DE3339907A1

DE3339907A1 - Preparation and therapeutic use of liposome membranes with cytotropism

Info

Publication number: DE3339907A1
Application number: DE19833339907
Authority: DE
Inventors: Karl Eugen Prof. Dr.med. 7302 Ostfildern Theurer
Original assignee: THEURER KARL EUGEN
Current assignee: THEURER KARL EUGEN
Priority date: 1983-11-04
Filing date: 1983-11-04
Publication date: 1985-05-23

Abstract

Artificial membranes with cytotropism as are obtained as liposome membranes by inclusion and/or covalent or adsorptive coupling of factors with cytotropism and with metabolic effects are homogenised in aqueous solutions, where appropriate with the addition of pharmaceuticals, to give emulsions and are used for the treatment of cell defects.

Description

Herstellung und therapeutische Verwendung vonManufacture and therapeutic use of

Liposomen-Membranen mit Zelltropismus Beschreibung: Manche Krankheiten beruhen auf einem Defekt der äußeren Zellmembranen spezieller Organe und Organsysteme sowie einer Schädigung des Zellstoffwechsels.Liposome membranes with cell tropism Description: Some diseases are based on a defect in the outer cell membranes of special organs and organ systems as well as damage to cell metabolism.

Eine gezielte Zufuhr von Membranbestandteilen aus Lipiden und Cholesterin sowie von Faktoren, die den Zellstoffwechsel beeinflussen, wurde mit Liposomen z.T. erreicht, die mit einem Zelltropismus versehen sind, und auch zur verbesserten Permeabilität bei der Applikation führen (Vergleiche DP 2650502). Dies wurde erreicht durch die kovalente oder adsorptive Ankopplung von Enzymen sowie von zellspezifischen Immunglobulinen oder von spezifischen Faktoren, die den Target-Zellen entsprechen, aus Zell- und Gewebeextrakten bzw. daraus isolierten Membranen an die Liposomen-Membran sowie durch den Einbau solcher Stoffe in die Lipoidphase.A targeted supply of membrane components made up of lipids and cholesterol as well as factors that influence cell metabolism, were partially with liposomes. achieved, which are provided with a cell tropism, and also for improved permeability during the application (compare DP 2650502). This was achieved through the covalent or adsorptive coupling of enzymes and cell-specific immunoglobulins or of specific factors that correspond to the target cells from cell and Tissue extracts or membranes isolated therefrom to the liposome membrane as well by incorporating such substances into the lipoid phase.

Liposome haben den Nachteil, daß die in ihnen inkorporierten wässrigen Lösungen nur radiologisch sterilisiert werden können und die Liposomen wenig stabil sind. Die Herstellung der Liposomen ist zudem sehr aufwendig. Diese Nachteile konnten erfindungsgemäß umgangen werden, indem man die künstlichen Membranen mit Zelltropismus, wie sie für die Liposomen-Herstellung verwendet wurden, direkt zu Lipoid in Wasser-Emulsion verarbeitet und in der wässrigen Phase gegebenenfalls Emulgatoren und bzw. oder spezielle Arzneimittel in Lösung bringt. Die Herstellung der Emulsionen erfolgt nach bekannten Methoden durch Homogenisierung mit hochtourigen Mixgeräte. und bzw. oder Ultraschallanwendung. Dadurch können kleinste Membranteilchen erzeugt werden, die sich zur Sterilisation mit der wässrigen Phase filtrieren lassen.Liposomes have the disadvantage that the aqueous incorporated in them Solutions can only be sterilized radiologically and the liposomes are not very stable are. The production of the liposomes is also very complex. These disadvantages could be circumvented according to the invention by the artificial membranes with cell tropism, as used for liposome production, directly to lipoid in water emulsion processed and optionally emulsifiers and / or in the aqueous phase brings special drugs into solution. The manufacture of the Emulsions takes place according to known methods by homogenization with high-speed blenders. and / or ultrasound application. As a result, the smallest membrane particles can be generated which can be filtered for sterilization with the aqueous phase.

