DE3613409A1 - Osmotische abgabevorrichtung - Google Patents
Osmotische abgabevorrichtungInfo
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Description
WUESTHOFF - v. PECHMANN - BEHRENS - GOETZ ' -pa· »««·· »"-5* »««-hoff
• 3 ' D-8000 MÜNCHEN 90
IA-6O 240 SCHWEIGERSTRASSE 2
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V
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Die Erfindung betrifft eine osmotische Abgabevorrichtung zur Freisetzung
einer Wirkstoffzubereitung. Insbesondere betrifft sie
eine osmotische Vorrichtung, umfassend eine Kammer, die 1. eine Wirkstoffzubereitung und 2. ein expandierbares Hydrogel
enthält, zur Abgabe des Wirkstoffs aus der Kammer, umfassend Mittel, um den während der Herstellung der osmotischen
Vorrichtung gebildeten Durchgang zu verschließen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der osmotischen
Vorrichtung.
\y Osmotische Vorrichtungen zur Freisetzung einer Wirkstoffzubereitung
einschließlich eines Arzneimittels an eine Anwendungsumgebung sind z.B. aus den üS-PSen 3 845 770 und
3 916 899 bekannt. Die in diesen Patentschriften beschriebenen
osmotischen Vorrichtungen umfassen eine semipermeable Wand, die eine eine Wirkstoffzubereitung einschließlich einer
Arzneimittelzubereitung enthaltende Kammer umgibt und bildet. Die semipermeable Wand ist für eine äußere, in der Anwendung
sumgesbung vorhandene Flüssigkeit durchlässig und im wesentlichen undurchlässig für eine Wirkstoffzubereitung. Ein
osmotischer Durchgang erstreckt sich durch die Wand zur Frei"
Setzung der Wirkstoffzubereitung aus der osmotischen Vorrichtung. Diese bekannten Vorrichtungen setzen die Wirkstoff-Zubereitung
frei, indem sie Flüssigkeit durch die semipermeable Wand in die Kammer saugen, wobei in der Kammer eine
die Wirkstoffzubereitung enthaltende wäßrige Lösung entsteht,
die durch den Durchgang aus der osmotischen Vorrichtung abgegeben wird. Die äußere Flüssigkeit wird
durch die semipermeable Wand in die Kammer eingesaugt, um ein osmotisches Gleichgewicht herzustellen mit einer
Geschwindigkeit, die bestimmt wird durch die Durchlässigkeit der semipermeablen Wand und den osmotischen Druckgradienten
über die Wand. Diese Vorrichtungen sind außerordentlich wirksam zur Abgabe einer Wirkstoffzubereitung,
die in der Flüssigkeit löslich ist und einen osmotischen Druckgradienten über die semipermeable Wand gegenüber der
äußeren Flüssigkeit erzeugt. Diese osmotischen Vorrichtungen sind auch außerordentlich geeignet zur Abgabe einer Wirkstoff
zubereitung, die eine begrenzte Löslichkeit in der äußeren Flüssigkeit besitzt und mit einem osmotisch wirksamen
Mittel vermischt ist, das in der Flüssigkeit löslich ist und einen osmotischen Druckgradienten über die semipermeable
Wand gegenüber der Flüssigkeit erzeugt. Die Wirkstoffzubereitung wird in diese osmotischen Vorrichtungen während der
Herstellung vor der Bildung der semipermeablen Wand um die Kammer eingebracht. Diese bekannten osmotischen Vorrichtungen
arbeiten erfolgreich zur Abgabe einer Wirkstoffzubereitung
einschließlich einer Arzneimittelzubereitung an eine Anwendungsumgebung.
Eine bedeutende Verbesserung von osmotischen Abgabevorrichtungen ist in der US-PS 4 327 725 beschrieben. In dieser
Druckschrift wird die Abgabekinetik einer osmotischen Vorrichtung verbessert zur Abgabe von Wirkstoffen mit unterschiedlichen
Löslichkeiten in wäßrigen Filmen, die schwierig abzugeben sind, wie sehr gut löslich oder unlöslich in
der Flüssigkeit. Für diese Wirkstoffe wird die Abgabekinetik verbessert, indem in die Kammer ein expandierbares Teil eingefügt
wird, das die Wirkstoffzubereitung durch den Durchgang
der Vorrichtung preßt. Das expandierbare treibende Teil besteht aus einem im Wasser expandierbaren bzw. quellfähigen
Hydrogel, das in die Kammer eingesaugte Flüssigkeit absorbiert und sich von einem Ruhezustand zu einem expandierten
Zustand ausdehnt. Das Hydrogel steht mit der Wirkstoffzubereitung in Berührung und ist von dem Durchgang entfernt angeordnet.
Da das Hydrogel Flüssigkeit absorbiert, nimmt sein Volumen zu, was dazu führt, daß es eine Kraft auf die Wirkstoff
zubereitung ausübt und dadurch die Wirkstoffzubereitung über die Zeit durch den Durchgang hindurchdrückt.
Der osmotische Durchgang in der oben beschriebenen osmotischen Vorrichtung wird mit Hilfe eines Laserstrahls durch
die semipermeable Wand gebohrt, um eine farbstoffreie Wirkstoff
zubereitung mit dem Äußeren der osmotischen Vorrichtung zu verbinden. Die osmotische Vorrichtung wird an dieser vorbestimmten
Stelle mit Hilfe eines Laserstrahls gebohrt, indem die osmotische Vorrichtung so eingerichtet wird, daß
der Laserstrahl den Durchgang nur an dieser Stelle erzeugt. Diese Orientierung wird möglich gemacht durch Zusatz eines
Farbstoffs zu dem expandierbaren Hydrogel und anschließendes Abtasten des Äußeren der osmotischen Vorrichtung, um einen
Untersphied im Farbton zwischen der farbstoffreien Wirkstoff
zubereitung und dem farb.stoffhaltigen Hydrogel festzustellen.
Das Vorhandensein des Farbstoffs verleiht dem expandierbaren Hydrogel einen Farbton, der durch die durchscheinende
semipermeable Wand hindurch dunkler erscheint.
Das oben beschriebene bekannte Verfahren ist deutlich geeignet, wenn ein geeichter osmotischer Durchgang mit Hilfe
eines Laserstrahls gebohrt werden soll, obwohl es die Anwendung eines hellen Mittels, die visuelle Beobachtung oder optische
Abtastung zur Einstellung der osmotischen Vorrichtung erfordert. Für den Fachmann auf dem Gebiet der Abgabetechnik
von Wirkstoffen ist es klar, daß eine osmotische Vorrichtung, die keine derartige Orientierung oder ein solches
Mittel oder solche Abtastverfahren erfordert, wie bei
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.ζ. 3813409
den bekannten Vorrichtungen, einen Fortschritt bedeuten würde und eine unvorhergesehene Verbesserung auf dem Gebiet
der Abgabetechnik von Wirkstoffen.
Es ist daher Gegenstand der Erfindung, eine neue osmotische Abgabevorrichtung zu entwickeln, die leichter hergestellt
werden kann, ohne daß die bisher erforderliche Orientierung notwendig ist, und die einen osmotischen Durchgang und einen
selbstschließenden Durchgang umfaßt. Diese Vorrichtung umfaßt eine Kammer, in der Mittel zum Verschließen eines während
der Herstellung der osmotischen Vorrichtung gebildeten Durchgangs enthalten sind. In einer Kammer der Vorrichtung
ist eine Wirkstoffzubereitung und ein expandierbares treibendes Teil enthalten, bestehend aus einer Schicht eines
Hydrogels, mit dessen Hilfe ein darin gebildeter Durchgang verschlossen werden kann. Die Wirkstoffzubereitung kann in
einer wäßrigen Flüssigkeit unlöslich bis sehr gut löslich sein. Das Hydrogel übt beim Quellen eine Kraft auf die Wirkstoffzubereitung
aus und verringert deren Volumen und hält dadurch die Zubereitung in einem gesättigten Zustand während
der Abgabe aus der osmotischen Vorrichtung. Die Kammer der Vorrichtung wird von einer zumindest teilweise semipermeablen
Wand umgeben. Das treibende Teil besteht im wesentlichen aus einem Hydrogel und Mitteln, die auf thermische Energie unter
Bildung eines Films ansprechen und den Durchgang abdichten. In der mit der Wirkstoffzubereitung bzw. Wirkstoffschicht
in Verbindung stehenden Wand befindet sich ein offener Durchgang und in der mit der Hydrogelschicht in Verbindung
stehenden Wand ein verschlossener Durchgang. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann ein vollständiges therapeutisches
Verabreichungsschema erzielt werden, wobei die Wirkstoffe mit gesteuerter Geschwindigkeit kontinuierlich an
einen Warmblüter über einen bestimmten Zeitraum abgegeben werden können.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vorrichtung.
