DE69627309T2

DE69627309T2 - Mizellare nanopartikeln

Info

Publication number: DE69627309T2
Application number: DE69627309T
Authority: DE
Inventors: D. Craig Wright
Original assignee: Novavax Inc
Current assignee: Novavax Inc
Priority date: 1995-01-31
Filing date: 1996-01-29
Publication date: 2004-03-04
Anticipated expiration: 2016-01-30
Also published as: AU711744B2; PT806894E; EP0806894A1; JP3974170B2; KR100482390B1; CA2211262A1; CN1179698A; ZA96738B; KR19980701770A; EP0806894B1; DK0806894T3; EP0806894A4; US5629021A; JPH10513185A; DE69627309D1; BR9606996A; AU4970996A; MX9705663A; ES2200055T3; CA2211262C

Description

Hintergrund der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Materialien und Verfahren zur Konstruktion „mizellarer Nanopartikel“, mizellenartiger Partikel mit mittleren Durchmessern von weniger als 1000 Nanometern (einem Mikron). Diese mizellaren Nanopartikel sind submikrongroße, ölbasierte Partikel, von denen die kleinsten durch ein 0,2 Mikron großes Filter, wie es zum Beispiel standardmäßig für die mikrobiologische Reinigung verwendet wird, filtrierbar sind. Die erfindungsgemäßen mizellaren Nanopartikel können in wässrigen Lösungen und Puffern in stabile Dispersionen gebildet werden.
Die mizellaren Nanopartikel haben aufgrund ihrer kleinen Größe eine Reihe verschiedener Verwendungen. Andere synthetische Partikel, wie zum Beispiel Liposomen, Nicht-Phospholipid-Vesikel und Mikrokapseln sind in der Regel ein Mikron groß oder größer. Im Gegensatz dazu ist es möglich, die erfindungsgemäßen mizellaren Nanopartikel in Größen von weniger als 100 Nanometer im Durchmesser zu bilden. Im Gegensatz zu Lipidvesikeln, von denen einige zum Mitführen eines Öls technisch entwickelt werden können, siehe z. B. US-Patent Nr. 4,911,928 an Wallach, erfordern die vorliegenden Partikel bei ihrer Herstellung mindestens ein Öl, einen Stabilisator/ein Tensid, einen Initiator und Wasser oder ein anderes Verdünnungsmittel. Es werden jedoch weder Cholesterin noch Phospholipide verwendet. Diese Nanopartikel können tatsächlich unter Verwendung von Materialien von Lebensmittelgüte, USP- oder NF-Güte hergestellt werden, die für Applikationen für den menschlichen Gebrauch geeignet sind. Dies ist besonders wichtig, wenn diese mizellaren Nanopartikel für die topische Abgabe eines Materials in den Blutstrom verwendet werden sollen. Eine spezifische Verwendung dieses Systemtyps ist die Abgabe natürlicher oder synthetischer Hormone, wie zum Beispiel Estradiol. Diese Materialien besitzen häufig Löslichkeitsprobleme; sie sind z. B. häufig nur in Materialien, wie zum Beispiel Ethanol löslich, deren Inkorporation in stabile partikuläre Systeme schwierig sein kann.
Mizellare Nanopartikel sind insofern einzigartig, dass sie die Inkorporation von Materialien, die in entweder in Wasser, Öl oder dem Initiator (d. h. Ethanol oder Methanol) löslich sind, in stabile Partikel mit mittleren Durchmessern zwischen ca. 30 und 1000 Nanometern erlauben. Die meisten Zubereitungen haben Partikeldurchmesser zwischen 30 bis [sic] 500 Nanometer, sind in Wasser mischbar und durch Filter von entweder 0,2 oder 0,45 Mikron filtrierbar. Sie können bei -20 und 25°C gelagert werden.
