Die Erfindung betrifft eine pharmazeutische Formulierung, eine Verfahren zum Herstellen einer pharmazeutischen Formulierung, eine pharmazeutische Formulierung, erhältlich durch eine solches Verfahren, und ein Arzneimittel umfassend eine

pharmazeutische Formulierung.

Der Wirkstoff Tadalafil (IUPAC-Name: ( ( 6R, 12aR) -6- ( 1 , 3- Benzodioxol-5-yl) -2-methyl-l, 2,3,4,6,7,12,12a- octahydropyrazino- [ 2 ' , 1 ' : 6, 1 ] pyrido [ 3 , 4-b] indol-1 , 4-dion) gehört zur Gruppe der PDE-V ( Phosphordiesterase V) Hemmer, die als orale Formulierung zur Behandlung von erektilen

Dysfunktionen verwendet werden. Das Arzneimittel wird als Tablette zugeführt und intestinal, also über den Darm,

aufgenommen. Die Aufnahme über den Darm erfolgt durch die Darmschleimhaut (intestinale Mucosa) des Dünndarms (Jejunum) . Einerseits gehört Tadalafil zur Gruppe der „Small Molecules" (Molekulargewicht = 389 g/mol) mit lipophilen Eigenschaften (logP = +1,7) und kann als solches frei durch jedwede Membran diffundieren. Andererseits muss Tadalafil zur Membran gelangen und deshalb in dem dort vorherrschend wässrigen Medium lösbar sein. Tadalafil ist aufgrund seiner starken Neigung zur

Kristallbildung in Wasser nur zu etwa 2-3,2 yg/ml löslich und gehört damit zur Gruppe der schwer in Wasser löslichen

Substanzen .

Die Bioverfügbarkeit von oral zugeführtem Tadalafil ist direkt abhängig vom Grad der Löslichkeit in Wasser. Damit orale

Formulierungen von Tadalafil trotz der Schwerlöslichkeit des Wirkstoffs eine ausreichend hohe Bioverfügbarkeit aufweisen, ist eine Verbesserung der Löslichkeit in Wasser notwendig. Ein wichtiger Schritt in diese Richtung ist die Aufbrechung der kristallinen Struktur des Feststoffes durch Mikronisierung, also die signifikante, mechanische Verkleinerung der mittleren Partikelgröße unter 200 ym. Eine klassische Methode zur

Herstellung derart feiner Partikel ist das Zermahlen. Der Erfolg dieser Maßnahme ist allerdings abhängig davon,

inwieweit es gelingt, eine Rekristallisation des

mikronisierten Stoffes in wässriger Lösung zu verhindern.

Problematisch ist, dass die mikronisierten Teilchen zur

Bildung von Agglomeraten neigen. Hierdurch entsteht eine ungleiche Verteilung der Partikelgrößen, die sich wiederum in unterschiedlichen Löslichkeiten wiederspiegelt. Eine durch den Vorgang des Zerkleinerns resultierende elektrostatische

Aufladung des Wirkstoffs wirkt sich zudem negativ auf die Verarbeitbarkeit aus. Ein weiterer möglicher Nachteil ist die schlechte Fließfähigkeit des gemahlenen Wirkstoffes.

Insbesondere, wenn Tabletten verpresst oder Kapseln befüllt werden sollen, werden daher weitere Verarbeitungsschritte, wie z. B. Granulierung, erforderlich. Pharmakokinetische Daten in der US-Patentanmeldung 2015/0359735 Al offenbaren, dass bei der Anwendung eines Films, hergestellt aus einer Suspension umfassend mikronisiertes Tadalafil, Tensid und Cellulose basierte Polymere, sich frühestens nach 2,50 Stunden der maximale Serumspiegel an Tadalafil-Wirkstoff (t _max) einstellt. Dieser lange Zeitraum ist unbefriedigend, insbesondere bei der Behandlung einer sexuellen Dysfunktion mit dem Tadalafil- Wirkstoff, beispielsweise im Rahmen der Behandlung einer akuten erektilen Dysfunktion, bei der ein schneller

Behandlungserfolg einsetzen und/oder die prophylaktische

Einnahme zur Sicherstellung einer bedarfsgerechten erektilen Funktion bereits im Vorfeld mit einem möglichst kurzem Latenz- Zeitfenster wünschenswert ist. „Latenz-Zeitfenster" ist dabei die Zeit, die von der Einnahme eines Arzneimittels bis zum Wirkungseintritt vergeht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine

pharmazeutische Formulierung zu schaffen, die eine verbesserte Löslichkeit und Lösungsgeschwindigkeit von Tadalafil oder dessen Salz als Wirkstoff aufweist und somit zu einer

gesteigerten pharmakologischen Effizienz durch einen

schnelleren Wirkeintritt und eine erhöhte Bioverfügbarkeit führt .

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine pharmazeutische

Formulierung gemäß dem Hauptanspruch . Die Erfindung betrifft somit insbesondere eine pharmazeutische bukkale, sublinguale, gingivale oder intranasale Formulierung umfassend die

folgenden Komponenten:

a) Tadalafil oder dessen Salz als Wirkstoff, wobei die mittlere Partikelgröße des Wirkstoffes in besagter Formulierung in einem Bereich von 8 bis 500 nm liegt,

b) ein Polymer, wobei besagtes Polymer Polyvinylpyrrolidon

(PVP) und/oder Vinylpyrrolidon-Vinylacetat-Copolymer (KVA) ist, und

c) ein Tensid.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen finden sich in den Unteransprüchen .

