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WO2003090786A1 - Verfahren zum herstellen von kristallen von arzneimittelhilfsstoffen, danach erhältliche kristalle und deren pharmazeutische verwendung - Google Patents

Verfahren zum herstellen von kristallen von arzneimittelhilfsstoffen, danach erhältliche kristalle und deren pharmazeutische verwendung Download PDF

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Publication number
WO2003090786A1
WO2003090786A1 PCT/EP2003/004174 EP0304174W WO03090786A1 WO 2003090786 A1 WO2003090786 A1 WO 2003090786A1 EP 0304174 W EP0304174 W EP 0304174W WO 03090786 A1 WO03090786 A1 WO 03090786A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pharmaceutical
crystals
particle size
suspension
primary
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2003/004174
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Detlef Grawe
Hagen Gerecke
Peter Hösel
Annette Eichardt
Sabine Gliesing
Uwe Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer Pharma AG
Jenapharm GmbH and Co KG
Original Assignee
Jenapharm GmbH and Co KG
Schering AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jenapharm GmbH and Co KG, Schering AG filed Critical Jenapharm GmbH and Co KG
Priority to AU2003232494A priority Critical patent/AU2003232494A1/en
Publication of WO2003090786A1 publication Critical patent/WO2003090786A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D9/00—Crystallisation
    • B01D9/005—Selection of auxiliary, e.g. for control of crystallisation nuclei, of crystal growth, of adherence to walls; Arrangements for introduction thereof

Definitions

  • the invention relates to a method for producing crystals of pharmaceutical excipients whose average particle size is in a predetermined range and whose maximum particle size does not exceed a predetermined value, crystals obtainable by this method and their use in pharmaceutical formulations, in particular low dose formulations.
  • auxiliaries are required as microfine powders with a certain particle size distribution.
  • a coarse-grained crystallizate with a broad grain distribution is usually formed.
  • the final granulation, suitable for the particular pharmaceutical application is produced in a special sieving or grinding process.
  • a micronizing step can be carried out in a jet mill to produce lactose. Average grain sizes of 5 - 10 ⁇ m are achieved.
  • This procedure is associated with a number of disadvantages that have already been described in the literature (T ibert and Tawashhi: 'Micronization of pharmaceutical Solids', MML-Series, Volume 1, Ch11, 328-347):
  • the auxiliary substance can be partially amorphized destabilized and undesirable interactions with the active substances can occur.
  • the recrystallization of the amorphous part can lead to changes in the particle properties during storage or in the drug.
  • the grain size can only be specifically influenced by micronization within very narrow limits. Lowering the grinding pressure leads to a slight increase in the average particle size, but also to an undesirable increase in its spread. However, a certain minimum pressure is absolutely necessary for the mill to function.
  • Spray drying (Wende / at al .: 'An Overview of Spray-Drying Applications, Pharmaceutical Technology', Oct 1997, 124-156) is also suitable for obtaining microfine particles, but here too there is a risk of producing unstable amorphous or semi-crystalline particles structures.
  • EP 0 522 700 describes the possibility, which belongs to the state of the art of crystallization technology, to achieve crystal growth on existing starting crystals by further defined cooling and heating of a partial stream which is returned to the crystallization process.
  • a grain coarsening to grain sizes well above 100 ⁇ m is primarily achieved in order to improve filtration and washing processes in order to achieve higher purities.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a method for producing crystals of pharmaceutical excipients which does not have the disadvantages known from the prior art and with which, in particular, crystals are obtainable which meet the requirements for low dose formulations.
  • This is achieved according to the invention by a method for producing crystals of pharmaceutical excipients, the average particle size of which lies in a predetermined range and the maximum particle size does not exceed a predetermined value, a supersaturated solution of the pharmaceutical excipient being subjected to wet grinding by means of a device for wet grinding during crystallization , whereby a primary grain suspension is obtained.
  • compositions for the purposes of the present invention are understood as meaning the excipients contained in pharmaceuticals in addition to the active ingredients, which are necessary so that the active ingredient can have the desired effect in the organism at the target site.
  • auxiliaries which are used in the production of the pharmaceutical forms are tablet disintegrants, ointment bases, ion exchangers, polymers for depot preparations and flavoring agents.
  • Representatives of the pharmaceutical excipients are, in particular, lactose and cellulose.