In den beiliegenden Zeichnungen, die nicht maßstabsgetreu sind und nur verschiedene Ausführungsformen nach der Erfindung
beispielhaft angeben, ist:
Fig.! eine Ansicht einer osmotischen Abgabevorrichtung, die vorgesehen und geeignet ist zur oralen Verabreichung einer Wirkstoffzubereitung an den Gastrointestinaltrakt ;
Fig.! eine Ansicht einer osmotischen Abgabevorrichtung, die vorgesehen und geeignet ist zur oralen Verabreichung einer Wirkstoffzubereitung an den Gastrointestinaltrakt ;
Fig.2 eine aufgeschnittene Ansicht der osmotischen Abgabevorrichtung
der Fig.l, wobei Fig.2 die innere und äußere Struktur der osmotischen Abgabevorrichtung
zeigt;
Fig.3 eine aufgeschnittene Ansicht der osmotischen Abgabevorrichtung
nach den Fig.l und 2, wobei Fig.3 einen offenen osmotischen Durchgang und einen geschlossenen
osmotischen Durchgang in der Wand der osmotischen Vorrichtung zeigt.
Im einzelnen zeigt in den Figuren, die Beispiele für verschiedene osmotische Abgabevorrichtungen nach der Erfindung
sind, Fig.l eine osmotische Vorrichtung 10, umfassend einen
Hauptteil (Körper) 11 mit einer Wand 12, die eine in Fig.l
nicht zu sehende Kammer umgibt.
In Fig.2 ist die osmotische Abgabevorrichtung 10 aufgeschnitten
dargestellt. Die osmotische Vorrichtung 10 umfaßt einen Hauptteil 11, eine Wand 12 und eine innere Kammer 13.
Die Wand 12 besteht aus einer Polymermasse, die für eine
äußere, in der Anwendungsumgebung vorhandene Flüssigkeit durchlässig und für eine Wirkstoffzubereitung, ein osmotisches
Mittel und ein osmotisches Polymer im wesentlichen undurchlässig ist. Das die Wand 12 bildende semipermeable Polymer
ist nicht-toxisch und behält seine physikalische und chemische Integrität während der Abgabezeit der osmotischen
Vorrichtung 10 bei.
Die innere Kammer 13 der osmotischen Vorrichtung 10 umfaßt
eine Schicht aus einer Wirkstoffzubereitung 14, wie
eine durch Punkte angegebene Arzneimittelzubereitung. Die WirkstoffZubereitung 14 kann in einer durch Striche angegebenen
wäßrigen Flüssigkeit 15, die in die innere Kammer 13
eingesaugt wird, unlöslich bis sehr gut löslich sein. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Kammer 13 eine Schicht
des Wirkstoffs 14 enthalten, der eine begrenzte Löslichkeit
in der Flüssigkeit 15 aufweist und einen osmotischen Druckgradienten
gegenüber der äußeren Flüssigkeit über die Wand ergibt. Wenn die Wirkstoffzubereitung 14 eine begrenzte Löslichkeit
hat, kann sie mit einem osmotischen Mittel oder einem osmotischen Polymer vermischt sein, das in der äußeren
Flüssigkeit löslich ist und einen osmotischen Druckgradienten über die Wand 12 gegenüber der in der Anwendungsumgebung
vorhandenen äußeren Flüssigkeit erzeugt.
In der Kammer 13 ist ferner eine Schicht aus einer expandierbaren
treibenden Masse enthalten, umfassend ein durch Wellenlinien angegebenes Hydrogel 16 und ein durch Kreise
angegebenes Mittel 17 zur Abdichtung eines bei der Herstellung
der osmotischen Vorrichtung 10 entstehenden Durchgangs.
Das Hydrogel 16 ist ein hydrophiles, in Wasser unlösliches
Polymer, das gegebenenfalls leicht vernetzt ist. Das Hydrogel 16 besitzt osmotische Eigenschaften, wie die Fähigkeit,
eine äußere Flüssigkeit einzusaugen und einen osmotischen Druckgradienten über die semipermeable Wand 12 gegenüber
der äußeren Flüssigkeit zu erzeugen. Das Hydrogel 16 absorbiert
in die Kammer 13 eingesogene Flüssigkeit und quillt oder dehnt sich aus bis zu einem gewissen Gleichgewichtszustand.
Im Gleichgewicht ist der osmotische Druck des Hydrogels 16 etwa gleich dem Quelldruck des Hydrogels, und der
osmotische Druck des Hydrogel(netzwerk)s 16 ist die treibende
Kraft des expandierenden Teils 16. Das Hydrogel 16 ist in
innigem Kontakt mit dem Wirkstoff 14, und an der Grenzfläche
übt es direkt eine Kraft auf die Wirkstoffzubereitung
aus. Diese preßt die Wirkstoffzubereitung während der Anwendung der osmotischen Vorrichtung 10 aus dieser heraus.
Das in Fig.2 durch Kreise angegebene Mittel 17 ist vorhanden,
um einen während der Herstellung der osmotischen Vorrichtung 10 entstehenden Durchgang abzudichten oder zu verschließen.
Das Mittel 17 besteht aus einem Material, das die Fähigkeit besitzt zu fließen und einen Film zu bilden
oder unter dem Einfluß von Laserenergie einen Durchgang zu verschließen. Das heißt, während der Herstellung der osmotischen
Vorrichtung 10, wie sie in Fig.3 angegeben ist, wird
mit Hilfe eines Laserstrahls ein erster und offener Durchgang 18 durch die semipermeable Wand gebohrt, die das Äußere
der Vorrichtung 10 mit der Kammer 13 verbindet, um den Wirkstoff
14 an die Anwendungsumgebung abzugeben. Während der Herstellung der osmotischen Vorrichtung 10 wird auch ein
zweiter Durchgang 19 mit Hilfe eines Laserstrahls durch die
semipermeable Wand 12 gebohrt. Der Durchgang 19 wird auf der
dem Durchgang 18 gegenüberliegenden Seite der osmotischen
Vorrichtung 10 gebohrt. Der Durchgang 19 wird gebohrt durch
Umdrehen der osmotischen Vorrichtung 10. Gegebenenfalls kann
auch zuerst der Durchgang 19 und anschließend der Durchgang
gebohrt werden oder die Durchgänge 18 und 19 können gleichzeitig
gebohrt werden, wenn die Vorrichtung in einer Stellung gehalten wird. Laser mit Photodetektoren zur Orientierung
einer Vorrichtung und anschließendes Laserbohren eines Durchgangs sind aus der US-PS 4 063 064 und US-PS 4 088 864
bekannt. Während der Herstellung des Durchgangs 19 verschließt
das Mittel 17 den Durchgang 19 selbständig. Das
Mittel 17 besteht aus einem Material, das die Fähigkeit besitzt
zu fließen und einen Film zu bilden oder unter dem Einfluß der Laserenergie einen Durchgang zu verschließen.
Das Mittel 17 schmilzt bei einer thermischen Laserenergie
von etwa 500 bis 7000C, wird weich und bildet einen Film 20.
