichung von pharmazeutischen Wirkstoffen überlegen sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Mikroemulsion unter Einsatz minimaler Tensidmengen, zur Verwendung als Vehikel, das sich sowohl für die parenterale als auch die orale und transdermale Verabreichung eines oder mehrerer pharmazeutischer Wirkstoffe eignet.
Der Vorteil einer Mikroemulsion ist die hohe Lösungskapazität und die Tatsache, daß sie sowohl thermodynamisch stabil als auch durchsichtig ist. In der EP 211 258 wird eine als "Öl-in-Wasser- Mikroemulsion" bezeichnete Zubereitung zur parenteralen Verabreichung beschrieben, die aus pharmazeutisch unbedenklichen Lipiden, lipophilen Arzneimitteln und Mischungen davon und einem Phospholipidemulgator in einer wäßrigen Phase besteht. Hier wird die Mikroemulsion allerdings unter Einsatz mechanischer Energie erhalten, d. h. die Tröpfchengröße wird durch Mikrofluidierung reduziert. Es handelt sich nicht um eine Mikroemulsion gemäß der herkömmlichen Definition für Mikroemulsionen - "eine Mikroemulsion ist definiert als ein System von Wasser, Öl und Amphiphil, bei dem es sich um eine einzelne optisch isotrope und thermodynamisch stabile flüssige Lösung handelt" (Danielsson, L., Lindman, B., Colloids and Surfaces, 1981, 3, S. 391). Eine Öl-in-Wasser-Mikroemulsion zur parenteralen Verabreichung wird in der FR 2 553 661 beschrieben. Diese Mikroemulsion enthält ein ionisches Tensid und einen aliphatischen Polyol oder einen aromatischen Alkohol mit wenigstens 4 Kohlenstoffatomen als Cotensid. In dem Beispiel dieser Beschreibung beträgt das Verhältnis von lipophiler Phase zu Tensid 1 : 1. In der WO 92/18147 wird eine Wasser-in-Öl- Mikroemulsion beschrieben, die sich durch Zugabe eines wäßrigen Fluids leicht in eine Öl-in-Wasser-Emulsion oder -Mikroemulsion umwandeln läßt. Diese Mikroemulsion enthält einen hydrophilen, wasserlöslichen Wirkstoff. Es ist jedoch höchstwahrscheinlich unmöglich, daß man mit einer Menge an Tensid auskommt, die so niedrig ist wie in den Ansprüchen angegeben, da es erforderlich ist, zur Erniedrigung der Menge an Tensid irgendeine tensidmodifizierende Substanz zuzusetzen. Weiterhin werden in der US 4 712 239 Multikomponentensysteme zur Verwendung in pharmazeutischen Produkten beschrieben, die ein Öl, ein nichtionisches Tensid mit einem Hydrophil-lipophil-Gleichgewicht über 8 und ein Cotensid umfaßt, bei dem es sich um einen Teilether oder -ester eines Polyhydroxylalkohols und eines (C&sub6;&submin;&sub2;&sub2;)- Fettalkohols bzw. -säure handelt. Gegebenenfalls wird eine wäßrige Phase verwendet, und das therapeutische Mittel kann lipophil oder hydrophil sein. Es wird behauptet, daß diese Systeme bei einer transdermalen Verabreichung verbesserte Eigenschaften aufweisen. Die Formulierungen X und XI in Beispiel 1 enthalten Isopropanol, wodurch die Formulierungen für eine parenterale Verabreichung ungeeignet sind. Weiterhin ist festzuhalten, daß bei der Formulierung I in Beispiel 1 das Verhältnis von Triglycerid mit mittlerer Kettenlänge zu den Capryl-Caprinsäure-Glycerin- Teilestern 1 : 1,5 beträgt. Auch in der WO 93/02664 wird eine Mikroemulsion beschrieben, die jedoch in Form einer Wasser-in-Öl-Mikroemulsion vorliegt. Unter anderem umfaßt die Mikroemulsion ein wasserlösliches therapeutisches Mittel. In der EP 334 777 wird eine Mikroemulsion zur parenteralen oder oralen Verabreichung von Kosmetika oder Pharmazeutika offenbart, die aus einer polaren Phase und einer Lipidphase besteht, wobei eine Mischung von Tensiden auf Grundlage von Polyethylenglykol und Polyglycerin verwendet wird. Um eine Mikroemulsion gemäß der obigen Definition zu erhalten, muß die Menge an Tensiden über 15 Gew.-% liegen. Gallarate et al., S. T. P. Pharma Sciences 3(5) 1993, S. 413-418 offenbaren Mikroemulsionen, die Lecithin und Gallensalze enthalten. Ziel der Arbeiten von Gallarate et al. war die Bestimmung der Mindestmenge des jeweiligen Gallensalzes, die festen Millimolen an Wasser, PEG200, Isopropylmyristat, Lecithin und Benzylalkohol zuzusetzen ist, so daß man Mikroemulsionen erhält. Die Beziehung zwischen der erforderlichen Mindestmenge und den physikochemischen Eigenschaften des jeweiligen Gallensalzes wurde durch partielle Regression nach der Methode der kleinsten Quadrate untersucht.