Zunächst seien einige im Rahmen der Erfindung verwendete

Begriffe erläutert.

Im Rahmen der nachfolgend näher beschriebenen Erfindung wird unter dem Begriff „mikronisierenden Polymer", zu denen auch vorgenannte Polymere PVP und KVA zuzurechnen sind, ein Polymer verstanden, das für die Zerkleinerung der Wirkstoffpartikel zusammen mit dem Tensid verwendet wird. Hiervon zu unterscheiden ist das im Rahme der Erfindung beschriebene „filmbildende Polymer", das zur Herstellung von Filmen

eingesetzt wird. Es ist zu beachten, dass einigen wenigen Polymeren, wie insbesondere Hydroxypropylmethylcellulose, eine Doppelfunktion zukommen kann, so dass dieses im Rahmen der Erfindung als mikronisierendes Polymer und filmbildendes Polymer verwendet werden kann. Dieses ist allerdings nicht der Regelfall .

Die Erfindung hat erkannt, dass durch die Zugabe einer

Kombination von mikronisierendem Polymer, insbesondere PVP und/oder KVA, und Tensid eine Stabilisierung der zerkleinerten Wirkstoffpartikel mit einer mittleren Partikelgröße von weit unter 500 nm, insbesondere unter 390 nm, problemlos möglich ist. Überraschenderweise treten die im Stand der Technik beschriebenen Probleme, wie Rekristallisation und die Bildung von Agglomeraten und/oder elektrostatische Aufladungen des Wirkstoffes, bei der erfindungsgemäßen pharmazeutischen

Formulierung nicht auf. Denn während das mikronisierende

Polymer erheblich zu einer sterischen Stabilisierung des Wirkstoffes beiträgt, wirkt die Zugabe des Tensids (SDS) einer ungewünschten elektrostatischen Aufladung der

Wirkstoffpartikel entgegen. Die erfindungsgemäße

pharmazeutische Formulierung ist daher in einfacher Weise handhabbar und zeigt daher eine verbesserte Lagerstabilität, eine deutlich erhöhte allgemeine Löslichkeit sowie eine höhere Lösungsgeschwindigkeit des Wirkstoffes. Die gesteigerte

Löslichkeit des Wirkstoffes führt wiederum insbesondere bei der Verwendung von PVP und KVA zu einer überraschenden

Verbesserung der pharmakologischen Effizienz durch einen schnelleren Wirkeintritt und eine erhöhte Bioverfügbarkeit. So sei an dieser Stelle bereits angemerkt, dass durch die

spezielle Kombination der anspruchsgemäßen Komponenten a) , b) und c) bereits nach weniger als 40 Minuten t _max , d.h. der

Tadalafil-Spitzenplasmaspiegel (c _max ) erreicht wurde, und damit um ein vielfaches schneller als bei der herkömmlichen Verabreichung einer handelsüblichen Cialis®-Tablette (s. Fig. 4) oder des in der US 2015/0359735 offenbarten Films umfassend neben dem Tadalalfil-Wirkstoff und Tensid Cellulose-basierte Polymere, jedoch nicht PVP oder KVA.

Im Rahmen der Erfindung ist es bevorzugt, dass die mittlere Partikelgröße des Wirkstoffes in einem Bereich von 10 bis 390 nm, noch bevorzugter in einem Bereich von 100 bis 390 nm, am meisten bevorzugt in einem Bereich von 200 bis 350 nm liegt.

Bevorzugt ist es ferner, dass das neben den mikronisierenden Polymeren PVP und/oder KVA weitere Polymere umfasst sein können, ausgewählt aus PHydroxypropylmethylcellulose,

Hydroxypropylcellulos , Methylcellulose und Gemischen hiervon.

Weiter bevorzugt ist, dass das Tensid ein anionisches Tensid ist. Noch bevorzugter ist das anionische Tensid ausgewählt aus Alkylsulfaten, Alkylsulfonaten, Arylsulfaten, Arylsulfonaten und Gemischen hiervon. In einer besonders bevorzugten

Ausführungsform ist das anionische Tensid Natriumdodecyl- sulfat .

Besonders bevorzugt sind pharmazeutische Formulierungen, bei denen neben der Tadalafil-Wirkstoffkomponente a) die Polymer- und Tensid-Komponenten wie folgt ausgewählt sind:

- besagte Polymer gemäß Komponente b) PVP und besagtes Tensid gemäß Konponente c) SDS, oder

- besagtes Polymer gemäß Komponente b) KVA und besagtes Tensid gemäß Komponente c) SDS, oder

- besagtes Polymer gemäß Komponente b) ein Gemisch aus PVP und KVA und besagtes Tensid gemäß Komponente c) SDS.