Der Film 20 stellt ein selbsttätiges Dichtungsmittel dar,
das sich zum Verschließen über den Durchgang 19 legt oder in
diesem einen Pfropfen bildet, wodurch der Durchgang geschlossen wird. Die osmotische Vorrichtung 10, die, wie angegeben,
hergestellt worden ist, gibt eine Wirkstoffzubereitung 14 osmotisch und hydrodynamisch über den Durchgang 18
an die Anwendungsumgebung einschließlich eine biologische Anwendungsumgebung4ab.
Die Fig.l bis 3 zeigen eine bevorzugte Ausfuhrungsform einer
osmotischen Vorrichtung 10. Bei dieser Ausführungsform ist
die Vorrichtung 10 zur oralen Verabreichung, d.h. zur Freisetzung
eines lokal wirksamen Arzneimittels oder eines systemisch wirksamen Arzneimittels an den Gastrointestinaltrakt
hergestellt. Das orale System kann unterschiedliche Formen und Größen besitzen. Bei einer Form kann die Vorrichtung
10 gekrümmt, elliptisch oder rund sein, mit einem Durchmesser von 3,2 bis 14,3 mm (1/8 bis 9/16 inch), oder sie
kann die Form einer Kapsel mit einem Größenbereich von 000 bis 0 und von 1 bis 8 haben.
Während die Fig.! bis 3 Abgabevorrichtungen nach der Erfindung
zeigen, kann die Vorrichtung 10 selbstverständlich eine
Vielzahl von Formen und Größen aufweisen zur Abgabe eines Wirkstoffs einschließlich eines Arzneimittels an die Anwendungsumgebung.
Zum Beispiel können osmotische Vorrichtungen hergestellt werden als Buccaltabletten, Implantate, künstliche
Drüsen, zur zervikalen, intrauterinen oder nasalen Anwendung, in der Veterinärmedizin und für andere Zwecke.
Bei diesen Formen kann die Vorrichtung 10 so hergestellt
werden, daß sie geeignet ist zur Verabreichung eines Arzneimittels an verschiedene Tiere, warmblütige Säugetiere, Menschen,
Affen und Reptilien. Die Vorrichtung kann auch eine solche Form und Größe besitzen, daß sie geeignet ist zur Abgabe
von Wirkstoffen an Flüssigkeitsströme, Aquarien, auf Felder, in Fabriken, Reservoirs, Laboratorien, Gewächshäu-
sern, Transportmitteln, für Seefahrtzwecke, militärische
Zwecke, in Krankenhäusern, Veterinärkliniken, Heimen, in dei*
Landwirtschaft, in Zoos, in Krankenräumen, bei chemischen Reaktionen und anderen Anwendungsumgebungen.
Erfindungsgemäß hat es sich gezeigt, daß eine osmotische Abgabevorrichtung
10 hergestellt werden kann mit einer Wand 12
aus einem Material, das den Wirkstoff 14 einschließlich
einem Arzneimittel nicht nachteilig beeinflußt, und das ein osmotisches Mittel ein Hydrogel, ein Tier oder einen Wirt
nicht schädigt. Die Wand 12 besteht aus einer polymeren
Masse, die für den Durchgang einer äußeren wäßrigen Flüssigkeit, wie Wasser und biologische Flüssigkeiten, durchlässig
ist, während sie für den Durchgang des Wirkstoffs 14 einschließlich
eines Arzneimittels, osmotischen Mittels und ähnlichem im wesentlichen undurchlässig ist. Die selektivsemipermeablen
Materialien, die die Wand 12 bilden, sind auch in Flüssigkeiten undurchlässig und werden nicht abgebaut
und behalten dadurch ihre physikalische und chemische Integrität während der Anwendung der osmotischen Vorrichtung
in der Anwendungsumgebung bei.
Typische Materialien zur Herstellung der Wand 12 umfassen
semipermeable Polymere, die als Membranen für die Osmose und umgekehrte Osmose bekannt sind. Diese Materialien umfassen
Cellulose-ester, Cellulose-ether, Cellulose-ester-ether,
Cellulose-acylat, Cellulose-diacylat, Cellulose-triacylat,
Cellulose-acetat, Cellulose-diacetat, Cellulose-triacetat, Agar-acetat, Amylose-triacetat, ß-Glucan-acetat, Celluloseacetaldehyd-dimethyl-acetat,
Cellulose-acetat-ethy1-carbamat,
Cellulose-acetat-methyl-carbamat, Cellulose-acetat-succinat,
Cellulose-acetat-dimethy1-aminoacetat, Cellulose-acetatethyl-carbamat,
Cellulose-acetat-chloracetat, Cellulosedipalmat, Cellulose-dioctanoat, Cellulose-dicaprylat,
Cellulose-dipentanylat, Cellulose-acetat-valerat, Cellulose-
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acetat-succinat, Cellulose-propionat-succinat, Celluloseacetat-p-toluol-sulfonat,
Cellulose-acetat-butyrat, vernetzte selektiv-semipermeable Polymere, die erhalten worden
sind durch gemeinsame Ausfällung eines Polyanions und eines Polykations, wie in den US-PSen 3 173 876, 3 276 586,
3 541 005, 3 541 006 und 3 546 142 angegeben ist; semipermeable Polymere, wie in der US-PS 3 133 132 angegeben;
leicht vernetzte semipermeable Polystyrolderivate, vernetztes semipermeables Poly(natrium-styrol-sulfonat), semipermeables
Poly(vinylbenzy1trimethylammonium-chlorid),
Cellulose-acetat mit einem Substitutionsgrad von bis zu 1 und einem Acetylgehalt von bis zu 21 %, Cellulose-diacetat
mit einem Substitutionsgrad von 1 bis 2 und einem Acetylgehalt von 21 bis 35 %, Cellulosetriacetat mit einem Substitutionsgrad
von 2 bis 3 und einem Acetylgehalt von 35 bis 44,8 %, wie in der US-PS 4 160 020 angegeben. Allgemein
besitzen semipermeable Materialien, wie sie geeignet sind zur Herstellung der Wand 12, eine Flüssigkeitsdurchlässigkeit
von 1 0~ bis 1 0~ (cm3-24,4 μΐη/cm2 -h*bar),angegeben
pro bar hydrostatische oder osmotische Druckdifferenz über die semipermeable Wand 12.
Der Ausdruck Wirkstoffzubereitung und Arzneimittelzubereitung,
wie er hier verwendet wird, bezeichnet einen Wirkstoff bzw. ein Arzneimittel allein ebenso wie ein Mittel, umfassend
einen Wirkstoff und ein osmotisches Mittel. In der Beschreibung und den Ansprüchen umfaßt der Ausdruck Arzneimittel
irgendeine physiologisch oder pharmakologisch wirksame Substanz, die eine lokale oder systemische Wirkung bei Tieren
einschließlich warmblütigen Säugetieren, Menschen und Primaten, Fischen, Reptilien, landwirtschaftlichen, Sport-
und Zootieren hervorruft. Der Ausdruck "physiologisch", wie er hier verwendet wird, bezeichnet die Verabreichung eines
Arzneimittels zur Erzeugung normaler Gehalte und Funktionen. Der Ausdruck "pharmakologisch" bezeichnet Veränderungen als
Reaktion auf die Menge eines an den Wirt verabreichten Arzneimittels
(Stedman's Medical Dictionary, 1966, Williams and
Wilkins, Baltimore, MD). Der Wirkstoff, der abgegeben werden kann, umfaßt anorganische und organische Arzneimittel
ohne Begrenzung, z.B. Arzneimittel, die auf das zentrale Nervensystem wirken, Depressiva bzw. dämpfende Mittel,
Hypnotika (Schlafmittel), Sedativa, psychische Anregungsmittel, Tranquilizer, Antikrampfmittel, Muskelrelaxantien,
Anti-Parkinson-Mittel, Analgetika, entzündungshemmende Mittel, Lokalanästhetika, muskelzusammenziehende Mittel, Antimikrobenmittel,
Antimalariamittel, hormoneile Mittel, Contraceptive, Sympathomimetika, Diuretika, Antiparasitenmittel,
Neoplastika (Antitumormittel), Hypoglycämika, Opthalmika, Elektrolyte, diagnostische Mittel und kardiovaskuläre Arzneimittel
. Die Menge an Wirkstoffzubereitung 14 in der Kammer
1 3 beträgt allgemein etwa 10 ng bis 350 mg oder darüber.