In keiner der Schriften aus dem Stand der Technik wird eine für die parenterale Verabreichung von Substanzen mit einer geringen Löslichkeit in Wasser geeignete nichttoxische Mikroemulsion offenbart, die entweder in Form einer Öl-in-Wasser-Mikroemulsion oder einer bikontinuierlichen Mikroemulsion vorliegt und darüber hinaus leicht herzustellen ist. Es besteht somit ein Bedarf für ein neues Vehikel mit den oben aufgeführten Eigenschaften.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines pharmazeutisch unbedenklichen, nichttoxischen Vehikels, das die Löslichkeit von Verbindungen mit einer geringen Löslichkeit in Wasser erhöht, wobei das Vehikel in Form einer Mikroemulsion vorliegt, die stabil, durchsichtig und für die parenterale sowie die orale und transdermale Verabreichung eines oder mehrerer Wirkstoffe geeignet ist.
Die Mikroemulsion ist in Anspruch 1 definiert, und weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in Ansprüchen 2-18 offenbart.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Mikroemulsion offenbart, die sich sowohl für die parenterale als auch die orale und transdermale Verabreichung eines oder mehrerer Wirkstoffe eignet. Überraschenderweise wurde gefunden, daß man, wenn man wenigstens zwei Typen von Modifikatoren verwendet, die Menge an Tensid und somit auch die Toxizität auf ein Minimum reduzieren kann.
Die vorliegende Mikroemulsion enthält
- eine polare Phase, die Wasser und gegebenenfalls ein Mittel zum Einstellen isotoner Bedingungen und eine oder mehrere Komponenten (Modifikatoren) zum Einstellen der Polarität enthält,
- einen Oberflächenfilmmodifikator,
- eine unpolare Phase, die aus wenigstens einem pharmazeutisch unbedenklichen Öl besteht, und
- bis zu 15 Gew.-%, vorzugsweise 4-12 Gew.-%, der gesamten Mikroemulsion an einer Mischung eines hydrophilen Tensids und eines hydrophoben Tensids.
Die polare Phase umfaßt Wasser und gegebenenfalls ein Mittel zum Einstellen isotoner Bedingungen, z. B. eine NaCl- oder Glycerinlösung. Die polare Phase umfaßt weiterhin eine Verbindung/mehrere Verbindungen, die die Polarität der polaren Phase erniedrigen und somit die Menge an Tensid herabsetzen. Diese Verbindungen werden als Modifikatoren bezeichnet. Beispiele für Modifikatoren sind Polyethylenglykol 400 (PEG 400), Polyethylenglykol 300 (PEG 300), Polyethylenglykol 200 (PEG 200); Propylenglykol; Glykofurol (Polyethylenglykoltetrahydrofurfurylether); Glycerin; Sorbit; Mannit; Monosaccharide; Disaccharide; Dimethylacetamid; Solketal; Methylpyrrolidon; 1-Hydroxyethyl-2-pyrrolidon oder Hydroxyethyllactamid. Bevorzugte Modifikatoren sind eine oder mehrere der folgenden Verbindungen: Polyethylenglykol 400 (PEG 400), Polyethylenglykol 300 (PEG 300), Polyethylenglykol 200 (PEG 200); Propylenglykol; Glykofurol; Glycerin; Sorbit; Mannit; Monosaccharide oder Disaccharide. Besonders bevorzugte Modifikatoren sind eine oder mehrere der folgenden Verbindungen: Polyethylenglykol 400 (PEG 400), Polyethylenglykol 300 (PEG 300), Polyethylenglykol 200 (PEG 200); Propylenglykol; Glykofurol und Glycerin. Der am meisten bevorzugte Modifikator ist die Verbindung PEG 400.
