СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МУЛЬТИЧАСТИЦ С ПРИМЕНЕНИЕМ РОЛИКОВОГО КОМПАКТОРА
METHOD FOR PRODUCTION OF MULTIPARTICLES USING ROLLER COMPACTOR

Изобретение относится к способу получения мультичастиц терапевтически активного соединения с использованием роликового компактора (уплотнителя).
Мультичастицы являются общепризнанными дозированными формами, включающими множество частиц, в которых совокупность (агрегат) частиц представляет назначенную терапевтически эффективную дозу терапевтически активного соединения. После перорального применения мультичастицы распределяются в желудочно-кишечной системе, для того чтобы обеспечить максимальную абсорбцию, одновременно минимизируя побочные явления. Кроме того, мультичастицы можно подвергать технологической обработке до получения твердых дозированных форм для перорального применения, таких как капсулы, таблетки и т.п.
Или же мультичастицы можно вводить сразу, без дальнейшей обработки, в виде частиц, микрочастиц, мини-таблеток, пилюль или драже (шариков).
Наиболее эффективный вид мультичастиц - это мини-таблетки. Мини-таблетки имеют четко выраженную форму и площадь поверхности, что делает их особенно совместимыми с пленочными покрытиями, в первую очередь, с функциональными покрытиями. Обычно мини-таблетки изготавливают из порошка и (или) гранулированных фармацевтических смесей на таблеточных прессах. Например, для прессования мини-таблеток на производственном оборудовании с примерной производительностью приблизительно два миллиона единиц в час могут применяться ротационные таблеточные прессы с различными узлами прессования.
Роликовые (вальцовые) компакторы или "чилзонаторы" (chilsonator) широко применяются для сухой грануляции. Роликовый компактор проталкивает мельчайшие частицы из фармацевтической смеси между вращающимися роликами (вальцами), для того чтобы спрессовать и уплотнить порошки до меньшего объема, образуя прессовку (прессованную порошковую заготовку) или тонкий лист. Затем эти прессовки или тонкие листы измельчают до образования гранул, из которых потом можно прессованием получить таблетки.
Особенностью настоящего изобретения является применение роликовых компакторов для непосредственного формования мультичастиц, исключающее необходимость использования отдельного таблеточного пресса или устройства для таблетирования. Роликовые компакторы обеспечивают возможность осуществления непрерывного способа производства вместо периодического, основанного на применении таблеточных прессов.
В общем, в настоящем изобретении предлагается способ производства фармацевтических композиций в виде мультичастиц (состоящих из множества частиц). Особенностью этого способа является уплотнение (прессование) фармацевтической смеси в роликовом компакторе с роликами, вращающимися в противоположных направлениях. Поверхности роликов имеют углубления (выемки) или пресс-формы, для того чтобы из смеси получать прессовки мультичастиц нужной формы и размера.
Согласно предлагаемому способу загружают фармацевтическую смесь, содержащую терапевтически активное соединение, пригодное для ввода млекопитающему, и по меньшей мере один фармацевтически приемлемый эксципиент, в роликовый компактор, имеющий ряд вращающихся в противоположных направлениях роликов, причем каждый ролик имеет множество углублений для приема упомянутой смеси, которые соответствуют углублениям точно такой же формы на вращающемся в противоположном направлении ролике, и осуществляют прессование этой смеси между вращающимися в противоположных направлениях роликами с непосредственным формированием симметричных мини-таблеток без необходимости в отдельной стадии прессования на таблеточном прессе.
Упомянутые мультичастицы могут иметь размеры примерно более чем 0,5 мм, но менее чем 10 мм. Кроме того, вес каждой мультичастицы без покрытия составляет от примерно 3 мг до примерно 10 мг. В иллюстративном примере осуществления изобретения настоящим способом получают мини-таблетки весом от примерно 3 мг до примерно 10 мг каждая, например 4-7 мг. Мини-таблетки имеют радиус кривизны от примерно 0,5 мм до примерно 3 мм.
Прилагаемые чертежи, которые приложены к подробному описанию и составляют его часть, иллюстрируют пример осуществления настоящего изобретения:
фиг.1 - разрез устройства, применяемого для осуществления способа, предлагаемого в настоящем изобретении;
фиг.2 - детальное изображение поверхности примера ролика, используемого в настоящем изобретении.
Настоящее изобретение относится к способу приготовления фармацевтических композиций в виде мультичастиц с помощью роликового компактора.
Используемый в этом документе термин "фармацевтическая композиция" означает смесь, содержащую терапевтически активное соединение, предназначенное для ввода какому-либо животному (млекопитающему) или, например, человеку с целью профилактики, лечения или борьбы с конкретным заболеванием или условием, наносящим вред этому млекопитающему.