Beispielhafte Arzneimittel, die in die Vorrichtung eingebaut und von der osmotischen Vorrichtung abgegeben werden können,
sind u.a. Prochlorperazin-edisylat, Prochlorperazinmaleat;,
Prazosin-hydrochlorid, Clonidin-hydrochlorid,
Hydralazin-hydrochlorid, Dextromethorpan-hydrobromin,
Dextroamphetamin-phosphat, Diethylpropion-hydrochlorid,
Isoxsuprin-hydrochlorid, Ambenonium-chlorid, Phenoxybenzamin-hydrochlorid,
Phentolamin-hydrochlorid, Guanethidinsulfat, Clidinium-bromid, Blycopyrrolat, Homatropin-methylbromid,
Hyoscyamin-hydrobromid, Mepenzolat-bromid, Methscopolamin-bromid,
Baiofen und ähnliche. Diese Arzneimittel und ihre tägliche Dosis sind bekannt z.B. aus Pharmaceutical
Sciences von Remington, 16.Aufl., 1980, Mack Publishing
Company, Easton, PA.
Das Arzneimittel kann in verschiedenen Formen vorliegen, wie als ungeladene Moleküle, Molekularkomplexe, pharmakologisch
annehmbare Salze, wie das Hydrochlorid, Hydrobromid, Sulfat, Laurylat, Palmitat, Phosphat, Nitrit, Boraty"Acetat;'Maleat,
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Tartrat, Oleat und Salicylat. Bei sauren Arzneimitteln können
Salze von Metallen, Aminen oder organischen Kationen, z.B. quaternäre Ammoniumsalze, angewandt werden. Derivate
von Arzneimitteln, wie Ester, Ether und Amide, können ebenfalls angewandt werden. Ferner kann ein Arzneimittel, das in
Wasser unlöslich ist, in einer Form angewandt werden, die ein wasserlösliches Derivat davon ist, um als löslicher
Stoff zu dienen, und bei der Freisetzung aus der Vorrichtung kann dieses Derivat durch Enzyme umgewandelt, durch den
pH-Wert des Körpers oder andere metabolische Prozesse hydrolysiert und so wieder zu der ursprünglichen biologisch wirksamen
Form rückverwandelt werden.
Als osmotisches Mittel, das in der Vorrichtung 10 enthalten
ist, können erfindungsgemäß osmotisch wirksame Verbindungen verwendet werden, die in der Flüssigkeit, die in der Vorrichtung
eindringt, löslich sind und einen osmotischen Druckgradienten über die semipermeable Wand gegenüber der
äußeren Flüssigkeit erzeugen. Osmotisch wirksame Mittel, die für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignet sind, sind u.a.
Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid, Natriumchlorid, Lithiumchlorid,
Kaliumsulfat, Natriumcarbonat, Natriumsulfit, Lithiumsulfat, Kaliumchlorid, Natriumsulfat, d-Mannit, Harnstoff,
Insitol, Raffinose, Glucose, deren Gemische und ähnliches. Das osmotische Mittel ist üblicherweise im Überschuß
vorhanden, und es kann in einer beliebigen physikalischen Form, wie als Teilchen, Pulver, Granulat und ähnliches
vorliegen. Der osmotische Druck in bar. der geeigneten osmotischen Mittel ist größer als null und beträgt im allgemeinen
mehr als 0 bis 500 bar oder darüber. Die osmotisch wirksamen Verbindungen sind aus den üS-PSen 4 177 256 und
4 449 983 bekannt.
Die für die erfindungsgemäßen Zwecke geeigneten Hydrogele
sind die expandierbaren treibenden quellfähigen hydrophilen
Polymere, wie sie als Osmopolymere bekannt sind. Die quellfähigen hydrophilen Polymere sind nicht vernetzt oder vorzugsweise
leicht vernetzt, wobei die Vernetzungen durch kovalente oder ionische Bindungen hervorgerufen werden, die
mit Wasser und wäßrigen biologischen Flüssigkeiten in Wechselwirkungen treten und bis zu einem gewissen Gleichgewichtszustand
quellen oder sich expandieren. Die Hydrogele besitzen die Fähigkeit, in Wasser zu quellen und einen beträchtlichen
Anteil Wasser in ihrer Struktur festzuhalten und sich, wenn sie vernetzt sind, nicht in Wasser zu lösen.
Die.Hydrogele können pflanzlichen und tierischen Ursprungs sein sowie Hydrogele, die hergestellt worden sind durch
Modifizieren natürlich vorkommender Strukturen oder synthetischer polymerer Hydrogele. Die Polymere quellen oder dehnen
sich in sehr hohem Maße aus und zeigen üblicherweise eine 2- bis 50-fache Volumenzunahme. Hydrophile polymere
Materialien für die erfindungsgemäßen Zwecke umfassen
Poly(hydroxyalkyl-methacrylat), Poly(N-vinyl-2-pyrrolidon),
anionische und kationische Hydrogele, Polyelektrolyt-Komplexe, Poly(vinylalkohol) mit einem niedrigen Acetatgehalt und vernetzt
mit Glyoxyl, Formaldehyd oder Glutaraldehyd, Methyl^
cellulose vernetzt mit Dialdehyd, ein Gemisch aus vernetztem
Agar und Carboxymethylcellulose, ein wasserunlösliches, in Wasser quellfähiges Copolymer, das erzeugt worden ist
durch Bildung einer Dispersion eines feinteiligen Copolymers aus Maleinsäureanhydrid und Styrol, Ethylen, Propylen,
Butylen oder Isobutylen, vernetzt mit 0,001 bis etwa 0,5 mol
eines mehrfach ungesättigten Vernetzungsmittels pro mol Maleinsäureanhydrid in dem Copolymer, in Wasser quellfähige
Polymere von N-Vinyl-lactamen, vernetzte Polyethylen-oxide
und ähnliches.
Andere Hydrogele sind z.B. solche mit einer Vernetzung von 0,05 bis 60 %, hydrophile Hydrogele, die bekannt sind als
Carbopol saures Carboxypolymer, Cyanamer Polyacrylamide,
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vernetzte, in Wasser quellfähige Indenmaleinsäureanhydridpolymere,
Good-rite^ Polyacrylsäure, Polyethylenoxid, mit Stärke gepfropfte Copolymere, Aqua-Keeps Acrylatpolymer,
mit Diester vernetztes Polyglucan und ähnliches. Die Hydrogele sind bekannt aus den US-PSen 3 865 108, 4 022 173 und
4 207 893 und aus Handbook of Common Polymers von Scott und Roff, The Chemical Rubber Company, Cleveland, OH.
Der Ausdruck "Mittel zur Bildung eines Films oder zum
Selbstabdichten eines Durchgangs", wie er zur Bezeichnung des Mittels 16 verwendet wird, bezeichnet allgemein ein
filmbildendes Material oder ein einen Durchgang verschließendes Material, das bei Raumtemperatur von 18 bis 24°C fest
ist, unter dem Einfluß von Laserenergie leicht schmilzt oder fließt und sich dann beim Abkühlen auf Raumtemperatur verfestigt.
