DE10352137A1

DE10352137A1 - Verwendung sulfatierter Hyaluronsäure

Info

Publication number: DE10352137A1
Application number: DE10352137A
Authority: DE
Inventors: Katharina Beschorner
Original assignee: Beschorner Katharina Dr
Current assignee: TROTT, GEB. BESCHORNER, KATHARINA, DR., 30177 HANN
Priority date: 2003-11-04
Filing date: 2003-11-04
Publication date: 2005-06-16
Also published as: WO2005046562A2; WO2005046562A3; EP1737412A2

Abstract

Es wird u. a. die Verwendung sulfatierter Hyaluronsäure zur Inhibierung von inflammatorischen Zuständen des Auges bereitgestellt.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung sulfatierter Hyaluronsäure sowie die Verwendung sulfatierter Hyaluronsäure, die Verwendung einer sulfatierte Hyaluronsäure enthaltenden Zusammensetzung.
Entzündungsreaktionen des Auges sind eine häufige Ursache von schweren Komplikationen wie beispielsweise Bindehautentzündungen (Konjunktivitis) sowie Entzündungen des Augenlides (Blepharitis). Es ist allgemein anerkannt, daß T-Zellen die Entzündung initiieren und aufrechterhalten. In diesem Prozeß sind Cytokine sowie mesenchymale Zellen (Makrophagen und synoviale Fibroblasten) aktiv. Es ist sehr wahrscheinlich, daß das Cytokin TNF-α einer der Entzündungsmediatoren ist. Dieses Cytokin wird hauptsächlich durch die Makrophagen freigesetzt. TNF-α erhöht die Anzahl der Adhäsionsmoleküle für Leukozyten auf der Oberfläche der endothelialen Zellen und die Fensterung der kapillaren endothelialen Schicht. Dies führt zu einem erhöhten Einfluß an Leukozyten im entzündeten Bereich. TNF-α sensibilisiert ebenso Schmerzrezeptoren, das ebenso verknüpft ist mit der Induktion von Schmerzempfindungen. TNF-α spielt eine kritische Rolle bei der Initiierung und Aufrechterhaltung des Entzündungsprozesses. Hyaluronsäure wird sowohl durch Tiere als eine Komponente des synovialen Fluides der Gelenke und anderer Gewebe, beispielsweise des Glaskörpers des Auges, als auch durch Bakterien der Gattung Streptococcus gebildet. Aufgrund seiner viskoelastischen Eigenschaften erhöht dieses die Gleitfähigkeit der Gelenke und wirkt als Schockabsorber, wobei es viskoelastische Lösungen bildet.

Hyaluronsäure ist ein endogenes Glucosoaminoglycan, das Einheiten von Disaccharid aus D-Glyconsäure und N-Acetyl-D-Glycosamin enthält. Jedes Disaccharid ist verknüpft mit dem nächsten durch eine β-(1-4)-Verknüpfung. Diese Bindung kann hydrolytisch gespalten werden durch das Enzym Hyaluronidase, die ebenso endogen ist. Es entsteht dort ein Gleichgewicht an Anabolismus und Katabolismus an Hyaluronsäure im Körper. Unter dem Einfluß freier Radikale, die Entzündungen verursachen, wird Hyaluronsäure sukzessive abgebaut, während deren viskoelastische Eigenschaften sinken. Aus diesem Grund ist die Konzentration an endogener Hyaluronsäure im Gleichgewicht gestört. Uronide von Hyaluronsäure werden hergestellt durch Reaktion des Enzyms Hyaluronat-Lyase an Hyaluronsäure (siehe WO 00/38647).

Hyaluronsäure wird weitreichend für die Behandlung am Auge verwendet. Produkte wie OmniVisc und Hylasol (Biomatrix) werden bei Augenoperationen verwendet. All diese Agenzien enthalten jedoch mehr oder weniger gereinigte native Hyaluronsäurelösungen unterschiedlichen Molekulargewichts. Der gewünschte therapeutische Effekt wird hauptsächlich erreicht durch die mechanische Schmierung. Deren anti-inflammatorischen/ Effekte sind eher beschränkt.