Используемый в этом документе термин "фармацевтически приемлемый" относится к тем соединениям, материалам (веществам), композициям и (или) дозированным формам, которые, в рамках медицинских знаний, могут соприкасаться с тканями млекопитающих, в частности человека, не вызывая чрезмерной токсичности, раздражения, аллергической реакции и других проблемных осложнений, соответствуют допустимому соотношению пользы и риска.
Используемый в данном документе термин "терапевтически активное соединение" означает любое соединение, субстанцию, лекарство, медикамент или активный ингредиент, оказывающий терапевтическое или фармакологическое воздействие и пригодный для введения какому-либо млекопитающему или, например, человеку в составе композиции, подходящей, в частности, для перорального применения.
Терапевтически активное соединение(ия) присутствует(ют) в фармацевтических композициях, предлагаемых в настоящем изобретении, в терапевтически эффективном количестве или концентрации. Такие терапевтически эффективные количества или концентрации известны специалисту в данной области техники, и они меняются в зависимости от используемого терапевтически активного соединения и показаний к применению. Например, в соответствии с настоящим изобретением терапевтически активное соединение может присутствовать в фармацевтической композиции в количестве примерно от 0,05 мас.% до примерно 99 мас.%. В одном варианте осуществления изобретения терапевтически активное соединение может присутствовать в фармацевтической композиции в количестве от примерно 10 мас.% до примерно 95 мас.%.
Используемый в данном документе термин "мультичастицы" относится к частицам лекарственного средства, имеющим средний размер от более 0,5 мм до примерно 10 мм. Выражение "средний размер частиц" означает, что размер по меньшей мере 50 мас.% частиц меньше заданной величины. Размер частиц может быть определен на основе средневзвешенного размера частиц, измеренного обычными методами измерения размера частиц, хорошо известными специалистам в данной области техники. К таким методам относятся, например, фракционирование потока в области седиментации, фотонно-корреляционная спектроскопия, оптическая спектроскопия, рассеяние света и центрифугирование на дисковой центрифуге, а также другие методы. Мультичастицы могут представлять собой частицы, микрочастицы, микротаблетки, мини-таблетки или пилюли при условии, что они соответствуют вышеуказанным требованиям к размерам. Обращается внимание на то, что такие мультичастицы не включают гранулы, известные в данной области техники. Размер гранул обычно не превышает 0,5 мм.
Особенно удобными формами мультичастиц являются мини-таблетки или пилюли, то есть они представлены и изготовлены по рецептуре в такой форме, которая обеспечивает возможность простого приема внутрь большой дозы терапевтически активного соединения. Используемый здесь термин "мини-таблетки" относится к небольшим по размеру таблеткам, полный вес которых при отсутствии покрытия составляет от примерно 3 мг до примерно 10 мг, например от приблизительно 4 мг до приблизительно 7 мг, например около 6 мг. Мини-таблетки могут иметь любую удобную форму, известную специалистам в данной области, знакомым с производством таблеток, например сферическую, с диаметром, например, от приблизительно 0,3 мм до приблизительно 4 мм, например 1-4 мм или 2-4 мм; или цилиндрическую, например, с выпуклой верхней поверхностью и выпуклой нижней поверхностью и, например, с диаметром и высотой цилиндра, которые независимо друг от друга составляют от примерно 0,5 мм до примерно 4 мм, например 1-3 мм; или же они могут представлять собой двояковыпуклые круглые мини-таблетки, у которых, например, высота и диаметр приблизительно равны и составляют от примерно 0,5 мм до примерно 4 мм, например 1,5-4 мм, предпочтительно 1,8-2,3 мм; или они могут представлять собой двояковыпуклые или плоские мини-таблетки квадратной или прямоугольной формы с закругленными углами. Они могут быть и другой формы, например шестиугольной, многоугольной, а также могут иметь специфическую форму, напоминающую сердце, полумесяц и т.д. Мини-таблетки могут не иметь покрытия или могут иметь один или несколько слоев покрытия.