Mittel 16 für die erfindungsgemäßen Zwecke umfassen
Wachse. Der Ausdruck "Wachs" bezeichnet allgemein einen Ester einer hochmolekularen Fettsäure mit einem hochmolekularen
Alkohol. Die für die erfindungsgemäßen Zwecke geeigneten Wachse zeigen einen Schmelzpunkt oder Verfestigungspunkt von etwa 30 bis 1100C und werden ausgewählt aus der
Gruppe, bestehend aus mineralischen, pflanzlichen, tierischen und synthetischen Wachsen. Typische Wachse werden beispielsweise
ausgewählt aus der Gruppe Paraffinwachs, wie hartes Paraffinwachs und weiches Paraffinwachs, Montanwachs,
Hoechstwachs, Ozokerit, Carnauba-, Palm? Myricyl-, Cerotal·?
Bienenwachs einschließlich gelbem und weißem Bienenwachs, Spermazit, Zeresin, Fischer-Tropsch" GamaT Japan7 Myrtenwachs,
ürikuriwachs, Exparto, Flachs, Zuckerrohr, Wolle, Acrowachs, Castor, Opal und ähnliches. Wachse sind bekannt
aus Hackh's Chemical Dictionary, 4.Aufl., 1969, McGraw-Hill
Co., New York und Handbook of Chemistry, Lange, 12.Aufl.,
Tabelle 709, 1979, McGraw-Hill Co., San Francisco. Das Mittel 16 kann auch ein Polymer sein mit einem Schmelzpunkt
unter 2000C, üblicherweise im Bereich von 50 bis 2000C. Typische
Polymere sind ausgewählt aus der Gruppe Poly(ethylen)
Fp 137°C, Poly(acrylsäure-allyl-ester) Fp 900C,
PoIy(I,4-B-D-glucose-tricaprylat) Fp 116°C, 1,4-PoIy(1,3-butadien-1
-methoxy) Fp 1180C, 1,4-PoIy(I,3-Butadien-2-methylacetoxy)
Fp 135°C, Poly(milchsäure) Fp 122°C, Poly(acrylsäure-sek.-butylester)
Fp 1300C, Poly(acrylsäure-isopropylester)
Fp 1620C, Poly(methylvinylether) Fp 144°C,
Poly(tetramethylen-isophthalat) Fp 1520C, 1,2-Poly(1,3-butadien-4,4-dimethyl),
Fp 167°C, Poly(vinylmethyl-keton) Fp 1700C, Poly(3-hydroxy-buttersäure) Fp 176°C, Poly(methacrylsäure-methylester)
Fp 1600C, Poly(3-aminopropionsäure-2,2-dimethyl-l)
Fp 189°C und ähnliche. Polymere, die für die erfindungslgemäßen Zwecke geeignet sind, sind auch Vinylpolymere
mit Schmelzpunkten innerhalb des angegebenen Temperaturbereichs, Kondensationspolymere und ähnliche. Die Polymere
sind bekannt aus Polymer Handbook von Brandrup und Immergut, 1975, Wiley-Interscience, New York und Handbook of
Common Polymers von Scott und Roff, 1976, CRC Press, Cleveland, OH. ί
Der Einsaugdruck eines Osmopolymers kann folgendermaßen bestimmt,
werden. Auf eine
runde Scheibe mit 0 1,27 cm.die mit einem Stempel aus korrosionsbeständigem
Stahl mit 0 1,27 cm versehen war, wurde eine bekannte Menge Polymer aufgegeben, wobei die Stempel
an jedem Ende überstanden. Die Stempel und die Preßplatte wurden in eine Carverpresse mit Platten zwischen 93 und
1500C gegeben. Auf die Stempel wurde ein Druck von 6900
bis 10350 N/cm2 (10000 bis 15000 psi ) angelegt. Nach 10 bis
20 min langem Einwirken von Hitze und Druck wurde die elektrische Beheizung der Platten abgestellt und Leitungswasser
durch die Platten geleitet. Die erhaltenen Scheiben mit 0 1,27 cm wurden in eine mit 1,8 kg Gaccaridkernen beladene Luft·
verwirbelungs-vorrichtung gegeben und mit Celluloseacetat mit einem Acetylgehalt von 39,8 %, gelöst in 94/6 (Gewicht) CH2C12/CH_OH
unter Bildung einer 3 %igen (Gewicht) Lösung beschichtet.
Die beschichteten Systeme wurden über Nacht bei 45 °c getrocknet. Die beschichteten bzw. überzogenen Scheiben wurden
in Wasser von 370C getaucht und in bestimmten Zeitabständen
zur gravimetrischen Bestimmung des eingesaugten Wassers entfernt. Der Anfangseinsaugdruck wurde berechnet unter Anwendung
der Wasserübergangskonstantenfür Celluloseacetat
nach Normalisierung der Einsaugwerte für die Membranoberfläche und-dicke. Das bei dieser Bestimmung angewandte Polymer
war das Natriumderivat von Carbopol^934-Polymer, das
hergestellt worden war nach dem Verfahren von B. F. Goodrich Service Bulletin GC-36, "CarbopoJTWater-Soluble Resins,"
S. 5, B.F. Goodrich, Akron, Ohio.
Die Werte für die Gesamtgewichtszunahme y als Funktion der zeit t für die mit dem Celluloseacetat überzogene Scheibe
aus löslichem Polymer wurdenangewandt^ um die Gleichung der
Kurve y=c+bt+at2 die. durch solche. Punktä:.gentf?u-.bestirnten jriit Hilfe des Verfahrens
des kleinsten Fehlerquadrats.
Die Gewichtszunahme für das Na-Carbopol-934 wird folgendermaßen
durch folgende Gleichung angegeben: Die Gewichtszunahme ist 0,359 + 0,665t - 0,00106t2, wobei t die verstrichene
Zeit in min bedeutet. Die Geschwindigkeit des Wasserdurchgangs zu einer beliebigen Zeit ist gleich der Steigung der
Kurve, die angegeben wird durch die folgenden Gleichungen:
dy _ d(0,359 + 0,665t - 0,00106t2)
dt dt
dy _ 0,665 - 0,002 t
dt ~
60 240
yi■■■'■- -:.":-:"τ ■--.:■■■..-■
Um die Anfangsgeschwindigkeit des Wasserdurchtritts zu bestimmen, wird die Ableitung bei t=0 und dy/dt = 0,665 μΐ/min
berechnet, die gleich ist dem Koeffizienten b. Dann kann nach Normalisieren der Einsauggeschwindigkeit für die Zeit
den Oberflächenbereich und die Dicke der Membran und der Durchlässigkeitskonstanten der Membran für Wasser^K TT1 bestimmt
werden nach der folgenden Gleichung:
ν— - η Kcc; ,π /mir, ν /60 min. . 1 ml λ ,0,008 cm.
K μ - 0,665 μΐ/min x <_£ ) χ () ( }
-4
wobei K = 1,13 χ 10 cm2 /h ist. Der Ti -Wert für NaCl wurde
mit einem Hewlett-Packard Dampfdruckosmometer zu 34 5 atm
(349 bar) + 10 % bestimmt und der K-Wert für Celluloseacetat,
das in diesem Versuch angewandt wurde, wurde aus den NaCl-Einsaugwerten zu 2,1 χ 10~ cm2/h .atm (taari)
berechnet.
Beim Einsetzen dieser Werte in den berechneten Ausdruck K(TT)
(2,1 χ 10~7/cm2/h.atm (bar))-OT) = 1,13 χ 10~4 cm2/h erhält
man TT= 600 atm (bar)
60 240
i>ei t=0. Als Verfahren zur Bewertung der Wirksamkeit
eines Polymers in Beziehung auf die Dauer der treibenden Kraft nullter Ordnung wurde der Prozentsatz der Wasseraufnahme
ausgewählt(bevor die Werte für den Wasserdurchfluß
auf 90 % ihrer Anfangswerte absanken. Der Wert für die Anfangssteigung einer Geraden,die durch die Achse der % Gewichtszunahme
hindurchgeht, ist gleich dem Anfangswert von dy /dt berechnet zum Zeitpunkt t=0, wobei der y-Abschnitt
c (Abstand c auf der y-Achse) die lineare Quellungszeit definiert mit (dy/dt)0 = 0,665 und der y-Abschnitt=0,359
y=0-, 665t + 0,359 ergibt. Um zu bestimmen wann der Wert der Gesamtwasseraufnahme 90 % unter der anfänglichen Geschwindigkeit
liegt, wird die folgende Gleichung nach t aufgelöst,
-0,00106 t2 + 0,665 t + 0,359 n Q ,
0,665t + 0,359 : °'9' unCl
aufgelöst nach t,
-0,00106t2 + 0,00665t + 0,0359 = 0
_ -g,00665 t [(0,Q665)2 - 4 (-0, 001 06) ( 0, 0359 ) ] Ί
2(-0,00106)
/2
t = 62 min und die Gewichtszunahme ist -0,00106(62)2 +
(0,665) (62) -t- 0,359 = 38 μΐ mit einem Anfangsgewicht der
Probe =? 100 mg wodurch (ÄG/G) 9 χ 100 = 38 % wird.
