CZ282902B6

CZ282902B6 - Farmaceutický prostředek pro léčení periodotálního onemocnění u savců

Info

Publication number: CZ282902B6
Application number: CZ941487A
Authority: CZ
Inventors: Barry J. Gertz; Gideon A. Rodan
Original assignee: Merck And Co., Inc.
Priority date: 1991-12-17
Filing date: 1992-12-08
Publication date: 1997-11-12
Also published as: US5270365A; WO1993011774A1; CZ148794A3; HK1000114A1; NZ246274A; DE69218624D1; HU9401378D0; SK72794A3; KR100258667B1; IL104109A0; CA2122498A1; LV12084B; EP0617624B1; KR940703676A; ES2100519T3; JP2825654B2; NO942267L; HUT68788A; NO942267D0; ZA929712B

Abstract

Toto řešení se zabývá farmaceutickým prostředkem pro léčení periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka, podáváním účinného množství 4-amino-1-hydroxybutiliden-1,1-bisfosfonové kyseliny nebo její farmaceuticky vhodné soli, včetně trihydrátu monosodné soli (alendronatu) podle vzorce 1. Sloučeniny jsou vhodné k léčení alveolárního kostního úbytku, spojeného s periodontitis a periodontálním onemocněním. ŕ

Description

Vynález se týká farmaceutického prostředku, který jako účinnou složku obsahuje trihydrát monosodné soli 4-amino-l-hydroxybutyliden-l,l-bis-fosfonové kyseliny (alen-dronatu), použitelného k léčbě periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka.

Dosavadní stav techniky

Periodontální onemocnění (Pyorrhea) zahrnuje zánět a degeneraci podpůrné tkáně, obklopující savčí zuby. K. této tkáni patří gingiva - sliznice dásně, alveolámí (dásňová) kost, periodontální ligament (ozubicový provazec) a pojivo. Periodontitis, neboli úbytek podpůrné kosti, je posledním stadiem tohoto progresivního onemocnění a u dospělých je hlavní příčinou ztráty zubů. Také mladiství prodělávají formu periodontitis, která vede k úbytku alveolámí kosti a následné ztrátě zubů. Mezi známé příčiny tohoto onemocnění patří špatná hygiena, vedoucí ke vzniku bakteriálních plaků; špatný skus, usazování zubního kamene, usazování zbytků jídel a vadné opravy zubů. Rychlost kostního úbytku (resorpce) závisí na závažnosti výše uvedených podmínek či příčin. K příznakům periodontitis patří prohlubování gingiválních kapes mezi sliznicí dásně a zuby, ztráta přilnavosti dásní k zubům a kostní úbytek. V prohloubených oblastech dochází k proliferaci mikrobů a tím se urychluje postup onemocnění. Periodontální chirurgie zůstává v případě této nemoci prvním nápravným krokem. Periodontální chirurgie (odstraňování zubního kamene a obrušování zubů) však může vyvolávat periodontální kostní úbytek, anebo je s ním přinejmenším spojena.

Antibiotika, astringentní látky a ústní vody nejsou dostatečně účinné k dlouhodobému léčení periodontálního onemocnění. Zabránit tomuto onemocnění pomáhá domácí péče, která zahrnuje čištění zubů kartáčkem, výplachy a čištění pomocí nitě, spojená se zubní kyretáží a leštěním zubů. Jiným preventivním opatřením je výplach peroxidem vodíku (3% H₂O₂ v teplé vodě). K. místnímu ošetření menších infekcí se používá peroxid karbamidu (peroxid hydrogenmočoviny, CH₆N₂O₃). Při výskytu závažných známek či příznaků v ústech může být použit penicilín (1000 až 1500 mg za den) nebo erythromycin.

Doplňkový přístup k léčbě periodontálního onemocnění zahrnuje použití nesteroidních protizánětlivých látek, bránících postupu choroby. Podle US patentu číslo 4 677 132 je známo, že analgetický a protizánětlivý prostředek Etodolac může také inhibovat resorpci a úbytek kosti, spojené s periodontálním onemocněním. Etodolac je substituovaný pyrano-[3,4 b]-indolový derivát. US patent číslo 4 440 779 popisuje použití nových tricyklických analgetických a protizánětlivých látek, které lze použít k léčbě horečky, bolesti a zánětlivých stavů, spojených s arthritidou, zánětem obratlů (spondylitis), dnou, bolestivou menstruací (dysmennohreou), obtížemi horních cest dýchacích a periodontálním onemocněním.

