EP0631587A1 - Vernetzte polysaccharide, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung - Google Patents

Vernetzte polysaccharide, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung

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Publication number
EP0631587A1
EP0631587A1 EP93920576A EP93920576A EP0631587A1 EP 0631587 A1 EP0631587 A1 EP 0631587A1 EP 93920576 A EP93920576 A EP 93920576A EP 93920576 A EP93920576 A EP 93920576A EP 0631587 A1 EP0631587 A1 EP 0631587A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
polysaccharides
crosslinked
aliphatic
diglycidyl ether
swelling
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP93920576A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kurt Heinz Bauer
Jürgen Betzing
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.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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 BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of EP0631587A1 publication Critical patent/EP0631587A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
    • C08B37/0087—Glucomannans or galactomannans; Tara or tara gum, i.e. D-mannose and D-galactose units, e.g. from Cesalpinia spinosa; Tamarind gum, i.e. D-galactose, D-glucose and D-xylose units, e.g. from Tamarindus indica; Gum Arabic, i.e. L-arabinose, L-rhamnose, D-galactose and D-glucuronic acid units, e.g. from Acacia Senegal or Acacia Seyal; Derivatives thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
    • A61K9/16—Agglomerates; Granulates; Microbeadlets ; Microspheres; Pellets; Solid products obtained by spray drying, spray freeze drying, spray congealing,(multiple) emulsion solvent evaporation or extraction
    • A61K9/1605—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/1629—Organic macromolecular compounds
    • A61K9/1652—Polysaccharides, e.g. alginate, cellulose derivatives; Cyclodextrin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/20—Pills, tablets, discs, rods
    • A61K9/2004—Excipients; Inactive ingredients
    • A61K9/2022—Organic macromolecular compounds
    • A61K9/205—Polysaccharides, e.g. alginate, gums; Cyclodextrin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/20—Pills, tablets, discs, rods
    • A61K9/28—Dragees; Coated pills or tablets, e.g. with film or compression coating
    • A61K9/2806—Coating materials
    • A61K9/2833—Organic macromolecular compounds
    • A61K9/286—Polysaccharides, e.g. gums; Cyclodextrin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof

Definitions

  • the invention relates to polysaccharides crosslinked with bifunctional crosslinking agents, a process for their preparation, their use for coating and embedding medicaments and medicaments coated and embedded with them.
  • the oral dosage form is a preferred administration of drugs.
  • Medicines that only work in the large intestine e.g. Those which are used for chronic colon inflammation or Crohn's disease and medicaments which are normally broken down or digested under the physiological conditions in the stomach or in the small intestine must be protected so that they remain unchanged in the large intestine.
  • Medicinal substances which are broken down or digested in the small intestine include, for example, the peptide medicinal substances.
  • the present invention is based on the object of providing crosslinked polysaccharides, processes for their preparation, their use and medicaments with which a protected transport of medicinal products through the stomach and small intestine with subsequent targeted release of the medicinal product in the large intestine is possible.
  • the local application of drugs into the large intestine for example in the case of chronic colon inflammation or Morbus Crohn, and of active ingredients which are normally broken down or digested under the physiological conditions in the stomach or small intestine should be possible.
  • the aim of the present invention is to open up the development of new small intestine-resistant, but colon-degradable Kilfss * cof £ e for the large intestine tarcetin ⁇ .
  • the applicant has found that the low microbial colonization of the distal sections of the small intestine, in comparison to the well-developed microflora in the caecum, is particularly suitable for developing substances by which the stated object can be achieved.
  • the invention relates to polysaccharides crosslinked with bifunctional crosslinking agents, which are no longer water-soluble but are still biodegradable, have a swelling of between 100 and 1,000%, the swelling, which means weight gain in percent, being determined by the following equation:
  • A is the weight increase in percent
  • G 0 is the weight of the dry polymer
  • G t is the weight of the swollen, water-saturated polymer.
  • the invention further relates to a process for the production of the crosslinked polysaccharides, according to which a polysaccharide with a molecular weight of 100,000 to 10 million is used, namely: Galactomannans: 100,000-1 million, preferably 500,000-1 million
  • Laminarin 100,000-1 million, preferably 500,000-1 million
  • Glucomannan 100,000-1 million, preferably 500,000-1 million
  • Dextran 100,000-10 million, preferably 1 million-10 million
  • Pectins 100,000 - 500,000
  • the suspension suspended in an aliphatic diglycidyl ether, a C 1 -C aliphatic dicarboxylic acid or its reactive derivative or a C 1 -C 10 aliphatic dialdehyde, optionally with the addition of an inert organic solvent or swelling agent, the suspension to a temperature in the Heated range from room temperature to 80 ° C, to which the suspension adds a catalytic amount of a base, the reaction mixture is stirred at the temperature mentioned for a period of 1 to 15 hours and then the cross-linked polysaccharide in a manner known per se separated and optionally washed one or more times with water, methanol or acetone.
  • the invention also relates to the use of the crosslinked polysaccharides for coating and / or embedding active pharmaceutical ingredients or pharmaceutical preparations and a pharmaceutical composition which envelops or embeds an active ingredient acting in the large intestine or an active ingredient which is broken down when it passes through the stomach or small intestine in one of the cross-linked polysaccharides.
  • crosslinked polysaccharides which are decomposed in the uncrosslinked state by the glycosidases of the colon microflora and which have been crosslinked with bifunctional crosslinking agents in such a way that they are no longer water-soluble but are still biodegradable. cash, meet the requirements mentioned. If the derivatization is too extensive, the degradability is lost. Accordingly, the polysaccharide may only be changed according to the invention in such a way that water solubility is prevented. For this purpose, the polysaccharides are crosslinked with suitable crosslinking agents. It should be noted that small crosslinking tents and the use of long-chain crosslinking agents result in correspondingly loose networks into which the enzyme can penetrate and enzymatically break down the film.
  • polysaccharides listed in the following table can be used as starting points for the crosslinking.
  • Laminarin (l, 3) -ß-glucose +++ exoenzy degradation products oligosaccharides
  • Dextran branched glucans +++ exoenzyme / ⁇ -1,6-D-glucose, endoenzyme ⁇ -l, 3-glucose (branched)
  • the polysaccharides used according to the invention have a molecular weight of 100,000 to 10 million.
  • the molecular weight is not particularly critical as long as the abovementioned conditions are met, that is to say that the polysaccharides in the uncrosslinked state are broken down by the glycosidase of the colon microflora and are no longer water-soluble after crosslinking.
  • the preferred and particularly preferred molecular weights for some of the polysaccharides are given below.