  • the method according to the invention it is surprisingly possible to obtain crystals which are sufficiently stable and which, with regard to the parameters of their particle size distribution, meet the pharmaceutical requirements with regard to homogeneity of the active substance distribution (CUT) and dissolution kinetics for low dose formulations and can therefore meet them.
  • a particle size distribution suitable for the medicinal product can be produced with high accuracy and reproducibility.
  • the method according to the invention can be carried out in a simple, quick and inexpensive manner.
  • the crystals obtained by the process according to the invention can be isolated from the suspension and dried without impairing their particle size distribution.
  • 1 and 2 show the development of the grain size in the crystallization process according to the invention.
  • the average particle size is preferably 1 ⁇ m to 25 ⁇ m, in particular 7 ⁇ m to 15 ⁇ m, very particularly 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the maximum particle size preferably does not exceed 100 ⁇ m, in particular 80 ⁇ m.
  • maximum particle size means that no particle is larger than the specified value.
  • a supersaturated solution used in the process according to the invention which can be produced, for example, by supercooling, contains more solute than it should have in its thermal equilibrium.
  • Supersaturated solutions in which germs are formed spontaneously can be used in the process according to the invention.
  • the preparation of supersaturated solutions containing pharmaceutical excipients is known to the person skilled in the art.
  • the supersaturated solution contains 1% by weight to 60% by weight, in particular 5% by weight to 35% by weight, of the pharmaceutical auxiliary, based on the supersaturated solution.
  • the crystallization is advantageously carried out in a vessel which has a stirrer.
  • Examples of this are the crystallizers known per se for technical applications.
  • wet grinding is carried out during the crystallization by means of a device for wet grinding.
  • Crystallization from the supersaturated solution can begin after wet milling has begun.
  • Suitable devices for the wet milling step are dispersing tools and homogenizers, such as rotor-stator tools, agitator mills, roller mills and colloid mills.
  • the preparation of the crystals according to the invention is carried out, as already described above, by crystallization from a solvent or solvent mixture which is supersaturated with the pharmaceutical excipient, in the initial phase of the crystallization, either shortly after the crystallization has started or before it has started, in addition to conventional agitator wet grinding is carried out by means of a wet grinding device, in particular a rotor-stator tool or a colloid mill.
  • This device for wet grinding can be used directly as an additional stirrer in the crystallization vessel or in a circulation loop of the crystallizer, the device simultaneously functioning as a conveying unit.
  • the rotor peripheral speed can be 10 m / s to 50 m / s, preferably 20 m / s to 40 m / s.
  • a very high secondary nucleation rate is generated by the additional energy input brought about by the wet grinding, in particular the rotor stator, and the crystal growth is thereby greatly restricted.
  • any agglomerates that may form in the smashed narrow shear gap This produces a fine primary grain, the average particle size of which, depending on the oversaturation and rotor circumferential speed set, is between 1 ⁇ m and 5 ⁇ m and the maximum particle size does not exceed 25 ⁇ m to 80 ⁇ m. These particle parameters may already be sufficient for low dose formulations.
  • the primary grain suspension is preferably subjected to an oscillatory temperature profile.
  • the fine primary particle suspension generated to a temperature T max is heated below the solubility limit of the primary particles in the suspension, and then slowly cooled down to a temperature T m ⁇ n, which is above the freezing point of the suspension.
  • T m ⁇ n which is above the freezing point of the suspension.
  • the fine grain fraction of the primary grain suspension is dissolved and, in a subsequent cooling process, crystallized onto the existing coarse grain fraction. This results in a defined shift in the particle size distribution towards the coarser area.
  • Tmax is preferably selected so that 10% by weight to 95% by weight, in particular 20% by weight to 50% by weight, very particularly approximately 30% by weight, of the primary grains are dissolved in the solvent.
  • the proportion of the quantity of primary grains to be dissolved is selected as a function of the specified grain size, which in turn is determined by the type of low dose formulation. If a high proportion of the primary grains is dissolved, a coarser grain is obtained.
  • T min is chosen so that the dissolved primary grains essentially crystallize again.
  • T min is chosen so that the dissolved primary grains essentially crystallize again.
  • the cooling from T max to T min is preferably carried out for 0.5 hours to 10 hours, in particular for 1 minute to 2 hours.
  • the cooling edge of the temperature profile should be controlled so that the renewed nucleation is kept as low as possible.
  • the step size of this coarsening depends on the amount of crystallizate dissolved in the heating cycle, which in turn is determined by the position of the two temperatures T max and T min in relation to the solubility limit and by the solids concentration of the suspension.