Durch Verwendung der beschriebenen Materialien und Verfahren kann man mizellare Nanopartikel herstellen, die zu Folgendem fähig sind:

1. Inkorporation Ethanol- oder Methanol-löslicher Arzneimittel in die Partikel.
2. Inkorporation Ethanol- oder Methanol-löslicher Pestizide in die Partikel.
3. Inkorporation von Adjuvans in die Partikel.
4. Inkorporation von Proteinen in die Partikel.
5. Inkorporation ganzer Viren, die intakte Nukleinsäuren enthalten, in die Partikel. Es muss jedoch zur Kenntnis genommen werden, dass die kleineren erfindungsgemäßen Partikel von ungefähr der gleichen Größe wie viele Viren sind.
6. Inkorporation Ethanol-extrahierter Geschmacksstoffe in die Partikel.
7. Inkorporation flüchtiger Öle (Geschmacksstoffe und Duftstoffe) in die Partikel.
8. Inkorporation einer Ladung in die Partikel.
9. Herbeiführung farbiger Partikel.

Von besonderer Bedeutung ist die Fähigkeit, Arzneimittel topisch zu übertragen. Es ist seit vielen Jahren bekannt gewesen, dass kleine Partikel, wie zum Beispiel diejenigen unter einem Mikron im Durchmesser die Hautgrenze leichter überqueren können als größere Partikel. Die kleine Arzneimittelmenge, die jedoch in kleine Partikel übertragen wird, hat häufig ihre Nützlichkeit begrenzt. Die meisten Partikel wiesen außerdem nur begrenzte Materialklassen auf, die sie abgeben konnten.
Eine erfindungsgemäße Aufgabe ist demzufolge die Herstellung von Submikron-Partikeln, die eine Reihe verschiedener Materialklassen abgeben können.
Eine andere erfindungsgemäße Aufgabe ist die Herstellung von Submikron-Partikeln, die Materialien abgeben können, die in Ethanol oder Methanol löslich sind, aber in wässrigen und Ölsystemen eine begrenzte oder keine Löslichkeit aufweisen.
Eine weitere erfindungsgemäße Aufgabe ist die Herstellung von Partikeln unter 100 Nanometern im Durchmesser, die zur Arzneimittelabgabe verwendet werden können.
Eine noch weitere erfindungsgemäße Aufgabe ist die Herstellung eines Partikels zur topischen Abgabe von Hormonen, wie zum Beispiel Estradiol.
Diese und andere erfindungsgemäße Aufgaben und Merkmale gehen aus der Beschreibung und den Ansprüchen hervor.
Zusammentassung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind mizellare Nanopartikel und Verfahren für ihre Herstellung. Diese mizellaren Nanopartikel weisen eine besondere Nützlichkeit als Arzneimittelabgabe-Vehikel mit spezifischen Applikationen zur topischen Abgabe von Materialien auf, die in Ethanol und Methanol löslich sind. Diese mizellaren Nanopartikel können jedoch auch zur Abgabe vieler verschiedener Arzneimittelklassen und anderer Materialien verwendet werden. Die kleine Größe der mizellaren Nanopartikel und ihre Kompatibilität mit Gewebe machen sie für zahlreiche Verwendungszwecke anwendbar.
Die erfindungsgemäßen mizellaren Nanopartikel weisen Durchmesser von ca. 10–1000 Nanometern auf, wobei die meisten der Partikel Durchmesser von unter 100 Nanometern aufweisen. Diese kleine Partikelgröße ermöglicht die Passage durch ein Filter von 0,2 Mikron. Die Nanopartikel werden aus einer lipophilen Phase hergestellt, die ein Öl, einen Stabilisator (oder Tensid) und einen Initiator, wie zum Beispiel Ethanol oder Methanol, einschließt. Diese lipophile Phase wird durch eine wässrige Lösung, wie zum Beispiel Wasser oder einen Puffer, hydratisiert. Bevorzugte Stabilisatoren sind Nicht-Phospholipid-Tenside, insbesondere die Tween- (Polyoxyethylenderivate von Sorbitan-Festtsäweestern)-Familie der Tenside und die Nonylphenol-poleythylenglycolether. Die bevorzugtesten Tenside sind Tween 60 (Polyoxyethylen-20-sorbitanmonostearat) und Tween 80 (Polyoxyethylen-20-sorbitan-monooleat) und Tergitol NP-40 (Poly(oxy-1,2-ethandiyl), α-(4-Nonylphenol)-ω-hydroxy, verzweigt [Molekulargewichtsdurchschnitt 1980]) und Tergitol NP-70 (ein gemischtes Tensid – AQ = 70%). Das hohe Molekulargewicht dieser Tenside scheint vorteilhafte Eigenschaften bei der Herstellung und Stabilität der resultierenden mizellaren Nanopartikel zu haben.