  • Galactomannans 100,000-1 million, preferably 500,000-1 million
  • Laminarin 100,000-1 million, preferably 500,000-1 million
  • Glucomannan 100,000-1 million, preferably 500,000-1 million
  • Dextran 100,000-10 million, preferably 1 million-10 million
  • Pectins 100,000 - 500,000
  • the appropriate polysaccharides are broken down by enzymes.
  • the endoenzyme (1,4) -ß-mannase is proven to be produced by the human colon flora.
  • the bacterial genus Bacteroides which produces an exo / endoenzyme system, which breaks down ⁇ -1,6-glycosidic bonds, such as those present in dextran, is still abundant in the human colon. This explains why the colon microflora can not only cleave ß-1,4- but also ⁇ -1,6-glycosidic bonds.
  • the polysaccharides used according to the invention are not attacked by amylases and are therefore stable in the small intestine.
  • Crosslinked polysaccharides which are cleaved by endoenzymes are preferably used.
  • the endoenzymes split the polysaccharides inside and relatively quickly, which releases the active ingredient immediately. The cleavage takes place more slowly with the exogenous enzymes that attack the end of the polysaccharides.
  • polysaccharides mentioned are not suitable in uncrosslinked form as a film coating or embedding material, since they are water-soluble and dissolve and degrade too quickly. They are therefore networked according to the invention.
  • Various reagents can be used according to the invention as crosslinking agents. Those crosslinking agents which have already been used pharmacologically and have been regarded as harmless are preferably used.
  • the crosslinking agents must be bifunctional, and examples are: aliphatic diglycidyl ethers such as 1,4-butanediol diglycidyl ether or 1,6-hexanediol diglycidyl ether, Dicarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid or their reactive derivatives such as the acid dichlorides or anhydrides, C 4 -C 10 aliphatic dialdehydes such as glutardialdehyde, succinic dialdehyde or adipic dialdehyde.
  • 1,4-butanediol diglycidyl ether 1,6-hexanediol diglycidyl ether, adipic acid, adipic acid dichloride and adipic acid dialdehyde are preferred.
  • the crosslinking agents react with the OH groups of the polysaccharides, and the crosslinking product thus obtained is insoluble in water, but swellable and dispersible in water and forms good quality films.
  • the water absorption of the cross-linked polysaccharide i.e. the swelling of the crosslinked polysaccharide is used for characterization.
  • the crosslinked polysaccharides according to the invention have a swelling of between 100 and 1,000%, preferably between 150 and 850%.
  • the swelling is determined by weighing 100 mg of the crosslinked polysaccharides in the form of the polymer films into an ampoule and adding 10 ml of water. After 1, 5, 8, 20, 48 and 73 hours the film is removed from the water and blotted onto cellulose and weighed.
  • the weight gain can be calculated using the following formula:
  • the swelling depends to a small extent on the crosslinking agent. As stated above, it is generally in the range between 100 and 1,000%. If the diepoxides are used, they are between 100% and 800%, preferably 200 to 400%. If dicarboxylic acids, their reactive derivatives and dialdehydes are used, the swelling is between 150 and 850%, preferably between 200 and 550%.
  • the person skilled in the art can easily determine by suitable preliminary tests which quantitative ratios between the uncrosslinked polysaccharide and the crosslinking agent have to be used and whether the crosslinked polymer obtained has the properties according to the invention. In the following, the conditions for crosslinking with diepoxides and with dicarboxylic acids and dialdehydes are given.
  • the following molar ratios must be observed.
  • the molar ratios are based on the primary and secondary OH groups of the sugar units.
  • the products formed during crosslinking can be characterized by their swelling and stability in water and by their degradability by hemicellulases. Too little cross-linked polysaccharides show too strong swellings or the films disintegrate. Polysaccharides that are too strongly cross-linked can no longer be broken down by the corresponding enzymes. given ratios are molar ratios.
  • crosslinking products that swell between 100% and 800%, preferably 200 to 400%, are degraded by hemicellulases. These crosslinking products are preferred when using C 4 -C 10 -alkanediol diglycidyl ethers.
  • DiCbscl dicarboxylic acid chloride
  • 4-DMAP 4-dimethylaminop ⁇ -ridine
  • DCC dicyclohexylcarbodiimide
  • the most important characteristic is the swelling of the cross-linked products and the enzymatic degradability.
  • a strong ester band can be seen at 1740 in the IR.
  • the films obtained from the crosslinked polysaccharides are insoluble in water, but have different degrees of swelling in water depending on the degree of crosslinking.
  • the invention also relates to a method for producing the new crosslinked polysaccharides as stated above.
  • the polysaccharide with the molecular weight indicated above is suspended in the crosslinking agent as indicated, optionally with the addition of an inert solvent or swelling agent such as an aliphatic alcohol. It is preferred to work without solvents.
  • the suspension obtained is heated to a temperature in the range from room temperature to 80 ° C., preferably to 60 ° C., with stirring. The temperature must not be chosen so high that lumps form from the polysaccharide.
  • a catalytic amount of a base is added to the suspension.
  • the type of base is not particularly important, and alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, alkali metal carbonates or organic bases such as 4-dimethylaminopyridine are generally used.
  • the reaction mixture is then preferably at room temperature or at a temperature up to 80 ° C to 60 ° C, particularly preferably to 40 ° C, for a period of 1 to 15 hours, preferably 1 to 6 hours, stirred.
  • the cross-linked polysaccharide is then separated off in a manner known per se, for example by centrifugation, filtration, etc. For cleaning, it is washed with water one or more times in a manner known per se.
  • the product is dried and can then be used directly.
  • novel crosslinked polysaccharides according to the invention can be used to coat or embed active pharmaceutical ingredients or pharmaceutical preparations which are to be used locally in the large intestine, or to protect active ingredients which are normally broken down or digested in the small intestine or stomach under the physiological conditions, or else for the production of films containing these active pharmaceutical ingredients or pharmaceutical preparations. In such cases, the corresponding active pharmaceutical ingredients have generally had to be administered parenterally.
  • polysaccharides crosslinked according to the invention can be synthesized in one synthesis step, survive the gastrointestinal tract undamaged and can be rapidly broken down in the large intestine.
  • the invention thus furthermore relates to the use of the crosslinked polysaccharides according to the invention for the production of film coatings and embedding of pharmaceutical active substances which can be administered orally and in which active substance releases are to take place in the colon.
  • the active pharmaceutical ingredients or pharmaceutical preparations are coated with and / or embedded in the crosslinked polysaccharides according to the invention.
  • the wrapping or embedding is carried out according to methods known per se, for example for wrappings in Bauer, Lehmann, Osterwald, Rothgang: gene dosage forms, Wiss. Publishing company Stuttgart, 1988, and for embedding in Bauer, Frömming, 5.3: Pharmaceut. praxis, 3rd edition, G. Thieme Verlag Stuttgart, 1991, pages 278, 353 and 358.
  • granules, pellets, tablets, etc. can be produced in a manner known per se.