  • This heating / cooling cycle can be repeated as often, preferably 1 to 20 times, until the desired particle size distribution is achieved.
  • Control parameters are T ma -, T min and the number of cycles.
  • the course of the resolved portion of the crystals in the heating periods is dimensioned such that the maximum particle diameter increases only to a very small extent and the coarsening takes place in the area of the finer particles.
  • the crystal suspension obtained can be filtered and washed with a solvent in which the pharmaceutical excipient is only soluble in small amounts, for example less than 1% by weight.
  • solvents are methyl tert-butyl ether, hexane, heptane, water or mixtures of two or more of these. This avoids bridging and agglomeration of the particles in the subsequent drying process, which is advantageously carried out directly in the filtration unit by a drying gas or in a vacuum.
  • Drying can be carried out by convection or vacuum drying in a stationary or moving bed.
  • the filtered and washed filter cake can be mixed with a suspension liquid with very low solubility for the pharmaceutical excipient, e.g. less than 1 wt .-%, be slurried.
  • the suspension obtained can be converted into the dried solid form of the pharmaceutical excipient by spray drying.
  • the present invention furthermore relates to crystals of the pharmaceutical excipients which can be obtained by the process according to the invention.
  • crystals of the pharmaceutical excipients which can be obtained by the process according to the invention.
  • the present invention further relates to pharmaceutical formulations which have the crystals of the pharmaceutical excipients obtainable by the process according to the invention.
  • compositions which are significantly more stable than previously known micronizates, since on the one hand they have a smaller specific surface area and on the other hand they have an undisturbed and highly crystalline surface due to the crystallization process according to the invention.
  • the method according to the invention can be used to produce the pharmaceutically required particle size distribution of the pharmaceutical excipients precisely and with high reproducibility.
  • 1 and 2 show the development of the grain size in the crystallization process.
  • the advantage here is that the scatter in the particle size distribution is significantly reduced and the maximum grain size increases significantly less despite the multiplication of the average grain size. This supports the achievement of good CUT values even in low dose formulations.
  • the grain size distribution in Table 1 was determined using Sympatec HELOS (H0445), dry dispersion system (RODOS), pressure 2 bar.
  • Example 2 The suspension obtained according to Example 1 is then filtered through a frit and washed with 100 ml of ethanol. The filter cake is slurried with 300 g of ethanol. The suspension is spray dried under the following conditions in a laboratory spray dryer with a two-fluid nozzle (2 mm) (QVF / Yamato) Drying gas_ inlet temperature: 170 ° C Drying gas_ outlet temperature: 60 ° C Throughput drying gas: 0.23 m3 / min
  • Microcrystals with the following particle size distribution were obtained in the separating filter of the spray dryer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
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  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zum Herstellen von Kristallen von Arzneimittelhilfsstoffen, deren durchschnittliche Partikelgrösse in einem vorgegebenen Bereich liegen und deren maximale Partikelgrösse einen vorgegebenen Wert nicht überschreiten, wobei eine übersättigte Lösung des Arzneimittelhilfsstoffs während der Kristallisation einem Naßmahlen mittels einer Vorrichtung zum Naßmahlen unterzogen wird, wodurch eine Primärkornsuspension erhalten wird. Ferner werden nach diesem Verfahren erhältliche Kristalle sowie diese enthaltende pharmazeutische Formulierungen beschrieben.

Description

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN VON KRISTALLEN VON ARZNEIMITTELHILFSSTOFFEN, DANACH ERHÄLTLICHE KRISTALLE UND DEREN PHARMAZEUTISCHE VERWENDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Kristallen von Arzneimittelhilfsstoffen, deren durchschnittliche Partikelgröße in einem vorgegebenen Bereich liegen und deren maximale Partikelgröße einen vorgegebenen Wert nicht überschreiten, nach diesem Verfahren erhältliche Kristalle und deren Verwendung in pharmazeutischen Formulierungen, insbesondere low dose Formulierungen.
Manche Hilfsstoffe werden je nach pharmazeutischer Applikation als mikrofeine Pulver mit bestimmter Korngrößenverteilung benötigt. Nach einem konventionellen Kristallisationsprozess entsteht in der Regel ein grobkörniges Kristallisat mit breiter Kornverteilung. Nach der Isolierung und Trocknung derartiger Kristallisate wird in einem speziellen Sieb- oder Mahlprozess die Endkörnung, geeignet für die jeweilige pharmazeutische Applikation hergestellt.