Die bevorzugten erfindungsgemäßen Initiatoren sind Ethanol und Methanol, andere kurzkettige Alkohole und/oder Amide können aber unter bestimmten Umständen verwendet werden. Während reines Ethanol oder Methanol bevorzugt sind, können Gemische aus den beiden und Materialien, gemischt oder nicht gemischt, die mindestens 50% Alkohol enthalten, verwendet werden. Diese Initiatoren-Gruppe kann aromatisierte Initiatoren, wie zum Beispiel alkoholische Extrakte von Geschmacksstoffen wie Pfefferminze, Zitrone, Orange und dergleichen einschließen.
Zusätzlich zu dem Initiator und dem Stabilisator oder Tensid können die mizellaren Partikel modifiziert oder kundenspezifisch durch Auswahl des richtigen Öls hergestellt werden. Während die meisten Öle zu funktionieren scheinen, werden die bevorzugten Öle aus der Gruppe ausgewählt, die aus pflanzlichen Ölen, Nussölen, Fischölen, Schmalzöl, Mineralölen, Squalan, Tricaprylin und Gemischen davon besteht.
Eine Anzahl anderer Materialien können den mizellaren Nanopartikeln zugefügt werden, um die Partikel kundenspezifisch herzustellen. Flüchtige Öle, wie zum Beispiel flüchtige Aromaöle können anstelle einiger der Öle verwendet werden oder können zusätzlich dem anderen die Partikel bildenden Öl zugefügt werden. Ein Färbemittel, wie zum Beispiel ein Lebensmittelfarbstoff, kann auch verwendet werden, bevorzugt durch sein Zufügen zu dem Initiator. Der Initiator oder das Öl kann auch aktive Stoffe mitführen, die in die Endpartikelsuspension inkorporiert sind. Diese aktiven Stoffe können in der Flüssigkeit aufgelöst oder suspendiert sein. Ein bevorzugter Zusatzstoff ist ein Steroid oder Hormon, wie zum Beispiel Estradiol, das in einem Ethanol-Initiator aufgelöst und in den Partikel inkorporiert werden kann. Da Estradiol in wässrigen Lösungen präzipitiert, präzipitiert das Zufügen der wässrigen Phase das Estradiol, das dann in einer topischen Zubereitung freigesetzt werden kann. Eine sich ergebende interessante Tatsache besteht darin, dass der unter Verwendung der erfindungsgemäßen Verfahren gebildete Kristalltyp von anderer Form als standardmäßige wässrige Lösungspräzipitate des Estradiols ist.
Die wässrige Lösung, die zur Hydratation der lipophilen Phase verwendet wird, ist bevorzugt eine physiologisch kompatible Lösung, wie zum Beispiel Wasser oder ein Puffer, wie z. B. phosphatgepufferte Salzlösung. Die wässrige Lösung kann zur Inkorporation ein aktives Material darin aufgelöst oder suspendiert aufweisen. Das grundlegende Verfahren zur Herstellung der mizellaren Nanopartikel besteht im Mischen des Öls, des Stabilisators/Tensids und des Initiators zur Bildung einer lipophilen Phase und Mischen eines Überschusses, bevorzugt in einem Verhältnis von bevorzugt ca. 4 : 1, der lipophilen Phase mit einer wässrigen Verdünnungsmittel-Lösung. Das Mischen oder Hydratisieren der lipophilen Phase mit der wässrigen Phase wird bevorzugt unter Verwendung einer Vorrichtung erreicht, die eine relative Geschwindigkeit von ca. 50 m/s durch einen Öffnungsdurchmesser von 1/18.000 eines Inch herbeiführt. Diese Scherung sieht Partikel in dem bevorzugten Größenbereich vor, während geringere Scherwerte, wie z. B. unter Verwendung größerer Öffnungen oder geringerer Geschwindigkeiten, zu einer größeren Partikelgröße führen können.
