DE3428736A1 - PHARMACEUTICAL COMPOSITION ON THE BASIS OF LIPOSOMES AND METHOD FOR MANUFACTURING LIPOSOMES - Google Patents
PHARMACEUTICAL COMPOSITION ON THE BASIS OF LIPOSOMES AND METHOD FOR MANUFACTURING LIPOSOMESInfo
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Description
Case 15394Case 15394
Die Erfindung betrifft eine therapeutische Zusammensetzung unter Verwendung von Liposomen, die Fructose-1,6-diphosphat (FDP) enthalten, zur Einführung dieser Verbindung in das Innere von Zellen, deren Membran normalerweise für diese Substanz undurchlässig ist.The invention relates to a therapeutic composition using liposomes, the fructose-1,6-diphosphate (FDP) contain, to introduce this compound into the interior of cells, whose membrane is normally is impermeable to this substance.
Fructose-1,6-diphosphat kann auf diese Weise direkt auf die Zelle einwirken, wodurch eine größere therapeutische Wirkung erklärt wird.Fructose-1,6-diphosphate can work in this way directly act on the cell, which explains a greater therapeutic effect.
Durch die Erfindung wird auch das Verfahren zur Herstellung dieser Liposome und von damit verwandten pharmazeutischen Zusammensetzungen beschrieben.The invention also provides the process for the preparation of these liposomes and of related liposomes pharmaceutical compositions described.
Das Fructose-1,6-diphosphat (FDP) ist eine bekannte Verbindung, die verbreitet zur Therapie von Traumata, von intestinaler und uteriner Atonie sowie in der Therapie von Vergiftungszuständen oder hyperkatabolischen Zuständen verwendet wird.The fructose-1,6-diphosphate (FDP) is a well-known compound, which is widely used for the therapy of trauma, of intestinal and uterine atony as well as in therapy of intoxication or hypercatabolic states is used.
Jüngere Untersuchungen haben bestätigt, daß Fructose-1,6-diphosphat nicht in das Innere von Zellen eindringen kann, deren Membran für diese Substanz undurchlässig ist. Die therapeutische Wirkung von Fructose-1,6-diphosphat beruht auf seiner Fähigkeit den Ionenstrom durch Membranen zuRecent research has confirmed that fructose 1,6-diphosphate cannot penetrate into the interior of cells whose membrane is impermeable to this substance. the The therapeutic effect of fructose-1,6-diphosphate is based on its ability to stimulate the flow of ions through membranes
QQ variieren und auf diese Weise über den intrazellularen Metabolismus die vorstehend genannten pharmazeutischen Effekte zu beeinflussen.QQ vary and in this way across the intracellular Metabolism to influence the aforementioned pharmaceutical effects.
Um die Wirksamkeit der vorstehenden Verbindung zu verge stärken wird durch die Erfindung ein therapeutisches Verfahren vorgeschlagen, das die direkte Einführung von Fructose-1,6-diphosphat in die Zelle ermöglicht, wodurch das Arzneimittel eine größere Aktivität ausüben kann.In order to deny the effectiveness of the above compound strengthen a therapeutic method is proposed by the invention, the direct introduction of Allowing fructose-1,6-diphosphate into the cell, which allows the drug to be more active.
-4- 3428738-4- 3428738
Die erfindungsgemäße Verfahrensweise sieht die Verwendung von Liposomen vor, deren Zusammensetzung geeignet ist Fructose-1,6-diphosphat und/oder seine Isomeren aufzunehmen. The procedure of the invention envisions the use of liposomes whose composition is suitable for taking up fructose-1,6-diphosphate and / or its isomers.
Man weiß, daß Liposome aus Lipid-Doppelschichten verschiedener Formen und Größen aufgebaut sind und in ihrem Inneren andere Substanzen enthalten können. Man kennt die Fusionsmöglichkeit des Lipidteils dieses Bläschens mit der Plasmamembran (vgl. G. Poste und D. Papahadjopoulos: Les liposomes et leurs usages en biologie et en medecine, Seiten 164-184, Am. N.Y. Acad. Sei. 1978 und M. Giomini und A.M. Giuliani, Il Farmaco (Prat.) 34, 3-14, 1979).It is known that liposomes made up of lipid bilayers of different Shapes and sizes are built up and can contain other substances inside. You know them Possibility of fusion of the lipid part of this vesicle with the plasma membrane (cf. G. Poste and D. Papahadjopoulos: Les liposomes et leurs usages en biologie et en medecine, Pp. 164-184, Am. N.Y. Acad. May be. 1978 and M. Giomini and on. Giuliani, Il Farmaco (Prat.) 34, 3-14, 1979).