Andere Methoden zur Untersuchung der Hydrogel-Lösungs-Grenzflache
umfassen die rheologische Analyse, viskometrische Analyse, Ellipsometrie, Kontaktwinkelmessungen, elektrokinetische
Bestimmungen, Infrarotspektroskopie, optische Mikroskopie, Grenzflächenmorphologie und mikroskopische
Untersuchung einer Vorrichtung während der Arbeit.
COPY
Die Löslichkeit einer Wirkstoffzubereitung einschließlich
eines Arzneimittels in der in die Kammer eintretenden Flüssigkeit kann nach bekannten Verfahren bestimmt werden. Ein Verfahre
besteht darin, daß man eine gesättigte Lösung, umfassend die
Flüssigkeit plus den Wirkstoff herstellt, wie bestimmt wird durch untersuchung der in einer bestimmten Menge der Flüssigkeit
vorhandenen Wirkstoffmenge. Eine einfache Vorrichtung zu diesem Zweck besteht in einem Reagensglas mittlerer
Größe, das aufrecht im Wasserbad bei konstanter Temperatur und Druck festgehalten wird und in dem sich die Flüssigkeit
und der Wirkstoff befinden und mit Hilfe einer sich drehenden Glasspirale gerührt werden. Nach einer bestimmten
Rührdauer wird ein Gewichtsanteil der Flüssigkeit untersucht und eine weitere Zeit lang gerührt. Wenn die Analyse
keine Zunahme des gelösten Mittels nach aufeinanderfolgenden Zeiträumen in Gegenwart von überschüssigem festem Wirkstoff
in der Flüssigkeit zeigt, ist die Lösung gesättigt und die Ergebnisse werden als Löslichkeit des Produktes in
der Flüssigkeit angesehen. Wenn das Mittel löslich ist, kann gegebenenfalls die zusätzliche osmotisch wirksame Verbindung
weggelassen werden. Wenn das Mittel bzw. der Wirkstoff eine begrenzte Löslichkeit in der Flüssigkeit besitzt,
kann eine osmotisch wirksame Verbindung in die Vorrichtung eingeführt werden. Zahlreiche andere Methoden sind bekannt,
um die Löslichkeit eines Stoffes in einer Flüssigkeit zu bestimmen. Typische Methoden, die angewandt werden zur
Messung der Löslichkeit sind chemische und elektrische Leitfähigkeitsmessungen.
Details der verschiedene Methoden zur Bestimmung von Löslichkeiten sind beschrieben in United
States Public Health Service Bulletin, Nr. 67 des Hygenic Laboratory; Encyclopedia of Science and Technology, Bd. 12,
S. 542 bis 556, 1971, McGraw-Hill, Inc. und Encycöpedia
Dictionary of Physics, Bd. 6, S. 547 bis 557, 1962:Pergamon
Press, Inc.
COPY ]
ORfGINAL INSPECTlD
60 240
Der Ausdruck "osmotischer Durchgang", wie er hier verwendet wird, bezeichnet einen mit Hilfe eines Laserstrahls gebohrten
Durchgang 18 durch die Wand 12. Der Ausdruck bezeichnet
auch einen mit Hilfe eines Laserstrahls durch die Wand 12
gebohrten Durchgang 19, der mit Hilfe des Mittels 20 abgedichtet
ist. Der osmotische Durchgang 18 geht durch die Wand 12 und verbindet die Kammer 13 zur Abgabe des Wirkstoffs
14 mit dem Äußeren der Vorrichtung. Der Laserstrahl bohrt beim Bohren des Durchgangs 19 durch die Wand 12 und
weitere 0,125 mm bis 0,256 mm, um das Mittel 17 zu aktivieren
zur Bildung des Verschlusses 20. Allgemein besitzt der Durchgang für die erfindungsgemäßen Zwecke einen maximalen
Querschnitt A, definiert durch die Gleichung:
L χ _QY_ χ J
~~F~ X t X DS
in der L die Länge des Durchgangs (Qv/t), die Freisetzungsgeschwindigkeit für den Wirkstoff D pro Zeiteinheit, D der
Diffusionskoeffizient des Wirkstoffs bzw. Mittels in der Freisetzungslösung, S die Löslichkeit des Wirkstoffs bzw.
Mittels in der Flüssigkeit ist und F einen Wert von etwa 2 bis 1000 besitzt. Der osmotische Durchgang besitzt eine
minimale Fläche A , definiert durch die Gleichung:
r LV R π η -, 1/2
C—— x 8 χ w J
in der L die Länge des Durchgangs, v/t das Volumen des pro Zeiteinheit freigesetzten Arzneimittels, η die Viskosität
der abzugebenden Lösung und ΔΡ die hydrostatische Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Kammer
ist und einen Wert bis zu 20 bar besitzt. Die Dimensionen des osmotischen Durchgangs sind angegeben in der US-PS
3 916 899. Laser mit Photodetektoren zum Bohren (des Durchgangs) sind in der US-PS 4 088 864 angegeben. Derartige
Laser sind erhältlich von Coherent Radiation of California und Photon Sources of Michigan.
Die osmotische Vorrichtung nach der Erfindung wird nach Standardverfahren hergestellt. Zum Beispiel werden bei einer
Ausführungsform der Wirkstoff und andere Bestandteile, die
in dem Bereich der Kammer, der an den Durchgang angrenzt, vorhanden sein können, zu einem Feststoff verpreßt, dessen
Dimensionen den inneren Dimensionen des Bereichs der Kammer entsprechen, den die Wirkstoffzubereitung einnimmt, oder der
Wirkstoff und die anderen Bestandteile und ein Lösungsmittel werden zu einem Feststoff oder einem halbfesten Produkt nach
üblichen Verfahren, wie in der Kugelmühle, durch Kalandern, Rühren oder auf dem Walzenstuhl vermischt und zu der gewünschten
Form verpreßt. Anschließend wird eine Schicht eines Hydrogels auf ähnliche Weise mit der Wirkstoffschicht
in Berührung gebracht und die beiden Schichten mit einer semipermeablen Wand umgeben. Das Aufeinanderschichten der
WirkstoffZubereitung und des Hydrogels können durch übliche
Zweischichtentabletten-Preßverfahren erreicht werden. Die Wand kann aufgebracht werden durch Formpressen, Aufsprühen
oder Eintauchen der gepreßten Formkörper in ein die Wand bildendes Material. Ein anderes und bevorzugtes Verfahren,
das angewandt werden kann, um die Wand aufzubringen, ist das Luftverwirbelungsverfahren bzw. Beschichten im Wirbelbett.
Dieses Verfahren besteht darin, daß man das verpreßte Mittel und trockene Hydrogel in einem Strom aus Luft und einer
die Wand bildenden Masse verwirbelt, bis die Wand auf Mittel und Hydrogel aufgebracht ist. Das
Luftverwirbelungsverfahren ist beschrieben in US-PS 2 799 241,
J. Am. Pharm. Assoc, Bd. 48, S. 451 bis 459, 1979 und ibid,
Bd. 49, S. 82 bis 84, 1960. Andere Standardherstellungsverfahren
sind beschrieben in Modern Plastics Encyclopedia, Bd. 46, S. 62 bis 70, 1969 und in Pharmaceutical Sciences
von Remington, 14. Aufl., S. 1626 bis 1678, 1970, Mack
Publishing Co., Easton, Penna.