  • the active substances which can preferably be formulated with the crosslinked polysaccharides according to the invention are, for example, those active pharmaceutical substances which have been broken down or digested in the stomach or small intestine and therefore have not been administered orally in the past, and medicaments which have only been used are said to act in the colon, such as drugs that work against colon diseases and peptide drugs.
  • examples are: peptides, cardiovascular therapeutics, anti-inflammatory drugs / analgesics, agents for the treatment of colon diseases such as Crohn's disease and ulcerative colitis, anti-asthmatics, anti-fibrinolytics, anti-hemorrhaging agents, anti-tumor agents, enzyme preparations, antibiotics, anti-mycotics, substances with an effect on the Central nervous system.
  • peptide active ingredients are: ACTH (adrenocorticropical hormone), corticostatin, calcitonin, insulin, oxytocin, somatostatin and analogs, LHRH analogs, bombesin analogs, cholecystokinin and derivatives, endothelin and analogs, thrombin inhibitors, peptide growth factors (e.g.
  • ANP atrial natriuretic peptide
  • biotechnologically produced peptides in particular low peptides.
  • the crosslinked galactomannan thus obtained can be dispersed in water using an Ultraturrax. Good quality films can be produced from such aqueous dispersions.
  • the minimum film formation temperature is approx. 50 ° C, the degree of swelling is 400 to 600%.

Abstract

Die Erfindung betrifft mit bifunktionellen Vernetzungsmitteln vernetzte Polysaccharide, die nicht mehr wasserlöslich, aber noch bioabbaubar sind, eine Quellung zwischen 100 und 1000 % besitzen, wobei die Quellung, die Gewichtszunahme in Prozent bedeutet, durch die folgende Gleichung bestimmt wird: A = Gt - Go / Go x 100 worin A die Gewichtszunahme in Prozent, Go das Gewicht des trockenen Polymeren und Gt das Gewicht des gequollenen, mit Wasser gesättigten Polymeren bedeuten. Sie betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung der vernetzten Polysaccharide und die Verwendung der vernetzten Polysaccharide zur Umhüllung und/oder Einbettung von Arzneiwirkstoffen oder Arzneimittelzubereitungen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Arzneimittel, das einen im Dickdarm wirkenden Wirkstoff oder einen Wirkstoff, der beim Durchgang durch den Magen oder Dünndarm abgebaut wird, umhüllt mit oder eingebettet in einem der vernetzten Polysaccharide, enthält.

Description

Beschreibung
VERNETZTE POLYSACCHARIDE, VERFAHREN ZU IHRER HERSTELLUNG UND
IHRE VERWENDUNG
Die Erfindung betrifft mit bifunktionellen Vernetzungsmit¬ teln vernetzte Polysaccharide, ein Verfahren zu ihrer Her¬ stellung, ihre Verwendung zur Beschichtung und Einbettung von Arzneimitteln und mit ihnen beschichtete und eingebette¬ te Arzneimittel.
Die orale Darreichungsform ist eine bevorzugte Verabreichung von Arzneimitteln. Arzneimittel, die erst im Dickdarm wir¬ ken, z.B. solche, die bei chronischen Dickdarmentzündungen oder Morbus Crohn eingesetzt werden, und Arzneimittel, die normalerweise unter den physiologischen Verhältnissen im Magen oder im Dünndarm abgebaut oder verdaut werden, müssen geschützt werden, damit sie unverändert in den Dickdarm ge¬ langen. Zu Arzneistoffen, die im Dünndarm abgebaut oder ver¬ daut werden, zählen beispielsweise die Peptidarzneistoffe.
Es besteht daher Bedarf für einen Filmüberzug und ein Ein¬ bettungsmaterial, durch die bei peroraler Applikation der applizierte Wirkstoff beim Transport durch den Körper bis in den Dickdarm geschützt und dann dort freigesetzt wird. Pep¬ tidarzneistoffe könnten so bei oraler Anwendung vor der Zer¬ setzung durch den Magensaft, wie auch vor Zersetzung durch Peptidasen geschützt werden. Da die Peptidasenaktivität im Dickdarm nur sehr geringfügig ist, die Resorption von Pepti- den aber im Dickdarm stattfindet, wäre dies ein akzeptabler Weg für die Applikation von Peptidarzneistoffen.
Durch die natürlichen physiologischen pH-Gefälle zwischen Speichel und Magen einerseits, sowie Magen und Dünndarm an¬ dererseits ist es heute ohne besondere Schwierigkeiten mög¬ lich, Arzneiformen zu entwickeln, die ihre Wirkstoffe ge¬ zielt im Magen oder im Dünndarm freisetzen. Dies wird durch Einbetten oder Umhüllung von Arzneimitteln mit Hilfsstoffen erreicht, die bei den entsprechenden pH-Werten löslich bzw. resistent sind.
Da jedoch beim Übergang vom Dünndarm in den Dickdarm die pH- Werte nur wenig differieren, ist es erforderlich, für das Dickdarm-Targeting nach anderen brauchbaren physiologischen Unterschieden zu suchen, die sich für die Erzielung einer Dünndarmresistenz und einer Dickdarmabbaubarkeit heranziehen lassen. Mit der erfolgreichen Entwicklung neuer, dünndarmre- sistenter, aber dickdarmabbaubarer Hilfsstoffe könnten bis¬ her nicht zu verwirklichende Möglichkeiten für das Dickdarm- Targeting eröffnet werden.
In der DE 40 06 521 AI (und der ihr entsprechenden europäi¬ schen Patentanmeldung 450 176 AI) werden zuckerhaltige Poly¬ mere zur Umhüllung und Einbettung von Arzneistoffen be¬ schrieben. Diese zuckerhaltigen Polymere werden zur Umhül¬ lung und/oder Einbettung von oral applizierbaren pharmazeu¬ tischen Wirkstoffen verwendet und bewirken, daß die Wirk¬ stoffe, die in den Polymeren enthalten sind, erst im Dick¬ darm freigesetzt werden. Die in dieser Druckschrift be¬ schriebenen Polymere besitzen den Nachteil, daß sie kompli¬ ziert hergestellt v/erden müssen und mit Polyisocyanaten ver¬ netzt sind. In letzter Zeit wurde in zahlreichen Übersichtsarbeiten auf die Resorptionsmöglichkeiten im Dickdarm hingewiesen (M.L.G. Gardner (1988): Gastrointestinal absorption of intact proteins, Ann. Rev. Nutr. 8, 329 - 350; P. Gruber, M.A. Longer and J.R. Robinson (1987): Some Biological issues in oral controlled drug delivery, Adv. Drug Deliv. Rev. 1, 1 - 18; T.T. Karrarly (1989): Gastrointestinal absorption of drugs, Crit. Rev. 6 (1), 39 - 86).