Zudem ist es bevorzugt, dass die pharmazeutische Formulierung ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus i) einem Film,

ii) einem Aerosol,

iii) einer wässrigen Suspension, Lösung, Tinktur, Creme, Paste, Lotion, Salbe, einem Gel, oder diese Formulierungen im Mundraum freisetzende Kapsel,

iv) einer Schmelz-, Lutsch- oder Bukkal-Tablette,

wobei vorgenannte Formulierungen vorzugsweise mukoadhäsive (schleimhauthaftende) Formulierungen sind.

Bei diesen pharmazeutischen Formulierungen wird der Tadalafil- Wirkstoff in der Formulierung über die Mucosa der Mundhöhle oder Nase den Blutkreislauf zur systemischen Wirkung

zugeführt. Ein wesentlicher Vorteil liegt dabei insbesondere darin, dass der Wirkstoff nicht den Latenzzeit-verzögernden Umweg über den Magen-Darmtrakt nehmen muss, wie es bei

herkömmlichen Cialis®-Tabletten der Fall ist und auch eine intravenöse Verabreichung vermieden werden kann, die zum einem unbequem ist und zum anderen bei unsachgemäßer Ausführung mit einer Reihe von unerwünschten Problemen (Dosierung,

Infektionen etc.) einhergehen kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird in vivo ein

maximaler Serumspiegel an Wirkstoff innerhalb von höchstens 120 Minuten, bevorzugter innerhalb von höchstens 90 Minuten, noch bevorzugter innerhalb von höchstens 60 Minuten nach

Verabreichung der pharmazeutischen Formulierung erreicht.

Weiter ist es bevorzugt, dass weitere Bestandteile der

pharmazeutischen Formulierung ausgewählt sind aus Weichmachern und filmbildenden Polymeren. Ein bevorzugter Weichmacher ist beispielsweise Glycerol. Ein bevorzugtes filmbildendes Polymer ist beispielsweise Hydroxypropylmethylcellulose .

Zudem ist es bevorzugt, dass ein Anteil an Tensid in der pharmazeutischen Formulierung 0,001 bis 0,5 Gew.-%, noch bevorzugter 0,01 bis 0,3 Gew. -%, noch bevorzugter 0,025 bis 0,1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung der

pharmazeutischen Formulierung, beträgt.

Ferner ist es bevorzugt, dass ein Anteil an mikronisierendem Polymer in der pharmazeutischen Formulierung 0,1 bis 2 Gew.-%, noch bevorzugter 0,5 bis 1 Gew.-%, bezogen auf die

Gesamtzusammensetzung der pharmazeutischen Formulierung, beträgt .

Es ist bevorzugt, dass ein Anteil an Wirkstoff in der

pharmazeutischen Formulierung 0,5 bis 5 Gew.-%, noch

bevorzugter 2 bis 3 Gew.-%, bezogen auf die

Gesamtzusammensetzung der pharmazeutischen Formulierung, beträgt .

Ferner ist es bevorzugt, dass ein Anteil an filmbildendem Polymer in der pharmazeutischen Formulierung 2 bis 30 Gew.-%, noch bevorzugter 7 bis 17 Gew.-%, bezogen auf die

Gesamtzusammensetzung der pharmazeutischen Formulierung, beträgt .

Zudem ist es bevorzugt, dass ein Anteil an Weichmacher in der pharmazeutischen Formulierung 1 bis 20 Gew.-%, noch

bevorzugter 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf die

Gesamtzusammensetzung der pharmazeutischen Formulierung, beträgt .

Es ist bevorzugt, dass ein Anteil an Wasser in der

pharmazeutischen Formulierung 20 bis 95 Gew.-%, noch

bevorzugter 40 bis 85 Gew.-%, bezogen auf die

Gesamtzusammensetzung der pharmazeutischen Formulierung, beträgt . Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Herstellen einer pharmazeutischen Formulierung wie oben zuvor beschrieben, wobei ein Zerkleinern des Tadalafil-Wirkstoffes zumindest zusammen mit dem mikronisierenden Polymer (PVP und/oder KVA) und einem Tensid (beispielsweise SDS) erfolgt. Ein Zerkleinern des Wirkstoffes zumindest zusammen mit dem mikronisierenden Polymer und dem Tensid meint im Rahmen der Erfindung dabei, dass das mikronisierende Polymer und das Tensid bereits während des Verfahrensschrittes der

Zerkleinerung neben dem Wirkstoff in der Zusammensetzung vorhanden sein müssen. Weitere Bestandteile der

pharmazeutischen Formulierung können bereits während der

Zerkleinerung des Wirkstoffes in der pharmazeutischen

Formulierung vorhanden sein oder können zu einem späteren Zeitpunkt nach der Zerkleinerung zugegeben werden.

Wie bereits zuvor beschrieben ist es bevorzugt, dass neben den mikronisierenden Polymeren Polyvinylpyrrolidon und/oder

Vinylpyrrolidon-Vinylacetat-Copolymer, auch

Hydroxypropylmethylcellulose, HydroxypropylCellulose,

Methylcellulose und Gemischen hiervon umfasst sind.

Weiter bevorzugt ist, dass das Tensid ein anionisches Tensid ist. Noch bevorzugter ist das anionische Tensid ausgewählt aus Alkylsulfaten, Alkylsulfonaten, Arylsulfaten, Arylsulfonaten und Gemischen hiervon. In einer besonders bevorzugten

Ausführungsform ist das anionische Tensid Natriumdodecyl- sulfat .