Alle die hierin beschriebenen verschiedenen Materialien und Verfahren können zur Kontrolle der Eigenschaften der resultierenden mizellaren Nanopartikel modifiziert oder ausgewählt werden. Aktive Stoffe können in dem Öl, dem Initiator oder der wässrigen Phase zur Inkorporation in die Partikel mitgeführt werden. Obwohl es den Anschein hat, dass die Partikel Mizellen sind, können sie in der Form reverser Mizellen ohne Änderung des erfindungsgemäßen Umfangs vorliegen. Die Erfindung wird weiter durch die folgende ausführliche Beschreibung und die Zeichnung erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1a und 1b sind elektronenmikroskopische Abbildungen der erfindugnsgemäßen Nanopartikel bei zwei verschiedenen Vergrößerungen; und 2 ist eine grafische Darstellung der Serumestradiolspiegel in ovariektomierten Rhesusaffen nach topischer Verabreichung von 1 mg Estradiol unter Verwendung drei verschiedener Vehikeltypen.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind mizellare Nanopartikel und Verfahren für ihre Herstellung. Im Gegensatz zu Mikrokapseln und Liposomensystemen weisen die vorliegenden mizellaren Nanopartikel eine Population von signifikanter Größe unter 100 Nanometern im Durchmesser auf, während sie noch signifikante Quantitäten aktiver Bestandteile mitführen. Diese mizellaren Nanopartikel sind aufgrund ihrer kleinen Größe und anderer Merkmale, die eine rasche dermale Penetration erlauben, insbesondere nützlich als topische Arzneimittelabgabevehikel. Die mizellaren Nanopartikel sind auch außerordentlich vielseitig insofern, dass die aktiven Materialien, die mitgeführt werden können; diejenigen einschließen, die in jedwedem Öl, wässrigem Verdünnungsmittel oder bevorzugt dem Initiator suspendierbar oder auflösbar sind. Diese Eigenschaften ermöglichen, dass dieses System mit aktiven Stoffen verwendet werden kann, die in anderen Abgabesystemen schwer zu verwenden sind.
Mizellare Nanopartikel werden zuerst durch Kombination von mindestens einem Öl, bevorzugt einem aus Tabelle 1 ausgewählten Öl, einem Stabilisator (Tensid), bevorzugt einem Tensid aus Tabelle 2, und einem Initiator, bevorzugt Ethanol oder Methanol gebildet. Die am bevorzugtesten Stabilisatoren sind Tween 60, Tween 80, Tergitol NP-40 und Tergitol NP-70. Zusätzlich mögliche Initiatoren gehen aus Tabelle 3 (Alkohole und verwandte Verbindungen) und Tabelle 4 (Alkohol-aromatisierte Extrakte) hervor. Wenn einer der Alkohol-aromatisierten Extrakte von Tabelle 4 verwendet wird, die weniger als 50% Ethanol darstellen, wird eine Mischung von 1 : 1 aus Ethanol und dem Extrakt zur Gewährleistung verwendet, dass mindestens 50% Ethanol verwendet werden. Flüchtige Öle können diesen chemischen Komponenten (Tabelle 5) auch zugefügt werden, und auch Farbstoffe können dem Öl-Stabilisator-Initiator-Gemisch (Tabelle 6) zugefügt werden. Eine negative Ladung kann durch Zufügen von Ölsäure zu dem Öl-Stabilisator-Initiator-Gemisch auch eingeführt werden. Nach