Es wurden auch Studien über Arzneistoffapplikationen in den Dickdarm publiziert, die darauf hindeuten, daß sich dieser Bereich nicht nur als Zielorgan für topisch wirksame Arznei¬ stoffe anbietet, sondern durchaus auch als Resorptionsort. So beschreibt P.R. Bieck (1987, Arzneistoffresorptionen aus dem menschlichen Dickdarm - neue Erkenntnisse, Acta Pharm. Technol. 33 (3), 109 - 114), daß mehrere über Sonden oder mittels freigabesteuernder HF-Kapseln in den Dickdarm einge¬ brachte Arzneistoffe, darunter die ß-Rezeptorenblocker Ox- prenolol und Metoprolol sowie Isosorbid-5-mononitrat, prak¬ tisch ebenso gut wie aus dem Dünndarm resorbiert werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ver¬ netzte Polysaccharide, Verfahren zu ihrer Herstellung, ihre Verwendung und Arzneimittel zur Verfügung zu stellen, mit denen ein geschützter Arzneistofftransport durch den Magen und Dünndarm mit anschließender gezielter Freisetzung des Arzneistoffs im Dickdarm möglich ist. Erfindungsgemäß soll die lokale Applikation von Arzneistoffen in den Dickdarm, z.B. im Falle von chronischen Dickdarmentzündungen oder Mor- bus Crohn, und von Wirkstoffen, die normalerweise unter den physiologischen Verhältnissen im Magen oder Dünndarm abge¬ baut oder verdaut werden, möglich werden. Durch die vorlie¬ gende Erfindung soll die Entwicklung neuer dünndarmresisten- ter, aber dickdarmabbaubarer Kilfss*cof£e für das Dickdarm- Tarcetinα eröffnet werden. Der Anmelder hat gefunden, daß die geringe mikrobielle Be- siedelung der distalen Dünndarmabschnitte im Vergleich zur gut ausgebildeten Mikroflora im Caecum besonders geeignet ist, um Stoffe zu entwickeln, durch die die genannte Aufgabe gelöst werden kann.
Der Anmelder hat gefunden, daß bestimmte vernetzte Poly¬ saccharide aufgrund ihrer enzymatischen Abbaubarkeit durch die Mikroflora des Dickdarms für den Einsatz als Filmbildner für die Entwicklung neuer dickdarmlöslicher Arzneiformen ge¬ eignet sind. Aufgrund der enzymatischen Abbaubarkeit durch die Bakterienkulturen des Dickdarms werden die Arzneistoffe dort gezielt freigesetzt.
Gegenstand der Erfindung sind mit bifunktionellen Vernet¬ zungsmitteln vernetzte Polysaccharide, die nicht mehr wasserlöslich, aber noch bioabbaubar sind, eine Quellung zwischen 100 und 1.000 % besitzen, wobei die Quellung, die Gewichtszunahme in Prozent bedeutet, durch die folgende Gleichung bestimmt wird:
worin A die Gewichtszunahme in Prozent, G0 das Gewicht des trockenen Polymeren und Gt das Gewicht des gequollenen, mit Wasser gesättigten Polymeren bedeuten.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstel¬ lung der vernetzten Polysaccharide, gemäß dem man ein Poly- saccharid mit einem Molekulargewicht von 100.000 bis 10 Millionen, und zwar: Galacto- mannane: 100.000 - 1 Mio., vorzugsweise 500.000 - 1 Mio
Laminarin: 100.000 - 1 Mio., vorzugsweise 500.000 - 1 Mio
Glucomannan: 100.000 - 1 Mio., vorzugsweise 500.000 - 1 Mio
Dextran: 100.000 - 10 Mio., vorzugsweise 1 Mio. - 10 Mio
Pektine: 100.000 - 500.000
Arabino- galactan: 100.000 - 300.000
Xylan: 100.000 - 500.000
in einem aliphatischen Diglycidylether, einer C^-do-alipha- tischen Dicarbonsäure oder ihrem reaktiven Derivat oder einem C_,-C10-aliphatischen Dialdehyd gegebenenfalls unter Zugabe eines inerten organischen Lösungs- bzw. Quellungsmit¬ tels suspendiert, die Suspension auf eine Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis 80°C erhitzt, zu der Suspen¬ sion eine katalytische Menge einer Base zugibt, das Reak¬ tionsgemisch bei der genannten Temperatur während einer Zeit von 1 bis 15 Stunden rührt und anschließend das quervernetz¬ te Polysaccharid in an sich bekannter Weise abtrennt und gegebenenfalls ein oder mehrere Male mit Wasser, Methanol oder Aceton wäscht.
Die Erfindung betrifft ebenfalls die Verwendung der vernetz¬ ten Polysaccharide zur Umhüllung und/oder Einbettung von Arzneiwirkstoffen oder Arzneimittelzubereitungen und ein Arzneimittel, das einen im Dickdarm wirkenden Wirkstoff oder einen Wirkstoff, der beim Durchgang durch den Magen oder Dünndarm abgebaut wird, umhüllt mit oder eingebettet in einem der vernetzten Polysaccharide, enthält.
Der Anmelder hat überraschenderweise gefunden, daß vernetzte Polysaccharide, die im unvernetzten Zustand durch die Glyco- sidasen der Dickdarm-Mikroflora abgebaut werden und die mit bifunktionellen Vernetzungsmitteln so vernetzt worden sind, daß sie gerade nicht mehr wasserlöslich, aber noch bioabbau- bar sind, die genannten Erfordernisse erfüllen. Bei einer zu umfangreichen Derivatisierung geht die Abbaubarkeit verlo¬ ren. Dementsprechend darf das Polysaccharid erfindungsgemäß nur so verändert werden, daß gerade die Wasserlöslichkeit unterbunden wird. Dazu werden die Polysaccharide mit ge¬ eigneten Vernetzungsmitteln vernetzt. Dabei ist zu beachten, daß durch geringe Vernetzungszelten und durch den Einsatz langkettiger Vernetzungsmittel entsprechend lockere Netz¬ werke entstehen, in die das Enzym eindringen und den Film enzymatisch abbauen kann.
Erfindungsgemäß können die in der folgenden Tabelle aufge¬ führten Polysaccharide als Ausgangspunkte für die Vernetzun¬ gen verwendet werden.