В одном варианте мини-таблетки не имеют покрытия. В другом варианте мини-таблетки могут быть покрыты гидроксипропилметилцеллюлозой (ГПМЦ, англ. НРМС), например НРМС 603, имеющейся в продаже, например, как PHARMACOAT 603. Еще в одном возможном варианте покрытие (покрытия) включает (включают) вещество, меняющее вкус, например полиакрилат, предпочтительно EUDRAGIT, такой как EUDRAGIT-E или EUDRAGIT-RD 100 или -RS/RL, в частности EUDRAGIT-Е. Или же такие мини-таблетки могут иметь гастрорезистентные (устойчивые к действию желудочного сока) покрытия. В другом варианте они покрыты третьим дополнительным слоем, например ГПМЦ или полиэтиленгликолем, с целью дополнительной минимизации какого-либо взаимодействия между мини-таблетками и, например, капсулой (оболочкой) или другими мини-таблетками. Такой третий дополнительный слой может также облегчить применение для мини-таблеток окрашивающих веществ.
В другом возможном варианте покрытие не содержит пластификатор, например дибутилсебацат, или содержит пластификатор, такой как жирная кислота, например стеариновая кислота, например стеариновая кислота NF (National Formulary (государственный свод правил), USP). Еще в одном возможном варианте они неинкапсулированные. В другом возможном варианте они заключены в капсулу. Еще в одном возможном варианте желатин как материал для инкапсулирования заменен альтернативными твердыми материалами капсулы, например ГПМЦ, крахмалом, пуллуланом или каррагеном. Кроме того, такие покрытия могут использоваться как функциональные покрытия. Например, покрытия могут использоваться для изменения профиля высвобождения мини-таблеток, обеспечивая, например, длительное, пролонгированное, пульсирующее, с задержкой или замедленное высвобождение.
Вместо капсул мультичастицы могут быть также помещены в маленькие пакеты "саше", мешочки или трубчатые упаковки.
Пилюли, например, обычно имеют диаметр от 0,2 мм до примерно 2 мм.
Используемый здесь термин "форма замедленного (умеренного) высвобождения" относится к композиции, которая высвобождает терапевтически активное соединение не сразу после прохождения через желудок, например, после дезинтеграции или при наличии энтеросолюбильной оболочки, т.е. покрытия, устойчивого к действию желудочного сока, а обеспечивает длительное, замедленное, непрерывное, постепенное, пролонгированное или пульсирующее высвобождение и, следовательно, заметно изменяет уровни плазмы лекарственного препарата в сравнении с композицией немедленного высвобождения. В частности, термин "композиция замедленного высвобождения" относится к композиции, в которой терапевтически активное соединение высвобождается и рассчитано на абсорбцию в течение более длительного периода времени, чем из обычной дозированной формы, т.е. к композиции, которая обеспечивает профиль умеренного высвобождения содержащегося в ней терапевтически активного соединения.
Для производства таких предлагаемых в настоящем изобретении композиций в виде мультичастиц, терапевтически активное соединение сначала можно смешать с фармацевтически приемлемыми эксципиентами (наполнителями) до образования фармацевтической порошковой смеси. К таким эксципиентам относятся, например, помимо прочих, замедлители высвобождения, пластификаторы, агенты, вызывающие дезинтеграцию, связующие вещества, смазки, добавки, способствующие скольжению, стабилизаторы, наполнители и разбавители. Специалист в данной области техники путем обычного экспериментирования и без каких-либо дополнительных затрат может выбрать один или несколько вышеупомянутых эксципиентов с учетом конкретных требуемых свойств оральной твердой дозированной формы для перорального применения. Количество каждого используемого эксципиента может меняться в обычных для данной области техники пределах. Вся приведенная ниже в качестве ссылки справочная информация раскрывает методы и эксципиенты, применяемые для разработки рецептуры дозированных форм для перорального применения. См. The Handbook of Pharmaceutical Excipients (Справочник по фармацевтическим эксципиентам), 4-е издание, Rowe и др., ред. Американская Фармацевтическая Ассоциация, 2003; и Remington: the Science and Practice of Pharmacy (Ремингтон: Наука и практика фармации), 20-й выпуск, Gennaro, Ed. Lippincott Williams & Wilkins, 2003.
К фармацевтически приемлемым агентам, вызывающим дезинтеграцию, помимо прочих, относятся, например, крахмалы, глины, целлюлозы; алгинаты, смолы, сшитые полимеры, например сшитый поливинилпирролидон или кросповидон, например POLYPLASDONE XL от компании Интернэшнл Спешелти Продактс (International Specialty Products), Уэйн, шт. Нью-Джерси, США; структурированная натрий-карбоксиметилцеллюлоза или натрий-кроскармеллоза, например AC-DI-SOL от компании FMC; и структурированная кальций-карбоксиметилцеллюлоза; полисахариды сои и гуаровая смола. Агент, вызывающий дезинтеграцию, может присутствовать в композиции в количестве от примерно 0 мас.% до примерно 10 мас.%. В первом варианте осуществления изобретения агент, вызывающий дезинтеграцию, присутствует в композиции в количестве от примерно 0,1 мас.% до примерно 1,5 мас.%.