Der Oberflächenfilmmodifikator wird teilweise in den polaren Teil des Oberflächenfilms eingearbeitet, wodurch sowohl die Fläche pro polarer Lipidkopfgruppe erhöht und somit die spontane Krümmung der Lipidschichten von einer leichten Krümmung zum Wasser zu einer ebeneren oder zum Öl gekrümmten Krümmung geändert wird, als auch die Stabilität der lamellenförmigen flüssigkristallinen Phase vermindert wird. Bei dem Oberflächenfilmmodifikator handelt es sich vorzugsweise um Ethanol, im Fall einer transdermalen Verabreichung können jedoch auch C&sub3;-Alkohole von Nutzen sein.
Die unpolare Phase besteht aus wenigstens einem pharmazeutisch unbedenklichen Öl, bei dem es sich um ein Triglycerid, enthaltend Fettsäuren mit 4-18 Kohlenstoffatomen; einen Diester von Propylenglykol, enthaltend Fettsäuren mit 4-18 Kohlenstoffatomen; einen Monoester einer Fettsäure, enthaltend einen alkoholischen Teil, der 1-5 Kohlenstoffatome umfaßt, oder einen Fettsäureteil mit 8-22 Kohlenstoffatomen, oder Mischungen davon, handeln kann.
Vorzugsweise besteht die unpolare Phase aus einem Triglycerid, enthaltend wenigstens 70% Fettsäuren mit 8-10 Kohlenstoffatomen; einem Diester von Propylenglykol, enthaltend wenigstens 70% Fettsäuren mit 8-10 Kohlenstoffatomen, oder einem Monoester einer Fettsäure, wie Isopropylmyristat, Isopropylpalmitat oder Ethyloleat, oder Mischungen davon. Besonders bevorzugt besteht die unpolare Phase aus einem Triglycerid, enthaltend wenigstens 70% Fettsäuren mit 8-10 Kohlenstoffatomen; einem Diester von Propylenglykol, enthaltend wenigstens 70% Fettsäuren mit 8-10 Kohlenstoffatomen oder um Isopropylmyristat. Ganz besonders bevorzugt besteht die unpolare Phase entweder aus einem Triglycerid, enthaltend wenigstens 70% Fettsäure mit 8-10 Kohlenstoffatomen, oder aus Isopropylmyristat.
Das hydrophobe Tensid ist aus Lecithin, Sphingolipiden und Galaktolipiden ausgewählt. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei dem hydrophoben Tensid um gereinigtes Sojabohnenlecithin, das wenigstens 90% Phosphatidylcholin enthält. Bei dem nichtionischen hydrophilen Tensid kann es sich um ethoxyliertes Rizinusöl; ethoxylierte Fettsäureester; Saccharosefettsäureester; Mono-, Di- und Triester von Sorbit und Sorbitan und Polyoxyethylenderivaten davon; Alkylglukoside oder Alkylpolyglukoside; ethoxylierte Monohydroxystearinsäure und Gallensalze handeln. Vorzugsweise handelt es sich bei dem hydrophilen Tensid um Polyethylenglykol(15)-12-hydroxystearat, ein Alkylmaltosid, Gallensalze oder Mischungen davon.
Die vorliegende Erfindung stellt sowohl eine Öl-in- Wasser-Mikroemulsion als auch eine bikontinuierliche Emulsion bereit. Indem man das Verhältnis zwischen der polaren und der unpolaren Phase und weiterhin die Menge an mit dem Wasser in der polaren Phase gemischten Modifikatoren verändert, kann man eine Mikroemulsion entweder als Öl-in-Wasser-Typ oder als bikontinuierlichen Typ erhalten. Die Mikroemulsion gemäß der vorliegenden Erfindung läßt sich zur Solubilisierung von Wirkstoffen für eine intravenöse, intraperitoneale oder intraarterielle Verabreichung verwenden. Sie kann weiterhin für Zubereitungen von Wirkstoffen mit einer geringen Löslichkeit in Wasser für eine subkutane, intramuskuläre oder transdermale Verabreichung verwendet werden. Eine weitere Verwendung der Mikroemulsion wäre die Solubilisierung und erhöhte Absorption von Wirkstoffen mit einer niedrigen Löslichkeit in Wasser bei oraler Verabreichung.
Bei dem Wirkstoff könnte es sich beispielsweise um einen Protonenpumpenhemmer, einen Kalziumkanalblocker, einen Betablocker, ein Anästhetikum, ein Steroid, ein Antioxidationsmittel, einen Renininhibitor, ein Alkaloid, ein Cytostatikum, ein Antikoagulans, ein lipidregulierendes Mittel, ein Antidepressivum, ein Neuroleptikum, ein immunsuppressives Mittel, einen Immunmodulator, ein Antibiotikum oder ein entzündungshemmendes Mittel handeln.