Bevorzugt ist ferner, dass die mittlere Partikelgröße des Wirkstoffes nach dem Zerkleinern in einem Bereich von 8 bis 500 nm, bevorzugter in einem Bereich von 10 bis 390 nm, noch bevorzugter in einem Bereich von 100 bis 390 nm, am meisten bevorzugt in einem Bereich von 200 bis 350 nm liegt. Bevorzugt wird das Zerkleinern für eine Dauer von 100 bis 260 Minuten, bevorzugt für eine Dauer von 140 bis 180 Minuten durchgeführt .

Zudem ist es bevorzugt, dass das Zerkleinern ein Vermahlen, noch bevorzugter ein Nassvermahlen ist.

Weiter ist es bevorzugt, dass das Zerkleinern in einer

Kugelmühle, bevorzugter in einer Rührwerkskugelmühle erfolgt und wobei das Vermahlen in der Rührwerkskugelmühe vorzugsweise mit einer Rührerumfangsgeschwindigkeit von mehr als 4 m/s, vorzugsweise 5-15 m/s, weiter vorzugsweise 7-11 m/s, besonders bevorzugt 9 m/s erfolgt.

Den Komponenten a) , b) und c) der pharmazeutischen

Formulierung können während und/oder nach dem gemeinsamen Zerkleinern weitere Komponenten zugesetzt werden.

Beispielsweise können

i) den Komponenten a) , b) und c) nach dem gemeinsamen

Zerkleinern in einer Rührwerkskugelmühle weitere

Komponenten zur Herstellung eines Films in die

Rührwerkskugelmühle hinzugegeben werden, wobei besagte weitere Komponenten vorzugsweise wasserlösliche

Cellulosederivate umfassen,

ii) die daraus resultierende Gesamtmischung in der

Rührwerkskugelmühle wird homogenisiert und anschließend iii) das erhaltene Homogenat als Beschichtungsmasse auf einem Film aufgebracht oder selbst zu einem Film verarbeitet.

Der vorgenannte Homogenisierungsschritt ii) kann in der

Rührwerkskugelmühe mit einer Rührerumfangsgeschwindigkeit von mehr als 2 m/s, vorzugsweise 3-12 m/s, weiter vorzugsweise 4-8 m/s, besonders bevorzugt 6 m/s erfolgen. Ferner ist es bevorzugt, dass ein Anteil an Tensid in der pharmazeutischen Formulierung 0,001 bis 0,5 Gew.-%, noch bevorzugter 0,01 bis 0,3 Gew. -%, noch bevorzugter 0,025 bis 0,1 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung der

pharmazeutischen Formulierung, beträgt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine pharmazeutische Formulierung, erhältlich durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer pharmazeutischen Formulierung wie zuvor oben beschrieben.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Arzneimittel umfassend die erfindungsgemäße pharmazeutische Formulierung oder die pharmazeutische Formulierung, erhältlich durch das erfindungsgemäße Verfahren. Das Arzneimittel kann wie bereits zuvor für die pharmazeutische Formulierung beschrieben

formuliert sein, beispielsweise als Schmelz-, Lutsch- oder Bukkal-Tablette, eine Kapsel, die eine darin enthaltende wässerige Suspension, Lösung, Tinktur, Creme, Paste, Lotion, Salbe, Gel im Mundraum freisetzt bzw. diese Formulierungen unverkapselt selbst, ein Aersosol oder als Film. Besonders bevorzugt ist die Formulierung als Film. Denn die

erfindungsgemäße pharmazeutische Formulierung lässt sich durch ihre oben genannten Eigenschaften homogen auf einem Film verteilen. Zudem wird bei der oralen Verabreichung oder oralen Aufnahme eines Films eine besonders schnelle

Wirkstoffresorption durch die Mundschleimhaut ermöglicht.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist das erfindungsgemäße Arzneimittel zur Verwendung bei der Behandlung einer sexuellen Dysfunktion, vorzugsweise einer erektilen Dysfunktion.

Zudem ist es bevorzugt, dass in vivo ein maximaler

Serumspiegel an Wirkstoff (t _max) innerhalb von höchstens 120 Minuten, vorzugsweise innerhalb von höchstens 90 Minuten, weiter bevorzugt innerhalb von höchstens 60 Minuten, besonders bevorzugt innerhalb von 45 Minuten nach Verabreichung der pharmazeutischen Formulierung erreicht wird.

Die Erfindung wird nun anhand vorteilhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigt :

Fig. 1: Versuchsergebnisse der Zerkleinerung von Tadalafil mit Additiven.

Fig. 2: die Veränderung der Partikelgröße während der

Zerkleinerung von Tadalafil.

Fig.3: Freisetzungsprofile von Tadalafil-Filmzubereitungen im Vergleich zum Handelspräparat Cialis® (5 mg) .

Fig. 4-7: Diagramme (y-Achse - Konzentration (ng/ml) ; x-Achse - Zeit (min)) mit Versuchsergebnissen der Cross-Over- Studie zur Plasmaspiegelbestimmung.