Beispielsweise kann zur Herstellung von Laktose ein Mikronisierschritt in einer Strahmühle erfolgen. Dabei werden durchschnittliche Korngrößen von 5 - 10 μm erreicht. Es erfolgt jedoch eine enorme Vergrößerung, aber auch eine thermodynamische Aktivierung der Oberfläche durch partielle Amorphisierung bzw. durch erhebliche Störungen in der Gitterstruktur. Mit dieser Verfahrensweise sind eine Reihe von Nachteilen verbunden, die in der Literatur (T ibert and Tawashhi: ,Micronization of pharmaceutical Solids', MML-Series, Volume 1, Ch11, 328-347 ) bereits beschrieben sind: Durch partielle Amorphisierung kann der Hilfsstoff destabilisiert werden und es können unerwünschte Wechselwirkungen mit den Wirkstoffen auftreten. Durch Rekristallisation des amorphen Anteiles kann es zu Veränderungen der Partikeleigenschaften während der Lagerung oder im Arzneimittel kommen. Während des Mahlvorganges kann es zu Agglomeratbildungen, Verkrustungen oder zu unerwünschten Modifikationsänderungen kommen. Durch Mikronisierung läßt sich die Korngröße nur in sehr engen Grenzen gezielt beeinflussen. Eine Absenkung des Mahldruckes führt zwar zu einer geringfügigen Erhöhung der durchschnittlichen Partikelgröße, aber auch zu einem unerwünschten Anstieg ihrer Streubreite. Für die Funktion der Mühle ist jedoch ein gewisser Mindestdruck unbedingt erforderlich.
Die Sprühtrocknung (Wende/ at al.: ,An Overview of Spray-Drying Applications, Pharmaceutical Technology' , Oct 1997, 124-156) ist ebenfalls geeignet, mikrofeine Partikel zu erhalten, aber auch hier besteht die Gefahr der Erzeugung instabiler amorpher oder teilkristalliner Strukturen.
Aus der Literatur ist bekannt, dass feine Körnungen durch Fällungen aus stark übersättigten Lösungen oder mit hoher Rührerdrehzahl erzeugt werden können (B.Yu. Shekunov at al.: 'Ctystallization process in pharmaceutical technology and drug delivery design, Journal of Crystal Growth 211 (2000) 122-136; Halasz-Peterfi at al.: Formation of Micropartikies of pharmaceuticals by homogeneus nucleation, Industrial Crystallization, 1999, 1-11).
In US-A-3,226,389 wird eine entsprechende Methode zur Erzeugung von Mikrokristallen durch rasche Kühlung und intensive Durchmischung beschrieben. Diese Kristallisate weisen jedoch oftmals eine große Streubreite auf und enthalten grobkörnige Agglomerate. Auch ist durch das komplexe Wechselspiel von Übersättigung, primärer und sekundärer Keimbildung und Kristallwachstum bzw. Agglomeratbildung die gezielte Erzeugung einer bestimmten Partikelgrößenverteilung schwer möglich.
In EP 0 522 700 wird die zum Stand des Wissens der Kristallisationstechnik gehörende Möglichkeit beschrieben auf vorhandene Startkristalle durch weitere definierte Abkühlung und Erwärmung eines Teilstromes, der in den Kristallisationsprozess rückgeführt wird, ein Kristallwachstum zu erreichen. Hierbei wird jedoch in erster Linie eine Kornvergröberung auf Korngrößen weit oberhalb 100 μm erzielt, um Filtrations- und Waschprozesse zur Erzielung höherer Reinheiten zu verbessern.
Eine Kritik aller aufgeführten Verfahren zur Erzeugung von Mikrokristallen in Suspensionen besteht in der Isolierung und Trocknung. Es ist sehr problematisch derartige feinkörnige, feuchte Kristallisate zu trocknen, ohne die Korngrößenverteilung zu beeinträchtigen.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Kristallen von Arzneimittelhilfsstoffen bereitzustellen, das nicht die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile aufweist und mit dem insbesondere Kristalle erhältlich sind, die die Anforderungen an low dose Formulierungen erfüllen. Erfindungsgemäß wird dies erreicht durch ein Verfahren zum Herstellen von Kristallen von Arzneimittelhilfsstoffen, deren durchschnittliche Partikelgröße in einem vorgegebenen Bereich liegen und deren maximale Partikelgröße einen vorgegebenen Wert nicht überschreiten, wobei eine übersättigte Lösung des Arzneimittelhilfsstoffs während der Kristallisation einem Naßmahlen mittels einer Vorrichtung zum Naßmahlen unterzogen wird, wodurch eine Primärkornsuspension erhalten wird.