Je známo, že mnoho derivátů kyseliny bisfosfonové lze použít k léčbě širokého spektra poruch metabolismu vápníku, včetně periodontitis. Evropská patentová přihláška číslo -320-455-A uvádí využití N-aralkyl-amino-l-hydroxyalkan-l,l-difosfonových derivátů k léčbě onemocnění, spojených se zánětlivými či degenerativními procesy, k léčbě osteoporézy, periodontitis a hyperthyroidismu. Evropská patentová přihláška číslo -317-505-A předkládá deriváty 1-hydroxyalkan1,1-difosfonové kyseliny, substituované azabicykloalkylovými substituenty, jako látky, vhodné k léčbě poruch metabolismu vápníku. Mezi zvláště uvedené nemoci patří osteoporéza, hyperparathyroidismus, periodontitis, arthritida, neuritida, bursitis, tendinitis (zánět šlach), fibrodysplasie, arterioskleróza, Pagetova choroba a fibrózní osteodystrofie. Australská patentová přihláška číslo 8781-453-A předkládá využití 2-heteroarylethan-l,l-difosfonových kyselin k léčbě poruch

- 1 CZ 282902 B6 metabolismu vápníku. Evropská patentová přihláška číslo -274-346-A předkládá využití derivátů 1-azaheterocyklické aminomethyl-l,l-difosfonové kyseliny k léčbě stejných onemocnění. Evropská patentová přihláška číslo -272-208-A předkládá využití azacykloalkylem substituovaných sloučenin l-hydroxyalkan-l,l-difosfonové kyseliny k podobné léčbě. Evropská patentová přihláška číslo -320-118-A předkládá využití peptidů, obsahujících fosfor, jako inhibitorů kolagenázy a látek se vztahem k periodontálnímu onemocnění.

Jak bylo uvedeno výše, je známo, že kostní resorpce může být účinně léčena množstvím různých derivátů bisfosfonové kyseliny. US patent číslo 4 621 007 (Ό77) popisuje využití 4-amino-lhydroxybutyliden-l,l-bisfosfonové kyseliny (ABP) k léčení kostního úbytku, který nastává během různých kostních onemocnění. Podle patentu '077 působí nárokovaná bisfosfonová kyselina a její sůl inhibičně na kostní reabsorpci. Jiné fosfonátové deriváty byly použity k léčbě kostní resorpce. US patent číslo 5 002 937 popisuje nové sloučeniny difosfonové kyseliny, hodící se k léčbě poruch metabolismu vápníku. Tento patent '937 nárokuje aminoalkan-1,1difosfonové kyseliny, jejichž alkylový řetězec je přerušen kyslíkovým atomem (ethericky vázaným). Evropská patentová přihláška číslo 0 449 405 A2 široce rozvádí využití bisfosfonových kyselin k léčbě poruch vápníkového metabolismu. Tato evropská přihláška se zvláště zabývá využitím vápenaté soli 4-amino-l-hydroxybutyliden-l,l-bisfosfonové kyseliny k léčbě mnoha kostních onemocnění. US patenty číslo 4 990 503 a 4 973 576 popisují nové heterocyklické deriváty bisfosfonové kyseliny, které jsou účinnými inhibitory kostní resorpce. Existuje rovněž předpoklad, že účinky bisfosfonátů jsou proměnlivé a mohou vykazovat opačný efekt při použití odlišných bisfosfonátů nebo odlišné biologické odpovědi při použití rozdílných koncentrací stejných biofosfonátů (Fleish, H., Clin. Ortop. 217, 72-78, 1987).

US patent číslo 3 962 432, vydaný 8. června 1976, popisuje využití 3-amino-l-hydroxypropan-

I, 1-bisfosfonové kyseliny ke kontrole zubního kamene. US patent číslo 4 446 052 předkládá využití vápenaté soli derivátu l-hydroxy-3-aminopropan-1,1-bisfosfonové kyseliny k léčení zubního kamene a tvorby plaků. US patent číslo 4 877 603 nabízí využití zdvojených bisfosfonátových polymerů k léčbě plaku. Mnoho dalších patentů popisuje použití fosfonátů jako přípravků, působících proti gingivitis (onemocnění sliznice dásní). Jedná se o US patenty číslo 3 429 963, 4 102 993, 4 042 679, 4 100 270, 4 098 880, 4 123 512 a 4 138 477. Periodontální rozpad u krys rýžových může být inhibován pomocí bisfosfonátů (Fleish, H., Clin. Ortop. 217, 72-78, 1987).

US patenty číslo 4 711 880 a 4 639 338 se zabývají přípravou pentahydrátu 3-amino-lhydroxypropan-1,1 -difosfonátu.

Patentová literatura popisuje rovněž použití přípravků k indukci srůstu nové kosti in vivo. US patent číslo 4 816 437 popisuje a₂HS-glykoprotein, který indukuje srůst kosti v konkrétním poškozeném místě. Bisfosfonáty byly použity i k úpravě mineralizace zubů. Například ukládání minerálních krystalů vnově vzniklém dentinu je inhibováno l-hydroxyethyliden-1,1bisfosfonátem (Beertsen, W., Neihof, A., Everts, V., Američan J. Anat. 174, 83-103, 1985). Tyto sloučeniny mohou také ovlivňovat fibrinogenezi kolagenu (Larsson, A., Calcif. Tissue Res. 16, 109-127, 1974; Ogawa, Y., Adachi Y., Hong, S., Yagi, T., Calcif. Tissue Internát. 44, 46-60, 1989. Studovány byly rovněž účinky bisfosfonátů na ultrastrukturu zubní skloviny (Simmelink,

J. W., Adv. Dental. Res. 1, 356-365, 1987). Dříve než v předkládaném vynálezu však nebylo objeveno využití bezpečných a velmi účinných bisfosfonátových derivátů k léčbě úbytku alveolámí kosti, spojenému s periodontálním onemocněním u vyšších savců. Léčení tohoto onemocnění protizánětlivými prostředky a antibiotiky zastavuje rozvoj periodontitidy jen částečně.