Es bestehen jedoch Hypothesen, wonach die Liposome als Transportelemente für andere Substanzen dadurch funktionieren könnten, daß sie die Einführung von Molekülen in das Zell-cytoplasma ermöglichen, die in den wässrigen Teil n der Liposome eingeschlossen sind. Weitere Untersuchungen haben die Richtigkeit dieser Hypothesen bestätigt, was deutlich aus dem nachstehenden ersichtlich ist.However, there are hypotheses, after which the liposomes may function as transport elements for other substances in that they allow for the introduction of molecules into the cellular cytoplasm, which are in the aqueous portion of the liposomes n included. Further research has confirmed the correctness of these hypotheses, which can be clearly seen from the following.
Daher besteht das erfindungsgemäße Therapieverfahren aus folgenden Stufen:Therefore, the therapeutic method according to the invention consists of following stages:
a) Einschluß der Arzneimittelsubstanz in das Innere von Liposomen;a) inclusion of the drug substance inside liposomes;
b) Einführung der Substanz in das Innere des Zell-cytoplas-30 b) Introduction of the substance into the interior of the cell cytoplasm 30
mas, wobei das Fusionsverfahren des Lipidteils der Liposomen mit der Plasmamembran ausgenutzt wird.mas, utilizing the method of fusion of the lipid part of the liposomes with the plasma membrane.
Die Erfindung betrifft außerdem das Verfahren zur Herstellung von Liposomen, das aus folgenden Stufen besteht:The invention also relates to the process for the production of liposomes, which consists of the following stages:
a) Herstellung der Liposome aus der Phospholipidverbindung, die gereinigt ist durch Säulenchromatographie, gelösta) Preparation of liposomes from the phospholipid compound, which is purified by column chromatography, dissolved
_5 — 1_5 - 1
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in einem organischen Lösungsmittel, und im Kontakt mit einer wässrigen Fructose-1,6-diphosphat-Lösung mit Ultraschall behandelt wird;in an organic solvent, and in contact with an aqueous solution of fructose-1,6-diphosphate Ultrasound is treated;
b) Konzentrieren über eine Membran in der Ultrafiltrationszelle; b) concentrating through a membrane in the ultrafiltration cell;
c) Reinigung vom nicht eingeschlossenen Fructose-1,6-diphosphat durch Gelfiltration.c) Purification of the non-included fructose-1,6-diphosphate by gel filtration.
Es sei bemerkt, daß bezüglich der Menge des in die erhaltenen Teilchen eingschlossenen Wirkprinzips die angegebene Reihenfolge der Phasen kritisch ist.It should be noted that as to the amount of the principle of action included in the obtained particles, that indicated Order of phases is critical.
Die pharmakologische Wirkung der so erhaltenen Form wird durch Inkubieren mit menschlichem Blut bei 170C unter Rühren und mehrfache Kontrolle der Stabilitäten der ATP-Erythrocyten-Niveaus, bewertet. Dieser Parameter hat sich bisher tatsächlich als am wirksamsten zur Untersuchung von pharmakologischen Wirkungen des Fructose-1,6-diphosphats und seiner Isomeren, erwiesen.The pharmacological effect of the shape thus obtained is assessed by incubation with human blood at 17 0 C with stirring, and multiple control of the stabilities of the ATP-erythrocyte levels. In fact, this parameter has so far proven to be the most effective for studying the pharmacological effects of fructose-1,6-diphosphate and its isomers.
Das folgende Herstellungsbeispiel für Liposome dient zur weiteren Erläuterung der Erfindung:The following production example for liposomes serves to further illustrate the invention:
5 g rohes Lecithin (beispielsweise aus Eiern) werden in QQ etwa 10 ml Chloroform gelöst und über eine mit Siliziumdioxidgel gefüllte Säule geleitet. Man eluiert mit einem kontinuierlichen Gradienten von Chloroform-Methanol.5 g of raw lecithin (e.g. from eggs) are used in QQ about 10 ml of chloroform and dissolved over a silica gel filled column. Elute with a continuous gradient of chloroform-methanol.
Man sammelt die Fraktion (n-5), die 3,5 g Phosphatidylgg cholin enthält, wobei man mit Methanol eluiert. Die Reinheit dieser Franktion wird durch Dünnschichtchromatographie bestätigt (Glasplatten mit Siliziumdioxidgel), wobei mit Chloroform-Methanol-H20 (65-35-5) eluiert wird. Rf = 0,24 'The fraction (n-5) containing 3.5 g of phosphatidylgg choline is collected, eluting with methanol. The purity of this fraction is confirmed by thin layer chromatography (glass plates with silicon dioxide gel), eluting with chloroform-methanol-H 2 O (65-35-5). Rf = 0.24 '
-6-1 -6-1
Man konserviert im Gefrierschrank bei -200C unter einer Stickstoffatmosphäre 500 mg dieses Produkts, das in 150 ml Ethylether löslich geworden ist, in einem mit Schliffstopfen verschlossenen 500 ml Behälter. Man erhält eine klare Lösung, versetzt mit 150 ml Chloroform und nacheinander 50 ml Fructose-1,6-diphosphat-Lösung (mit einer Konzentration von 1 mg/ml) bei einem pH-Wert von 7,4.One conserved in a freezer at -20 0 C under a nitrogen atmosphere 500 mg of this product that has become solubilized in 150 ml of ethyl ether, ml in a sealed with ground glass stoppers 500 container. A clear solution is obtained, mixed with 150 ml of chloroform and successively 50 ml of fructose-1,6-diphosphate solution (with a concentration of 1 mg / ml) at a pH of 7.4.