К фармацевтически приемлемым связующим веществам, помимо прочих, относятся, например, крахмалы, целлюлозы и их производные, например микрокристаллическая целлюлоза, например AVICEL РН от компании FMC (Филадельфия, шт. Пенсильвания, США), гидроксипропилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза и гидроксипропилметилцеллюлоза METHOCEL от компании Дау Кемикл Корп. (Dow Chemical Corp.), Мидленд, шт. Мичиган, США; сахароза, декстроза, кукурузный сироп, полисахариды и желатин. Связующее может присутствовать в композиции в количестве от примерно 0 мас.% до примерно 50 мас.%, например 10-40 мас.%.
К фармацевтически приемлемым смазкам и фармацевтически приемлемым добавкам, способствующим скольжению, помимо прочих, относятся, например, коллоидный кремнезем, трисиликат магния, крахмалы, тальк, трехосновный фосфат кальция, стеарат магния, стеарат алюминия, стеарат кальция, карбонат магния, оксид магния, полиэтиленгликоль, порошкообразная целлюлоза и микрокристаллическая целлюлоза. Смазка может присутствовать в композиции в количестве от примерно 0 мас.% до примерно 10 мас.%. В первом варианте осуществления изобретения смазка может присутствовать в композиции в количестве от примерно 0,1 мас.% до примерно 1,5 мас.%. Добавка, способствующая скольжению, может присутствовать в количестве от примерно 0,1 мас.% до примерно 10 мас.%.
К фармацевтически приемлемым эксципиентам и фармацевтически приемлемым разбавителям, помимо прочих, относятся, например, сахарная глазурь, прессуемый сахар, декстраты, декстрин, декстроза, лактоза, маннит, микрокристаллическая целлюлоза, порошкообразная целлюлоза, сорбит, сахароза и тальк. Эксципиент и (или) разбавитель может присутствовать в композиции, например, в количестве от примерно 15 мас.% до примерно 40 мас.%.
После того как получена смесь терапевтически активного соединения и эксципиентов, эту смесь можно прессовать в роликовом компакторе с формированием мультичастиц, например мини-таблеток.

При традиционном прессовании роликами роликовый компактор включает несколько роликов, например два ролика, вращающихся в противоположных направлениях. При вращении этих двух вращающихся в противоположных направлениях роликов относительно друг друга материал (например, порошковая смесь) подается в область зазора, образовавшегося между поверхностями роликов. В результате уменьшения в объеме и сжатия в области зазора из материала образуется твердая (плотная) прессовка или тонкий лист. Примером роликового компактора, пригодного для использования в настоящем изобретении, является оборудование из серии CHILSONATOR от компании Фитцпатрик Компани (The Fitzpatrick Company), Эльмхерст (Elmhurst), шт. Иллинойс, США. Ролики могут иметь обычный диаметр, например, 200 или 300 мм при разной ширине в пределах 50-300 мм.
В настоящем изобретении поверхности двух вращающихся в противоположных направлениях роликов модифицированы. На поверхности этих двух роликов напротив друг друга расположены взаимно противоположные углубления или пресс-формы для приема и формования смеси. Смесь уплотняют и спрессовывают (например, под действием силы 30-300 кН), придавая конкретную форму, образованную углублениями или пресс-формами. При выходе спрессованной смеси из роликового компактора сразу образуется мультичастица, например мини-таблетка. "Сразу" здесь означает получение непосредственно в результате уплотнения в роликовом компакторе, таким образом, исключая необходимость в отдельной операции прессования в таблеточном прессе.
Для создания мультичастиц или мини-таблеток различной формы можно изменять изгиб углублений. Как упоминалось ранее, они могут иметь, например, круглую, овальную, квадратную или многоугольную и другую форму. Изгиб обеспечивает хорошее разделение мини-таблеток, полученных прессованием.
Подходящий диапазон (радиус) изгиба для получения из углублений типичных мини-таблеток составляет от примерно 0,5 мм до примерно 3 мм, например около 1-2 мм.