Darstellung

Die Mikroemulsion läßt sich darstellen, indem man die Komponenten in keiner bestimmten Reihenfolge miteinander mischt und die Mischung typischerweise zwei bis drei Tage äquilibrieren läßt. Der Äquilibrierungsvorgang könnte durch leichtes Erhitzen der Mischung auf etwa 40ºC und Rühren bzw. Schütteln der Mischung in regelmäßigen Abständen verkürzt werden. Es sollte angemerkt werden, daß die optimalen Konzentrationen der Modifikatoren für verschiedene Chargen von Sojabohnenlecithin sowie auch für verschiedene Wirkstoffe optimiert werden müssen.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele eingehender veranschaulicht.

Beispiel 1

Die folgenden Komponenten wurden in einer Glasampulle miteinander vermischt:
¹ Epicuron 200 ist ein gereinigtes Sojabohnenlecithin, das von Lucas Meyer, Deutschland, hergestellt wird.
² Soluthol HS15 ist ein Polyoxyethylenglykol(15)-12- hydroxystearat, das von BASF, Deutschland, hergestellt wird.
³ PEG 400 ist ein Polyethylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 400 g/mol.
&sup4; Miglyol 810 ist ein Triglycerid, das gemäß Angaben des Herstellers die folgende Kettenlängenverteilung bei den Fettsäuren aufweist:
C6:0 = 2% max., C8:0 = 70-80%, C10:0 = 18-28%, C12:0 = 2% max.
Die Glasampulle wurde versiegelt, und die Mischung wurde eine vorgegebene Zahl von Minuten lang mit einem Vortex-Mischer geschüttelt und dann in einem Wasserbad bei einer konstanten Temperatur von 37ºC zwei Tage lang aufbewahrt. Zwei- oder dreimal pro Tag wurde die Ampulle mit dem Vortex-Mischer geschüttelt. Nach zwei Tagen hatte die Mischung das Aussehen einer transparenten, leicht zähflüssigen einphasigen Flüssigkeit. Die Mischung wurde eine Woche lang bei 25ºC aufbewahrt und zeigte keine Anzeichen einer Phasentrennung. Die Probe wurde durch visuelles Aussehen und unter Anwendung von kreuzpolarisierten Filtern auf Anzeichen flüssigkristalliner Phasen untersucht. Die Temperatur wurde auf 37ºC erhöht, und die Probe wurde nach zwei Tagen unter Anwendung derselben Vorgehensweise inspiziert, ohne daß irgendwelche Anzeichen einer Phasentrennung gefunden wurden. Die Probe wurde dann bei Raumtemperatur aufbewahrt und in regelmäßigen Abständen inspiziert, wobei die Stabilität wenigstens sechs Monate betrug.

Beispiel 2

Die folgenden Komponenten wurden in einer Glasampulle miteinander vermischt:
Die Mischung wurde gemäß dem Verfahren in Beispiel 1 äquilibriert, und nach zwei Tagen hatte die Mischung das Aussehen einer transparenten, leicht zähflüssigen einphasigen Flüssigkeit. Die Mischung wurde eine Woche lang bei 25ºC aufbewahrt und zeigte keine Anzeichen einer Phasentrennung. Die Probe wurde durch visuelles Aussehen und unter Anwendung von kreuzpolarisierten Filtern auf Anzeichen flüssigkristalliner Phasen untersucht. Die Temperatur wurde auf 37ºC erhöht, und die Probe wurde nach zwei Tagen unter Anwendung derselben Vorgehensweise inspiziert, ohne daß irgendwelche Anzeichen einer Phasentrennung gefunden wurden.