1. Untersuchung zur Zerkleinerung von Tadalafil mit

Additiven

Die Untersuchungen zur Formulierung von Tadalafil gegen

Partikelagglomeration während der Zerkleinerung erfolgten in einer Planetenkugelmühle (PM400, Retsch) . Es wurden insgesamt 11 verschiedenen sterische und elektrosterische Formulierungen getestet. Hierzu wurden Mahlräume aus Zirkonoxid mit einem Mahlraumvolumen von 1 ml verwendet. Die unterschiedlich formulierten Suspensionen wurden mit Yttrium-stabilisierten Zirkonoxid (ZrCg, Sigmund Lindner) Mahlkörpen mit einem

Durchmesser von ds ₀ , _MK = 475 ym zerkleinert, wobei der

Mahlkörperfüllgrad f _M k = 0,5 betrug. Die Tadalafilpartikel wurden in der Mühle für 2 Stunden bei einer Sonnenradgeschwindigkeit von v _So nne = 400 U min ¹ beansprucht. Anschließend wurden die Suspensionen mittels dynamischer

Lichtstreuung (Nanophox, SympaTec) vermessen. Das Prinzip der dynamische Lichtstreuung (DLS) wird für die Charakterisierung von Partikelgrößen eingesetzt und basiert auf der Erfassung der Streulichtintensität von sich thermisch bewegenden

Partikeln. Hierzu wurden jeweils 200 mΐ der Suspension in 1 ml destilliertem Wasser verdünnt. Die verdünnte Suspension wurde dann in eine Acrylglasküvette überführt und zum Vermessen bei Raumtemperatur und unter Normaldruck in den Strahlengang des Geräts gestellt.

Die für die Formulierungen verwendeten Additive, deren

Abkürzungen sowie Lieferanten der Additive sind in Tabelle 1 dargestellt .

Tabelle 1: Getestete Additive

Additiv Abkürzung Lieferant

Polyvinylpyrrolidone PVP Sigma Aldrich Vinylpyrrolidon-Vinylacetat-Co- KVA BASF

polymer (Kollidon®VA64 )

Hydroxypropylcellulose HPC Sigma Aldrich Hydroxypropylmethylcellulose HPMC ShinEtsu Methylcellulose MC Sigma Aldrich Natriumdodecylsulfat SDS Sigma Aldrich

Es wurden Formulierungen aus den oben genannten Additiven in destilliertem Wasser hergestellt. Die Tadalafil-Konzentration in der Suspension betrug stets c _m = 0,05. Es wurde eine

Additivkonzentration der sterisch stabilisierten

Formulierungen von c _Add = 0,4 gewählt (alle Additivanteile beziehen sich auf die Feststoffkonzentration) . Bei den

elektrosterisch stabilisierten Proben betrug der Polymeranteil Cp _oiy = 0,3 und der Tensidanteil c _Te nsid = 0,1. Die Versuchsergebnisse sind in Figur 1 dargestellt. Allen Ergebnissen liegt eine Doppelbestimmung zugrunde.

Als Referenz wurde eine Zerkleinerung ohne Additiv

durchgeführt, die deutlich macht, dass eine mittlere

Partikelgröße unter x ₅ o = 7 ym nicht ohne

Partikelstabilisierung erreicht werden kann. Die Ergebnisse der Zerkleinerung zeigen, dass mit fast allen gewählten

Additiven eine Partikelgröße von unter x ₅ o = 700 nm in einer Zerkleinerungszeit von 2 Stunden erreicht werden kann. Mit den Cellulosen HPC und MC können mittlere Partikelgrößen von unter X ₅₀ = 410 nm erreicht werden. Die besten Ergebnisse werden jedoch erst durch die zusätzliche Zugabe von Tensid erreicht, die einer elektrostatischen Aufladung entgegenwirkt und so zu einer weiteren Stabilisierung der Tadalafilpartikel führt.

Aufgrund der, mittels Tensid zusätzlich aufgebrachten Ladung auf das Partikel, erfolgt eine noch effizientere

Stabilisierung gegen Agglomeration während der Zerkleinerung. Die am besten geeignete Formulierung, mit einer erreichten mittleren Partikelgröße X ₅₀ = 230 nm, ist die Kombination aus dem Polymer PVP und dem Tensid SDS.

2. Zerkleinerung von Tadalafil

Die Zerkleinerung des pharmazeutischen Wirkstoffes Tadalafil (X50 = 6,4 ym) erfolgte in einer Rührwerkskugelmühle (MiniCer, Netzsch) mit zwei verschiedenen Formulierungen, umfassend das Polymer PVP oder KVA und das Tensid SDS. Die Handelsnamen der Additive sowie die Lieferanten sind der Tabelle 1 zu

entnehmen .