Die Herstellung der zytotropen künstlichen Membranen kann dadurch erfolgen, daß die zytotropen und auch Arzneimittelbestandteile in die durch Lösungsmittel oder Erwärmen gelöste Grundsubstanz von Lipoiden und Cholesterin bei Temperaturen, die nicht zur Denaturierung dieser Zusatzstoffe führen, eingemischt und in der flüssigen Phase nach und nach beigegeben und homogenisiert werden. Dabei kann die flüssige Phase molekulare Faktoren enthalten, die sich dann sekundär mit den Membranbestandteilen verbinden. Es ist dies sozusagen eine Sandwich-Methode, bei der die Oberschicht den Tropismus für die Lipoidpartikel vermittelt, und die darunterliegende Schicht nach der Kopplung mit den Target-Zellen frei werden und getrennt in diesen zur Wirkung gelangen kann. Diese Sandwich-Methode eignet sich deshalb besonders für zusätzlich verwendete Arzneimittel, die in den Lipoid-Teilchen inkorporiert sind.The production of the cytotropic artificial membranes can thereby take place that the cytotropic and also drug components in the solvent or heating dissolved basic substance of lipoids and cholesterol at temperatures, which do not lead to the denaturation of these additives, mixed in and in the liquid Phase gradually added and homogenized. The liquid Phase contain molecular factors, which are then secondary to the membrane components associate. This is a kind of sandwich method, so to speak, in which the upper class mediates the tropism for the lipoid particles, and the underlying layer after coupling with the target cells are released and separated in these to effect can get. This sandwich method is therefore particularly suitable for additionally used drugs incorporated in the lipoid particles.

Als Stoffe, die den Zelltropismus vermitteln, können auch geklonte Antikörper oder Antikörperfragmente gegen Membranantigene von Target-Zellen verwendet werden. Die Herstellung geklonter Antikörper und deren Aufarbeitung in Antikörperfragmente entspricht dem Stand der Technik.Cloned substances can also be used as substances that mediate cell tropism Antibodies or antibody fragments against membrane antigens of target cells are used will. The production of cloned antibodies and their processing into antibody fragments corresponds to the state of the art.

Als zusätzliche Arzneistoffe können auch Zytostatika oder zytotoxische Substanzen an die Membranteilchen gebunden oder in diese eingearbeitet werden. Auch ist es möglich, korpuskuläre Faktoren, wie Z.B.Cytostatics or cytotoxic drugs can also be used as additional drugs Substances are bound to the membrane particles or incorporated into them. Even is it possible to consider corpuscular factors such as e.g.

Mitochondrienteile, mit einem Lipoidmantel zu umhüllen und als Emulsion zu verarbeiten. Es können aber auch alle anderen bekannten Verfahren für die Herstellung von Lipoid-Membranen Verwendung finden.Mitochondrial parts to be enveloped with a lipoid coat and as an emulsion to process. However, all other known manufacturing processes can also be used of lipoid membranes find use.

Die Anwendung solcher zytotropen Emulsionen kann sowohl der Reparatur von Membrandefekten, als auch zur Beeinflussung der Zellfunktionen dienen. Vorzugsweise werden damit chronische Muskelerkrankungen, wie z.B.The application of such cytotropic emulsions can be of both repair of membrane defects, as well as to influence cell functions. Preferably chronic muscle diseases such as

Morbus Duchenne, dann aber auch chronische Organerkrankungen - bis hin zum intestinalen Strahlensyndrom und zu Krebserkrankungen behandelt. Der zytotrope Transport von Arzneimitteln durch Lipidvehikel bedeutet ein neuartiges therapeutisches System.Duchenne's disease, but then also chronic organ diseases - up to treated for intestinal radiation syndrome and cancer. The cytotropic Transport of drugs by lipid vehicles means a novel therapeutic System.