Beispiel 3

Es wurde eine Mikroemulsion gemäß Beispiel 1 hergestellt und die Löslichkeit zweier schlecht löslicher Substanzen, Felopidin (4-(2,3-Dichlorphenyl)1,4-dihydro-2,6-dimethyl-3,5-pyridindicarbonsäure-monoethylester-monomethylester) und cis-4b,5,9b,10-Tetrahydro-4b,7,9,9b-tetramethyl-8-ethoxyindeno(1,2-b)indol, im folgenden als Indenoindol bezeichnet, wurde untersucht. 1-ml-Proben der Mikroemulsion, die sich in Glasampullen befanden, wurden mit verschiedenen Mengen der Substanzen versetzt. Zur vollständigen Benetzung der festen Substanzen wurden die Proben 48 Stunden lang rotiert. Die Proben wurden dann vor der Inspektion wenigstens eine Woche lang in einem Wasserbad bei 25ºC aufbewahrt. Die Proben wurden auf das Vorhandensein fester Substanz und das Auftreten einer Phasentrennung inspiziert, wobei die maximale Löslichkeit als der Bereich zwischen der letzten Probe in der jeweiligen Reihe ohne irgendwelche Spuren von Feststoffen bzw. das Auftreten einer Phasentrennung und der ersten Probe mit verbliebener, ungelöster Substanz bzw. einer Phasentrennung definiert wurde. Tabelle 1. Löslichkeit von Felodipin und dem Indenoindol in einer gemäß Beispiel 1 dargestellten Mikroemulsion.

Beispiel 4

Die Wirkung einer Mikroemulsion gemäß Beispiel 1a auf verschiedene pharmakologische Parameter in wachen Ratten wurde mit einer 50% PEG 400/Wasser-Lösung unter Verwendung von Kochsalzlösung als Kontrolle verglichen.

Biologische Wirkung

Experimentelle Vorgehensweise und Material

Tiere

Es wurden erwachsene männliche Sprague-Dawley-Ratten aus Dänemark verwendet. Nach dem Eintreffen bei Astra Hässle AB wurden die Tiere vor der Operation wenigstens eine Woche lang aklimatisiert. Sie wurden in Standardrattenkäfigen mit Espenspanstreu in einem temperierten Raum (20-22ºC), Feuchtigkeit (50-70%) und mit einem 12/12 h Licht/Dunkel-Zyklus gehalten. Die Tiere hatten freien Zugang zu Körnern und Leitungswasser aus Flaschen.

Operation

Am Tag vor den Experimenten wurden die Tiere mit 60 mg/kg i.p. Methohexital-Natrium (Brietal, Lilly, Indianapolis, Ind, USA) betäubt, und Katheter wurden in die rechte Halsvene (PE 25 für i.v.-Arzneimittelinjektion) und in die Schwanzarterie (8 cm lange PE 10, verbunden mit PE 90 zur Aufzeichnung des Blutdrucks) gelegt. Die Spitze des Arterienkatheters wurde in die Bauchschlagader unterhalb der Nierenarterien plaziert. EKG-Elektroden wurden in die Haut über dem Apex und der rechten Schulter plaziert, und die Erde-Elektroden wurden über die Lendenwirbelsäule plaziert. Dies entspricht einer CR-Aufnahme. Nach dem operativen Eingriff wurde das Tier alleine in einen Käfig in einem Raum mit regulierter Feuchtigkeit, Temperatur und einem Licht/Dunkel-Zyklus gesetzt. Die Ratten wurden weiterhin an ein Drehsystem (Carnegie, Stockholm, Schweden) angeschlossen, mit dem 1,0 ml sterile Kochsalzlösung pro Stunde über die arterielle Drucklinie verabreicht wurden.