dem Vormischen dieser Materialien wird Wasser oder ein geeigneter Puffer, wie zum Beispiel die in Tabelle 7 gezeigten unter einer hohen Geschwindigkeit in dieses Gemisch injiziert. Das bevorzugte Verhältnis von Öl : Stabilisator : Initiator beträgt 25 : 3 : 5 bezogen auf eine Volumen pro Volumen-Basis. Das bevorzugte Verhältnis der vorgemischten Ölenthaltenden Phase zu Wasser beträgt 4 : 1. Nanopartikel können mit einer reziproken Spritzenausrüstung, einer Ausrüstung für den kontinuierlichen Fluss oder Schnellmischgeräten hergestellt werden. Bei diesem Verhältnisbereich von 4 : 1 herbeigeführte Partikel weisen Durchmesser im Bereich von 30 bis 500 Nanometern auf. Diese mit Wasser mischbaren Partikel können dann entweder durch ein Filter von 0,2 oder 0,45 Mikron filtriert werden. Größere mizellare Partikel können durch einfache Erhöhung des Wassergehaltes, Verringerung des Öl-Stabilisator-Initiator-Gehaltes oder Änderung der Scherung beim Bilden der Partikel herbeigeführt werden. Wir haben für Partikel mit mittleren Durchmessern von weniger als 1000 Nanometern (ein Mikron) die Bezeichnung „mizellare Nanopartikel“ geprägt.
TABELLE 1:
Öle, die zur Herstellung mizellarer Nanopartikel verwendet werden
Mandelöl, süß
Aprikosensamenöl
Borretschöl
Canolaöl
Kokosnussöl
Maisöl
Baumwollsamenöl
Fischöl
Jojobabohnenöl
Schmalzöl
Leinsamenöl, gekocht
Macadamianussöl
Mineralöl
Olivenöl
Erdnussöl
Safloröl
Sesamöl
Sojabohnenöl
Squalan
Sonnenblumenöl
Tricaprylin (1,2,3-Trioctanoylglycerol)
Weizenkeimöl
TABELLE 2:
Stabilisatoren/Tenside, die zur Herstellung mizellarer Nanopartikel verwendet werden

Tween 60
Tween 80
Nonylphenol-Polyethylen-Glycolether
(Alkylphenol-hydroxypolyoxyethylen)

1.	Poly(oxy-l,2-ethandiyl), α-(4-Nonylphenol)-ω-hydroxy-, verzweigt(d. h. Tergitol NP-40-Tensid)Formel: C₉₅H₁₈₅O₄₀, MG (Durchschnitt) = 1980
2.	Nonylphenol-Polyethylen-Glycolether-Gemische(d. h. Tergitol NP-70 (70% AQ Tensid)Formel und MG: Nicht zutreffend (Gemisch)

TABELLE 3:
Initiatoren, die bei der Herstellung mizellarer Nanopartikel verwendet werden
Ethanol
Methanol
TABELLE 4:
TABELLE 5:
Flüchtige Öle oder Duftstoffe, die zur Herstellung mizellarer Nanopartikel verwendet werden
Balsamöl
Bayöl
Bergamottenöl
Zedernholzöl
Kirschöl
Zimtöl
Nelkenöl
Origanumöl
Pfefferminzöl
TABELLE 6:
Lebensmittelfarbstoffe, die zur Herstellung mizellarer Nanopardkel verwendet werden
Grün
Gelb
Rot
Blau
TABELLE 7:
Liste mit Verdünnungsmitteln, die zur Herstellung mizellarer Nanopartikel verwendet wurden
Wasser für Injektionszwecke
Phosphatgepufferte Salzlösung
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung und ihre Nützlichkeit deutlicher.
Beispiel 1 – Herstellung nicht geladener mizellarer Nanopartikel
Tabelle 8 enthält die zur Herstellung mizellarer Nanopartikel verwendeten Materialien, bei denen Wasser das Verdünnungsmittel ist. Die Größenbestimmungsparameter unter Verwendung eines Coulter L130 Laser-Größenbestimmungsapparats gehen aus Tabelle 9 hervor.