Periodontální onemocnění a periodontitis je, na rozdíl od jinak vyvolaného kostního úbytku nebo poruch metabolismu vápníku, spolu s doprovodným úbytkem alveolámí kosti způsobeno

-2CZ 282902 B6 agresivním bakteriálním nebo mikrobiálním nárůstem. Obecně se předpokládá, že mikroorganismy, tvořící plaky a látky, které produkují, jsou prvotně odpovědné za vznik periodontálního onemocnění (Rivieře se spoluautory, Infection and Immunity 59 (10), 3377-3380, 1991. Hlavní mikrobiální složkou zubních plaků jsou Spirochety (spirálovité bakterie bez bičíku). Na 5 rozvoji periodontálního onemocnění se mohou podílet i některé další typy bakterií, včetně Bacteroides melaninogenicus (Prevotella melaninogenica), Prevotella denticola, Prevotella loescheii, Bacteroides macacae, Porphyromonas gingivalis, Prevotella intermedia. Actinobacillus actinomycetemcomitans, Eikenella corrodens a Wolinella recta, Ebersole se spoluautory, Infection and Immunity 59 (10), 3351 - 3359, 1991. Jako možná alternativní léčba k vyvolání 10 signifikantní imunitní odpovědi byla vyzkoušena aktivní imunizace dvěma osvědčenými typy peridontopatických mikrobů, P. gingivalis a P. intermedia, vzniklé protilátky však nezabránily alveolámímu kostnímu úbytku (Ebersole se spoluautory, Infection and Immunity 59 (10), 3351 3359, 1991. Periodontální onemocnění je všeobecná nemoc, která může postihnout přes 95 % světové populace (Cripps, S., Periodontal disease: Recognition, Interception and Prevention, 15 Quintessence Publishing Co., 1984. Existuje tedy významná potřeba účinného prostředku pro léčení alveolámího kostního úbytku, spojeného s pokročilým stadiem periodontitis. Nádavkem je potřebné získat přiměřený prostředek pro prevenci nebo léčbu kostního úbytku, spojeného s periodontální chirurgií. Nyní nárokovaný vynález může být ve spojení s periodontální chirurgií nebo následně po její aplikaci s výhodou využit pro doplňkovou terapii k léčbě alveolámího 20 kostního úbytku. Je možné spojit farmaceuticky účinné množství farmaceuticky vhodné soli ABP, jako je alendronat, se známým protizánětlivým prostředkem (například s analgetickým a protizánětlivým prostředkem, popsaným v US patentu číslo 4 677 132, či s obdobným prostředkem, popsaným US patentem číslo 4 440 779), nebo se známým antimikrobiálním činidlem (např. penicilinem či erythromycinem), k léčbě celkového rozvoje periodontálního 25 onemocnění. Dále může být farmaceuticky vhodná sůl ABP alendronat použita odděleně a/nebo souběžně s aplikací antimikrobiálního a/nebo protizánětlivého činidla k prevenci, zastavení a léčbě periodontálního onemocnění.

Podstata vynálezu

Předkládaný vynález se zabývá farmaceutickým prostředkem pro léčbu periodontálního onemocnění savců, včetně člověka, na bázi účinného množství trihydrátu monosodné soli 4amino-l-hydroxybutyliden-l,l-bisfosfonové kyseliny. Nárokovaný vynález může být použit pro 35 doplňující léčbu spolu s periodontální chirurgií k prevenci a léčbě kostního úbytku, spojeného s chirurgickým zásahem.

Farmaceutický prostředek pro léčení periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka, využívá účinné množství trihydrátu monosodné soli 4-amino-l-hydroxybutyliden-l,l40 bisfosfonové kyseliny (alendronatu) vzorce:

O OH w P—ONa + | H₃N— CH₂-CH2- CH₂— C- OH. 3 H₂O

P—O'

OH

Alendronat může být připraven podle postupu, popsaného v US patentu číslo 5 019 651. Jako 45 modelový systém pro studium účinků alendronatu na léčbu a prevenci perodontálního onemocnění byl zvolen systém nehumánních primátů. Tento model primáta je ke studiu periodontálního onemocnění široce využíván, spíše než model potkana albína. Periodontitis je

-3CZ 282902 B6 vyvolána u makaků obecných a obvykle vytváří reprodukovatelný typ postupu nemoci. Tento modelový systém se v oboru používá k simulaci nebo k aplikaci na dospělé lidi pro klinické, histologické, mikrobiologické a imunologické potřeby. Mikrobiální studie na řezech prokázaly pevné vztahy mezi modelem podvázáním vyvolané periodontitis u nehumáních primátů (Nhp) a lidskou periodontitis (Ebersole se spoluautory, Infection and Immunity 59 (10), 3351 - 3359, 1991; Goodson se spoluautory, J. Clin. Periodontol. 57, 347-353, 1982; Haffajee se spoluautory,

J. Cli. Periodontol. 10, 298 310, 1983; Holt se spoluautory, Science 239, 55 - 57, 1988 aNalbandian se spoluautory, J. Periodont. Res. 20, 154 164, 1987). Dále viz Kiel se spoluautory, J. Periodontal Res. 18, 200-211, 1983; Komman se spoluautory, J. Periodontal Res. 16, 363371, 1981; Manti se spoluautory, Infection and Immunity 45, 172-179, 1984; McArthur se spoluautory, Infection and Immunity 57, 2313-2317, 1989; Nisengard se spoluautory, Immunol. Invest. 18, 225-237, 1989 a Slots se spoluautory, Infection and Immunity 23, 260-269, 1979. Jako Nhp modelový systém pro studium lidské periodontitis byl použit také kotul veverkovitý (Saimiri sciureus), (Beem se spoluautory, Infection and Immunity 59 (11), 4034-4041, 1991). Ověřované studie na primátech ilustrují nárokovaný vynález.

