Der Einfluss von Weinsäurepellets auf das Freisetzungsverhalten eines basischen Arzneimittels

Einleitung

Ziel dieser Studie ist es, den Einfluss von Weinsäurepellets auf das Freisetzungsverhalten eines basischen Arzneimittels zu untersuchen. Durch die Anwendung einer sauren Mikroumgebung wurden die Freisetzungsprofile von Papaverin HCI drastisch verbessert.

Formulierungen mit schwach basischen Wirkstoffen

Papaverin HCl ist ein opiumalkaloidhaltiges Antispasmodikum, das zur Behandlung von viszeralen Spasmen und Vasospasmen eingesetzt wird [1]. Das Medikament gehört zur Klasse der schwach basischen Medikamente – wie Verapamil HCl, Propiverin HCl, Dipyridamol oder Dabigratran. Diese Medikamente zeigen eine höhere Löslichkeit bei niedrigerem pH-Wert, was oft zu einer schnelleren Wirkstofffreisetzung bei niedrigerem pH-Wert führt.

Bei Formulierungen mit verzögerter Freisetzung kann es von Interesse sein, eine pH-unabhängige Freisetzung des schwach basischen Wirkstoffs zu erreichen, z. B. wenn die Auflösungshülle im GI-Trakt stattfindet. Eine Lösung kann sein, einen pH-Modifikator wie Weinsäurepellets (TAP®) in die Formulierung zu integrieren (Abbildung 2).

Vorteil von pH-Modifikatoren in Formulierungen

Die Vorteile und der Einfluss von Weinsäure-Pellets werden in speziellen Papaverin-Formulierungen auf Basis von TAP® und Zuckerkügelchen dargestellt. Tabelle 1 zeigt die Zusammensetzung von zwei vergleichbaren Formulierungen. Hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) und Surelease® sind Hilfsstoffe, die für kontrollierte Zeitfreisetzungsprofile hinzugefügt wurden.

	Charge: Zuckerpellets	Charge: TAP®
Material der Pellets	Zucker	Weinsäure
Papaverin HCl	3.7 %	6.5 %
HPMC	5 %	5 %
Surelease®	10 %	10 %

Tabelle 1: Zusammensetzung der Chargen auf Basis von Zuckergranulat und Weinsäuregranulat.

Beide Chargen wurden auf die Freisetzungszeiten des Wirkstoffs bei einem pH-Wert von 6,8 untersucht, der den Bedingungen im GI-Trakt entspricht. Die Auflösung des Wirkstoffs wurde für 6 Stunden aufgezeichnet.

Das Freisetzungsprofil von Papaverin ist in Abbildung 3 dargestellt. Während der Wirkstoff im zuckerbasierten Batch langsam freigesetzt wird und nach 6 Stunden eine maximale Wirkstofffreisetzung von 25 % erreicht, zeigen die Weinsäurepellets deutliche Vorteile. Durch die Auflösung der Weinsäure ermöglicht die lokale saure Umgebung eine bessere und sofortige Freisetzung des schwach basischen Wirkstoffs. Innerhalb der ersten 60 Minuten werden 80 % des Wirkstoffs freigesetzt. Nach 90 Minuten liegt die kontrollierte Freisetzung bei 90 % und bleibt stabil.

Kontrollierte Wirkstofffreisetzung durch monodisperse Starterpellets

Wie hier gezeigt, sind Formulierungen mit kontrollierter Wirkstofffreisetzung auf einzigartige Pellet-Eigenschaften angewiesen. Eine monodisperse Größenverteilung und glatte Oberflächeneigenschaften sind für nachfolgende Schicht- und Beschichtungstechnologien erforderlich. Eine bessere Monodispersität und eine hohe Oberflächenglätte ermöglichen eine scharfe Kontrolle der Wirkstofffreisetzung. Wie in Abbildung 4 dargestellt, erfüllen TAPs® diese Bedingungen.

Zusammenfassung

Weinsäurepellets sind funktionelle Starterpellets, die als pH-Modifikator für schwach basische Arzneimittel wirken. Dank ihrer Monodispersität, Sphärizität und glatten Oberflächen sind Formulierungen mit kontrollierter Wirkstofffreisetzung leicht zugänglich.

Danksagung

Die Formulierungen basieren auf Veröffentlichungen während der CISDEM (Pharmaceutical Care and the role of Pharmaceutical Technology) von Prof. Isidoro Caraballo, 2011.

Elektronenmikroskopische Aufnahmen wurden durchgeführt am Fraunhofer IFAM, Deutschland.

Referenzen

[1] wikipedia.org

Autoren

Dr. Bastian Arlt