Product Story Nr. 36, 31. August 2010

„Zur richtigen Zeit am richtigen Ort“ …ein Erfolgsrezept, das nicht nur für Rettungskräfte gilt. Auch Medikamente können nur dann optimal wirken, wenn sie zu ihrem genauen Einsatzort gelangen.

In modernen Medikamenten steckt weit mehr als der reine Wirkstoff: Spezielle Hilfskomponenten machen Tabletten und Kapseln zu intelligenten Transportsystemen. Auf der Reise durch den Körper soll ein möglichst geringer Teil des Wirkstoffs verloren gehen. Mit den pharmazeutischen Polymeren der Marke EUDRAGIT lassen sich Wirkstoffe gezielt an verschiedene Wirkorte im Körper bringen. Die Spezialpolymere von Evonik setzen den Wirkstoff genau dort frei, wo er gebraucht wird – und das zusätzlich zu einem genau definierten Zeitpunkt oder über eine definierte Zeitspanne hinweg.

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Die meisten Medikamente beginnen ihre Reise durch den menschlichen Körper als Tabletten oder Kapseln, die zunächst im Magen landen. Damit Wirkstoffe nicht in dessen saurem Milieu zerstört und somit wirkungslos werden, hatten die Polymerchemiker von Evonik bereits Anfang der 1950er Jahre die Idee, Filmüberzüge für Arzneimittel herzustellen, die sich erst bei bestimmten pH-Werten auflösen. EUDRAGIT war geboren und somit auch das „Drug Targeting“, die zielgerichtete Freisetzung von Wirkstoffen. Viele Medikamente sind heute Hightech-Produkte, die das Wissen unterschiedlicher wissenschaftlicher Fachgebiete vereinen: Pharmakologen erforschen genau, wie ein Wirkstoff vom Körper aufgenommen, umgewandelt und ausgeschieden wird. Aufbauend darauf entwickeln pharmazeutische Technologen die Darreichungs­ form – also in welcher Form das Medikament am besten wirken kann, zum Beispiel als Salbe oder Tablette. Bis in die 1950er Jahre hinein hatten alle Arzneimittel, auch die bis dato modernsten, einen entscheidenden Nachteil: Die Freisetzung der Wirkstoffe, Ort und Zeit, konnten nicht präzise bestimmt werden. Mit EUDRAGIT änderte sich das. Seitdem stehen die Polymere von Evonik Industries für die zielgerichtete Wirkstoffabgabe aus oralen Darreichungsformen.

Tabletten mit IQ: Der schützende Überzug aus EUDRAGIT Polymeren löst sich erst am gewünschten Zielort langsam auf und setzt somit dort den Wirkstoff frei.

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Wirkungsmanagement im Organismus Nur wenn ein Wirkstoff unbeschadet am richtigen Ort ankommt, kann er über den Blutstrom aufgenommen werden und seine Wirkung optimal entfalten. Die Aufgabe des schützenden Reisebegleiters durch den menschlichen Verdauungstrakt übernimmt ein hauchdünner Tablettenüberzug. „Die Freigabe der Wirkstoffe können wir über den pH-Wert steuern“, erläutert Dr. Tomas Riermeier, Leiter Innovationsmanagement des Geschäftsgebiets Pharma Polymers bei Evonik. „Denn der Magen hat ein saures Milieu im Vergleich zum Dünndarm. Ein Filmüberzug lässt sich dann so maßschneidern, dass er sich bei den gewünschten pH-Werten auflöst – entweder bei pH 1-5 im Magen, ab pH 5,5 im Dünndarm oder ab pH 7 im Dickdarm.“ Heute sind weltweit drei Hauptgruppen von EUDRAGIT-Polymeren auf dem Markt: Da sind zunächst die basenlöslichen Typen, die magensaftresistent sind und den Wirkstoff erst im Darm freigeben, dann säurelösliche für Medikamente, die im Magen freigesetzt werden sollen und schließlich EUDRAGITTypen für die sogenannten Retard-Arzneiformen. Diese Arzneien geben den Wirkstoff nicht schlagartig frei, sondern kontinuierlich über einen definierten Zeitraum. Gerade bei Medikamenten wie Betablockern zur Therapie von Bluthochdruck oder Schmerzmitteln sind diese Retard-Arzneiformen gut geeignet. Da viele EUDRAGIT-Typen hervorragend miteinander kombinierbar sind, lässt sich mit ihnen beinahe jedes gewünschte Freigabeprofil entwickeln. Beispiel gefällig? Gegen Sodbrennen, Magenschleimhautentzündung und Reizmagen ist so manches Kraut gewachsen. Am bekanntesten sind Mittel, die überschüssige Magensäure neutralisieren. Im Gegensatz dazu packen die sogenannten Säureblocker das Übel an der Wurzel und lassen eine Überproduktion der Magensäure erst gar nicht zu. Sie legen die Abgabe des Sekrets aus der Magenschleimhaut in den Magen lahm und bekämpfen dadurch die Entstehung von Entzündungen. Die Sache hat nur einen Haken – die Wirkstoffe in den Säureblockern würden im sauren Milieu des Magens eigentlich zerstört und verlören somit ihre Wirkung. Hier kommt EUDRAGIT ins Spiel: Nimmt nun ein Patient den Säureblocker als magensaftresistentes Präparat ein, das EUDRAGIT enthält, kann der Wirkstoff unbeschadet den Magen passieren und