Beispiel 1: Es sollen zur Behandlung von Membrandefekten von Muskelzellen, z.B. bei Morbus Duchenne, Membranlipoide und Cholesterin in Muskelzellen substituiert und gleichzeitig Faktoren aus Muskelzellen (Nukleotide und Peptide) zur Stimulierung des Zellstoffwechsels und der Synthesevorgänge an die geschädigten Muskelzellen gebracht werden. Dazu werden nach bekannten Verfahren zytoplasmatische Faktoren, Zellkerne und Membranen von Muskelzellen isoliert. Diese Faktoren werden in künstliche Membranen, wie bei der Herstellung von Liposomen, eingebracht oder angelagert. Dies geschieht durch Einmischung dieser Faktoren in eine geeignete Mischung von gelösten oder erwärmten Lipoiden und Cholesterin bei Temperaturen, die nicht zur Denaturierung der Organfaktoren führen und Homogenisierung mit einem hochtourigen Mixer, z.B. Ultraturax, in einer wässrigen Phase, in der zusätzlich lösliche Zellbestandteile aus Muskulatur enthalten sind. Die Wasserstoffionen-Konzentration und die Elektrolyte sind den gewünschten Bedingungen angepasst. Der wässrigen Phase können auch Emulgatoren zugesetzt werden.Example 1: For the treatment of membrane defects in muscle cells, e.g. in Duchenne's disease, membrane lipoids and cholesterol in muscle cells substituted and at the same time factors from muscle cells (nucleotides and peptides) for stimulation the cell metabolism and the synthesis processes in the damaged muscle cells to be brought. For this purpose, cytoplasmic factors, Nuclei and membranes of muscle cells isolated. These factors are in artificial Membranes, as in the production of liposomes, introduced or attached. It does this by mixing these factors into an appropriate mix of dissolved or heated lipids and cholesterol at temperatures that are not lead to denaturation of the organ factors and homogenization with a high-speed Mixer, e.g. Ultraturax, in an aqueous phase in which additional soluble cell components from muscles are included. The hydrogen ion concentration and the electrolytes are adapted to the desired conditions. The aqueous phase can also contain emulsifiers can be added.

Der Verteilungsgrad und die Partikelgröße der Lipidteilchen in der wässrigen Phase wird durch weitere Verdünnung derselben während des Homogenisierens erreicht. Für Injektionszwecke wird die Emulsion vor der Ampullierung sterilfiltriert.The degree of distribution and the particle size of the lipid particles in the aqueous phase is obtained by further diluting the same during homogenization achieved. For injection purposes, the emulsion is sterile-filtered before ampouling.

Anstatt der Membranen von Muskelzellen lassen sich Antikörper gegen entsprechende Membranantigene nach bekannten Verfahren, gegebenenfalls als geklonte Antikörper und daraus geonnene Antikörperfragmente mit Tropismus zum Antigen (Fab oder Fab 1-Fragmente) oder zu Zellrezeptoren (Fc-Fragmente), gewinnen und in die künstlichen Membranen einbauen. Die Fc-Fragmente eignen sich als Schlepperstoffe zu Monozyten und Lymphozyten.Instead of the membranes of muscle cells, antibodies can be used against corresponding membrane antigens by known methods, optionally as cloned Antibodies and antibody fragments obtained from them with tropism to the antigen (Fab or Fab 1 fragments) or to cell receptors (Fc fragments), and in the build in artificial membranes. The Fc fragments are suitable as carriers to monocytes and lymphocytes.

Beispiel 2: Entsprechend den Beispielen bei DP 2650502 werden organ- und zellspezifische Faktoren in bzw. an künstlich Membranteilchen gebunden, die in therapeutischen wässrigen Lösungen emulgiert werden.Example 2: According to the examples for DP 2650502, organic and cell-specific factors in or artificially bound to membrane particles that be emulsified in therapeutic aqueous solutions.

Beispiel 3: Zur Vermittlung des Organ- bzw Zelltropismus der Membran-Lipide wird eine Sandwich-Methode verwendet.Example 3: To convey the organ or cell tropism of the membrane lipids a sandwich method is used.

Die Kopplung mit den in der Lipidschicht verankerten Faktoren kann chemisch kovalent oder adsorptiv erfolgen, wobei die nach außen gerichtete Schicht den Zelltropismus besitzt. Dieses Prinzip ist für viele Anwendungsmöglichkeiten offen und variabel.The coupling with the factors anchored in the lipid layer can chemically covalently or adsorptively, the outward-facing layer possesses the cell tropism. This principle is for many uses open and variable.

Claims

Manufacture and therapeutic use of liposome membranes with cell tropism Claims: 1 / Production of liposome membranes, which Containing drugs, with cell tropism and improved permeability in the Application in which a covalent or adorptive coupling of enzymes, as well as of cell-specific immunoglobulins or of specific factors that affect the target cells correspond to, from cell and tissue extracts or membranes isolated from them to the Liposome membrane takes place, characterized in that such membrane components can be processed into a lipid in water emulsion, if necessary with medicament additives in the aqueous phase.

2. Use of cloned antibodies or antibody fragments against membrane antigens from target cells.

3. Conjugation of substances with cell tropism to therapeutic factors, which are embedded in the lipoid membranes during their production, in particular also corpuscular cell components.

4. Therapeutic use of the preparations for the treatment of Membrane defects and damage to organ tissues and cells or targeted cytolytic or cytotoxic effects on tumor cells.