Die beschriebenen Arbeitsgänge werden unter einer Stickstoffatmosphäre durchgeführt, um das Risiko der Bildung unerwünschter Produkte durch eine mögliche Oxidation der Lipide auszuräumen.The operations described are carried out under a nitrogen atmosphere carried out to reduce the risk of undesirable formation Eliminate products through possible oxidation of lipids.
Das so erhaltene Gemisch wird einer Behandlung in einemThe mixture thus obtained is a treatment in one
Ultraschallbad während 15 Minuten unterworfen (wobei man alle 5 Minuten eine Pause von 1 Minute einlegt), wobei vermieden wird, daß die Badtemperatur 150C überschreitet. Man erhält eine einzige stabile Phase, die man eine Stunde langAn ultrasonic bath, is subjected for 15 minutes (keeping in every 5 minutes to pause of 1 minute), while avoiding that the bath temperature exceeds 15 0 C. A single stable phase is obtained that lasts for an hour
stehen läßt. 20lets stand. 20th
Man verdampft anschließend langsam unter Vakuum die organischen Lösungsmittel bei einer Temperatur von 45°C. Man erhält zuerst eine gelatineartige Masse, die sich im Verlauf der vollständigen Entfernung des gesamten restlichen Lösungs-The organic solvents are then slowly evaporated off under vacuum at a temperature of 45.degree. You get first a gelatinous mass, which in the course of the complete removal of all remaining solution
ΔΌ mittels verflüssigt. Die so erhaltenen großen Bläschen mit einer Lamelle werden über eine Membran von 0,45 μΐη filtriert, um die Masse der Liposome gleichmäßig zu gestalten (Teilchengröße etwa 30 nm bzw. 300 Ä). Nach dieser Filtration verbleiben etwa 45 ml Suspension, die mit Ultraschall behandelt ΔΌ by means of liquefied. The large vesicles with a lamella obtained in this way are filtered through a membrane of 0.45 μm in order to make the mass of the liposomes uniform (particle size about 30 nm or 300 Å). After this filtration, about 45 ml of suspension remain, which is treated with ultrasound
^^wird in einer Amicon-Filtriereinheit mit einer Diaflo YM 30-Membran unter Stickstoffdruck (Amicon und Diaflo sind eingetragene Warenzeichen). Durch diese vorausgehende Konzentration werden etwa 60 bis 65 % des äußeren Fructose-1,6-diphosphats entfernt. Das Restvolumen (etwa 20 ml) wird auf eine Säule^^ is in an Amicon filtration unit with a Diaflo YM 30 membrane under nitrogen pressure (Amicon and Diaflo are registered trademarks). Through this previous concentration about 60 to 65% of the outer fructose-1,6-diphosphate is removed. The remaining volume (about 20 ml) is transferred to a column
35aufgetragen, die Dextranpolymere enthält, die im Handel als "Sepharose 4 B" (eingetragenes Warenzeichen) bekannt sind, und vorher mit einer Standard-Liposomensuspension gesättigt wurden.35 au fgetragen containing dextran polymers, commercially available as "Sepharose 4B" (registered trademark) are known and were previously saturated with a standard liposome suspension.
Man eluiert rait einem Tris-HCl-NaCl-O,1 m Puffer (pH = 7,5) wobei man die ersten Fraktionen nach dem "Leervolumen" sammelt (welches vorher unter Verwendung von Dextranblau ° bestimmt wurde). Das Volumen der erhaltenen Liposome wird einer endgültigen Konzentration in einer Ultrafiltrationszelle (Amicon) mit einer Diaflo YM 30-Membran unter Stickstoff druck unterworfen. Man erhält eine Suspension, die 1,3 - 1,5 mg Fructose-1,6-diphosphat pro ml insgesamt enthält, die frei von äußerem, nicht in die Bläschen eingeschlossenem Arzneimittel ist.It is eluted with a Tris-HCl-NaCl-0.1 m buffer (pH = 7.5), the first fractions being collected according to the "empty volume" (which was previously determined using dextran blue ° ). The volume of the liposomes obtained is subjected to a final concentration in an ultrafiltration cell (Amicon) with a Diaflo YM 30 membrane under nitrogen pressure. A suspension is obtained which contains 1.3-1.5 mg of fructose-1,6-diphosphate per ml in total, which is free from external medicament which is not enclosed in the vesicles.