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Die richtige Mischung macht’s: Formulierungsentwickler von Evonik tüfteln am Trommelcoater die optimalen Mengenverhältnisse und Prozessparameter aus – denn hier werden die Tabletten mit EUDRAGIT überzogen.

zerfällt anschließend im neutralen Bereich des Dünndarms. Dort wird der Wirkstoff resorbiert und gelangt über den Blutkreislauf zur Magenwand, um seine Wirkung zu entfalten. Im Fachjargon heißt diese Funktionalität „Gastro-intestinales Targeting“. Ein Blick auf die Produktpalette der EUDRAGIT-Polymere zeigt, wie spezifisch die Wissenschaftler von Evonik die zielgerichtete Freisetzung von Wirkstoffen einstellen können. EUDRAGIT ist inzwischen mit mehr als 20 Varianten auf dem Markt – ganz nach Kundenwunsch also. Schutz vor aggressiven Wirkstoffen Doch nicht nur der Wirkstoff wird vor der Magensäure geschützt auch der Magen selbst muss in bestimmten Fällen vor aggressiven Wirkstoffen geschützt werden. Der Renner unter den Schmerzmitteln ist gleichzeitig ein Bestseller in der Herzinfarktprävention. Millionen Menschen greifen täglich zu ASS (Acetylsalicylsäure), um das Risiko eines Infarktes oder Schlaganfalls zu reduzieren. Schuld an dieser Erkrankung sind starre, unbewegliche und aufgrund so

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Mit einem Überzug aus EUDRAGIT ist der Wirkstoff im Inneren der Tablette gut geschützt – aber auch bitter schmeckende Stoffe werden so beispielsweise überdeckt

genannter Plaques verengte Blutgefäße. Durch diese Ablagerungen verengen sich die Adern, der Blutfluss wird vermindert. Hier kommt der Wirkstoff Acetylsalicylsäure ins Spiel. Er verhindert, dass die roten Blutkörperchen verklumpen. Somit bleibt das Blut fließfähig und kann leicht an den Engpässen vorbeiströmen. Doch der nützliche Wirkstoff hat einen großen Nachteil: Bei längerer Anwendung kann er den Magen schädigen. Also heißt es auch hier: Der Wirkstoff sollte nicht mit der Magenschleimhaut in Berührung kommen und stattdessen gut verpackt bis in den Dünndarm geschleust werden. Aber wie funktioniert das? Ein probater Weg ist auch hier ein Schutzfilm mit EUDRAGIT, der die harten Bedingungen im sauren Magen aushalten kann und sich erst bei pH-Werten von 5,5-7 im Dünndarm auflöst. So wird der Magen geschützt und der Wirkstoff Acetylsalicylsäure dort freigesetzt, wo er resorbiert werden kann, also im Dünndarm. Doch nicht nur der Ort der Freigabe ist für die Wirkung eines Arzneistoffes im Körper wichtig, sondern auch die Dauer der Freigabe. Besonders solche Wirkstoffe, die nur kurzzeitig wirken, müssen über einen längeren Zeitraum freigesetzt werden, damit der Patient nicht mehrmals, sondern idealerweise nur einmal täg-

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lich eine Tablette oder Kapsel schlucken muss. Gerade bei Medikamenten zur Langzeittherapie wie Betablockern zur Therapie von Bluthochdruck oder Schmerzmitteln sind diese sogenannten Retard-Arzneiformen geeignet. Die optimale Freigabegeschwindigkeit, die einen konstanten Wirkspiegel im Körper über Stunden aufrechterhält, kann durch die gezielte Kombination verschiedener EUDRAGIT-Polymere erreicht werden. Bei vielen Arzneimitteln ist ein Schutzüberzug aber auch in anderer Hinsicht wichtig: Denn er erhöht die chemische, physikalische und mechanische Stabilität, wirkt als Feuchtigkeitsschutz und kaschiert Geschmack und Geruch von Wirkstoffen. Vor allem für viele Kinder eine frohe Botschaft: Medizin muss nicht unbedingt bitter schmecken, damit sie hilft. Darüber hinaus kann EUDRAGIT sogar die Wirkstoffaufnahme über die Haut steuern: Bei Wirkstoffpflastern mit blutdrucksenkendem Nitroglycerin, Morphinpflastern zur Schmerztherapie oder Nikotinpflastern bilden die Polymere von Evonik ein Depot, aus dem die Wirkstoffe durch die Haut in den Organismus abgegeben werden. Das Polymer von Evonik übernimmt die Aufgabe, über einen festgelegten Zeitraum kontrolliert den Wirkstoff freizusetzen. Die kontrollierte Freigabe von Nikotin aus dem Pflaster hemmt das Verlangen nach einer Zigarette über einen langen Zeitraum. Diese Pflaster dienen daher als unterstützendes Hilfsmittel bei der Raucherentwöhnung und sollen die Entzugserscheinungen mildern. Die Verwendung eines Pflasters hat aber noch weitere Vorteile: Die zusätzlich beim Rauchen aufgenommenen Schadstoffe entfallen und die Nikotinzufuhr wird vom „eingeübten Suchtverhalten“ entkoppelt. Die Bezeichnung EUDRAGIT® ist eine geschützte Marke der Evonik Industries AG oder ihrer Tochtergesellschaften. Sie ist im Text in Großbuchstaben geschrieben.