TABELLE 8:
Die vorstehenden Öl-Stabilisator-Initiator-Komponenten werden 60 Sekunden gemischt. Ein Milliliter Wasser wird unter Verwendung einer reziproken Spritzenausrüstung in vier Milliliter des Gemisches injiziert. Diese Ausrüstung weist zwei 5-ml-Spritzen auf, die durch einen Luerlock-Konnektor aus Edelstahl mit einer Öffnung von 1/18.000 Inch miteinander verbunden sind. Die Lösungen werden ca. 100 Sekunden zwischen den Spritzen, durch den Konnektor getrieben. Die resultierenden Partikel wurden auf EM-Gittern getrocknet, mit Uranylacetat gefärbt und Studien an elektronenmikroskopischen Bildern durchgeführt. 1a zeigt eine elektronenmikroskopische Abbildung von dieser Zubereitung bei einer Vergrößerung von 60.000X, während 1b die gleiche Zubereitung bei einer Vergrößerung von 150.000X zeigt. Jeder Tabelle folgt eine kure Beschreibung des Herstellungsverfahrens mizellarer Nanopartikel.
Tabelle 9 –
Ein Problem mit der Verwendung der LS-130-Größenbestimmungsvomchtung besteht darin, dass sie die Größe von Partikeln, die weniger als 200 Nanometer im Durchmesser sind, nicht genau ermitteln kann. Unter Verwendung von 1a und 1b wird ermittelt, dass die meisten der Partikel zwischen 70 und 90 Nanometer im Durchmesser betragen, wobei nur 5% der Partikel größer als 90 Nanometer im Durchmesser sind. Partikel im Bereich von 20–30 Nanometern sind bei der in 1b gezeigten höheren Vergrößerung sichtbar.
Beispiel 2 – Inkorporation von Estradiol in mizellare Nanopartikel
Tabellen 10 und 12 enthalten die Materialien, die zur Herstellung von zwei Chargen nicht geladener mizellarer Nanopartikel verwendet werden, in die Estradiol bei zwei verschiedenen Konzentrationen inkorporiert wurde. Beide Zubereitungen werden unter Verwendung von Wasser als Verdünnungsmittel hergestellt. Die Materialien mit höherer Estradiol-Konzentration wurden in den in Beispiel 3 nachstehend beschriebenen Rhesusaffen-Studien verwendet. Vor der Bildung der mizellaren Nanopartikel werden in dem Initiator (Ethanol-Komponente) der Zubereitung entweder 50 oder 100 mg Estradiol solubilisiert. Dies ist notwendig, da Estradiol in Gegenwart von Wasser präzipitiert. Die kleine Wassermenge in dem analysenreinen Ethanol scheint tatsächlich ausreichend zu sein, um das Estradiol zu präzipitieren, da die unter Verwendung der hierin beschriebenen Materialien und Verfahren gebildeten mizellaren Partikel Estradiol-Kristalle darin zu enthalten scheinen. Diese Kristalle scheinen jedoch eher eine blattähnliche Form als die nadelähnliche Form aufzuweisen, die standardmäßig in Wasser-Zubereitungen gefunden wird.
TABELLE 10:
Die mizellaren Nanopartikel wurden unter Verwendung von Verfahren hergestellt, die weitgehend mit den in Beispiel 1 beschriebenen identisch sind, außer dass Estradiol in dem Ethanol-Initiator vor dem Mischen des Initiators mit den anderen Komponenten aufgelöst (oder suspendiert) wurde. Die Öl-Stabilisator-Initiator/Estradiol-Komponenten werden handgemischt oder können 60 Sekunden unter Verwendung eines Vortex-Mischers gemischt werden. Ein Milliliter Wasser wird unter Verwendung der reziproken Spritzenausrüstung, wie zum Beispiel in Beispiel 1 beschrieben, in vier Milliliter des resultierenden Gemisches injiziert.