Als Arzneimittelhilfsstoff im Sinne der vorliegenden Erfindung werden die in Arzneimitteln zusätzlich zu den Wirkstoffen enthaltenen Hilfsstoffe verstanden, die erforderlich sind, damit der Wirkstoff die gewünschte Wirkung am Zielort im Organismus entfalten kann. Beispiele für derartige Hilfsstoffe, die bei der Herstellung der Arzneiformen eingesetzt werden, sind Tablettensprengmittel, Salbengrundlagen, Ionenaustauscher, Polymere für Depotpräparate und Aromatisierungsmittel. Vertreter der Arzneimittelhilfsstoffe sind insbesondere Lactose und Cellulose.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es in überraschender Weise möglich, Kristalle zu erhalten, die ausreichend stabil sind und hinsichtlich der Parameter ihrer Partikelgrößenverteilung den pharmazeutischen Anforderungen bezüglich Homogenität der Wirkstoffverteilung (CUT) und Dissolutionskinetik für low dose Formulierungen eingestellt und somit gerecht werden können. Des weiteren kann eine für das Arzneimittel geeignete Korngrößenverteilung mit hoher Zielgenauigkeit und Reproduzierbarkeit hergestellt werden. Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren in einfacher, schneller und kostengünstiger Weise durchgeführt werden. Des weiteren können die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Kristalle ohne Beeinträchtigung ihrer Korngrößenverteilung aus der Suspension isoliert und getrocknet werden.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert, wobei
Fig. 1 und 2 die Entwicklung der Korngröße beim erfindungsgemäßen Kristallisations- verfahren zeigen.
Vorzugsweise beträgt die durchschnittliche Partikelgröße 1 μm bis 25 μm, insbesondere 7 μm bis 15 μm, ganz besonders 5 μm bis 10 μm. Die maximale Partikelgröße überschreitet vorzugsweise nicht 100 μm, insbesondere 80 μm. Der Ausdruck „maximale Partikelgröße" bedeutet dabei, daß kein Teilchen größer als der angegebene Wert ist. Innerhalb dieser Grenzen der durchschnittlichen Partikelgröße und der maximalen Partikelgröße ist es in günstiger Weise möglich, die Partikelgrößenverteilung so zu wählen, daß sie den pharmazeutischen Anforderungen bezüglich CUT und Dissolutionskinetik für low dose Formulierungen entspricht. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird eine übersättigte Lösung eines Arzneimittelhilfsstoffs eingesetzt. Die Lösung enthält als Gelöstes den Arzneimittelhilfsstoff, der in einem Lösungsmittel dafür gelöst ist. Als Lösungsmittel werden auch Gemische verschiedener Lösungsmittel verstanden. Eine im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte übersättigte Lösung, die beispielsweise durch Unterkühlung hergestellt werden kann, enthält mehr gelösten Stoff als sie in ihrem thermischen Gleichgewicht aufweisen dürfte. Es können im erfindungsgemäßen Verfahren übersättigte Lösungen eingesetzt werden, in denen Keime spontan gebildet werden. Die Herstellung übersättigter Lösungen, die Arzneimittelhilfsstoffe enthalten, ist dem Fachmann bekannt.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält die übersättigte Lösung 1 Gew.-% bis 60 Gew.-%, insbesondere 5 Gew.-% bis 35 Gew.-%, des Arzneimittelhilfsstoffs, bezogen auf die übersättigte Lösung. Mit diesen übersättigten Lösungen können die vorstehend beschriebenen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens in besonders günstiger Weise erreicht werden.
Günstigerweise wird die Kristallisation in einem Gefäß durchgeführt, das einen Rührer aufweist. Beispiel dafür sind die für technische Anwendungen an sich bekannten Kristallisatoren.
Im erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt während der Kristallisation ein Naßmahlen mittels einer Vorrichtung zum Naßmahlen. Die Kristallisation aus der übersättigten Lösung kann einsetzen, nachdem mit dem Naßmahlen begonnen wurde. Geeignete Vorrichtungen für den Schritt des Naßmahlens sind Dispergierwerkzeuge und Homogenisatoren, wie Rotor-Stator- Werkzeuge, Rührwerksmühlen, Walzenstühle und Kolloidmühlen.