Klinické studie na lidech navíc dokládají jedinečné výhody nárokovaného vynálezu. Dvojitě na slepo prováděné pokusy, paralelně srovnávané s účinkem placeba, byly uskutečněny na dvaceti pacientech v každé sledované skupině. Pacientům s alveolámím kostním úbytkem ve výši 30-50 % a kapsami o hloubce alespoň 5 mm se může po dobu 6 měsíců jednou denně podávat 20 mg alendronatu (nebo placeba). Orální podání 2,5 až 80 mg denně po dobu 3 až 6 měsíců či déle může účinně léčit periodontální onemocnění (periodontitis) aalveolámí kostní úbytek. Účinnost farmaceutického prostředku se hodnotí měřením výšky alveolámí kosti (zubními Xpaprsky), hustoty kosti (počítačovou radiografií) a na základě sledování dalších faktorů, včetně zánětu dásně a usazování plaku, sondováním hloubky kapes a úrovně přilnavosti.

Poprvé je popisována výroba ABP nebo alendronatu, doplněná dále podrobným popisem léčby periodontálního onemocnění u savců (opic) pomocí alendronatu. Tato látka může být snadno kombinována se známými protizánětlivými prostředky či známými antibiotiky k léčbě i prevenci celkového rozvoje periodontálního onemocnění. Protizánětlivé prostředky mohou být vybrány z takových sloučenin, jaké jsou popsány v US patentech číslo 4 677 132 nebo 4 440 779, anebo lze použít jiný vhodný protizánětlivý prostředek. Antibiotika mohou být zvolena z penicilinu (1000 - 1500 mg/den) nebo erythromycinu či jiného vhodného antibiotika. Farmaceuticky vhodná sůl ABP alendronat může být k léčbě alveolámího kostního úbytku, spojeného s periodontitis, podávána odděleně ve vhodné dávce 0,25 až 50 mg denně nebo 5 až 40 mg denně. Navíc lze alendronat ve farmaceuticky účinné formě a účinném množství podávat odděleně a souběžně se známým protizánětlivým prostředkem nebo antibiotikem.

Termínem farmaceuticky účinné množství se rozumí množství léčiva nebo farmaceutického prostředku, které vyvolá biologickou nebo léčebnou odpověď tkáně, systému nebo zvířete, která je zaznamenána vědcem nebo lékařem. Sloučenina podle tohoto vynálezu může být podávána v takových formách pro orální dávkování, jako jsou tablety, kapsle (obojí včetně přípravků k pravidelnému uvolňování nebo uvolnění ve stanoveném čase), pilule, prášky, granule, elixíry, pasty, tinktury, suspenze, sirupy a emulze. Stejně tak může být podávána ve formě pro aplikaci intravenózní (jako bolus nebo infuze), intraperitoneální, subkutání nebo intramuskulámí, kdy všechny použité formy jsou dobře známé lidem s běžnou zkušeností z oboru periodontálních onemocnění a farmacie. Účinné, ale netoxické množství požadované sloučeniny může být využito jako prostředku proti alveolámímu kostnímu úbytku.

Režim dávkování, využívající nárokovaný způsob, je zvolen s ohledem na množství faktorů včetně typu, druhu, věku, váhy, pohlaví a léčebných podmínek pacienta; závažnosti stavu, který má být léčen; způsobu podávání; ledvinové ajatemí funkce pacienta a podle jednotlivé použité sloučeniny nebo její soli. Běžně zkušený lékař, zubní lékař nebo veterinář může snadno stanovit a předepsat účinné množství léku, potřebné k prevenci, čelení periodontálnímu stavu nebo

-4CZ 282902 B6 k zastavení jeho rozvoje.

Orální dávky podle předkládaného vynálezu, používané k vyvolání uvedených účinků, budou v rozmezí od 0,01 mg na kg tělesné váhy za den (mg/kg/den) do 1,0 mg/kg/den. U savců se dává přednost dávce od 0,01 mg/kg/den do 0,8 mg/kg/den. U lidí se nejvíce upřednostňované orální dávky pohybují v rozmezí od celkové denní dávky 0,5 do 50 mg za den během účinného léčebného období. Orální dávky mohou být podávány až do výše 80 mg za den. S výhodou mohou být podávány také intravenózní injekce nebo dávky od 0,005 do 0,40 mg/kg ve dvoutýdenních intervalech. Sloučeniny podle vynálezu mohou být aplikovány v jedné denní dávce nebo v dávce, rozdělené na několik částí.

