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Pharmazeutisches Erzeugnis zur Behandlung und Prophylaxe
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von Infektionen sowie von Husten und obstruktiven Atemwegserkrankungen
sowie Verfahren zu seiner Herstellung.
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Die Erfindung betrifft ein pharmazeutisches Erzeugnis zur Behandlung
und Prophylaxe von Infektionen, vor allem bakterieller, viraler und Pilz-Infektionen,
das auch - für den Respirationstrakt - als Antitussivum und Anti-Obstruktivum wirksam
ist. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieses pharmazeutischen
Erzeugnisses.
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Die bekannten Medikamente zur Behandlung von Infektionen lassen sich
in zwei Gruppen unterteilen, nämlich in: 1. Antimikrobiell wirkende Mittel (Antibiotika,
Sulfonamide, Antimykodika, Virostatika) Diese Medikamente greifen die Infektionserreger
direkt an. Die mit Ihnen bewirkte Therapie zielt auf eine Unschädlichmachung der
Infektionserreger durch deren Vernichtung oder Vermehrungsbehinderung ab. Die bekannten
Medikamente dieser Art haben folgende therapeutischen Nachteile bzw. Unzulänglichkeiten:
- Ihre Wirkung ist spezifisch, d.h. ein bestimmtes Medikament wirkt nur gegen jeweils
einen Teil des Erregerspektrums. Gegen Viren sind die bekannten Antibiotika nicht
wirksam.
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- Es kann bei den Infektionserregern zu Resistenz-Entwicklungen durch
Selektion der Erreger kommen, mit der Folge, daß resistente Erregerstämme heraus
gezüchtet werden, gegen die das ursprünglich gegen die Erreger eingesetzte Medikament
unwirksam ist.
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- Es kann zu allergischen Reaktionen bis zum anaphylaktischen Schock
kommen, - Neben allergischen Reaktionen können passagere Nebenwirkungen auftreten,
z.B. von Seiten des Magen-Darmtraktes, die zum Absetzen der Therapie
zwingen.
Insbesondere Antimykodika sind u.11. mit c er!'hlichen Nebenwirkungen auf verschiedene
Organe behaftet.
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- Die meisten antimikrobiell wirkenden Mittel sind während des ersten
Trimenons der Schwangerschaft kontraindiziert.
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- Antimykodika sind sehr kostenaufwendig.
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2. Die körpereigene Immunabwehr stimulierende Mittel (Impfstoffe).
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Die mit diesen Medikamenten ausgeübte Therapie zielt auf eine Stimulierung
der körpereigenen Immunabwehr gegen die Infektionserreger ab, sodaß die körpereiqenen
Abwehrstoffe die Antigene der Erreger unschädlich machen können. Außer der Schutzimpfung
gibt es in den meisten Fällen keine gezielte antivirale Therapie mit Hilfe der bekannten
Medikamente. Virostatika sind im wesentlichen extern anwendbar und haben sehr begrenzte
Einsatzmöglichkeiten.
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Die bekannten Antitussiva lassen sich in zwei Gruppen einordnen, nämlich
in: 1. Die pflanzlichen Antitussiva.
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Diese bestehen entweder aus Efeublättertrockenextrakt als Einzelstoff
oder aus Kombinationen von Destillaten aus Thymian, Anis, Fenchel, Salbei, Eucalyptus,
Pfefferminz und Kamille. Alle gebräuchlichen Antitussiva enthalten Athanol und sind
daher bei Alkoholkranken kontraindiziert.
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2. Die chemisch definierten Antitussiva.
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Diese lassen sich unterteilen in: a) die Morphinderivate.
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Sämtliche Morphinderivate können zu einer Beeinträchtigung des Reaktionsvermögens
führen. Überdies kann eine Obstipation als Nebenwirkung auftreten. Die verwendeten
Konservierungsstoffe können Hautreaktionen bewirken. Morphinderivate können nicht
bei Säuglingen und stillenden Müttern eingeset7t werden.
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Gegenanzeigen sind alle Krankheitszustärlde, bei
denen
eine Dämpfung des Atemzentrums vermieden werden muss.
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b) andere Antitussiva: Diese beinhalten ZUM Teil Äthanol (bis zu 75
Volumen-%).