Die erfindungsgemäße Herstellung der Kristalle erfolgt, wie bereits vorstehend beschrieben, durch Kristallisation aus einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch, das mit dem Arzneimittelhilfsstoff übersättigt ist, in dem in der Startphase der Kristallisation, entweder kurz nachdem die Kristallisation begonnen hat oder bevor sie begonnen hat, zusätzlich zum konventionellen Rührwerk ein Naßmahlen mittels einer Vorrichtung zum Naßmahlen, insbesondere eines Rotor-Stator-Werkzeugs oder einer Kolloidmühle, durchgeführt wird. Diese Vorrichtung zum Naßmahlen kann direkt als zusätzliches Rührwerk im Kristallisationsgefäß oder in einer Umlaufschleife des Kristallisators eingesetzt werden, wobei die Vorrichtung gleichzeitig als Förderaggregat fungiert. Wird ein Rotor-Stator-Werkzeug verwendet, so kann die Rotorumfangsgeschwindigkeit 10 m/s bis 50 m/s, vorzugsweise 20 m/s bis 40 m/s betragen. Durch den durch das Naßmahlen, insbesondere den Rotor-Stator, bewirkten zusätzlichen Energieeintrag wird eine sehr hohe sekundäre Keimbildungsrate erzeugt und dadurch das Kristallwachstum stark eingeschränkt. Zusätzlich werden sich evtl. bildende Agglomerate im engen Scherspalt zerschlagen. Somit wird ein feines Primärkorn erzeugt, dessen durchschnittliche Partikelgröße je nach eingestellter Übersättigung und Rotorumfangsgeschwindigkeit zwischen 1 μm und 5 μm beträgt und dessen maximale Partikelgröße 25 μm bis 80 μm nicht übersteigt. Diese Partikelparameter können für low dose Formulierungen bereits ausreichend sein.
Um entsprechend den pharmazeutischen Anforderungen auch gröbere Körnungen mit definierter Partikelgrößenverteilung mit entsprechender Zielgenauigkeit und hoher Reproduzierbarkeit herstellen zu können, wird die Primärkornsuspension vorzugsweise einem oszillatorischen Temperaturprofil unterworfen. Hierzu wird die erzeugte feine Primärkornsuspension auf eine Temperatur Tmax unterhalb der Löslichkeitsgrenze der Primärkörner in der Suspension erwärmt und nachfolgend langsam auf eine Temperatur Tmιn, die oberhalb des Gefrierpunkts der Suspension liegt, abgekühlt. Beim Aufwärmvorgang wird die Feinkornfraktion der Primärkornsuspension aufgelöst und bei einem anschließenden Kühlvorgang auf die vorhandene Grobkornfraktion aufkristallisiert. Hierdurch ergibt sich eine definierte Verschiebung der Partikelgrößenverteilung zum gröberen Bereich. Vorzugsweise wird Tmax so gewählt, daß 10 Gew.-% bis 95 Gew.-%, insbesondere 20 Gew.-% bis 50 Gew.-%, ganz besonders etwa 30 Gew.-%, der Primärkörner im Lösungsmittel aufgelöst werden. Der Anteil der aufzulösenden Menge der Primärkörner wird in Abhängigkeit von der vorgegebenen Körnung gewählt, die wiederum durch die Art der low dose Formulierung bestimmt ist. Wird ein hoher Anteil der Primärkörner aufgelöst, wird eine gröbere Körnung erhalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Tmin so gewählt, daß die aufgelösten Primärkörner im wesentlichen wieder kristallisieren. Günstigerweise sollten, um die Verluste des Arzneimittelhilfsstoffs gering zu halten, nahezu alle der aufgelösten Primärkörner an den noch verbleibenden Primärkörnern kristallisieren.
Vorzugsweise erfolgt das Abkühlen von Tmax auf Tmin während 0,5 Stunden bis 10 Stunden, insbesondere während 1 Minute bis 2 Stunden.