Aufzeichnung von hämodynamischen Werten und EKG-Werten

Am Tag nach dem akuten operativen Eingriff wurden die Experimente mit der wachen Ratte in ihrem eigenen Käfig durchgeführt. Der Schwanzarterienkatheter wurde über ein Drehsystem angeschlossen, was es dem Tier erlaubte, sich relativ frei zu bewegen. Der Arteriendruckkatheter wurde an einen Druckaufnehmer angeschlossen. Der Katheter wurde durch langsame Infusion von 1,0 ml NaCl/h über einen Seitenschlauch der Arteriendrucklinie offengehalten. Bei dem Seitenschlauch handelte es sich um einen 60 cm langen PE 10-Katheter, der einen hohen internen Widerstand hat. Die Arterienpulse werden somit durch den Seitenschlauch nicht abgedämpft. Die Herzfrequenz (HF) wurde mit einem Frequenzmesser am ungedämpften Arteriendrucksignal gemessen, und der mittlere Arteriendruck (MAD) wurde durch elektronisches Filtern erhalten. Die Parameter von 4 Tieren wurden gleichzeitig auf einem Grass-Polygraphen (Modell 7D) angezeigt. Die EKG-Elektroden wurden zwischenzeitlich an einen Grass (7P6) EKG-Vorverstärker angeschlossen. Das EKG wurde auf einem geeichten Siemens Elema Inkjet- Recorder aufgezeichnet.
Die Signale vom mittleren Arteriendruck und der Herzfrequenz wurden in einen Datatranslation (DT 2801) AD-Converter in einem Compaq 386SX-Computer eingespeist. Das Computerprogramm PC-LAB (geschrieben von Jan Axenborg und Ika Hirsch, AB Astra Hässle) nimmt im Verlauf des Experiments wiederholt Stichproben von Arteriendruck und Herzfrequenz. Das Programm mißt Arteriendruck und Herzfrequenz jeweils 20 s und berechnet während der 4,5 h der Experimente einmal pro Minute die Durchschnittswerte für die einzelnen 20 s Perioden (d. h., es wurde eine Datei mit 285 Werten der individuellen Parameter von 3-4 Ratten gleichzeitig angelegt).
Darüber hinaus nahm das PC-LAB-Programm im Verlauf des Experiments 8mal das EKG aller 4 Ratten auf (siehe Abb. 1). Die EKG-Signale wurden 4 s bei 800 Hz aufgenommen, d. h. im Speicher des Computers wurden von jeder Ratte etwa 20 EKG-Zyklen gespeichert. Diese Ansammlung von Stichprobenwerten von 4 Ratten wurde dann auf einen VAX-Computer bei AB Astra Hässle übertragen und mit dem PC-LAB-Programm (geschrieben von Jan Axenborg) analysiert. Das PC-Lab-Programm berechnete aus etwa 20 Zyklen ein Durchschnitts-EKG. Der 2. Zyklus ist der auslösende Zyklus und wird für alle Berechnungen verwendet. Aus dem Durchschnitts-EKG wurde die PQ-Zeit und die QRS-Dauer in Millisekunden berechnet.

Experimentelle Vorgehensweise

Die experimentelle Vorgehensweise ist in Fig. 1 erläutert. Das Experiment wurde mit 3 verschiedenen Vehikeln durchgeführt.
Die hämodynamischen Grundparameter wurden über 30 min aufgezeichnet (siehe Fig. 1). Die Tiere erhielten dann 3 Infusionen des Vehikels, die im Verlauf von 5 min verabreicht wurden. Das Volumen betrug 0,3, 1 und 3 ml/kg für Kochsalzlösung und PEG 400 und 0,15, 0,5 und 1,5 ml/kg für die Mikroemulsion. Die Infusionen wurden im Abstand von 60 min verabreicht.
Es wurden zwei Blutproben zur Bestimmung des Säure- Basen-Gleichgewichts und der Blutgase entnommen (vor der ersten Dosis und am Ende des Experiments).
Das EKG wurde in den in Fig. 1 gezeigten Abständen aufgenommen.

BERECHNUNGEN UND STATISTIK

Daten zum arteriellen Blutdruck und zur Herzfrequenz

Die Daten für die einzelnen Tiere (n = 6 bei allen Experimenten mit Ausnahme der Herzfrequenzdaten für PEG 400 (50%), wo n = 5) wurden unter Verwendung des Mittelwerts der ersten drei Datenpunkte als Baseline normalisiert, und für jeden Datenpunkt wurde die Abweichung von dieser Baseline berechnet. Die beiden Vehikel wurden durch Berechnung des mittleren Unterschieds zwischen den einzelnen Vehikeln (PEG 400 (50%) bzw. Mikroemulsion) und der Kontrolle (Kochsalzlösung) miteinander verglichen. Mit den zusammengefaßten Varianzen und der t-Verteilung, kompensiert für aufeinanderfolgende Messungen mit dem Bonferoni- Verfahren für die Datenpunkte unmittelbar nach den einzelnen Infusionen, wurde ein 95%-Konfidenzintervall berechnet.

EKG, Säure-Basen-Gleichgewicht, Blutgase und Plasmaelektrolyte

Die Ergebnisse sind als Mittelwerte angegeben, wobei die Variabilität als Standardfehler des Mittelwerts (n = 6) ausgedrückt ist.