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Der grösste Teil der bekannten Antitussiva aus dieser Gruppe beeinträchtigt
das Reaktionsvermögen (z.B. Noscapin, Oxeladincitrat, Pipacetat-HCL, Levopropoxyphen-dibudinat,
Di-benproperin-embonat u.a.).
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Ein Teil dieser Präparate kann während des ersten Trimenons der Schwangerschaft
nicht angewandt werden.
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c) Kombinationen aus Morphinderivaten und anderen Stoffen: Diese }(ombinationen
enthalten teilweise Äthanol: sie beeinträchtigen grösstenteils das Reaktionsvermögen.
Als Nebenwirkungen sind aufgetreten: Hautreaktionen, Mundtrockenheit, Miktionsbesch';ierden
und andere nachteilige Folgeerscheinungen.
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Gegenindikationen sind Krankheiten, bei denen eine Dämpfung des Atemzentrums
zu vermeiden ist.
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d) andere Kombinationen: Andere Kombinationen von Antitussiva sind
in der Roten Liste von 1982 unter den Nummern 20043 bis 20052 aufgeführt. Mit Ausnahme
von zwei Präparaten sind für diese Präparate die vorstehend elw.ihnten Nebenwirkungen
genannt, teilweise andere Nebenwirkungen.
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ts ist in diesem Zusammenhang zu erwähnen, dass 80Ó aller Medikamenten-Intoxiationen
durch Hustenmittel entstehen.
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Die für inhalative Zwecke zur Verfügung stehenden
Substanzen
werden im wesentlichen als Sekretolytika bzw. Expectorantien benutzt. Spezifische
Antitussiva sind für inhalative Zwecke nicht gebräuchli(^ll. Nach dem Stande der
Heilkunde sind Antitussiv somit keirll} unmittelbar und lokal an den Atemwegen arigrei
(enden Substanzen, sondern sie werden als über den Magen-Darm-Trakt aufzunehmende
Substanzen eingesetzt. Auch ist ihr Wirkungsmechanismus im allgemeinen kein lokaler,
d.h. auf die Hustenrezeptoren in den Atemwegen wirkender, sondern überwiegend ein
in entsprechenden Hirnarealen zentral-dämpfender.
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Der Erfindung hat die Aufgabe zugrunde gelegen, ein unspezifisch wirkendes
Medikament gegen Infektionen, Husten oder obstruktive Atemwegserkrankungen zu schaffen,
bei dem die schädlichen Nebenwirkungen der für diese Zwecke bekannten Präparate
nicht auftreten und für das auch die Gegenindikationen der bekannten Präparate nicht
gegeben sind.
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Gegenstand der Erfindung ist ein pharmazeutisches Erzeugnis zur Behandlung
und Prophylaxe von Infektionen, Husten und obstruktiven Atemwegserkrankungen, das
aus einer Suspension von Lecithin und/oder Cholesterin-Partikeln in wässriger Phase
besteht.
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Das Herstellungsverfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß a)
Lecithin und/oder Cholesterin in der durch die gewünschte Zusammensetzunng vorgebenen
Gewichtsmenge in Chloroform gelöst werden, b) die so entstandene Lipidlösung mit
Wasser überschichtet und anschließend kontinuierlich gemischt wird bis zu ihrer
Umwandlung in flüssigen Schaum, c) der dann bis zur vollständigen Verdunstung des
Chloroforms mit Ultraschall behandelt wird.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend die Herstellung eines
Ausführungsbeispieles für ein pharmazeutisches Erzeugnis gemäß der Erfindung beschrieben.
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Die Zusammensetzung der Lipidsuspension gemäß der Erfindung, d.h.
das molare Gewichtsverhältnis der beiden Substanzen Lecithin und Cholesterin in
der Suspension ist bestimmend für gewisse oberflächenaktive Eigenschaften des Erzeugnisses,
insbesondere für die Kinetik der Bildung von grenzflächenaktiven Filmen. Die Lipide
führen zu einer Inhibition der Adhäsion von Mikroorganismen an die Zell-Oberfläche.
Die physiko-chemischen Eigenschaften der Suspensionen gemäß der Erfindung bewirken
auch einen antitussiven und antiobstruktiven Effekt.
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Lecithin und Cholesterin sind beides körpereigene Substanzen. Das
L- -Dipalmitoyllecithin und Cholesterin sind beides natürliche Bestandteile biologischer
Membranen, insbesondere auch der xtracellulären Auskleidungsschicht der Atemwege.