Um eine Wirkstoffbeladung von 10 mg in einem 6 cm ²

orodispersiblen Film (ODF) zu realisieren wurde ein

Feststoffgehalt (m _totai = 500 g) von c _m = 0,033 in der

Suspension vorgelegt. Eine Polymerkonzentration c _Poiy = 0,25 und eine Tensidkonzentration C _S DS = 0,025 (beide bezogen auf den Feststoffgehalt in der Suspension) wurden zur Stabilisierung der Suspension gegen Agglomeration während der Zerkleinerung hinzugegeben. Die während der Zerkleinerung verwendeten

Prozessparameter sind in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2: Prozessparameter während der Zerkleinerung in der Rührwerkskugelmühle

Allgemeine Parameter Mahlkörpermaterial Zirkonoxid

Mahlkörpergröße Ü _MK = 325 pm

Mahlkörpefüllgrad f _MK = 0,8

Zerkleinerung Rührerumfangsgeschwindigkeit v _t = 9 m/s

Zerkleinerungszeit t _Z er= 140 min bzw. 180 min

Homogenisierung Rührerumfangsgeschwindigkeit v _t =6 m/s

Homogenisierungszeit Ü _Homo = 20 min

Die Veränderung der mittleren Partikelgröße während des

Zerkleinerungsprozesses wurde auf den spezifischen

Energieeintrag der Mühle bezogen (Figur 2) . Für beide

Formulierungen wird eine schnelle Zunahme der Partikelfeinheit innerhalb der ersten Minuten der Zerkleinerung von einer

Ausgangspartikelgröße X50 = 6,4 ym auf unter x ₅ o = 430 nm beobachtet. Mit zunehmender Zerkleinerungszeit sinkt die mittlere Partikelgröße bis zu einem Energieeintrag von E _m = 55000 kJ kg ^_1 für die Formulierung mit KVA und SDS auf 267 nm bzw. für die Formulierung mit PVP und SDS auf 342 nm.

Anschließend wird eine leichte Partikelagglomeration

beobachtet, was darauf zurück zu führen ist, dass die

Stabilisierung der Partikel aufgrund der neu geschaffenen Oberflächen nicht mehr ausreichend ist. Es wird deutlich, dass die Formulierung mit KVA und SDS für die Tadalafilpartikel in wässriger Suspension besonders geeignet ist, da kleinere mittlere Partikelgrößen bei der Zerkleinerung mit gleichem Energieeintrag erreicht werden können. Nach Abschluss der Zerkleinerung wurden 115 ml der Suspension aus der Mühle für weitere Versuche entnommen. Die restliche Suspension wurde direkt in der Mühle zu einer

Beschichtungsmasse verarbeitet. Hierfür wurde die Methode von Steiner et al., "Efficient production of nanoparticle-loaded orodispersible films by process Integration in a stirred media mill, " International Journal of Pharmaceutics , 2016, vol. 511, S. 804-813, verwendet. Zu der Suspension wurde das

filmbindende Polymer HPMC (Pharmacoat 606, ShinEtsu) direkt in die Mühle gegeben (C _H PMC = 0,15) und nach der Auflösung des Polymers für 20 min homogenisiert. Anschließend erfolgte die Zugabe des Weichmachers Glycerol (c _Giy = 0,05) und eine erneute Homogenisierung der Beschichtungsmasse für weitere 5 min in der Mühle. Die Probe wurde dann aus der Mühle entnommen und luftdicht verschlossen.

3. Herstellung von Filmen

Materialien

Tabelle 3: Liste der verwendeten Materialien

Substanz Abkürzung Lieferant

Tadalafil

Polyvinylpyrrolidone PVP Sigma Aldrich

Vinylpyrrolidon-Vinylacetat Co- KVA BASF

polymer (Kollidon®VA64 )

Hydroxypropylmethylcellulose HPMC ShinEtsu

(Pharmacoat 606®)

Natriumdodecylsulfat SDS Sigma Aldrich

Glycerol Gly Caelo

Destilliertes Wasser

Filmherstellung Dosis pro Film: 8 12 mg

Filmdicke (nass) : 500 ym

Größe eines Films 6 cm ²

Tabelle 4: Zusammensetzung der Filmzubereitungen

a) Zerkleinerung des Wirkstoffes

Die Zerkleinerung des Wirkstoffs erfolgte in einer

Rührwerkskugelmühle (MiniCer, Netzsch, Deutschland) . Dazu wurden das der jeweiligen Formulierung entsprechende Polymer PVP oder KVA zur sterischen Stabilisierung und SDS zur

elektrostatischen Stabilisierung in destilliertem Wasser un ter Rühren gelöst. Anschließend wurde der Wirkstoff Tadalafil hinzugegeben. Die Suspension umfassend Tadalafil, KVA und SDS wurde für 140 min und die Suspension umfassend Tadalafil, PVP und SDS wurde für 180 min unter Verwendung von Zirkonoxid (325 ym; 80% Mahlkörperfüllgrad) mit einer Geschwindigkeit von 9 m/s nassvermahlen. b) Herstellung der Filme

Nach der jeweiligen Zerkleinerung des Wirkstoffs wurden das filmbildende Polymer HPMC und der Weichmacher Glycerol den in der Rührwerkskugelmühle jeweils befindlichen Suspensionen zugesetzt. Die Mischungen wurden für weitere 20 min mit einer Geschwindigkeit von 6 m/s homogenisiert. Die Mischungen wurden für 12 Stunden langsam (50 rpm) gerührt, um Luftblasen zu entfernen. Die Filme wurden mit einer Rakelhöhe von 500 ym unter Verwendung einer automatischen Filmziehbank

(Coatmaster500, Erichsen) auf einer Polyethylenterephthalat- folie mit einer Geschwindigkeit von 6 mm/s bei Raumtemperatur hergestellt. Nach der Trocknung der Filme für 12 Stunden bei Raumtemperatur, wurden die hergestellten Filme manuell in rechteckige Stücke (2x3 cm) geschnitten.