Tabelle über die erfindunqsgemäß verwendeten Polysaccharide
Polysaccharid Baustein Abbaubarkeit Abbauart
Galactomannan ( 1 , 4 ) -ß-Mannose +++ Endoenzym
( 1 , 6 ) -α-Galactose Abbauprodukte: Oligosaccharide
Laminarin ( l , 3 ) -ß-Glucose +++ Exoenzy Abbauprodukte: Oligosaccharide
Pectine (1,4)-α-Galactu- +++ Exoenzym ronsäure Abbauprodukte: (teilw. Methyl¬ Mono-, ester) Disaccharide
Glucomannan (1,4)-ß-Mannose +++ Endoenzyme (l,4)-ß-Glucose Abbauprodukte: Oligosaccharide
Arabinogalactan Arabinose +++
Galactose
Xylan (l,4)-ß-Xylo- ++ Exoenzym pyranose Abbauprodukte: Mono-, Disaccharide
Dextran verzweigte Glucane: +++ Exoenzym/ α-1,6-D-Glucose, Endoenzym α-l,3-Glucose (verzweigt)
Von den in der Tabelle aufgeführten Polysacchariden sind Ga¬ lactomannan, Glucomannan und Dextran bevorzugt. Besonders bevorzugt ist Galactomannan. Die erfindungsgemäß verwendeten Polysaccharide besitzen ein Molekulargewicht von 100.000 bis 10 Millionen. Das Molekulargewicht ist nicht besonders kri¬ tisch, solange die oben genannten Bedingungen erfüllt wer¬ den, das heißt daß die Polysaccharide im unvernetzten Zu¬ stand durch die Glycosidase der Dickdarm-Mikroflora abgebaut werden und nach der Vernetzung nicht mehr wasserlöslich sind. Im folgenden werden die bevorzugten und besonders bevorzugten Molekulargewichte für einige der Polysaccharide angegeben. Galacto- mannane: 100.000 - 1 Mio., vorzugsweise 500.000 - 1 Mio
Laminarin: 100.000 - 1 Mio., vorzugsweise 500.000 - 1 Mio
Glucomannan: 100.000 - 1 Mio., vorzugsweise 500.000 - 1 Mio
Dextran: 100.000 - 10 Mio., vorzugsweise 1 Mio. - 10 Mio
Pektine: 100.000 - 500.000
Arabino- galactan: 100.000 - 300.000
Xylan: 100.000 - 500.000
Die geeigneten Polysaccharide werden von Enzymen abgebaut. Das Endoenzym (1,4)-ß-Mannase wird nachweislich von der menschlichen Dickdarmflora produziert.
Im menschlichen Dickdarm ist weiterhin die Bakteriengattung Bacteroides reichlich vorhanden, die ein Exo/Endoenzymsystem produziert, welches α-l,6-glycosidische Bindungen, wie sie beispielsweise in Dextran vorliegen, abbaut. Dies erklärt, warum die Dickdarm-Mikroflora nicht nur ß-1,4- sondern auch σ-l,6-glycosidische Bindungen spalten kann. Die erfindungs¬ gemäß verwendeten Polysaccharide werden durch Amylasen nicht angegriffen und sind somit dünndarmstabil.
Vorzugsweise werden solche vernetzten Polysaccharide verwen¬ det, die von Endoenzymen gespalten werden. Die Endoenzyme spalten die Polysaccharide im Inneren und relativ schnell, wodurch der Wirkstoff sofort freigesetzt wird. Mit den Exo- enzymen, die am Ende der Polysaccharide angreifen, erfolgt die Spaltung langsamer.
Die genannten Polysaccharide eignen sich in unvernetzter Form als Filmüberzug oder Einbettungsmaterial nicht, da sie wasserlöslich sind und zu schnell aufgelöst und abgebaut werden. Sie werden daher erfindungsgemäß vernetzt. Als Vernetzungsmittel können erfindungsgemäß verschiedene Reagenzien verwendet werden. Bevorzugt werden solche Vernet¬ zungsmittel verwendet, die pharamakologisch bereits einge¬ setzt und als unbedenklich angesehen wurden. Die Vernet¬ zungsmittel müssen bifunktionell sein, und Beispiele sind: aliphatische Diglycidylether wie 1,4-Butandioldiglycidyl- ether oder 1,6-Hexandioldiglycidylether, Dicarbonsäuren wie Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure oder ihre reaktionsfähigen Derivate wie die Säuredichloride oder Anhydride, C4-C10-aliphatische Dialdehyde wie bei¬ spielsweise Glutardialdehyd, Succindialdehyd oder Adipindi- aldehyd. Von diesen sind 1,4-Butandioldiglycidylether, 1,6- Hexandioldiglycidylether, Adipinsäure, Adipinsauredichlorid und Adipinsäuredialdehyd bevorzugt. Die Vernetzungsmittel reagieren dabei mit den OH-Gruppen der Polysaccharide, und das so erhaltene Vernetzungsprodukt ist in Wasser unlöslich, jedoch in Wasser quellbar und dispergierbar und bildet qualitativ gute Filme.
Die Wasseraufnahme des vernetzten Polysaccharids, d.h. die Quellung des vernetzten Polysaccharids, wird zur Charakteri¬ sierung verwendet. Die erfindungsgemäßen vernetzten Poly¬ saccharide besitzen eine Quellung zwischen 100 und 1.000 %, vorzugsweise zwischen 150 und 850 %. Die Quellungsbestimmung erfolgt, indem 100 mg der vernetzten Polysaccharide in Form der Polymerfilme in eine Ampulle eingewogen werden und mit 10 ml Wasser versetzt werden. Nach 1, 5, 8, 20, 48 und 73 Stunden wird der Film aus dem Wasser genommen und auf Zell¬ stoff abgetupft und gewogen. Die Gewichtszunahme kann anhand folgender Formel errechnet werden:
A = G.- - Gn x 100
worin Λ die Gewichtszunahme in Prozent, Gn das Gewicht des trockenen Polymeren und G, das Gewicht des gequollenen Poiy- meren bedeuten. In der vorliegenden Anmeldung wird als Quel¬ lung der Wert verstanden, der erhalten wird, wenn Gt kon¬ stant ist.
Die Quellung hängt in geringfügigem Maße von dem Vernet¬ zungsmittel ab. Sie liegt, wie oben angegeben, im allgemei¬ nen im Bereich zwischen 100 und 1.000 %. Werden die Diepo¬ xide verwendet, liegt sie zwischen 100 % und 800 %, vorzugs¬ weise 200 bis 400 %. Werden Dicarbonsäuren, ihre reaktiven Derivate und Dialdehyde verwendet, liegt die Quellung zwi¬ schen 150 und 850 %, vorzugsweise bei 200 bis 550 %. Der Fachmann kann durch geeignete Vorversuche leicht feststel¬ len, welche Mengenverhältnisse zwischen dem unvernetzten Po¬ lysaccharid und dem Vernetzungsmittel verwendet werden müs¬ sen, und ob das erhaltene vernetzte Polymere die erfindungs¬ gemäßen Eigenschaften aufweist. Im folgenden werden als Bei¬ spiele die Verhältnisse bei der Vernetzung mit Diepoxiden und mit Dicarbonsäuren, Dialdehyden angegeben.