На фиг.1 схематически показаны узлы примера роликового компактора. Вводимый материал, например терапевтически активное соединение и какие-либо эксципиенты, которые предварительно смешивают, сначала загружают в бункер 20. Затем смесь с помощью горизонтального дозирующего шнека 30 перемещают к вертикальному шнеку 40 для деаэрации и предварительного сжатия. От шнека 40, где происходит предварительное сжатие, материал перемещается в область зазора 60, который образовался между роликами 50, вращающимися в противоположных направлениях. На поверхности каждого ролика 50 расположены углубления 70. На фиг.2 представлено увеличенное изображение поверхности примера ролика 50а. Каждому углублению, например 70а, на одном конкретном ролике 50а соответствует углубление на другом ролике. Форма каждого углубления соответствует форме половины требуемой мультичастицы, например мини-таблетки. Когда соответствующие углубления 70а и 70b сходятся в области зазора 60, в области соприкосновения между углублениями 70а и 70b происходит формование мультичастицы. В каждом углублении 70 на каждом ролике 50 обеспечивается формование половинок мультичастицы, имеющих одинаковую форму, так что получаемая мультичастица является, например, симметричной. Таким образом, в типичный роликовый компактор вводится какая-либо смесь, а из роликового компактора выходят мультичастицы. Получаемые мультичастицы не требуют дальнейшего измельчения или гранулирования. Более того, получаемые мультичастицы имеют одинаковые размер и форму, так как они образуются в углублениях в поверхностях роликов.
На ролике со стандартным диаметром 200 мм и шириной ролика 50-150 мм конфигурация углублений может выглядеть следующим образом: 100 рядов (в радиальном направлении) с 25-75 пресс-формами (по направлению оси). В лабораторном масштабе скорость вращения ролика составляет 5-20 об/мин, а в масштабе производства она более чем в 50 раз выше. Следовательно, в результате применения способа, предлагаемого в настоящем изобретении, производительность может составить приблизительно 0,25-10 миллионов единиц (продукции) в час на лабораторном оборудовании и более чем 300 миллионов единиц в час на производственном оборудовании.
Для выравнивания (сглаживания) поверхности мини-таблеток в процессе изготовления ролик может иметь на поверхности специальные покрытия, например, из политетрафторэтилена (ПТФЭ), нитрида хрома или покрытия из сплавов хрома, известные в данной области техники. Такие покрытия на ролике уменьшают прилипание мини-таблеток к поверхности ролика. Кроме того, для выравнивания поверхности таких мультичастиц можно использовать известное в данной области техники стандартное оборудование для удаления заусенцев и (или) обеспыливания.
Способ, предлагаемый в настоящем изобретении, не требует использования тепла и (или) растворителей. Однако тепло, холод и (или) растворители тоже можно использовать. Таким образом, предлагаемый в настоящем изобретении способ можно осуществлять при комнатной температуре роликов или при температуре роликов, которая выше или ниже комнатной температуры.
После получения мультичастиц на них известным в данной области техники способом может быть нанесено функциональное или не функциональное покрытие. К таким способам нанесения покрытия, помимо прочих, относятся, например, покрытие сахаром, нанесение покрытия в виде пленки, микрокапсуляция и нанесение покрытия прессованием. К таким покрытиям, помимо прочих, относятся покрытия, устойчивые к действию желудочного сока, покрытия для замедления высвобождения, покрытия для регулируемого высвобождения.
Эффективность всех фармацевтических композиций, предлагаемых в настоящем изобретении, можно отметить при стандартных клинических испытаниях, например при известных показаниях к применению лекарственного препарата в дозах, обеспечивающих терапевтически эффективные уровни терапевтически активного соединения в крови; например при дозировке в пределах 2,5-500 мг терапевтически активного соединения в день (сутки) для млекопитающего весом 75 кг, например взрослого человека, и на стандартных моделях животных организмов.
В настоящем изобретении обеспечивается способ лечения субъектов, страдающих от заболевания, состояния или нарушения какой-либо функции организма, поддающегося излечению с помощью терапевтически активного соединения, включающий введение нуждающемуся в таком лечении субъекту терапевтически эффективного количества фармацевтической композиции, предлагаемой в настоящем изобретении.
Приведенные примеры являются иллюстративными и не ограничивают объем изобретения, раскрытый в формуле изобретения. Эти примеры предназначены лишь для иллюстрации способов осуществления настоящего изобретения на практике.
В настоящем изобретении, в частности, могут использоваться стандартные порошковые смеси, известные в фармацевтической промышленности. Примером стандартной порошковой смеси может служить смесь лактозы и микрокристаллической целлюлозы в равных частях со смазкой (например, стеарат магния) в количестве 0,5 мас.% композиции.
Несмотря на то что настоящее изобретение раскрыто путем его подробного описания, понятно, что цель вышеприведенного описания заключается в том, чтобы проиллюстрировать, а не ограничить объем изобретения, определенный объемом притязаний формулы изобретения, приведенной ниже. Другие особенности, преимущества и модификации изобретения также входят в объем притязаний формулы изобретения.