Analysemethoden a) Partikelgrößenbestimmung

Die Partikelgrößenverteilung der Suspensionen wurde mittels dynamischer Lichtstreuung (Nanophox, SympaTec) bestimmt. Dazu wurden jeweils ca. 200 mΐ der Filmsuspension in 2 ml

destillierten Wasser verdünnt und bei Raumtemperatur und unter Normaldruck vermessen. b) Freisetzung

Die Freisetzungsversuche wurden in 900 ml destilliertem Wasser bei 37±0,5°C unter Verwendung der Blattrührerapparatur (DT700, Erweka, Apparatur 1 nach Ph.Eur.) bei einer Geschwindigkeit von 100 rpm durchgeführt. Dazu wurden die Filme mit

doppelseitigem Klebeband auf einer Glasplatte (0 7 cm)

befestigt, die so auf einen Vesselboden gelegt wurde, dass die Filme mittig unter dem Blattrührer positioniert waren. Im Fall der bekannten Cialis® Tabletten (5 mg) wurde auf die

Befestigung an der Glasplatte verzichtet. Der Probenzug erfolgte manuell zu den festgelegten Zeitpunkten. Die Proben (4 ml) wurden mit einer 5 ml Einmalspritze (Soft-Ject® 5 ml) über eine Fritte (Porendurchmesser 100 ym) entnommen und über einen Spritzenvorsatzfilter (Puradisc® 25, Whatman, PVDF

Membran, 0 25 mm, Porendurchmesser 0,2 ym) in ein HPLC-Vial gefiltert, wobei die ersten 3 ml verworfen wurden. Die dem Vessel entnommene Flüssigkeit wurde mit 4 ml vortemperierten (37±0,5°C) destilliertem Wasser ergänzt. Nach jeweils 5

Probenentnahmen wurde der Filter ersetzt. Die

Probenkonzentration wurde mittels HPLC-MS/MS bestimmt.

Ergebnisse a) Partikelgrößenbestimmung

Die Ausgangspartikelgröße betrug 6,4 ym ( x50% (Q3) ) . Der X50 (Q3) bedeutet die mittlere Partikelgröße (mediane

Partikelgröße) ermittelt aus einer Summenverteilung Q3 basierend auf der Erfassung des Partikelvolumens unter

Verwendung der folgenden Formel:

Summenhäufigkeit Q3i 100

Die mittleren Partikelgrößen reduzierten sich während der Zerkleinerung bereits in den ersten Minuten auf eine Größe von unter 430 ym (x50% (Q3) ) . Die Partikelgröße von Tadalafil in Kombination mit KVA und SDS wurde auf 267 nm (x50% (Q3) ) und von Tadalafil in Kombination mit PVP und SDS auf 342 nm (x50% (Q3) ) reduziert (vgl. Fig. 2). b) Freisetzung

Die Freisetzungen erfolgten in allen Fällen unter Non-Sink Bedingungen, d.h. die Sättigungskonzentration von Tadalafil im wässrigen Medium wurde überschritten, so dass eine gesättigte Lösung mit Niederschlag entstand. Die freigesetzte Menge an Tadalafil hängt demnach von der Löslichkeit des Wirkstoffs im Freisetzungsmedium (destilliertes Wasser) ab. In Figur 3 sind die Freisetzungskurven der beiden Filmzubereitungen im

Vergleich zu den bekannten Cialis® Tabletten (5 mg) dargestellt. Es wird deutlich, dass sich die Freisetzungs geschwindigkeiten der verschiedenen Formulierungen kaum unterscheiden, da es sich sowohl bei den Filmformulierungen als auch bei der Tablette um schnellzerfallende Arzneiformen handelt. Die Filmzubereitungen setzen den Wirkstoff Tadalafil etwas schneller frei (innerhalb der ersten 60 Minuten) als das Handelspräparat Cialis®. Es ist allerdings deutlich zu

erkennen, dass die Filmzubereitungen deutlich höhere maximale Konzentrationen erreichen. Besonders ausgeprägt ist dies bei den Filmen umfassend Tadalafil, KVA und SDS. Die Ursache hierfür liegt in den deutlich verringerten

Wirkstoffpartikelgrößen der Filme, die zu einer deutlich erhöhten allgemeinen Löslichkeit und zu einer höheren

Lösungsgeschwindigkeit des Wirkstoffes führen.

Permeationsstudien an Probanden a) Methodik

Einschlusskriterien zur Studie waren ein Alter über 18 Jahre und keine schwerwiegenden Begleiterkrankungen.