Die Abkühlflanke des Temperaturprofils sollte dabei so gesteuert werden, daß die erneute Keimbildung möglichst gering gehalten wird. Die Schrittweite dieser Vergröberung ist abhängig von dem im Heizzyklus aufgelösten Mengenanteil des Kristallisates, welcher wiederum von Lage der beiden Temperaturen Tmax und Tmin in bezug auf die Löslichkeitsgrenze und von der Feststoffkonzentration der Suspension bestimmt ist. Dieser Heiz-Kühlzyklus kann so oft wiederholt werden, vorzugsweise 1 bis 20 mal, bis die gewünschte Partikelgrößenverteilung erreicht wird. Steuerparameter sind dabei Tma-, Tmin und die Anzahl der Zyklen. Je geringer die gewünschte Vergröberung, um so geringer sollte Tmax gewählt werden. Somit kann man sich in kleinen Schritten der gewünschten Endkörnung annähern. Der Verlauf des aufgelösten Anteils des Kristallisates in den Heizperioden wird dabei so dimensioniert, daß der maximale Partikeldurchmesser nur noch in sehr geringem Maße zunimmt und die Vergröberung im Bereich der feineren Partikeln stattfindet.
Nach der Durchführung des oszillatorischen Temperaturprofils kann die erhaltene Kristallsuspension filtriert und mit einem Lösungsmittel gewaschen werden, in dem der Arzneimittelhilfsstoff nur in geringen Mengen von beispielsweise weniger als 1 Gew.-% löslich ist. Beispiele solcher Lösungsmittel sind Methyl-tert-butylether, Hexan, Heptan, Wasser oder Gemische von zwei oder mehreren dieser. Dadurch wird beim anschließenden Trocknungsprozeß, der vorteilhafterweise direkt in der Filtrationseinheit durch ein Trocknungsgas oder im Vakuum erfolgt, eine Brückenbildung und Agglomeration der Partikel vermieden.
Die Trocknung kann durch Konvektions- oder Vakuumtrocknung in ruhender oder bewegter Schüttung erfolgen.
Wenn eine konventionelle Filtration und Trocknung schwer möglich ist und zu einer Beeinträchtigung der bei der Kristallisation erzeugten Partikelgrößenverteilung führt, wie beispielsweise im Falle sehr feiner Körnungen, kann alternativ der filtrierte und gewaschene Filterkuchen mit einer Suspendierflüssigkeit mit sehr geringer Löslichkeit für den Arzneimitteihilfsstoff, beispielsweise weniger als 1 Gew.-%, aufgeschiämmt werden. Die erhaltene Suspension kann über Sprühtrocknung in die getrocknete feste Form des Arzneimittelhilfsstoffs überführt werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind weiterhin Kristalle der Arzneimittelhilfsstoffe, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlich sind. Zur Durchführung des Verfahrens wird auf die vorstehenden Ausführungen, in denen das erfindungsgemäße Verfahren im Detail beschrieben wurde, verwiesen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner pharmazeutische Formulierungen, die die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Kristalle der Arzneimittelhilfsstoffe aufweisen.
Ein wesentliches Ergebnis der Erfindung besteht darin, daß Mikrokristalle der
Arzneimittelhilfsstoffe erhältlich sind, die deutlich stabiler sind als bisher bekannte Mikronisate, da sie zum einen eine geringere spezifische Oberfläche und zum anderen eine durch den erfindungsgemäßen Kristallisationsprozeß ungestörte und hochkristalline Oberfläche aufweisen.
Ein weiteres Ergebnis ist, daß die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältlichen Kristalle der Arzneimittelhilfsstoffe bezüglich ihrer Korngrößenverteilung und Löslichkeitseigenschaften den pharmazeutischen Anforderungen der Arzneifertigware bezüglich CUT und Dissolution entsprechen.
Ein weiteres wichtiges Resultat ist, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zielgenau und mit hoher Reproduzierbarkeit die pharmazeutisch erforderliche Korngrößenverteilung der Arzneimittelhilfsstoffe erzeugt werden kann. In Fig. 1 und 2 ist die Entwicklung der Korngröße im Kristallisationsverfahren dargestellt. Dabei ist von Vorteil, daß sich die Streuung der Partikelgrößenverteilung deutlich vermindert und trotz Vervielfachung der durchschnittlichen Korngröße die maximale Korngröße deutlich weniger zunimmt. Dies unterstützt die Erzielung guter CUT-Werte auch in low dose Formulierungen.
Weiter wurde erreicht, daß die in Suspension erzeugte Korngrößenverteilung auch im getrockneten Festkörper erhalten bleibt.