TABELLE 11 –
Die Größenbestimmungsdaten zu diesen Zubereitungen, die unter Verwendung eines Coulter LS130-Laser-Größenbestimmungsapparates gemessen wurden, werden für die beiden Zubereitungen in Tabellen 11 bzw. 13 gezeigt. Die LS130-Größenbestimmungsvorrichtung kann Partikel von weniger als 200 Nanometern im Durchmesser größenmäßig nicht genau messen. Diese Materialien wurden auch auf EM-Gittern getrocknet, mit Uranylacetat gefärbt und Studien an elektronenmikroskopischen Bildern durchgeführt. Elektronenmikroskopische Abbildungen lassen erkennen, dass die meisten der Partikel weniger als 200 Nanometer sind. Partikel in dem Bereich von 20–30 Nanometern sind sichtbar. Kristallisiertes Estradiol ist in den größeren Mizellen ohne weiteres sichtbar. Kristalle von freiem Arzneimittel werden in keinem der Felder bemerkt, was auf eine vollständige Inkorporation des Arzneimittels in Mizellen hinweist.
TABELLE 12:
TABELLE 13 –
Beispiel 3 – Test von Estradiol-enthaltenden Zubereitungen an Rhesusaffen
Die Estradiol-Zubereitung von 100 g aus Beispiel zwei wurde gegen eine Standard-Ethanolzubereitung von Estradiol zum Nachweis der Wirksamkeit getestet. Ein Milligramm Estradiol in entweder Ethanol (Tabelle 14) oder mizellaren Nanopartikeln (Tabelle 15) wurde auf die Haut von aus vier ovariektomierten Rhesusaffen bestehenden Gruppen aufgetragen. Serielle Blutproben wurden entnommen, und die Serumestradiolspiegel wurden über die nächsten 32 Tage bestimmt. Die Serumestradioldaten werden in 2 grafisch dargestellt. Es wurde kein zusätzliches Arzneimittel auf die Haut der Tiere aufgetragen. Die Tiere wurden während der nächsten 60 Tage zur Ermittlung beobachtet, ob die Zeit des Auftretens, die Dauer und der Schweregrad der vaginalen Blutung (Tabelle 16) [sic].
TABELLE 14 –
TABELLE 15 –
Die Daten in Tabellen 14 und 15 und 2 zeigen, dass therapeutische Serumspiegel von Estrogen im Blutstrom ovariektomierter Tiere in beiden Gruppen eine Stunde nach einer einzelnen Applikation vorliegen. Mittlere Estradiolspiegel, die größer als 40 Pikogramm/ml sind, werden 7 Tage mit der Ethanol-Zubereitung und 6 Tage mit der Nanopartikel-Zubereitung aufrechterhalten. Wenn die Estrogenspiegel niedrig bleiben (siehe 2 und Tabelle 16), tritt in beiden Gruppen vaginale Blutung auf. Von besonderem Interesse ist auch die Form der Kurven in 2. Die Ethanol-Estradiol-Zubereitung ergibt eine „Haizahn“-Kurve, die eine hohe initiale Wirkung und einen scharfen Abfall zeigt, während die mizellare Nanopartikel-Zubereitung mehr einen „Mesa“-Effekt mit einer nahezu flachen Ebene über mehrere Stunden ergibt. Dieser „Mesa“-Effekt ist häufig bevorzugt, da einige der mit den Peaks einhergehenden Probleme minimiert werden können.
TABELLE 16 –
Deshalb weist dieses Beispiel in einem nicht humanen Primaten darauf hin, dass die erfindungsgemäßen mizellaren Nanopartikel zur Abgabe von Estradiol durch die intakte Haut mit Aufrechterhaltung therapeutischer Serumestradiolspiegel über 6 Tage nach einer einzelnen Applikation verwendet werden können. Diese Technologie kann in der Medizin zahlreiche therapeutische Applikationen aufweisen.