Sulfatierte Hyaluronsäure oder sulfatiertes Dextran weisen anti-inflammatorische Eigenschaften mit einer systemischen Aktivität auf ( JP 8.277.224 ). Es wird vorgeschlagen, daß diese intravenös in Mengen von 0,1 bis 10 mg/kg Körpergewicht beispielsweise in Dyspnoe, in Form einer Lösung, die von 0,5 bis 10 mg/ml sulfatierte Polymere enthält, injiziert wird.

Sulfatierte Hyaluronsäure ist weiterhin bekannt für deren heparinähnliche antikoagulante und antithrombolytische und anti-inflammatorische Eigenschaften. Darüber hinaus sind Effekte hinsichtlich einer Reduzierung einer Zelladhäsion beschrieben.

Lanfranco et al. (WO 98/45335 und WO 99/43728) beschreiben die Verwendung von sulfatierter Hyaluronsäure in pharmazeutischen Formulierungen und Biomaterialien und für die Beschichtung von biomedizinischen Objekten.

Cialdi et al. ( US 6,027,741 ) beschreibt sulfatierte Polysaccharide, beispielsweise sulfatierte Hyaluronsäure und deren Ester, dahingehend, daß diese antikoagulante und Zelladhäsion reduzierende Eigenschaften zur Verwendung in Biomaterialen aufweisen.

Ein Nachteil der in US 5,079,236 vorgeschlagenen sterilen Formulierungen für veterinäre Applikationen ist die Tatsache, daß die Sterilität erreicht wird durch Zugabe von Schutzstoffen, wie beispielsweise zelltoxische Parabene. Die Mengen an sulfatierten Mucopolysacchariden liegen zwischen 0,75 und 1,25%, basierend auf den formulierten 5 bis 20 mg an Natriumhyaluronat je ml Injektionslösung, d.h., zwischen 0,037 und 0,25 mg/ml an sulfatierten Mucopolysacchariden ist im Präparat als Verunreinigung enthalten.

Gemäß dem Stand der Technik mangelt es den topisch applizierten Hyaluronsäurepräparaten zur Behandlung am Auge nach wie vor an einem anti-inflammatorischen Effekt. Eine Entzündung ist jedoch ein sehr häufig vorkommender Nebeneffekt bei den in diesem Patent erwähnten Erkrankungen und chirurgischen Eingriffen.

Problem und Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Verwendung einer Hyaluronsäure enthaltenden Zusammensetzung zur ausreichenden Inhibierung von inflammatorischen Zuständen des Auges bereitzustellen.

Dieses Problem und Ziel wird durch Verwendungen nach den Ansprüchen 1 bis 4 gelöst/erreicht.

Erfindungsgemäß handelt es sich um:

a) die Verwendung sulfatierter Hyaluronsäure zur Inhibierung von inflammatorischen Zuständen des Auges bzw. die Verwendung sulfatierter Hyaluronsäure zur Herstellung von Arzneimitteln zur Inhibierung von inflammatorischen Zuständen des Auges und
b) die Verwendung einer sulfatierte Hyaluronsäure enthaltenden Zusammensetzung zur Inhibierung von inflammatorischen Zuständen des Auges bzw. die Verwendung einer sulfatierte Hyaluronsäure enthaltenden Zusammensetzung zur Herstellung von Arzneimitteln zur Inhibierung von inflammatorischen Zuständen des Auges.

In überraschender Weise konnte gefunden werden, daß sulfatierte Hyaluronsäure bzw. solche enthaltende Zusammensetzungen ausgezeichnete anti-inflammatorische Eigenschaften am Auge aufweisen und gleichzeitig den hohen Anforderungen in optischer Hinsicht am Auge gerecht werden, was sogar dazu führt, daß im Einzelfall Zusammensetzungen, die sulfatierte Hyaluronsäure enthalten, als Glaskörperflüssigkeitsersatz verwendet werden können.

Der anti-inflammatorische Effekt am Auge scheint ein besonderer Effekt der sulfatierten Hyaluronsäure zu sein. Dies ist überraschend, da die besonders hohe Wirksamkeit über eine allgemeine anti-inflammatorische Wirkung hinausgeht und aufgrund der hohen Empfindlichkeit des Augengewebes nicht selbstverständlich ist, daß eine Applikation am und/oder im Auge möglich erscheint.