Tab.1 : Lactose-Monohydrat: Korngrößenverteilung vor und nach Trocknung
Figure imgf000008_0001
*) 7 Gew.-% Lactose Monohydrat in EtOH/Wasser, 75/25 (w/w) **) trockenes Pulver
Die Korngrößenverteilung in Tabelle 1 wurde mit Sympatec HELOS (H0445), Trockendispergiersystem (RODOS), Druck 2 bar, bestimmt.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung ohne sie aber darauf zu beschränken.
Beispiel 1
In einem Sulfierkolben mit Blattrührer und thermostatisiertem Heiz/Kühlbad werden 30 g Lactose Monohydrat in 100 g Wasser bei 62°C klar gelöst. Es wird ein Rotor-Stator Dispergierwerkzeug (Ultra Turrax, T25 basic, mit S25N-25F) eingebracht und mit einer Drehzahl von 12000-22000 U/min betrieben. Dann werden 300 g Ethanol zugegeben. Nach 1-2 min setzt bei 25-35°C die Kristallisation ein. Der Ultra Turrax wird noch weitere 10 min betrieben und dann abgestellt. Die erhaltene Startsuspension wird auf 50°C aufgeheizt und anschließend innerhalb von 1h auf 20°C gekühlt und die Suspension beprobt. Dieser Prozess wird noch zweimal wiederholt.
Figure imgf000009_0001
Beispiel 2
Anschließend wird die nach Beispiel 1 erhaltene Suspension über eine Fritte filtriert und mit 100 ml Ethanol gewaschen. Der Filterkuchen wird mit 300 g Ethanol aufgeschlämmt. Die Suspension wird unter folgenden Bedingungen in einem Laborsprühtrockner mit Zweistoffdüse(2 mm) (QVF/Yamato) sprühgetrocknet Trocknungsgas_Eintrittstemperatur: 170°C Trocknungsgas_Austrittstemperatur: 60°C Durchsatz Trocknungsgas : 0.23 m3/min
Sprühdüse(d= 2 mm) : 2.5 bar
Feed : 8-10 ml/min
Im Abscheidefilter des Sprühtrockners wurden Mikrokristalle mit folgender Korngrößenverteilung erhalten
Figure imgf000009_0002
Wassergehalt: 4.5%

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von Kristallen von Arzneimittelhilfsstoffen, deren durchschnittliche Partikelgröße in einem vorgegebenen Bereich liegen und deren maximale Partikelgrößen einen vorgegebenen Wert nicht überschreiten, wobei eine übersättigte Lösung des Arzneimittelhilfsstoffs während der Kristallisation einem Naßmahlen mittels einer Vorrichtung zum Naßmahlen unterzogen wird, wodurch eine Primärkornsuspension erhalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die durchschnittliche Partikelgröße 1 μm bis 25 μm beträgt.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die maximale Partikelgröße 100 μm nicht überschreitet.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die übersättigte Lösung 1 Gew.-% bis 60 Gew.-% des Arzneimittelhilfsstoffs, bezogen auf die übersättigte Lösung, in einem Lösungsmittel enthält.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die übersättigte Lösung hergestellt wird durch Auflösen des Arzneimittelhilfsstoffs in einem Lösungsmitte! bei einer Temperatur unterhalb des Siedepunkts des Lösungsmittels und nachfolgendem Abkühlen auf eine Temperatur oberhalb des Gefrierpunkts der Lösung.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kristallisation in einem einen Rührer aufweisenden Gefäß durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung zum Naßmahlen ein Rotor-Stator-Werkzeug, eine Rührwerksmühle, ein Walzenstuhl oder eine Kolloidmühle ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Primärkornsuspension auf eine Temperatur Tmax unterhalb der Löslichkeitsgrenze der Primärkörner in der Suspension erwärmt und nachfolgend auf eine Temperatur Tmin oberhalb des Gefrierpunkts der Suspension abkühlt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei Tmax so gewählt wird, das 10 Gew.-% bis 95 Gew.-% der Primärkörner im Lösungsmittel aufgelöst werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei Tmin so gewählt wird, das die aufgelösten Primärkörner im wesentlichen wieder kristallisieren.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das Abkühlen von Tmax auf Tmin während 1 Minute bis 10 Std. erfolgt.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , wobei das Erwärmen auf Tπ,^ und das Abkühlen auf Tmin 1 bis 20 mal durchgeführt wird.
13. Kristalle von Arzneimittelhilfsstoffen, erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
14. Pharmazeutische Formulierung, enthaltend Kristalle von Arzneimittelhilfsstoffen, erhältlich nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12.
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