Ausschlusskriterien zur Studie war der Nachweis von Tadalafil zum Zeitpunkt des Beginns der Studienphase (tO) . b) Studienmedikation Pharmakokinetik

Im Rahmen der Studien wurden die folgenden Präparate

verwendet :

- Als Vergleich das Handelspräparat Cialis® von Lilly

Pharma, 10 mg (übliche Dosis zur Behandlung der erektilen Dysfunktion)

- Film umfassend Tadalafil, KVA und SDS, Herstellung wie oben unter Filmherstellung beschrieben, 8 mg - Film umfassen Tadalafil, PVP und SDS, Herstellung wie oben unter Filmherstellung beschrieben, 8 mg c) Cross-Over Studie - Plasmaspiegelbestimmung

In einer Cross-Over-Studien können Zielparameter wie

Behandlungsformen oder Plasmaspiegel miteinander verglichen werden. Dabei werden die untersuchten Mittel sequentiell den gleichen Probanden verabreicht. Verglichen mit herkömmlichen Studien mit parallelen Vergleichsgruppen haben Cross-Over- Studien den Vorteil, dass kleinere Unterschiede der

Zielparameter (z.B. Plasmaspiegel) statistisch signifikant werden oder dass für den Nachweis eines signifikanten

Unterschieds weniger Teilnehmer notwendig sind.

Bei einer Cross-Over-Studie ist der sogenannte Carry-Over- Effekt zu berücksichtigen, das heißt, das Hinüberwirken der Anwendungseffekte des ersten Mittels in die nächstfolgende Anwendungsphase. Deshalb bedarf es zwischen den

Behandlungsphasen einer Pause, in der keine Anwendung

stattfindet, damit eine Wirkung des ersten Mittels nicht mehr gegeben ist. Zu Beginn jeder Studienphase bzw. zum Zeitpunkt to wird daher der Wirkstoff-Plasmaspiegel bestimmt und die Studie wird gewertet, wenn kein Wirkstoff nachweisbar ist, also to =

0.

Ergebnisse :

Die Figuren 4 bis 7 zeigen Diagramme (y-Achse - Konzentration (ng/ml) ; x-Achse - Zeit (min) ) , in denen die

Versuchsergebnisse der Cross-Over-Studie zur

Plasmaspiegelbestimmung dargestellt sind.

Die Figuren 4 und 5 zeigen dabei die Mittelwerte für die

Serumspiegel von 4 unterschiedlichen Probanden. Die Linie A repräsentiert den Serumspiegel nach einer Einnahme von 8 mg Tadalafil, formuliert in der Filmtablette (ODF) mit dem mikronisierenden Polymer PVP und dem Tensid SDS, während diese Linie in Fig. 4 so eigenständig benannt und der t _max -Wert von <40 min zur schnelleren Übersicht hinzugefügt wurde. In Fig. 4 wurde in gleicher Weise der Serumspiegel nach einer Einnahme von 8 mg Tadalafil, formuliert in der Filmtablette (ODF) mit dem mikronisierenden Polymer KVA und dem Tensid SDS benannt und ebenfalls der t _max -Wert von <40 min zur schnelleren

Übersicht hinzugefügt. Die Linie B repräsentiert den

Serumspiegel nach einer Einnahme von 10 mg Tadalafil,

formuliert in einer handelsüblichen Tablette Cialis® (Lilly Pharma) in Fig. 5, während diese Linie in Fig. 4 so

eigenständig benannt und der t _max -Wert von >240 min zur

schnelleren Übersicht hinzugefügt wurde.

Die Figuren 6 und 7 zeigen Einzelwerte für die einzelnen

Probanden DS und JB . Die Linien A repräsentieren den

Serumspiegel nach einer Einnahme von 8 mg Tadalafil,

formuliert in der Filmtablette (ODF) mit dem mikronisierenden Polymer PVP und dem Tensid SDS. Die Linien B repräsentieren den Serumspiegel nach einer Einnahme von 10 mg Tadalafil, formuliert in einer handelsüblichen Tablette Cialis® (Lilly Pharma) .

Fazit

In den Ausführungsbeispielen konnte gezeigt werden, dass durch die Zugabe einer Kombination von mikronisierendem Polymer und Tensid eine Stabilisierung der zerkleinerten Wirkstoffpartikel mit einer mittleren Partikelgröße von weit unter 500 nm, insbesondere unter 390 nm unter Verwendung einer

Rührwerkskugelmühle problemlos möglich ist. Die inline

Herstellung der Filmmasse in der Rührwerkskugelmühle gemäß der Methode nach Steiner et al r "Efficient production of nanoparticle-loaded orodispersible films by process Integration in a stirred media mill, " International Journal of Pharmaceutics , 2016, vol. 511, S. 804-813, ist einfach

umsetzbar. Die Filme lassen sich auf diese Weise problemlos hersteilen. Entsprechende Versuche zur Wirkstofffreisetzung zeigen, dass sowohl die allgemeine Löslichkeit des Wirkstoffs Tadalafil in wässrigen Medien als auch die

Lösungsgeschwindigkeit durch die Zerkleinerung der

Wirkstoffpartikel deutlich gesteigert werden kann. In

weiterführenden Untersuchungen konnte zudem gezeigt werden, dass dieses eine Steigerung der pharmakologischen Effizienz durch einen schnelleren Wirkeintritt und eine erhöhte

Bioverfügbarkeit zur Folge hat wenn PVP bzw. KVA Verwendung finden .