Beispiele für geeignete Lösungsmittel zur Herstellung der Wand und des Kerns umfassen anorganische und organische Lösungsmittel,
die die Wand und den Kern bildende Materialien und die erhaltene Vorrichtung nicht nachteilig beeinflussen.
Solche Lösungsmittel umfassen allgemein Glieder aus der Gruppe bestehend aus wäßrigen Lösungsmitteln, Alkoholen,
Ketonen, Estern, Ethern, aliphatischen Kohlenwasserstoffen, halogenierten Lösungsmitteln, cycloaliphatische^aromatischen
und heterocyclischen Lösungsmitteln und deren Gemische. Typische Lösungsmittel sind unter anderem Aceton, Diacetonalkohol,
Methanol, Ethanol, Isopropyl-alkohol, Butyl-alkohol,
Methyl-acetat, Ethyl-acetat, Isopropyl-acetat, n-Butylacetat,
Methyl-isobutyl-keton, Methyl-propyl-keton, n-Hexan,
n-Heptan, Ethylen-glykol-monoethyl-ether, Ethylen-glykolmonoethyl-acetat,
Methylen-dichlorid, Ethylen-dichlorid, Propylen-dichlorid, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform, Nitroethan,
Nitropropan, Tetrachlroethan, Ethyl-ether, Isopropylether, Cyclohexan, Cyclooctan, Benzol, Toluol, Naphtha,
1,4-Dioxan, Tetrahydrofuran, Diethylen-glykol-dimethyl-ether,
Wasser und Gemische davon wie Aceton und Wasser, Aceton und Methanol, Aceton und Ethyl-alkohol, Methylen-dichlorid
und Methanol sowie Ethylen-dichlorid und Methanol.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
Eine osmotische Vorrichtung zur gesteuerten Abgabe einer Arzneimittelzubereitung wurde folgendermaßen hergestellt:
Zunächst wurden 40 g Haloperidol mit 940 g Poly(ethylenoxid), MG 100 000, homogen vermischt. Die beiden Bestandteile wurden
1 Stunde in einem V-Mischer vermischt und dann in einen
Hobart®-Mischer überführt. Anschließend wurden 920 ml abs. Ethanol langsam in den Mischer gegeben und weitere 15 bis
60 240
Minuten bei niedriger Geschwindigkeit unter Bildung eines Granulats vermischt. Das nasse Granulat wurde 48 Stunden bei
220C getrocknet und durch ein handelsübliches Sieb mit einer
lichten Maschenweite von 0,84 mm gegeben. Anschließend wurde das Gemisch in einen V-Mischer gegeben und 20 g Magnesiumstearat
während 10 Minuten als Gleitmittel zugemischt.
Anschließend wurden 598,5 g Poly(ethylenoxid)-Koagulans,
MG 5 000 000, mit 275,5 g Natriumchlorid und 47,5 g Hydroxypropyl-methylcellulose
1 Stunde in einem V-Mischer gemischt und dann in den (anderen) Mischer überführt. Anschließend
wurden 931 ml denaturierter Alkohol langsam in den Mischer gegeben und die Bestandteile langsam während 15 bis 20 Minuten
unter Bildung eines nassen Granulats vermischt. Das nasse Granulat wurde 50 Stunden bei 22°C getrocknet und dann
durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,84 mm gegeben. Anschließend wurde das trockene Granulat erneut in
den V-Mischer gegeben und 50 g mikrofeines Fischer-Tropsch-Wachs in den Mischer gegeben und anschließend 19g Magnesium*
stearat. Schließlich wurden alle Bestandteile 10 bis 15 Minuten
,bei Raumtemperatur vermischt.
Anschließend wurden 275 mg der Arzneimittelzubereitung in
eine Manesty-Presse gegeben und zur Bildung einer Arzneimittelschicht verpreßt. Dann wurden 192,5 mg der Hydrogel-Wachs-Zubereitung
in die Manesty-Presse gegeben und unter Bildung einer Hydrogelschicht in Kontakt mit der Arzneimittelschicht
verpreßt.
Anschließend wurde die aus zwei Schichten bestehende Kammer (in der Kammer enthaltene Masse) mit einer semipermeablen
Wand umgeben. Die semipermeable Wand wog 32 mg und bestand aus 90 Gew.-% Celluloseacetat mit einem Acetylgehalt von
39,8 % und 10 Gew.-% Polyethylenglykol, MG 3350. Die semipermeable Membran wurde in einem Aeromatic-Wirbelbeschichter
aufgebracht. Die Beschichtungslosung bestand aus Cellulose-
60 240
acetat mit einem Acetylgehalt von 39,8 % und Polyethylenglykol 3350, gelöst in Aceton zu Wasser (90:10 Gewicht),
4 % Feststoff, und wurde auf die Kammer aus zwei Schichten aufgebracht. Die semipermeable beschichteten Vorrichtungen
bzw. Systeme wurden in einem Umluftofen 35 Stunden bei 450C getrocknet, um die Lösungsmittel abzudampfen.
Anschließend wurden die getrockneten osmotischen Systeme in zwei Gruppen aufgeteilt. Die erste Gruppe der osmotischen
Systeme wurde visuell untersucht und nur auf der Seite der Arzneimittelzubereitung mit einem Laser die Wand
durchbohrt unter Bildung eines osmotischen Durchgangs von 0,36 mm.
Bei der zweiten Gruppe osmotischer Systeme wurde die Wand
sowohl auf der an die Arzneimittelzubereitung angrenzenden Seite als auch auf der an das Hydrogel angrenzenden Seite
unter Bildung eines 0,36 mm Durchgangs durchbohrt.
Die erste und die zweite Gruppe der osmotischen Systeme wurden, in künstliche Magenflüssigkeit bei 370C gelegt,
um ihre Freisetzungsgeschwindigkeit zu bestimmen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen zeigten, daß beide Gruppen
ähnliche Freisetzungseigenschaften für Haioperidol über 14 Stunden aufwiesen. Auch die in 16 Stunden abgegebene
Gesamtmenge an Haioperidol war im wesentlichen gleich für beide Gruppen. Die Meßergebnisse für die erste Gruppe sind
in den Fig.4a und 4b angegeben und die Meßergebnisse für die zweite Gruppe in den Fig.5a und 5b. In diesen Kurven
geben die senkrechten Striche die Streubreite der Meßpunkte an.
Das in Beispiel 1 angegebene Herstellungsverfahren wurde
wiederholt. Dabei waren alle Bedingungen wie oben angege-
ben, mit der Ausnahme, daß kein Mittel zum Abdichten des
Durchgangs vorgesehen war. Die osmotischen Vorrichtungen wurden in zwei Gruppen eingeteilt, wobei eine Gruppe nur
einen mit der Arzneimittelzubereitung in Verbindung stehenden, mit Hilfe eines Laserstrahls gebohrten Durchgang besaß
und die andere Gruppe einen osmotischen Durchgang in Verbindung mit der Arzneimittelzubereitung und einen Durchgang
in Verbindung mit der Hydrogelschicht besaß.
Die Gesamtmenge an Arzneimittel Haloperidol, die über die Zeit abgegeben wurde, wurde für jede Gruppe in künstlichem
Magensaft gemessen. Der künstliche Magensaft wurde hergestellt nach dem in United States Pharmacopeia, Bd.XVI,
S. 1424, 1985, United States Pharmacopecial Convention,
Inc., Rockville, MD, angegebenen Verfahren. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in den Fig.6a und 6b angegeben. Diese
Ergebnisse zeigen, daß eine osmotische Vorrichtung mit nur einem Durchgang eine Gesamtmenge von Haloperidol von 10,7 mg
innerhalb eines Zeitraums von 14 Stunden freisetzte. Die osmotische Vorrichtung mit den beiden Durchgängen ergab
eine Gesamtmenge an Haloperidol von 10,1 mg innerhalb der
gleichen Zeit von 14 Stunden. Diese Ergebnisse zeigen die
Wirksamkeit des Dichtungsmittels. In Abwesenheit dieses Mittels sickert etwas Hydrogel und Natriumchlorid aus der
Vorrichtung aus und verringert dadurch die zum Auspressen der Arzneimittelzubereitung aus der osmotischen Vorrichtung
auftretende Kraft.