Zunächst ist es von Vorteil, wenn die sulfatierte Hyaluronsäure in einer Zusammensetzung verwendet wird, die eine isotonische, wäßrige Lösung, eine viskose Lösung, ein Gel oder eine Paste ist, da mittels dieser Formulierungen eine zuverlässige Applikation möglich ist.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Zusammensetzung mindestens eine weitere aktive Substanz aus der Gruppe Lokalanästhetika, beispielsweise Lidocain, Antibiotika, beispielsweise Ciprofloxazin, Corticosteroide, beispielsweise Cortison oder Pretnisolon, adrenerge Substanzen, beispielsweise Xylometazolin, mindestens ein Hilfsagens aus der Gruppe Konservierungsmittel, beispielsweise Benzalkoniumchlorid, Borsäure, Salbengrundlagen, beispielsweise Paraffine, Vaseline, Polyole, enthält, da sich diese Substanzen in der Praxis bewährt haben und indirekt oder direkt eine positive Wirkung hinsichtlich eines anti-inflammatorischen Effektes aufweisen.

Als Hilfsagens dient insbesondere Hyaluronsäure, die einen chondroproduktiven Effekt aufweist. Andere polyanionische Polysaccharide wie beispielsweise Xantan, Alginsäure oder Pektinsäure können verwendet werden.

In der Praxis hat es sich bewährt und als positiv herausgestellt, wenn die Konzentration der sulfatierten Hyaluronsäure in der Zusammensetzung im Bereich von 1,0 mg/ml bis 200,0 mg/ml, insbesondere von 10,0 mg/ml bis 50,0 mg/ml, liegt. Dies gilt für Augenbeträufelungsliquide im Bereich von 0,01 mg/ml bis 20 mg/ml.

In der Praxis hat es sich ferner bewährt, wenn der Sulfatierungsgrad der Hyaluronsäure im Bereich von 0,1 bis 4,0 liegt, insbesondere bei Augeninjektionslösungen im Bereich von 0,1 bis 2,0 und bei Augenbeträufelungsliquiden im Bereich von 2,0 bis 4,0.

Der Sulfatierungsgrad ist eine dimensionslose Kennziffer, die angibt, an wievielen Stellen je Disaccharideinheit eine Sulfatierung stattgefunden hat, wobei die höchstmögliche Anzahl n = 4 beträgt, d.h., daß 4 Stellen je Disaccharideinheit sulfatiert sind, während die Zahl n = 0,1 dafür steht, daß auf 10 Disaccharideinheiten bei lediglich einer Disaccharideinheit eine einfache Sulfatierung vorgenommen worden ist.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die sulfatierte Hyaluronsäure ein Molekulargewicht zwischen 1.000 und 500.000 aufweist, da sich dieser Bereich in der Praxis bewährt hat und hierüber auch die mechanischen Eigenschaften entstehender Lösungen, insbesondere die Viskosität, gesteuert werden kann.

In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn die Zusammensetzung mindestens ein Hydrokolloid, insbesondere Hyaluronsäure, aufweist, da über die Steuerung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Viskosität, eine kontrollierte Applizierung am Auge hinsichtlich des jeweiligen Einsatzes gezielt eingestellt werden kann. Wird Hyaluronsäure zur sulfatierten Hyaluronsäure dazugegeben, so fungiert die Hyaluronsäure sowohl als Hilfsagens als Hydrokolloid zur kontrollierten Einstellung einer gewünschten Viskosität als auch als eine weitere aktive Substanz im Sinne der Erfindung über das zusätzliche Bereitstellen einer antiinflammatorischen Wirkung.

In diesem Kontext ist es auch vorteilhaft, wenn die Zusammensetzung mindestens ein Uronid von Hyaluronsäure enthält, da Uronide besonders hohe Radikalbindungseigenschaften aufweisen, die über den Effekt der Hyaluronsäure als solche hinausgehen.

Die Uronide werden in üblicher Weise durch enzymatische Spaltung von Hyaluronsäure mit dem mikrobiellen Enzym Hyaluronat-Lyase hergestellt. Das Uronid weist ungesättigte Bindungen an den terminalen Glucoronsäureresten auf. Aufgrund des im allgemeinen geringeren Molekulargewichtes tragen die Uronide weniger zum Anstieg der Viskosität bei, so daß durch spezielle Applikation über den oben erwähnten großen Vorteil der hohen anti-inflammatorischen Wirkung eine relativ geringe Viskosität von Vorteil sein kann.