Sowohl elektronenmikroskopisch als auch biochemisch ist das Vorkommen von Lipid-Surfactant
auch an anderen inneren Oberflächen und Grenzflächen, wie z.B. Conjunctiven, Pleura,
Synovia, Pericard, Harnblase, eust achi sche Röhre, gesichert.
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Das Gewichtsverhältnis der Substanzen Lecithin und Cholesterin, das
für die anzuwendende Suspension gewählt wird, bestimmt sich nach therapeutischen
Gesichtspunkten in Abhängigkeit von der ärztlichen Diagnose. Das Lecithin-Cholesterin-Gewichtsverhältnis
dürfte in den meisten Fällen im Bereich von 1:2, 1:1, 2:1, 4:1, 6:1, 8:1 liegen.
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So kann z.B. bakterielle Zystitis durch Instillation einer Su 1' f.'I('t
ant-Stisperis ion gemäß der Erfindung in einer Konzent rílt int vt,r, 8 mi] je nil
in die Harnblase mit Erfolg behandell werden.
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Es sei angenommen,die Konzentration der Lipi(l-Partikel in der wässrigen
Suspension solle 0,02 gr je info ml Wasser betragen bei einem Lecithin-Cholesterill-(;ewlchl;-verhältnis
von ca. 6:1. Dann müßten ca. 17,1 mg Lecithin und ca. 2,9 mg Cholesterin in 100
ml Wasser suspendiert werden.
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Lecithin und Cholesterin sind als Lipide nicht wasserlöslich. Sie
können in organischen Lösungsmitteln gelöst werden, doch scheiden diese Lösungsmittel
wegen ihrer Toxidität für einen Transport der Lipide in den Organismus des Menschen
aus. Es verbleibt daher nur die Möglichkeit, diese Lipide entweder ohne Transportmedium,
also als Trockensubstanz, oder in wässriger Phase in den Organismus zu transportieren.
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Das Verfahren nach der Erfindung benutzt Maßnahmen, um die Lipide
Lecithin und Cholesterin in wässriger Phase zu suspendieren, um damit die Möglichkeit
zu schaffen, diese Lipide in wirksamer Form mittels Inhalation, Instillation oder
Injektion in den Organismus zu bringen.
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Zu diesem Zweck werden die für die vorgesehene Konzentration und das
gewünschte Gewichts-Mischungsverhältnis benötigten Gewichtsmengen Lecithin und Cholesterin
in Chloroform gelöst, z.B. in 5 ml Chloroform. Dieser Lösung wird das für die gewünschte
Konzentration benötigte Volumen an dreifach destilliertem Wasser durch Überschichten
zugefügt. Die Chloroform- und Wasserphase werden sodann kontinuierlich gemischt,
z.B. mittels eines Magnetrührers. Dabei entsteht ein flüssiger Schaum.
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Aus diesem Schaum wird durch Behandlung mit Ultraschall, z.B. mit
einer Leistung von 90 bis 100 Watt, eine Emulsion hergestellt. Wird die Beschallung
lange genug fortgesetzt, z.B. für die angegebene Chloroformmenge von 5 ml 5 Stunden
lang, so verdunstet das Chloroform vollständig. Um die Beschallungszeit zu verkürzen,
kann man mit höheren Konzentrationen der Lipid-Chloroform-
Lösung
arbeiten. Wenn man z.B. die angegebene Menge von 5 ml Chloroform auf 1 ml herabsetzt,
so kann man dadurch die Beschallungszeit auf 30 Minuten verringern.
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Da um Überschichten der Lipid-Lösung in Chloroform destilliertes Wasser
benutzt wird, kann durch Zusatz von NaCl zur fertigen Suspension eine Isotomie hergestellt
werden.
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Statt einer Mischung der Lipide Lecithin und Cholesterin kann zwecks
Herstellung des Erzeugnisses nach der Erfindung auch nur Lecithin oder nur Cholesterin
als Einzelstoff in wässriger Phase suspendiert werden.