V prostředcích podle předkládaného vynálezu mohou tvořit zde popsané bisfosfonátové sloučeniny hlavní aktivní přísadu. Pokud se jedná o kombinaci bisfosfonátu a protizánětlivého prostředku nebo antibiotika, pak jsou bisfosfonáty hlavní aktivní přísadou a další složky v kombinaci jsou méně důležitými (minoritními) přísadami. Tyto sloučeniny jsou typicky podávány ve směsi s farmaceuticky vhodnými rozpouštědly, pomocnými látkami nebo nosnými látkami (zde souhrnně označovanými jako nosiče), vhodně zvolenými s ohledem na předpokládanou formu podání, tj. jako orální tablety, kapsle, tinktury, sirupy a podobně, a v souhlasu s obvyklou farmaceutickou praxí.

Například pro orální podání ve formě tablet nebo kapslí by měla být aktivní léčebná složka kombinována s orálně použitelným, netoxickým, farmaceuticky vhodným inertním nosičem, jako je laktóza, škrob, sacharóza, glukóza, methylcelulóza, stearát hořečnatý, mannit, sorbit a podobně; pro orální podání v kapalné formě by měly být orální léčebné složky kombinovány s některým orálně použitelným, netoxickým, farmaceuticky vhodným inertním nosičem, jako je ethanol, glycerol, voda a podobně. Mimoto, pokud je to nutné nebo žádoucí, mohou být do směsi aktivní složky a inertního nosiče přidána také vhodná pojivá, dezintegrační činidla, kluzné látky a barviva. Mezi vhodná pojivá patří škrob, želatina, přírodní cukry, jako glukóza nebo laktóza, obilná sladidla, přírodní a syntetické gumy, jako klovatina, tragakant nebo alginát sodný, karboxymethylcelulóza, polyethylenglykol, vosky a podobně. Mezi kluzné látky, užívané v této formě dávkování, patří oleát sodný, stearát sodný, stearát hořečnatý, benzoát sodný, acetát sodný, chlorid sodný a podobně. Mezi dezintegrační činidla patří, bez omezení, škrob, methylcelulóza, agar, bentonit, xantanová guma a podobně.

Sloučeniny, používané v předkládaném způsobu léčby, mohou být také spojeny s rozpustnými polymery jako nosiči, které lze zacílit. Takové polymery mohou zahrnovat polyvinylpyrrolidon, pyranový kopolymer, polyhydroxypropylmetakrylamid a podobně.

Syntéza alendronatu

ABP nebo alendronat mohou být vyráběny bisfosfonací aminoalkankarboxylové kyseliny s fosfonačními činidly v přítomnosti methansulfonové kyseliny s následným zastavením reakce pomocí vodné hydrolyzační směsi, úpravou pH na hodnotu mezi 4 a 10, hydrolýzou fosforového meziproduktu, vzniklého během zastavení (zhášení) reakce a získáním 4-aminohydroxybutyliden-l,l-bisfosfonové kyseliny (ABP) nebo různých solí. Reakce je schematicky znázorněna na následujícím schématu 1:

(1) PCI3/H3PO3/ CH3SO3H

H₂NCH₂CH₂CH₂CO₂H------------- (2) H₂O, pH = 4-10 (3) NaOH

-5CZ 282902 B6

O OH W P—ONa H₃N— CH₂- CHz- CH₂— i- OH. 3 H₂O

P—O’ Ó^\)H

C₄Hi₂NNaO₇P₂.3H₂O schéma 1

Příklady provedení vynálezu

Různé alternativy výroby alendronatu jsou uvedeny v US patentu číslo 5 019 651. Příklad 1 dokresluje syntézu 4-amino-hydroxybutyliden-l,l-bisfosfonové kyseliny (ABP) a trihydrátu její monosodné soli.

Příklad 1

Příprava 4-amino-hydroxybutyliden-l,l-bisfosfonové kyseliny (ABP) atrihydrátu její monosodné soli.

Fáze bisfosfonové reakce

Láhev o obsahu 250 ml byla doplněna mechanickým míchadlem, termoelektrickým článkem, přídavnou nálevkou a zpětným chladičem, kterým cirkuluje solný roztok o teplotě -20 °C. Systém byl připojen na promývačku plynu s žíravinou, která vytváří zpětný tlak 0,5-1,0 psig (liber na čtvereční palec), působící na tento systém. Soustava byla propláchnuta dusíkem a naplněna 20 g (0,19 mol) kyseliny aminomáselné, 160 ml kyseliny methansulfonové a 32 g (0,39 mol) kyseliny fosforité. Při práci ve větším měřítku byla jako první do soustavy dávána methansulfonová kyselina a poté kyseliny 4-aminomáselná a fosforitá. Během míchání teplo, vzniklé neutralizací a rozpouštěním, zvýšilo reakční teplotu na 75 °C. Suspenze byla ponechána 15 minut odstát při 70-75 °C, poté byla ochlazena na 35 °C a v průběhu 20 minut byl opatrně přidán chlorid fosforitý (PCI3) v množství 80 ml (0,92 mol). Reakce byla následně zahřáta na 65 °C a ponechána probíhat po dobu 5 hodin.