ERGEBNISSE UND SCHLUSSFOLGERUNGEN

Eine Mikroemulsion gemäß Beispiel 1a wurde mit einer 50%igen wäßrigen Lösung von PEG 400, einem häufig für intravenöse Verabreichung verwendeten Cosolvens, verglichen. Kochsalzlösung diente als Kontrolle. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1-3 gezeigt. Aus den Daten geht hervor, daß es durch intravenöse Infusion in wache Ratten möglich ist, eine Mikroemulsion gemäß Beispiel 1a in einem Volumen von bis zu 0,5 ml/kg zu verabreichen, ohne daß dies zu irgendwelchen signifikanten Auswirkungen auf das Säure-Basen-Gleichgewicht, die Blutgase, die Plasmaelektrolyten, die Herzfrequenz oder die PQ-Zeit führen würde. Unmittelbar nach der zweiten Dosis kommt es zu einer signifikanten, jedoch sehr geringen Abnahme des arteriellen Blutdrucks, jedoch wird dies als biologisch irrelevant angesehen.
Bei der höchsten Dosis, 1,5 ml/kg (Mikroemulsion) bzw. 3,0 ml/kg (PEG 400 (50%)), waren die Wirkungen der Mikroemulsion und der PEG-400-Lösung sehr ähnlich. Es kam zu einer geringen Erhöhung des arteriellen Blutdrucks (nur bei der Mikroemulsion), und einer mäßigen bradycardischen Wirkung, zusammen mit einer vorübergehenden Verlängerung der PQ-Zeit (bei beiden Vehikeln).
Die Löslichkeit von Felodipin und des in Beispiel 3 verwendeten Indenoindols in PEG 400 (50%) beträgt 0,7 mg/ml bzw. 0,2 mg/ml. Mit der Mikroemulsion ist es somit möglich, verglichen mit einer 50%igen PEG-400-Lösung, 5mal mehr Felodipin und mehr als 100mal mehr Indenoindol zu verabreichen. Für die Solubilisierung und Verabreichung von Verbindungen mit einer geringen Löslichkeit in Wasser ist die Mikroemulsion überraschenderweise der PEG-400-Lösung überlegen. Tabelle 1a. Arterieller Blutdruck (mm Hg) Tabelle 1b. Herzfrequenz (Schläge/min) Tabelle 2. PQ-Zeit (msec) Tabelle 3. Säure-Basen-Gleichgewicht, Blutgase und Plasmaelektrolyte.

Claims

1. Nichttoxische Öl-in-Wasser- oder bikontinuierliche Mikroemulsion als Vehikel zur Verabreichung von einem oder mehreren Wirkstoffen mit geringer Löslichkeit in Wasser, enthaltend

- eine polare Phase, die Wasser und gegebenenfalls ein Mittel zum Einstellen isotoner Bedingungen und eine oder mehrere Komponenten (Modifikatoren) zum Einstellen der Polarität der polaren Phase enthält,

- einen Oberflächenfilmmodifikator, bei dem es sich um einen Alkohol mit 2-3 Kohlenstoffatomen handelt,

- eine unpolare Phase, die aus wenigstens einem pharmazeutisch unbedenklichen Öl besteht, und

- bis zu 15 Gew.-% der gesamten Mikroemulsion an einer Mischung eines hydrophilen Tensids und eines hydrophoben Tensids, wobei das hydrophobe Tensid aus der aus Lecithin, Sphingolipiden und Galaktolipiden bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

2. Mikroemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Komponente zum Einstellen der Polarität der polaren Phase um eine oder mehrere der folgenden Verbindungen

a) Polyethylenglykol, d. h. Polyethylenglykol 200, Polyethylenglykol 300 oder Polyethylenglykol 400; Propylenglykol; Glykofurol; Glycerin; oder eine oder mehrere der folgenden Verbindungen

b) Sorbit; Mannit; Monosaccharide; Disaccharide; oder eine oder mehrere der folgenden Verbindungen

c) Dimethylacetamid; Solketal; Methylpyrrolidon; 1-Hydroxyethyl-2-pyrrolidon oder Hydroxyethyllactamid

handelt.

3. Mikroemulsion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Komponente zum Einstellen der Polarität der polaren Phase um eine oder mehrere der folgenden Verbindungen

a) Polyethylenglykol; Propylenglykol; Glykofurol; Glycerin; oder eine oder mehrere der folgenden Verbindungen

b) Sorbit; Mannit; Monosaccharide oder Disaccharide

handelt.

4. Mikroemulsion nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Komponente zum Einstellen der Polarität der polaren Phase um Polyethylenglykol 400 handelt.

5. Mikroemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Mittel zum Einstellen von isotonen Bedingungen um eine Lösung von NaCl oder Glycerin handelt.

6. Mikroemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Oberflächenfilmmodifikator um Ethanol handelt.

7. Mikroemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem pharmazeutisch unbedenklichen Öl in der unpolaren Phase um ein Triglycerid, enthaltend Fettsäuren mit 4-18 Kohlenstoffatomen; einen Diester von Propylenglykol, enthaltend Fettsäuren mit 4-18 Kohlenstoffatomen; einen Monoester einer Fettsäure, enthaltend einen alkoholischen Teil, der 1-5 Kohlenstoffatome umfaßt, oder einen Fettsäureteil mit 8-22 Kohlenstoffatomen, oder Mischungen davon, handelt.

8. Mikroemulsion nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem pharmazeutisch unbedenklichen Öl in der unpolaren Phase um ein Triglycerid, enthaltend wenigstens 70% Fettsäuren mit 8-10 Kohlenstoffatomen; einen Diester von Propylenglykol, enthaltend wenigstens 70% Fettsäuren mit 8-10 Kohlenstoffatomen; einen Monoester wie Isopropylmyristat, Isopropylpalmitat oder Ethyloleat, oder Mischungen davon handelt.

9. Mikroemulsion nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem pharmazeutisch unbedenklichen Öl in der unpolaren Phase um ein Triglycerid, enthaltend wenigstens 70% Fettsäuren mit 8-10 Kohlenstoffatomen; Isopropylmyristat, oder Mischungen davon handelt.

10. Mikroemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem hydrophoben Tensid um gereinigtes Sojabohnenlecithin, enthaltend wenigstens 90% Phosphatidylcholin, handelt.

11. Mikroemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem hydrophilen Tensid um ethoxyliertes Rizinusöl; ethoxylierte Fettsäureester; Saccharosefettsäureester; Mono-, Di- und Triester von Sorbit oder Sorbitan und Polyethylenderivaten davon; Alkylglucoside oder Alkylpolyglucoside; ethoxylierte Monohydroxystearinsäure; Gallensalze oder Mischungen davon handelt.

12. Mikroemulsion nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem hydrophilen Tensid um Polyethylenglykol(15)-12-hydroxystearat, Alkylmaltosid, Gallensalze oder Mischungen davon handelt.

13. Mikroemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Tensid 4-12 Gew.-% der gesamten Mikroemulsion beträgt.

14. Mikroemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine Öl-in-Wasser-Mikroemulsion handelt.

15. Mikroemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Wirkstoff um ein Arzneimittel handelt.

16. Mikroemulsion nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Wirkstoff um einen Protonenpumpenhemmer, einen Kalziumkanalblocker, einen Betablocker, ein Anästhetikum, ein Steroid, ein Antioxidationsmittel, einen Renininhibitor, ein Alkaloid, ein Cytostatikum, ein Antikoagulans, ein lipidregulierendes Mittel, ein Antidepressivum, ein Neuroleptikum, ein immunsuppressives Mittel, einen Immunmodulator, ein Antibiotikum oder ein entzündungshemmendes Mittel handelt.

17. Verfahren zur Herstellung einer Mikroemulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Komponenten miteinander in beliebiger Reihenfolge mischt und die Mischung typischerweise ein bis zwei Tage äquilibrieren läßt, wobei man den Äquilibrierungsvorgang durch leichtes Erwärmen der Mischung auf etwa 40ºC und Rühren bzw. Schütteln der Mischung in regelmäßigen Abständen verkürzen kann.

18. Verwendung einer Mikroemulsion nach einem der Ansprüche 1-16 bei der Herstellung eines Präparats zur Verabreichung einer wirksamen Menge eines oder mehrerer Wirkstoffe an einen Wirt, der solcher Wirkstoffe bedarf.

19. Verwendung einer Mikroemulsion nach Anspruch 18 bei der Herstellung eines Präparats zur parenteralen Verabreichung einer wirksamen Menge eines oder mehrerer Wirkstoffe an einen Wirt, der solcher Wirkstoffe bedarf.

20. Verwendung einer Mikroemulsion nach Anspruch 18 bei der Herstellung eines Präparats zur oralen Verabreichung einer wirksamen Menge eines oder mehrerer Wirkstoffe an einen Wirt, der solcher Wirkstoffe bedarf.

21. Verwendung einer Mikroemulsion nach Anspruch 18 bei der Herstellung eines Präparats zur transdermalen Verabreichung einer wirksamen Menge eines oder mehrerer Wirkstoffe an einen Wirt, der solcher Wirkstoffe bedarf.