Eins therapeutisch wirksame osmotische Vorrichtung zur gesteuerten
und kontinuierlichen oralen Verabreichung des Wirkstoffs Oxprenolol-hydrochlorid wurde folgendermaßen
hergestellt: 250 mg Oxprenolol-hydrochlorid, 10,7 mg PoIyvinyl-pyrrolidon
und 8 mg Magnesium-stearat wurden gründlich vermischt und in einer Manesty-Presse mit einer 11,1 mm
(7/16 inch) Stanze unter Anwendung eines Druckkopfes von
1,5 t unter Bildung einer Schicht der Arzneimittelmasse verpreßt. Anschließend wurden 290 mg Polyacrylamid
(Cyanamer®A-370), ein Hydrogel-Polymer, MG etwa 200 000,
mit 10 mg Carnaubawachs, Fp 86 bis 87°C, vermischt und das
Gemisch in die Manesty-Presse gegeben und unter Bildung einer Schicht eines expandierbaren Hydrogels in Kontakt
mit der Arzneimittelschicht verpreßt.
Anschließend wurde eine semipermeable Wand hergestellt durch Vermischen von 170 g Cellulose-acetat mit einem Acetylgehalt
von 39,8 % mit 400 ml Methylenchlorid und 400 ml Methanol und Besprühen des aus zwei Schichten bestehenden, die Kammer
bildenden Kerns in einer Luftverwirbelungsvorrichtung, enthaltend 1,8 kg des Gemisches, bis eine 130 μπι dicke semipermeable Wand um den Kern gebildet war. Die mit der semipermeablen
Wand überzogene Vorrichtung wurde 50 Stunden bei 45°C getrocknet. Anschließend wurde mit Hilfe eines Laserstrahls
ein erster Durchgang durch die semipermeable Wand gebohrt, der die Arzneimittelzubereitung mit dem Äußeren
der Vorrichtung verband. Die Vorrichtung wurde umgedreht
und ein zweiter Durchgang durch die Wand gebohrt, der sich unter dem Einfluß der Laserenergie auf das Wachs sofort verschloß.
Die osmotische Vorrichtung setzt den Wirkstoff über die Zeit durch den einzigen offenen Durchgang frei.
Eine osmotisch wirksame therapeutische Vorrichtung, die zur oralen Verabreichung von Oxtriphyllin an den Gastrointestinaltrakt
geeignet war, wurde folgendermaßen hergestellt: Zunächst wurden 300 mg einer Arzneimittelmasse, bestehend
aus 95 % Oxtriphyllin, 4 % Polyvinyl-pyrrolidon und 1 %
Magnesium-stearat, hergestellt durch homogenes Vermischen der Bestandteile und anschließendes Pressen des Gemisches
zu einer festen Masse in einer Manesty-Vorrichtung.
Anschließend wurden 55 mg leicht vernetztes Polyethylenoxid
und 5 mg mikrokristallines Myrtenwachs, Fp 39 bis 43°C, miteinander vermischt und das Gemisch in die Manesty-Vorrichtung
direkt in Kontakt mit der wie oben verpreßten Arzneimittelzubereitung gegeben. Dann wurde Druck angelegt
und das Gemisch zu einer festen Masse verpreßt» Anschließend wurde die aus zwei Schichten bestehende Masse in einer Standard-Luftverwirbelungsvorrichtung
mit einer semipermeablen polymeren Wand überzogen, hergestellt aus einer 5 %igen Lösung
von Cellulose-acetat, mit einem Acetylgehalt von 38,3 % in einem Lösungsmittel, bestehend aus 95 Gew.-Teilen Aceton
und 5 Gew.-Teilen Wasser. Die semipermeable Wand der osmotisehen Vorrichtung war 185 μπ\ dick. Schließlich wurde ein
osmotischer Durchgang mit einem Durchmesser von 254 μπι durch
die semipermeable Wand in Verbindung mit der Oxtriphyllin-Zubereitung zu deren Abgabe aus der Vorrichtung gebohrt.
Dann wurde die Vorrichtung umgedreht und ein Durchgang durch die entgegengesetzte Seite gebohrt. Dieser verschloß sich
durch die Anwendung der Laserenergie.
Eine therapeutisch wirksame osmotische Vorrichtung in Form einer oral verabreichbaren Vorrichtung zur Freisetzung von
Indomethacin wurde entsprechend dem Verfahren der Beispiele 3 und 4 hergestellt. Die Schicht aus Arzneimittelzubereitung
wog 225 mg und bestand aus 45 % Natrium-indomethacin, 57 %
Saccharose, 1 % Magnesium-stearat und 7 % Agar. Die Hydrogel-Schicht
wog 120 mg und bestand aus 95 % leicht vernetztem Poly(ethylenoxid), MG 500 000. Die beiden Schichten wurden
mit einer semipermeablen Wand mit einer Dicke von 127 μΐη
überzogen. Die Wand bestand aus 91 % Cellulose-acetat mit einem Acetylgehalt von 32 % und 8 % Sorbit und war hergestellt
worden aus einer Lösung in einem Lösungsmittel, bestehend im wesentlichen aus 360 ml Wasser und 3 470 ml
Aceton. Die Öffnung des osmotischen Durchgangs besaß einen
Durchmesser von 205,7 μΐη. Die gegenüberliegende Oberfläche
der Vorrichtung besaß einen geschlossenen Durchgang, der während der Herstellung der osmotischen Vorrichtung entstanden
war.
Claims (7)
1. Abgabevorrichtung zur Freisetzung einer Wirkstoffzubereitung
an eine Anwendungsumgebung, umfassend
a) eine Wand, die zumindest teilweise aus einer semipermeablen,
für eine in der Anwendungsumgebung vorhandene äußere Flüssigkeit durchlässigen Masse besteht, wobei die
Wand umgibt und bildet
b) eine Kammer, enthaltend
c) eine Schicht aus einer Wirkstoffzubereitung,
d) eine Schicht aus einem expandierbaren osmotisch wirksamen Polymer in (laminarem) Kontakt mit der Schicht der
Wirkstoffzubereitung und
e) einen Durchgang in der Wand, der eine Verbindung zwischen der Wirkstoffzubereitung und dem Äußeren der Vorrichtung
ergibt,
dadurch gekennzeichnet , daß in der aus dem expandierbaren osmotischen Polymer bestehenden Schicht ein
Mittel enthalten ist, das einen bei der Herstellung der Vorrichtung entstehenden Durchgang selbsttätig verschließt,
2. Abgabevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet , daß die Wirkstoffzubereitung ein osmotisch wirksames Mittel enthält.
60 240 . ;
3. Abgabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet , daß die Wirkstoffzubereitung ein osmotisch wirksames Polymer enthält.
dadurch gekennzeichnet , daß die Wirkstoffzubereitung ein osmotisch wirksames Polymer enthält.
4. Abgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht aus dem expandierbaren osmotischen Polymer ein zusätzliches
osmotisches Mittel enthalt.
osmotisches Mittel enthalt.
5. Abgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet , daß das Mittel zum Verschließen des Durchgang ein Wachs ist.
6. Abgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet , daß das Mittel zum Verschließen des Durchgangs ein Polymer ist.
7. Abgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet , daß der Durchgang
in der Wand mindestens eine Pore gesteuerter Größe umfaßt.
in der Wand mindestens eine Pore gesteuerter Größe umfaßt.
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