Zastavení reakce, hydrolýza

Reakce byla v průběhu 35 minut zastavena přikapáním roztoku 10 g Na₂HPO₄ v 1 1 vody k reakční směsi při pH 7,0. Hodnota pH vzniklé směsi byla udržována současným přidáváním 25 % hydroxidu sodného mezi 6,0 a 7,0 a teplota byla ochlazováním v ledu udržována pod 25 °C. Po úplném zastavení reakce byla hodnota pH upravena na 7,0 a roztok byl koncentrován na 1080 ml destilací při atmosférickém tlaku (100 - 104 °C) během 3 hodin. V tomto bodu byla reakce rozdělena na dvě části, A a B.

Část A, o objemu 630 ml, byla po úpravě pH na 4,3 dále koncentrována na objem 450 ml. Roztok byl ponechán přes noc při laboratorní teplotě a během této doby produkt vykrystalizoval. Suspenze byla ponechána 2 hodiny při 0 °C, zfiltrována, promyta 100 ml studené vody, 100 ml roztoku voda/ethanol v poměru 1 : 1, 100 ml 100 % ethanolu a vysušena s výtěžkem 20,5 g (56 % výtěžek).

-6CZ 282902 B6

Část B, o objemu 450 ml, byla před úpravou pH na 4,3 a koncentrováním na 300 ml vařena se zpětným chladičem dalších 16 hodin. Produkt byl izolován výše popsaným způsobem za vzniku

16,5 g ABP (63 % výtěžek). Tento příklad ilustruje syntézu alendronatu, která minimalizuje tvorbu dimerů ABP afosfonátů, které se obtížněji hydrolyzují a vyžadují tak delší průběh hydrolýzy. Takto připravená sloučenina může pak být použita k léčbě periodontálního onemocnění.

Testování in vivo dospělých opic druhu makak obecný dvouocasý (Macaca fascicularis) s intaktním chrupem bylo získáno od obchodního dodavatele (Hazelton Research Animals, lne.), nebo z vlastního chovu a udržováno na lehké dietě. Zvířata byla 8 týdnů držena v karanténě k zajištění standardního zdravotního stavu. Po této době byly u zvířat zjištěny základní údaje (používané dále jako kontrolní), např. index plaku, gingivální index, byly změřeny zubní kapsy a získány intraorální rentgenové snímky. Metoda pro získání indexu plaku je uvedena v citaci Larsson, Calcif. Tissue Res. 16, 109-127, 1974. Metodu, kterou je získán gingivální index, popisuje Ogawa se spoluautory, Calcif. Tissue Internát. 44, 46-60, 1989. Hloubka zubních kapes se měří od okraje sliznice dásně k základně kapsy vždy stejnou osobou, aby byla zajištěna stejnorodost výsledků. K. provedení této analýzy byla použita periodontální sonda typu Michigan.

Intraorální rentgenové snímky, zmiňované tímto vynálezem, byly získány standardním postupem, který využívá běžně vyráběné akrylové zastíněné záznamy (plotny). Tento postup je popsán v citaci Simmelink, J. W., Adv. Dental. Res. 1, 356-365, 1987. Rentgenologická technika vyžadovala k získání opakovatelných vrstvených rentgenových snímků úpravu intraorálního přístroje se směrovaným paprskem, pracujícím ve vymezeném poli. Ze získaných snímků byly za použití systému počítačové denzitometrické analýzy (CADIA) stanoveny kvantitativní změny hustoty kosti. Tento postup, využívající počítačové zpracování, je popsán A. Jungem se spoluautory vCancer 48, 1922-1925, 1985. Použitý systém objektivně určuje hustotu kosti. Systémový operátor ukládá seřazené údaje z filmu a udává změnu kostní hustoty v jednotkách CADIA. Tento údaj je funkcí velikosti změny hustoty a plochy, na níž došlo ke změně. Tento proces popsal Steffensen se spolupracovníky v J. Periodont. Res. 26, 107-113, 1991. Uvedená rentgenová technika je v oboru často používána pro přesné měření úbytku kostní hustoty. Viz například citace Ebersole se spolupracovníky, Infection and Immunity 59 (11), 3351-3359, 1991.

Účinek na mandibulámí stoličky byl hodnocen klinicky. Šest míst na zubu bylo označeno pro klinické sondování hloubky kapsy. Čtyři místa byla označena pro stanovení indexu plaku (PII) a gingiválního indexu (GI). Experimentální místa byla omezena na oblast dolní čelisti (mandibuly), neboť standardní rentgeny nejsou snadno použitelné pro oblast horní čelisti.

Dospělé opice druhu makak obecný byly rozděleny do tří skupin, aby jim mohl být podáván jeden ze tří léčebných přípravků. Aplikovány byly dvě koncentrace alendronatu a jako placebo fyziolofický roztok. Použité koncentrace, 0,05 mg/kg a 0,25 mg/kg, byly připravovány před aplikací léčebného přípravku. Obě koncentrace alendronatu a solné placebo byly intravenózně injikovány do žíly safeny dolní končetiny každé dva týdny (v intervalu 2 týdnů) po dobu 16 týdnů. Opice byly anesteziovány pro každou léčebnou injikaci a pro klinická a rentgenová vyšetření ketaminem (10 mg/kg) a acepromazinem (0,5 mg/kg).