Die Estradiol-Zubereitung ist auch bei einer Reihe verschiedener Temperaturen stabil. Tabelle 17 zeigt thermische Stabilitätsdaten für die mizellare Nanopartikel-Zubereitung des Beispiels 2 bei -20°C, 25°C und 65°C. Während die mizellaren Nanopartikel bei hohen Temperaturen unstabil sind, sind sie, wie eindeutig hervorgeht, bei Raumtemperatur und bei niedrigen Temperaturen stabil.
TABELLE 17:
Die erfindungsgemäßen mizellaren Nanopartikel können außerdem ohne Stabilitätsverlust mit wässrigen Lösungen verdünnt werden. Dies erlaubt die Möglichkeit, hochkonzentrierte Produkte zu verwenden, die gegebenenfalls zum Gebrauch verdünnt werden können.

Claims

Mizellarer Nanopartikel mit einem Durchmesser von zwischen 25 und 1000 nm, wobei genannter mizellarer Nanopartikel eine lipophile Phase umfasst, welche ein Öl, einen Stabilisator und einen Initiator auf Alkoholbasis einschließt, hydratisiert mit einer geeigneten auf Wasser basierenden Lösung, worin genannter Stabilisator ausgewählt wird aus: Polyoxyethylen-20-sorbitanmonostearat (Tween 60), Polyoxyethylen-20-sorbitanmonooleat (Tween 80), Nonylphenol-polyethylen-glycolethern und Gemischen davon.
Mizellarer Nanopartikel nach Anspruch 1, worin genannter Initiator ausgewählt wird aus Materialien auf Alkoholbasis, die Methanol, Ethanol oder ein Gemisch davon, bevorzugt mindestens 50% Ethanol, Methanol oder ein Gemisch davon enthalten.
Mizellarer Nanopartikel nach Anspruch 1 oder 2, worin genanntes Öl ausgewählt wird aus Pflanzenölen, Nussölen, Fischölen, Schmalzölen, Mineralölen, Squalan, Tricaprylin und Gemischen davon.
Mizellarer Nanopartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin genannte wässrige Lösung eine physiologisch kompatible Lösung umfasst, wobei genannte wässrige Lösung bevorzugt ausgewählt wird aus Wasser und phosphatgepufferter Salzlösung.
Mizellarer Nanopartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin genannte wässrige Phase und/oder genanntes Öl und/oder genannter Initiator ein aktives Material aufgelöst oder suspendiert darin aufweist.
Mizellarer Nanopartikel nach Anspruch 5, worin genannter Initiator Estradiol aufgelöst oder suspendiert darin aufweist.
Mizellarer Nanopartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin genannter mizellarer Nanopartikel in wässriger Lösung dispergierbar ist.
Mizellarer Nanopartikel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin der Durchmesser von genanntem mizellaren Nanopartikel die Passage durch einen Filter von 0,2 mm erlaubt.
Verfahren zur Herstellung mizellarer Nanopartikel, welches die folgenden Schritte umfasst: Mischen eines Überschusses eines Öles zusammen mit einem Stabilisator und einem Initiator zur Bildung einer lipophilen Phase, wobei genannter Stabilisator ausgewählt wird aus Tween 60, Tween 80, Nonylphenol-polyethylen-glycolethern und Gemischen davon; Vorbereiten einer Verdünnungsmittellösung mit einer wässrigen Lösungsgrundlage; und Mischen eines Überschusses genannter lipophiler Phase mit genanntem Verdünnungsmittel zur Bildung genannter mizellarer Nanopartikel.
Verfahren nach Anspruch 9, worin genannte mizellare Nanopartikel die Merkmale nach einem der Ansprüche 2 bis 8 aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, worin genanntes Mischen von genannter lipophiler Phase und genanntem Verdünnungsmittel unter Verwendung einer relativen Geschwindigkeit von 50 m/s durch eine Öffnung von 1,41 μm (1/18 000 Inch) erreicht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, worin das Verhältnis von genannter lipophiler Phase zu genannter wässriger Phase 4 : 1 ist.