Vernetzungen mit Diepoxiden
Um beispielsweise bei der Vernetzung von Galactomannan mit 1,4-Butandioldiglycidylether und 1,6-Hexandioldiglycidyl¬ ether (Diepoxide) zu den erwünschten Vernetzungsprodukten zu gelangen, müssen folgende Stoffmengenverhältnisse eingehal¬ ten werden. Die Stoffmengenverhaltnisse sind bezogen auf die primären und sekundären OH-Gruppen der Zuckerbausteine. Die bei der Vernetzung entstehenden Produkte können aufgrund ihrer Quellung und Stabilität in Wasser und aufgrund ihrer Abbaubarkeit durch Hemicellulasen charakterisiert werden. Zu wenig vernetzte Polysaccharide zeigen zu starke Quellungen oder die Filme zerfallen. Zu stark vernetzte Polysaccharide können von den entsprechenden Enzymen nicht mehr abgebaut werden. gebenen Verhältnisse sind Stoffmengenverhaltnisse.
Alle Vernetzungsprodukte, die eine Quellung zwischen 100 % und 800 %, vorzugsweise 200 bis 400 % besitzen, werden von Hemicellulasen abgebaut. Diese Vernetzungsprodukte sind bei der Verwendung von C4-C10-Alkandioldiglycidylethern bevor¬ zugt.
Vernetzungen mit Dicarbonsäuren und Dialdehyden
Bei der Vernetzung mit Dicarbonsäuren, ihren reaktiven Deri¬ vaten und Dialdehyden müssen folgende Stoffmengenverhältnis¬ se eingehalten werden. Die Stoffmengenverhaltnisse sind bezogen auf die primären und sekundären OH-Gruppen der Zuckerbausteine. Zur Charakterisierung der erhaltenen Pro¬ dukte können die Quellung in Wasser, die Filmbildungseigen¬ schaften, die Stabilität in Wasser und die Abbaubarkeit mit Hemicellulasen benutzt werden. Zu stark vernetzte Poly¬ saccharide können nicht mehr abgebaut werden.
DiCbscl = Dicarbonsäurechlorid, 4-DMAP = 4-Dimethylaminopγ- ridin, DCC = Dicyclohexylcarbodiimid
Das wichtigste Charakterisierungsmerkmal ist die Quellung der vernetzten Produkte und die enzymatische Abbaubarkeit. Bei den mit Dicarbonsäuren vernetzten Polysacchariden ist eine starke Esterbande bei 1740 im IR zu erkennen.
Die aus den vernetzten Polysacchariden erhaltenen Filme sind in Wasser unlöslich, haben jedoch je nach Vernetzungsgrad unterschiedliche Quellungsgrade in Wasser.
Alle diese Filme sind sowohl im Freiburger-Dickdarmmikroflo- ratest, der im folgenden beschrieben wird, als auch mit rei¬ ner ß-Mannanase oder anderen Exo-/Endoenzymsystemen, die im Dickdarm vorkommen, abbaubar. Freisetzungsversuche mit ge¬ ringfügig quellenden Filmen, die aus Galactomannan als Poly¬ saccharid und 1,4-ButandioldigIycidylether als Vernetzer hergestellt wurden, konnten zeigen, daß die Freisetzung einer FarbstoffSubstanz erst nach Zugabe von dem Enzym ß- Mannanase erfolσte. Von M. Saffran et al. (M. Saffran, G.S. Kumar, C. Savariar, J.C. Burnham, F. Williams and D.C. Neckers (1986): A new ap- proach to the oral administration of Insulin and other pep- tide drugs, Science 233, 1081 - 1084) wurden bereits ver¬ netzte Polyacrylate zu diesem Zweck eingesetzt. Diese haben jedoch die gewünschte Wirkung nicht gezeigt. Es war daher überraschend, daß die erfindungsgemäß zur Verfügung gestell¬ ten vernetzten Polysaccharide zu dem genannten Zweck ein¬ setzbar waren. Die von M. Saffran et al. hergestellten ver¬ netzten Polysaccharide waren offensichtlich zu stark ver¬ netzt, zu wenig quellbar, so daß sie von den Reduktasen der Dickdarm-Mikroflora zu langsam abgebaut wurden.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstel¬ lung der neuen vernetzten Polysaccharide wie vorne angege¬ ben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Polysaccharid mit dem vorne angegebenen Molekulargewicht in dem Vernet¬ zungsmittel wie angegeben, gegebenenfalls unter Zugabe eines inerten Lösungs- bzw. Quellungsmittels wie eines aliphati- schen Alkohols suspendiert. Es ist bevorzugt ohne Lösungs¬ mittel zu arbeiten. Die erhaltene Suspension wird unter Rühren auf eine Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis 80°C, vorzugsweise bis 60°C erhitzt. Die Temperatur darf nicht so hoch gewählt werden, daß sich aus dem Polysaccharid Klumpen bilden. Zu der Suspension wird eine katalytische Menge einer Base zugegeben. Die Art der Base spielt keine besondere Rolle, und im allgemeinen werden Alkalihydroxide wie Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid, Alkalicarbonate oder organische Basen wie beispielsweise 4-Dimethylamino- pyridin verwendet. Es können jedoch auch andere Basen einge¬ setzt werden. Das Reaktionsgemisch wird dann bei Raumtempe¬ ratur oder bei einer Temperatur bis zu 80°C, vorzugsweise bis 60°C, besonders bevorzugt bis 40°C, während einer Zeit von 1 bis 15 Stunden, vorzugsweise 1 bis 6 Stunden, gerührt. Anschließend wird das quervernetzte Polysaccharid in an sich bekannter Weise beispielsweise durch Zentrifugierung, Abfil¬ trieren usw. abgetrennt. Zur Reinigung wird es ein oder mehrere Male in an sich bekannter Weise mit Wasser gewa¬ schen. Das Produkt wird getrocknet und kann dann direkt ver¬ wendet werden.
Die erfindungsgemäßen neuen vernetzten Polysaccharide können zur Umhüllung oder Einbettung von Arzneiwirkstoffen oder Arzneimittelzubereitungen, die gezielt lokal im Dickdarm an¬ gewendet werden sollen, oder zum Schutz von Wirkstoffen, die normalerweise unter den physiologischen Verhältnissen im Dünndarm oder im Magen abgebaut oder verdaut werden, oder auch zur Herstellung von Folien, die diese Arzneiwirkstoffe oder Arzneimittelzubereitungen enthalten, verwendet werden. Bisher mußten in solchen Fällen die entsprechenden Arznei¬ wirkstoffe in der Regel parenteral appliziert werden.
Es war überraschend, daß die erfindungsgemäß vernetzten Polysaccharide in einem Syntheseschritt synthetisiert werden können, den Gastrointestinaltrakt unbeschadet überstehen und im Dickdarm schnell abgebaut werden können.