Dies mündet in vorteilhafter Weise sogar darin, daß die erfindungsgemäße Zusammensetzung als Glaskörperflüssigkeitsersatz und/oder Augenbeträufelungsliquid und/oder Augenbindehautbeträufelungsliquid und/oder Augeninjektionslösung verwendet werden kann.

Hochviskose, pastenähnliche oder gelähnliche Formulierungen werden beispielsweise auf dem folgenden Weg präpariert. Aus einer steril gefilterten liquiden Formulierung, die optional ein weiteres Hydrokolloid, beispielsweise Hyaluronsäure oder ein Hyaluronsäure-Uronid, enthält, wird Wasser entzogen, beispielsweise mittels Gefriertrocknung unter sterilen Bedingungen. Anschließend wird isotonisch eingestelltes steriles Wasser in einer Menge dazugegeben, die zu einer hochviskosen pastenähnlichen Formulierung führt.

Um den Heilungseffekt bei der Verwendung von sulfatierter Hyaluronsäure gemäß der Erfindung zu steigern, können andere aktive Substanzen wie beispielsweise antibiotische oder zusätzlich anti-inflammatorische Substanzen, beispielsweise ein Cyclooxygenase-Inhibitor, zur Formulierung zugegeben werden.

Je höher der Sulfatierungsgrad der Hyaluronsäure ist, desto höher ist der spezifische anti-inflammatorische Effekt der sulfatierten Hyaluronsäure, während die zellschützenden Eigenschaften oder die hyaluronsäurespezifischen Eigenschaften verringert werden.

Über den unerwartet hohen intensiven Wirkungseffekt und die sehr hohe Tolerabilität selbst bei hohen Dosen an sulfatierter Hyaluronsäure in den Formulierungen sind andere Eigenschaften der sulfatierten Hyaluronsäure ebenso vorteilhaft im Vergleich mit Lösungen, die lediglich reine Hyaluronsäure enthalten.

Zum einen ist es vorteilhaft, daß die Lösungen mit sulfatierten Hyaluronsäuren im allgemeinen ein geringeres Molekulargewicht und daher eine geringere Viskosität im Vergleich zu gleich konzentrierten Lösungen mit reiner Hyaluronsäure aufweisen. Aus diesem Grund kann sulfatierte Hyaluronsäure in höheren Konzentrationen und/oder in kleineren Volumina appliziert werden. Darüber hinaus kann die Formulierung ebenso in einer steril gefilterten Form verwendet werden.

Im Vergleich mit anderen aktiven Substanzen ist die sulfatierte Hyaluronsäure ein Derivat einer human-identischen Hyaluronsäure. Es kann angenommen werden, daß die detektierte hohe Tolerabilität/Toleranz der aktiven Substanz im Zusammenhang steht mit der strukturellen Ähnlichkeit der aktiven Substanz mit nativer Hyaluronsäure oder mit den sulfatierten Glucosaminoglycanen. Ein anderer großer Vorteil betrifft die thrombolytischen Eigenschaften von sulfatierter Hyaluronsäure. Dies verhindert gleichzeitig die Bildung von Thrombi nach Verletzung von Blutzellen in und um die Verletzungsseite von Augengewebe.

Der anti-inflammatorische Effekt am Auge erscheint als ein spezifischer Effekt der sulfatierten Hyaluronsäure: diese Überraschende Wirkung, die über eine all-gemeine anti-inflammatorische Wirkung hinausgeht, war vorher nicht vorhersehbar, noch bekannt für Applikationen am Auge.