Die das Fructose-1,6-diphosphat enthaltenden Liposome, die so erhalten wurden, wurden in vitro mit analogen nicht eingeschlossenen Arzneimitteldosierungen und mit einer analogen Liposomenmenge, die 0,9 % NaCl enthielt, wie im folgenden beschrieben, untersucht:The liposomes containing the fructose-1,6-diphosphate, the so obtained were in vitro with analog not included drug dosages and with an analog Amount of liposomes containing 0.9% NaCl, as described below, examined:
2,25 ml menschliches Blut wurden mit 0,25 ml Liposomen, die wie vorstehend beschrieben erhalten wurden und 1,35 mg/ml Fructose-1,6-diphosphat enthielten, versetzt und in einem thermostatisch gesteuerten Bad unter kontinuierlichem Rühren bei 370C gehalten. 2 andere Proben von menschlichem Blut (von der gleichen Person) wurden gleichzeitig inkubiert, jeweils 2,25 ml, die 0,25 ml Fructose-1,6-diphosphat-Lösung (1,35 mg/ml) bzw. 0,25 ml Liposome, die 0,9 % NaCl enthielten, enthielten.2.25 ml of human blood were mixed with 0.25 ml of liposomes, which were obtained as described above and contained 1.35 mg / ml of fructose-1,6-diphosphate, and were placed in a thermostatically controlled bath at 37 ° C. with continuous stirring held. Two other samples of human blood (from the same person) were incubated at the same time, 2.25 ml each, the 0.25 ml fructose-1,6-diphosphate solution (1.35 mg / ml) and 0.25 ml, respectively Liposomes containing 0.9% NaCl contained.
Nach dem Inkubieren wurden die Erythrocytenwerte von ATP zu verschiedenen Zeitpunkten gemessen. : After incubation, the erythrocyte levels of ATP were measured at various times. :
Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I aufgeführt.The results obtained are in the table below I listed.
Anmerkung: Der Basiswert für das ATP ist 530 //ml.Note: The base value for the ATP is 530 // ml.
Jeder Basiswert ist das Mittel von mehreren (6) Untersuchungen. Die Analyse dieser Ergebnisse überzeugt, daß das in die Liposomenbläschen eingeschlossene Fructose-l,6-diphosphat den Eythrocytenmetabolismus in deutlich unterschiedlicher Weise zum nicht in Liposome eingeschlossenen Fructose-l,6-diphosphat beeinflußt. Dies zeigt die Möglichkeit einer Fusion der Liposome mit der Zellmembran unter entsprechender Freisetzung des eingeschlossenen Arzneimittels in der Zelle.Each base value is the mean of several (6) tests. Analysis of these results is convincing that the in the liposome vesicles enclosed fructose-1,6-diphosphate the erythrocyte metabolism in clearly different ways Way to fructose-1,6-diphosphate not entrapped in liposomes. This shows the possibility a fusion of the liposomes with the cell membrane with a corresponding release of the entrapped drug in the cell.
Um diese Hypothesen zu bestätigen wurde der Inkubationstest mit menschlichem Blut unter Verwendung von Liposomen durchgeführt, die nach der beschriebenen Technik herge-To confirm these hypotheses, the human blood incubation test using liposomes was carried out performed using the technique described
stellt wurden und mit C markiertes Fructose-l,6-diphosphat einschlössen. Die parallel mit einer analogen Menge von freiem Fructose-l,6-diphosphat, das ebenfalls markiert war, durchgeführte Untersuchung zeigte, daß das in den Liposomen in Bläschen eingeschlossene Fructose-1,6-diphosphat die Erythrocytenmembran durchqueren kann.and fructose-1,6-diphosphate marked with C include. The parallel with an analogous amount of free fructose-1,6-diphosphate, which also was marked, showed that the fructose-1,6-diphosphate entrapped in the liposomes in vesicles can cross the erythrocyte membrane.
Anschließend wurde der Prozentsatz des im Verlauf der Zeit in die Zelle eingetretenen Fuctose-1,6-diphosphats (getragen in den Liposomen) im Vergleich zu dem von freiem Fructose-l,6-diphosphat, aufgezeichnet:The percentage of fuctose-1,6-diphosphate ( in the liposomes) compared to that of free fructose-1,6-diphosphate, recorded:
Fructose-1,6-diphosphat
in den Liposomen - % in der Zelle
freies Fructose-1,6-diphosphat - % in der
ZelleFructose-1,6-diphosphate in the liposomes -% in the cell
free fructose-1,6-diphosphate -% in the cell
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