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Die antibakterielle Wirksamkeit einer erfindungsgemäß hergestellten
Surfactant-Mischung, nämlich einer Mischung bestehend aus Lecithin und Cholesterin
in einem Gewichtsverhältnis von 4:1 wurde wie folgt geprüft: a) Der liter der lebenden
Zellen, z.B. von Ephitelzellen wie ATCC, CCL5, L-132, embryonic lung, human oder
Hela markers, wird mittels Vitalfärbung mit Trypan blue und Auszählung in einer
Fuchs-Rosenthal-Zählkammer bestimmt und durch Verdünnung mit Kulturmedium, z.B.
Minimum Essential Medium plus 10°ó fötales Kälberserum plus 0,1°/ó Kanamycin, auf
7 x 104 Zellen/ml eingestellt. Je 3 ml dieser Suspension werden in Glasszintillationsfläschchen
gefüllt, die durch eine übliche Behandlung für die Anheftun9 der Ephitelzellen auf
die Glasoberfläche vorbereitet wurden. I)ie Inkubation bis zur Ausbildung eines
geschlosserl(?n Moriol;iyc?rs erfolgt über 3 Tage bei 370 C und 3% C02.
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t:in Monolayer entspricht 5 x 106 Zellen pro Szintillationsfläschchen.
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b) Die Bakterien, d.h. Klebsiella pneumoniae Weingarten 14 werden
in zwei Passagen von je 24 Stunden bei 370 in Brain Heart Infusion Broth (BAJ) bis
zur logarithmischen Wachs-
tumsphase gezüchtet. Während d(>r
2. Passage erfolgt die radioaktive Markierung durch die Sugsll)e von 1.2-14C-Acetat
zum Nährmedium. Danach wird die Kultur sur Entfernung nichtinkorporierter Radioaktivitiit
zweimal mit PBS (Phosphate buffered saline) gewaschen. Mit PBS pH 5,5 wird die Kultur
im Photometer auf eine Transmission von 35% eingestellt, was durch Ermittlung der
Lebend-8 keimzahl einem Titer von 5 x 10 Bakterien/ml entspricht.
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Die Kultur wird abzentrifugiert, PBS abgenommen und durch ein gleiches
Volumen Lipidsuspension ersetzt.
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Für den Kontrollwert wird statt der Lipidsuspension PBS pH 5,5 verwendet.
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c) Das Nährmedium der Zellen wird abgenommen, der Monolayer (= 5 x
106 Zellen) wird zweimal mit PBS pH 5,5 gespült und mit 1 ml Bakterien-Lipidsuspension
(= 5 x 108 Bakterien) überschichtet. Die Inkubation erfolgt 1,5 - 3 Stunden bei
370C. Danach wird die Bakterien-Lipidsuspension abgenommen und der Monolayer zur
Entfernung nicht-adhärenter Bakterien zweimal mit PBS pH 5,5 gespült.
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Nach Zugabe von Instagel wird die Radioaktivität der gebundenen Bakterien
im Szintillationszähler gemessen.
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Der Grad der Adhäsion wird bei der Kontrolle gleich 100S°ó gesetzt.
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Die nachfolgende Tabelle enthält die gefundenen Werte: Konzentration
% Adhäsion 200 mg/ml 6 100 mg/ml 8 0 mg/ml 100 Das erfindungsgemäß hergestellte
pharmazeutische Erzeugnis hemmt die Interaktion von Mikroorganismen mit Zell-
tumsphase
gezüchtet. Während der 2. Passage erfolgt 14 die radioaktive Markierung durch die
Zugabe von 1,2 C-Acetat zum Nährmedium. Danach wird die Kultur zur Entfernung nichtinkorporierter
Radioaktivität zweimal mit PBS (Phosphate buffered saline) gewaschen. Mit PBS pH
5,5 wird die Kultur im Photometer auf eine Transmission von 3 eingestellt, was durch
Ermittlung der Lebendkeimzahl einem Titer von 5 x 108 Bakterien/ml entspricht.
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Die Kultur wird abzentrifugiert, PBS abgenommen und durch ein gleiches
Volumen Lipidsuspension ersetzt.
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Für den Kontrollwert wird statt der Lipidsuspension PBS pH 5,5 verwendet.
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c) Das Nährmedium der Zellen wird abgenommen, der Monolayer (= 5 x
106 Zellen) wird zweimal mit PBS pH 5,5 gespült und mit 1 ml Bakterien-Lipidsuspension
(= 5 x 108 Bakterien) überschichtet. Die Inkubation erfolgt 1,5 - 3 Stunden bei
370C. Danach wird die Bakterien-Lipidsuspension abgenommen und der Monolayer zur
Entfernung nicht-adhärenter Bakterien zweimal mit PBS pH 5,5 qespült.