Die Verwendung von sulfatierter Hyaluronsäure bei Injektionen, quasi als ein Spacer, in den Glaskörper eines Auges nach einer retinalen oder Katarakt-Operation führt zu unerwartet guten Ergebnissen mit einer signifikanten Reduzierung an Komplikationen wie insbesondere Entzündungen und Adhäsionen.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiel 1
Herstellung der sterilen pyrogen-freien Injektionslösung:
Eine pyrogenfreie steril gefilterte Hyaluronsäure aus Streptoccocus equisimilis mit einem definierten Molekulargewicht von 100.000 bis 3.000.000 Dalton wird verwendet. Das Molekulargewicht wird bestimmt durch Größenausschluß-Chromatographie (SEC)/Mehrfach-Winkel-Laserlicht-Spektrometrie (MALLS). Sulfatierte Hyaluronsäure wird erhalten durch die Sulfatierung von hochmolekulargewichtiger Hyaluronsäure gemäß DE 198 13 234 A1 , wobei deren Molekulargewicht bestimmt wird durch eine lichtstreuende Methode (SEC-MALLS).
Eine 1%ige Hyaluronsäurelösung wird gegen pyrogenfreies Wasser dialysiert, bis die Leitfähigkeit des Wassers unter 20 mS gesunken ist. Die Lösung wird lyophilisiert. Zwei Liter von 0,2 prozentiger Hyaluronsäure wird behandelt mit Aktivkohle und durch eine 1 bis 2 cm dicke Schicht an Silica Gel des Typs "Köstrosorb" (Chemiewerk Bad Köstritz GmbH, Bad Köstritz) als Filterhilfe gefiltert. Anschließend wird eine Filtration durchgeführt durch einen 0,8 μm- und anschließend durch einen 0,2 μm-Zellulose-Acetat-Filter.
Die Hyaluronsäure, die nunmehr pyrogenfrei ist, wird lyophilisiert unter sterilen Bedingungen und anschließend sterile physiologische Salzlösung dazugege ben.
Zu Vergleichszwecken wird eine 1%ige Lösung einer hochmolekulargewichtigen Hyaluronsäure oder deren Salze in physiologischer NaCl-Lösung hergestellt und bei Raumtemperatur steril gefiltert.
Beispiel 2
Herstellung eines Beträufelungsliquides:
1,0 g sulfatierte Hyaluronsäure mit einem Molekulargewicht von 150.000 Dalton und 1,0 g Hyaluronsäure-Uronid mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 20.000 Dalton werden gelöst in einem Liter physiologischer NaCl-Lösung und die Lösung bei Raumtemperatur steril gefiltert.

Claims

Verwendung sulfatierter Hyaluronsäure zur Inhibierung von inflammatorischen Zuständen des Auges.
Verwendung sulfatierter Hyaluronsäure zur Herstellung von Arzneimitteln zur Inhibierung von inflammatorischen Zuständen des Auges.
Verwendung einer sulfatierte Hyaluronsäure enthaltenden Zusammensetzung zur Inhibierung von inflammatorischen Zuständen des Auges.
Verwendung einer sulfatierte Hyaluronsäure enthaltenden Zusammensetzung zur Herstellung von Arzneimitteln zur Inhibierung von inflammatorischen Zuständen des Auges.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die sulfatierte Hyaluronsäure in einer Zusammensetzung verwendet wird, die eine isotonische, wäßrige Lösung, eine viskose Lösung, ein Gel oder eine Paste ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung mindestens eine weitere aktive Substanz aus der Gruppe Lokalanästhetika, Antibiotika, Corticosteroide, adrenerge Substanzen und/oder mindestens ein Hilfsagens aus der Gruppe Konservierungsmittel, Salbengrundlagen, Hyaluronsäure, polyanionische Polysaccharide enthält.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der sulfatierten Hyaluronsäure in der Zusammensetzung im Bereich von 1,0 mg/ml bis 200,0 mg/ml liegt.
Verwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der sulfatierten Hyaluronsäure in der Zusammensetzung im Bereich von 10,0 mg/ml bis 50,0 mg/ml liegt.
Verwendung nach einem Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration der sulfatierten Hyaluronsäure in einem Augenbeträufelungsliquid im Bereich von 0,01 mg/ml bis 20,0 mg/ml liegt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sulfatierungsgrad der Hyaluronsäure im Bereich von 0,1 bis 4,0 liegt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sulfatierungsgrad der Hyaluronsäure bei Augeninjektionslösungen im Bereich von 0,1 bis 2,0 liegt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sulfatierungsgrad der Hyaluronsäure bei Augenbeträufelungsliquiden im Bereich von 2,0 bis 4,0 liegt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekulargewicht der sulfatierten Hyaluronsäure zwischen 1.000 und 500.000 liegt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung mindestens ein Hydrokolloid enthält.
Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim Hydrokolloid um Hyaluronsäure handelt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung mindestens ein Uronid von Hyaluronsäure enthält.
Verwendung nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung als Glaskörperflüssigkeitsersatz verwendet wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung als Augenbeträufelungsliquid und/oder Augenbindehautbeträufelungsliquid verwendet wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung als Augeninjektionslösung verwendet wird.