Die Erfindung betrifft somit weiterhin die Verwendung der erfindungsgemaßen vernetzten Polysaccharide zur Herstellung von Filmüberzügen und Einbettungen von pharmazeutischen Wirkstoffen, die oral verabreicht werden können, und bei denen eine Wirkstofffreigäbe im Dickdarm erfolgen soll. Die Arzneiwirkstoffe oder Arzneimittelzubereitungen werden mit den erfindungsgemäßen vernetzten Polysacchariden umhüllt und/oder in diese eingebettet. Die Umhüllung oder Einbettung erfolgt nach an sich bekannten Verfahren, beispielsweise für Umhüllungen in Bauer, Lehmann, Osterwald, Rothgang: Überzo- gene Arzneiformen, Wiss. Verlagsges. Stuttgart, 1988, und für Einbettungen in Bauer, Frömming, Führer: Pharmazeut. Technologie, 3. Aufl., G. Thieme Verlag Stuttgart, 1991, Seiten 278, 353 und 358 beschrieben.
Beispielsweise können Granulate, Pellets, Tabletten usw. in an sich bekannter Weise hergestellt werden.
Als Wirkstoffe, die vorzugsweise mit den erfindungsgemäßen vernetzten Polysacchariden formuliert werden können, kommen beispielsweise solche Arzneiwirkstoffe in Frage, die im Ma¬ gen oder Dünndarm abgebaut oder verdaut werden und deshalb peroral in der Vergangenheit nicht appliziert werden konn¬ ten, und Arzneimittel, die erst im Dickdarm wirken sollen, wie Arzneimittel, die gegen Dickdarmkrankheiten wirken, und Peptidarzneimittel. Beispiele sind: Peptide, Herz-Kreislauf- Therapeutika, Antirheumatika/Analgetika, Mittel zur Therapie von Dickdarmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis Ulcerosa, Antiasthmatika, Antifibrinolytika, Antihämorrha- gika, Antitumormittel, Enzympräparate, Antibiotika, Anti- mykotika, Substanzen mit Wirkung auf das Zentralnerven¬ system.
Beispiele für Peptidwirkstoffe sind: ACTH (Adrenocortico- tropes Hormon) , Corticostatin, Calcitonin, Insulin, Oxytocin, Somatostatin und Analoga, LHRH-Analoga, Bombesin- Analoga, Cholecystokinin und Derivate, Endothelin und Analoga, Thrombin-Inhibitoren, Peptide Growth Factors (z.B. IGF, EGF, NGF), Magainine (PGS peptides), Gastrin-Analoga, Bradykinin-Analoga, Parathormon-Analoga, Neurokinin und Analoga, VIP und Analoga, ANP (Atriales natriuretisches Peptid) und Analoga, Neokyotrophin und Analoga, Angiotensin- Analoga, Enkephaline, Dynorphine, Dermorphine, Deltorphine, Renin-inhibierende Peptide, Tumor-Growth-Factor-Peptide, MSH (Melanocyte Stimulating Hormone)-Analoga, Mitotoxine, Tyr- phostine, Chromogranin A, Thymopentin, TRH und Analoga, Sub- stanz-P, Tuftsin, Fibronectin, und peptidische Immunmodula¬ toren wie Cyclosporin A, FK 506, Neuropeptid Y und NPK.
Erfindungsgemäß werden bevorzugt biotechnologisch herge¬ stellte Peptide, insbesondere niedrige Peptide, verwendet.
Zur Prüfung der dickdarmafabaubaren vernetzten Polysaccharide und der erhaltenen Arzneimittel wurde der Mikrofloratest von A. Sarlikiotis (A. Sarlikiotis, J. Betzing, Ch. Wohlschlegel und K.H. Bauer (1992): A new in-vitro method for testing colon targeting drug delivery Systems or excipients, im Druck: Pharmaceutical and Pharmacological Letters, Springer Verlag International) verwendet.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1
Vernetzung von Galactomannan mit 1,4-Butandioldiglycidyl- ether
2,0 g sprühgetrocknetes Galactomannan wird in einem ver¬ schließbaren Erlenmeyerkolben in 26,7 g 1,4-Butandioldigly- cidylether suspendiert. Diese Suspension wird auf 50°C er¬ hitzt. Nach dem Erreichen dieser Temperatur (10 min) wird vorsichtig 3,5 ml 0,2 N NaOH zugetropft. Dabei sollte keine oder nur eine geringe Klumpenbildung auftreten. Dieses Reak¬ tionsgemisch läßt man bis zum Ende der Reaktionszeit bei 50°C rühren. Nach Beendigung der Reaktion wird die Suspen¬ sion zum Abtrennen des Polymers zentrifugiert. Das abzentri- fugierte quervernetzte Polysaccharid wäscht man anschließend mehrmals mit Wasser. Zur weiteren Aufreinigung spült man das Polymer mit Aceton, wobei ein längeres Rühren in Aceton von Nutzen ist. Das so erhaltene vernetzte Galactomannan ist mit Hilfe eines Ultraturrax in Wasser dispergierbar. Aus solchen wässrigen Dispersionen lassen sich qualitativ gute Filme herstellen. Die Mindestfilmbildungstemperatur liegt bei ca. 50°C, der Quellungsgrad bei 400 bis 600 %.
Beispiel 2
Vernetzung von Galactomannan mit 1,6-Hexandioldiqlycidyl- ether
2,0 g sprühgetrocknetes Galactomannan wird in einem ver¬ schließbaren Erlenmeyerkolben in 26,7 g 1,6-Hexandioldigly- cidylether suspendiert. Diese Suspension wird auf 50°C er¬ hitzt. Nach dem Erreichen dieser Temperatur (10 min) wird vorsichtig 3,5 ml 0,2 N NaOH zugetropft. Dabei sollte keine oder nur eine geringe Klumpenbildung auftreten. Dieses Reak¬ tionsgemisch läßt man bis zum Ende der Reaktionszeit bei 50°C rühren. Nach Beendigung der Reaktion wird die Suspen¬ sion zum Abtrennen des Polymers zentrifugiert. Das abzentri- fugierte quervernetzte Polysaccharid wäscht man anschließend mehrmals mit Wasser. Zur weiteren Aufreinigung spült man das Polymer mit Aceton, wobei ein längeres Rühren in Aceton von Nutzen ist. Das so erhaltene vernetzte Galactomannan ist mit Hilfe eines Ultraturrax in Wasser dispergierbar. Aus solchen wässrigen Dispersionen lassen sich qualitativ gute Filme herstellen. Die Mindestfilmbildungstemperatur liegt bei ca. 50°C, der Quellungsgrad liegt bei 400 bis 600 %. Beispiel 3
Vernetzung mit Adipinsäure
(a) 2,0 g sprühgetrocknetes Galactomannan wird in einem Rundkolben in 20,0 ml absolutiertem Chloroform suspen¬ diert. Zu dieser Suspension gibt man einen Unterschuß von 29,0 g Adipinsäure und 41,0 g Dicyclohexylcarbo- diimid als wasserbindendes Reagenz. Diese Dispersion kocht man unter Rückfluß bei 60°C 48 Stunden. Anschlie¬ ßend wird die Suspension mit einer Nutsche abgesaugt und im Soxhletverfahren 24 Stunden mit ca. 500 ml heißem Methanol behandelt zur Entfernung des gebildeten Harn¬ stoffderivats. Das so erhaltene Polysaccharidprodukt ist in Wasser unlöslich, aber mit Enzymlösung abbaubar. Der Quellungsgrad liegt bei ca. 400 bis 600 %.