Jeden týden po podání léčebných prostředků byly pravé mandibulámí stoličky a třenové zuby podvázány 3-0 hedvábnou suturou v místě spojení skloviny a pojivá k vyvolání periodontitis. Po dvou týdnech byly podvázané zuby záměrně infikovány bakterií Porphyromonas gingivalis, získanou od opic makak obecný. Tyto bakteriální kolonie byly seškrábnuty sterilní kyretou z povrchu kultivačního média a naneseny na podvázaná místa. Za dva týdny byl stejný postup opakován. Účelem bylo vyvolat a zaručit prudké oslabující narušení periodontia (ozubice). Standardní (týdenní) kontrola zvířat je nezbytná pro případné obnovení ligatury (podvázání).

-7 CZ 282902 B6

Rozvoj periodontálního onemocnění byl sledován na základě klinických měření a rentgenových snímků. Tyto pokusy byly opakovány 8 a 16 týdnů po podvázání zubů, aby bylo možné stanovit účinek různých koncentrací alendronatu a solného placeba. Tabulka 1 uvádí souhrn pokusných postupů:

Tabulka 1

Protokol pokusu

časový úsek v týdnech	-1 0 1	3	5 7	8 9	11 13	15 16
klinické a RTG vyšetření	X				X	X
podvázání zubů	x
P. gingivalis		X	X
aplikace prostředku	X x	X	X X	X	X X	X X
Klinická měření pak	byla statisticky	vyhodnocena za	použití	párového t-testu	s varianční

analýzou. Také rentgenové údaje byly srovnány za užití varianční analýzy. Změna rentgenově stanovené kostní hustoty po podání různých léčiv, vyjádřená v jednotkách CADIA, je znázorněna na obrázcích 1 až 3. Obrázek 1 znázorňuje účinek podvázání na úbytek kostní hustoty u zvířat, která dostávala placebo.

Ve skupině devíti zvířat, jimž se podávalo placebo, 11 z 18, neboli 61,1 % z interproximálních míst na nepodvázaných zubech nevykázalo během 16 týdnů studovaného období úbytek kostní hustoty. Interproximální místo je definováno jako prostor mezi sousedními zuby. U podvázaných zubů vznikl úbytek kostní hustoty na 16 z 18 míst, neboli na 88,9 % takových zubů. To dokládá účinnost a reprodukovatelnost modelového systému pro vyvolání periodontálního onemocnění a úbytku kostní hustoty.

Příklad 2

Alendronat v koncentraci 0,05 mg/kg byl intravenózně podáván do žíly safeny dolní končetiny jedné skupině (o 9 zvířatech) z celkových tří skupin testovaných primátů. Zvířata byla při každé injikaci alendronatu anesteziována ketaminem (10 mg/kg) a acepromazinem (0,5 mg/kg). Po týdnu byly pravé mandibulámí stoličky a třenové zuby podvázány 3-0 hedvábnou suturou v místě spojení skloviny a pojivá k vyvolání periodontitis. Po dvou týdnech byly podvázané zuby infikovány bakterií Porphyromonas gingivalis, seškrábnutou z kultivačního média sterilní kyretou a nanesenou na podvázaná místa. Po dalších dvou týdnech byla zvířata znovu infikována aktivní bakterií P. gingivalis. Zvířata byla kontrolována týdně a podvazy byly v případě nutnosti obnovovány.

Ke stanovení účinku alendronatu na rozvoj periodontitis byly v 8. a 16. týdnu po prvotním podvázání zubů uskutečněny klinické pokusy a měření a zhotoveny rentgenové snímky. 18 interproximálních míst (2 u každého zvířete) bylo hodnoceno rentgenologicky. Podobný postup byl uplatněn při aplikaci placeba a při podávání alendronatu v koncentraci 0,25 mg/kg. Jak ukazuje obrázek 2, vyvolal alendronat v koncentraci 0,05 mg/kg u infikovaných zvířat statisticky významný účinek na alveolámí kostní úbytek.

-8CZ 282902 B6

Na 9 z 18 interproximálních experimentálních míst se po podávání alendronatu v dávce

0,05 mg/kg neprojevil úbytek kostní hustoty. Úbytek kostní hustoty byl u této skupiny menší než u skupiny, dostávající placebo (p < 0,05) a rovněž menší než u skupiny, dostávající alendronat v dávce 0,25 mg/kg.

V každé experimentální skupině bylo také sledováno 9 míst větvení (1 u každého zvířete). Větvení je anatomická oblast zubu s více kořeny, v místě, kde se kořeny oddělují. Jak ukazuje obrázek 3, výsledky, týkající se úbytku kostní hustoty, se shodují s výsledky, získanými v interproximálních oblastech.

Na 8 z 9 míst větvení nebyl u skupiny, dostávající alendronat v dávce 0,05 mg/kg, zaznamenán úbytek kostní hustoty. U skupiny, dostávající placebo a vyšší koncentraci alendronatu (0,25 mg/kg), byl úbytek kosti v místech větvení zaznamenán. Podobných výsledků bylo dosaženo i u druhé skupiny devíti zvířat. Výsledky ukazují, že alendronat, podávaný intravenózně v intervalu dvou týdnů a v dávce 0,05 mg/kg, měl statisticky významný inhibiční účinek na úbytek kosti, spojený s periodontitis a rozvojem periodontálního onemocnění.