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Nach Zugabe von Instagel wird die Radioaktivität der gebundenen Bakterien
im Szintillationszähler gemessen.
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Der Grad der Adhäsion wird bei der Kontrolle gleich 100°ó gesetzt.
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Die nachfolgende Tabelle enthält die gefundenen Werte: Konzentration
°Ó Adhäsion 200 mq/ml 6 lOU tnq/ml 8 0 m(g/ml 100 Das erfindungsgemäß hergestellte
pharmazeutische Erzeugnis hemmt die Interaktion von Mikroorganismen mit Zellkulturen,
wie
z.B. von Erregern von Infektionen des Respi rationstraktes mit Lungenep i the 1
zellen, indem e; durch eine Surfactantschicht verhindert, daß die A(l!ii'I\/(' der
Mikroorganismen mit den Adhäsivrezeptoreri der Zellen in Kontakt kommen.
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Als derartige Erreger kommen beispielsweise Bakterien wie Actinomyces,
Bacteroides, Bortedella pertussis, Corynebacterium diphteriae, Haemiphilus influenzae,
Klebsiella, Mycobacterium tuberculosis, Mycoplasma pneumoniae, Nocardia, Peptokokken,
Peptostreptokokken, Pneumokokken, Proteus mirabilis, Pseudomonas aeruginosa, Serratia,
Staphylokokken, Streptokokken und Pilze wie Aspergillus und Candia in Betracht.
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Das Präparat gemäß der Erfindung eignet sich somit zur Behandlung
und zur Prophylaxe von Infektionen wie solcher des Respirationstraktes (Nasen-Rachenraum
einschlieFlict Nebenhöhlen), der Haut, der Pleura, des Peritoneums, des Urigenitaltraktes,
der Gelenke, der Conjunktiven.
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Klinische Versuche an Patienten mit Atemwegserkrankungen haben gezeigt,
daß die Lipidsuspensionen gemäß der Erfindung eine hervorragende entzündungshemmende
und damit antitussive und auch antiobstruktive Wirkung haben, welche der Wirkung
der bisher angewendeten Präparate überlegen ist. Da es sich bei Lecithin und Cholesterin
um körpereigene Substanzen handelt, die in geringer Dosierung in der Größenordnung
von Milligrammen zugefijhrl werden, kann das Auftreten toxischer Nebenwirkurlgen
ausgeschlossen werden.
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Aus der wässrigen Suspension kann durch Trocknung, insbesondere Gefriertrocknung,
eine Trockensubstanz heryestellt werden, die zwecks Behandlung von Erkrankungen,
z.B. der Atemwege, in pulverisierter Form in die Atemwege eingeführt werden kann.
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Zur pharmazeutischen Anwendung lassen sich die Surfactant-Mischungen
gemäß der Erfindung in die üblichen galenischen Zubereitungen, wie Pulver, Sprays
oder Suspensionen zur Inhalation, Injektion oder Instillation, (> inarbeit,en
t er Die Lipidsuspensionen gemäß der Erfindung ermöglichen eine ganz neue Behandlungsweise
bei der Bekämpfung von Infektionen, Husten und obstruktiven Atemwegserkrankungen:
die abzuschirmenden bzw. befallenen Körperzellstrukturen werden durch eine Surfactant-Schicht
von den Mikroorganismen isoliert, sodaß deren Toxine die Zellen nicht mehr erreichen
können und der Vermehrungsstoffwechsel der Mikroorganismen wegen der gehemmten Interaktion
von Mikroorganismen und Zellen gestört ist.
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Die ipidsuspensionen gemäß der Erfindung wirken unspe-/ifici, d.h.
sie haben ein sehr breites Wirkungsspektrum, sie sind atoxisch (die Lipide verschwinden
im Stoffwechsel) und haben demzufolge nicht die schädlichen Nebenwirkungen der bislang
angewendeten Medikamente. Auch sind deren Gegenindikationen für die Präparate gemäß
der Erfindung nicht gegeben, insbesondere ist die Gravidität keine Gegenindikation.
Es sind auch keine Resistenzentwicklungen der Mikroorganismen zu erwarten.