(b) 2,0 g sprühgetrocknetes Galactomannan wird in einem Rundkolben in 20 ml Dimethylformamid suspendiert. Zu dieser Suspension gibt man 6,1 g Adipinsauredichlorid. Anschließend setzt man eine dem Säurechlorid äquivalente Menge von 8,1 g 4-Dimethylaminopyridin zu. Anschließend erhitzt man das Reaktionsgemisch auf 60°C. Bei dieser Temperatur beläßt man den Ansatz ca. 15 Stunden. Das so erhaltene Produkt saugt man mit einer Nutsche ab und reinigt es im Soxhletverfahren mit ca. 500 ml heißem Methanol über mehrere Stunden. Der Quellungsgrad beträgt 400 bis 600 %. Beispiel 4
Vernetzung mit Succindialdehyd
2,0 g sprühgetrocknetes Galactomannan wird in einem Rundkol¬ ben in 14,19 g Succindialdehyd suspendiert. Zu dieser Sus¬ pension gibt man eine entsprechende Menge Dicyclohexylcarbo- diimid als wasserbindendes Mittel, und des weiteren als Ka¬ talysator 3,0 g Ammoniumnitrat. Als Katalysator können auch wasserfreie Mineralsäuren wie Schwefelsäure oder auch 2,4- Dinitrobenzoesäure verwendet werden. Dieser Reaktionsansatz wird bei 50°C gut verschlossen ca. 15 Stunden gerührt. Das so erhaltene Produkt wird abgenutscht und mit Hilfe eines Soxhlet 24 Stunden mit ca. 500 ml heißem Methanol behandelt. Das so gereinigte Produkt wird bei 50°C im Trockenschrank getrocknet. Der Quellungsgrad beträgt 300 bis 500 %.

Claims

Patentansprüche
1. Mit bifunktionellen Vernetzungsmitteln vernetzte Poly¬ saccharide, die nicht mehr wasserlöslich, aber noch bioab¬ baubar sind, eine Quellung zwischen 100 und 1.000 % besit¬ zen, wobei die Quellung, die Gewichtszunahme in Prozent be¬ deutet, durch die folgende Gleichung bestimmt wird:
A = Gt - G„ x 100
worin A die Gewichtszunahme in Prozent, G0 das Gewicht des trockenen Polymeren und G^ das Gewicht des gequollenen, mit Wasser gesättigten Polymeren bedeuten.
2. Vernetzte Polysaccharide nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie als Polysaccharid Galactomannane, La inarin, Pectine, Arabinogalactane, Xylane, Dextrane oder Glucomannane enthalten.
3. Vernetzte Polysaccharide nach Anspruch 1 oder 2, da¬ durch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie mit aliphati- schen Diglycidylethern, C4-C10~aliphatischen Dicarbonsäuren oder ihren reaktiven Derivaten oder C -C,0-aliphatischen Dialdehyden vernetzt sind.
4. Vernetzte Polysaccharide nach Anspruch 1, 2 oder 3, da¬ durch g e k e n n z e i c h n e t , daß sie mit 1,4-Butan- dioldiglycidylether, 1,6-Hexandioldiglycidylether, Bern¬ steinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure oder ihren reaktiven Derivaten, Succindialdehyd, Glutardialdehyd oder Adipindi- aldehvd vernetzt sind.
5. Verfahren zur Herstellung der vernetzten Polysaccharide nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß man ein Polysaccharid mit einem Molekulargewicht von 100.000 bis 10 Millionen in einem aliphatischen Diglycidylether, einer C4-Cαo-aliphatischen Dicarbonsäure oder ihrem reaktiven Derivat oder einem C4~ C10~aliphatischen Dialdehyd gegebenenfalls unter Zugabe eines inerten organischen Lösungs- bzw. Quellungsmittels suspendiert, die Suspension auf eine Temperatur im Bereich v n Raumtemperatur bis 80°C erhitzt, zu der Suspension eine kutalytische Menge einer Base zugibt, das Reaktionsgemisch bei der genannten Temperatur während einer Zeit von 1 bis 15 Stunden rührt und anschließend das quervernetzte Polysaccha¬ rid in an sich bekannter Weise abtrennt und gegebenenfalls ein oder mehrere Male mit Wasser, Methanol oder Aceton wäscht.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß als Polysaccharid ein Galactomannan, Laminarin, ein Pectin, ein Arabinogalactan, ein Xylan, ein Dextran oder ein Glucomannan verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß ein Vernetzungsmittel, ein aliphatischer Diglycidylether, eine C4-Ci0~aliphatische Dicarbonsäure oder eines ihrer reaktiven Derivate oder ein C4-C10 _aliphatischer Dialdehyd verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß als Vernetzungsmittel 1,4-Butandiol- diglycidylether, 1,6-Hexandioldiglycidylether, Bernstein¬ säure, Glutarsäure, Adipinsäure oder ihre reaktiven Deri¬ vate, Succindialdehyd, Glutardialdehyd oder Adipindialdehyd verwendet wird.
9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß als Base Natriumhydroxid oder 4-Dimethylaminopyridin verwendet wird.
10. Verwendung der vernetzten Polysaccharide nach minde¬ stens einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Umhüllung und/oder Einbettung von Arzneiwirkstoffen oder Arzneimittelzuberei¬ tungen.
11. Arzneimittel, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß es einen im Dickdarm wirkenden Wirkstoff oder einen Wirkstoff, der beim Durchgang durch den Magen oder Dünndarm abgebaut wird, umhüllt mit oder eingebettet in einem der vernetzten Polysaccharide nach einem der Ansprüche 1 bis 4 enthält.
12. Arzneimittel nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß es als Wirkstoff ein Peptidarznei- mittel enthält.
13. Arzneimittel nach Anspruch 11 oder 12, dadurch g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß es in Form von Tabletten, einem Granulat oder Kapseln vorliegt.
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