Sloučeniny, popsané v předkládaném vynálezu a používané podle způsobu, nárokovaného tímto vynálezem, mohou být podávány v souhlasu s běžnou farmaceutickou praxí. Výše uvedené příklady nejsou zamýšleny jako zúžení nebo jiné omezení využití předkládaného vynálezu. K podávání aktivní bisfosfonové kyseliny nebo její vhodné soli či hydrátu, jednotlivě nebo v kombinaci se známým protizánětlivým prostředkem či známými antibiotiky, mohou být použity obvyklé farmaceutické prostředky a nosiče.

Sloučeniny podle předkládaného vynálezu mohou být podávány orálně (0,25 - 80 mg/den nebo 0,01 - 0,8 mg/kg/den po 6 měsíců nebo déle, je-li to nutné k zastavení periodontitis), intravenózně (0,005 - 0,40 mg/kg) nebo aktuálně (přímá aplikace do oblasti zánětu v zubu a dásni) k léčbě alveolámího kostního úbytku, spojeného s periodontitis. Sloučeniny mohou být také podávány orálně v denní dávce mezi 0,25 až 80 mg ABP a farmaceuticky vhodné soli této sloučeniny, které jsou snadno rozpustné v krevním oběhu, mohou být spojeny s inertními nosiči, tvořenými cukry (glukóza, laktóza nebo sacharóza), škrobem nebo škrobovými deriváty, celulózou nebo celulózovými deriváty, typickými gumami nebo gely, inertními mastnými kyselinami a jejich solemi, nebo s jinými typickými nosiči či přípravky.

Systém podávání může zahrnovat uzavíratelná kapsle nebo effervescentní granule pro orální léčebný režim, nebo roztoky, vhodné při intravenózní injikaci. Přípravky v kapslích mohou obsahovat, kromě aktivní složky či složek (ABP nebo její farmaceuticky vhodné soli v případě jedné aktivní složky, nebo ABP či její farmaceuticky vhodná sůl v kombinaci se známým protizánětlivým činidlem, a/nebo známým antibiotikem, jako je penicilín), laktózu, hydrolyzovaný škrob, talek nebo stearát hořečnatý v obvyklých a farmaceuticky vhodných poměrech. Effervescentní granule mohou kromě aktivní složky (aktivních složek) obsahovat bezvodý uhličitan sodný, hydrogenuhličitan sodný, bezvodou kyselinu citrónovou, sodnou sůl kyseliny cukrové (D-glukarové) nebo dehydratovanou citrónovou šťávu v obvyklých farmaceutických poměrech. Přípravky, vhodné pro intravenózní podání, mohou obsahovat aktivní složku (složky) a typická pufrační činidla a soli, rozpuštěné v příslušném množství vodného roztoku. Jako příklad, 0,5 mg ABP nebo její soli může být doplněno 0,25 mg hydroxidu sodného, 8,4 mg chloridu sodného a rozpuštěno v 1 ml čištěné vody.

Zatímco vynález byl sepsán a dokumentován ve vztahu kjeho určitému začlenění, odborníci ocení, že je zde možné provést různé změny, modifikace a dodatky, aniž by došlo k vybočení z rámce či zaměření vynálezu. Například v souvislosti s rozdíly ve vnímavosti savců nebo lidí, léčených na periodontální onemocnění, může být použito jiného účinného dávkování, než jsou dávky, jimž byla dána přednost v tomto vynálezu. Podobně se může pozorovaná specifická

-9CZ 282902 B6 farmakologická odpověď lišit v závislosti na konkrétní zvolené aktivní sloučenině anebo podle použitých farmaceutických nosičů, stejně jako podle typu přípravku a použitého způsobu podávání, a takové očekávané odlišnosti a rozdíly ve výsledcích jsou předpokládány v souhlasu s předmětem a praxí předkládaného vynálezu. Vynález by měl být ohraničen pouze rozsahem následujících nároků, které by měly být interpretovány tak široce, jak je logicky přijatelné.

Claims

1. Farmaceutický prostředek pro léčení periodontálního onemocnění u savců, včetně člověka, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje účinné množství trihydrátu monosodné soli kyseliny 4-amino-l-hydroxybutyliden-l,l-bisfosfonové (alendronatu) vzorce

O OH w P—ONa H₃N- CH₂—CHj— CH₂— A- OH. 3 H₂O

P—O'

OH

2. Farmaceutický prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje dávku alendronatu v rozmezí 0,25 až 80 mg/kg nebo v rozmezí 0,01 až 0,8 mg/kg, určenou pro perorální dávkování během jednoho dne.

3. Farmaceutický prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje dávku 0,005 až 0,40 mg/kg, určenou pro intravenózní aplikaci ve dvoutýdenním intervalu.

4. Farmaceutický prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje alendronat v kombinaci s farmaceuticky vhodným nosičem.

5. Farmaceutický prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že jako účinnou složku obsahuje účinné množství alendronatu jako doplňkové terapie k periodontální chirurgii.