DE3532074A1

DE3532074A1 - Resorptionsvermittler fuer biologisch aktive peptide

Info

Publication number: DE3532074A1
Application number: DE19853532074
Authority: DE
Inventors: Joachim Kossowicz; Karl Dr Milde; Regine Dr Hildebrandt; Annedore Dr Steinicke
Original assignee: Berlin Chemie AG
Current assignee: Berlin Chemie AG
Priority date: 1985-09-09
Filing date: 1985-09-09
Publication date: 1987-03-12
Also published as: GB8523531D0; GB2180746A; FR2587621A1; FR2587621B1; NL8502620A; GB2180746B

Description

Die Erfindung betrifft die Anwendung biologisch aktiver Substanzen mit Peptidstruktur, die in Form geeigneter Zubereitungen in der Human- und Veterinärmedizin über die Schleimhaut zur Resorption gebracht werden.

Für die Anwendung biologisch aktiver Peptide in der Human- und Veterinärmedizin kann zumeist auf die Injektion nicht verzichtet werden, da mit anderen Applikationsformen keine ausreichende Wirksamkeit zu erzielen ist.

Die rektale und vaginale Applikation biologisch aktiver Substanzen geschieht bekannterweise vorrangig mittels geformter Arzneimittelträger, der sogenannten Suppositorien, die aus oleophilem oder hydrophilem Material bestehen. Diese Arzneimittelträger besitzen die Eigenschaft, nach Einlagerung in die Körperhöhle abzuschmelzen und dabei den Wirkstoff für die Schleimhautresorption freizugeben. Der Prozeß des Abschmelzens des Arzneimittelträgers wird durch seine chemische Struktur bestimmt. Die Liberation des Wirkstoffes geschieht dabei unter den ungeregelten Bedingungen des Abschmelzens. Hinzu kommt die ungesteuerte und in vielen Fällen wenig effektive Wirkstoffresorption durch die Schleimhaut. Beispielsweise ist bei der rektalen Applikation von Insulin, einem typischen Vertreter der Gruppe biologisch aktiver Substanzen mit Peptidstruktur, die mehr als 100fache Menge notwendig, um den hypoglykämischen Effekt zu erzielen, der durch die intravenöse Anwendung erreicht wird.

Ähnlich ungünstig sind die Verhältnisse im Hinblick auf die Bioverfügbarkeit des Insulins bei der Applikation als Nasen-, Ohren- und Augentropfen sowie als Nasenspray.

Um diesen Mangel zu beheben, ist die Verwendung von Tensiden und Tensidgemischen als Resorptionsvermittler für die Insulinapplikation vorgeschlagen worden. Aufgabe des Tensids soll es sein, die Resorption des Wirkstoffes durch die Schleimhaut wesentlich zu steigern, was einen schnelleren Wirkungseintritt bedingt, und seinen Ausnutzungsgrad zu erhöhen. Dabei werden an das zur Anwendung gelangende Tensid verständlicherweise hohe Anforderungen gestellt. Es muß eine extrem niedrige Toxizität aufweisen, gegenüber der Schleimhaut absolut reizlos sein, darf den natürlichen Bakterienbesatz der Schleimhäute nicht unerwünscht beeinflussen, mit dem Arzneimittel keine Verbindungen eingehen, die seine Wirkung nachteilig verändern, mit dem Arzneimittelträger gut verträglich sein und bei Anwendung in Suppositorien weder ausschwitzen noch zu anderen Inhomogenitäten führen.

Verbindungen, die diesen Forderungen entsprechen sollen, werden sowohl den anionischen und kationischen als auch den nichtionogenen und den ampholytischen Tensiden zugeordnet. Beispielsweise werden im DE 26 41 819 Gallensäuren und deren Alkalisalze, Alkyl- sowie Alkylphenolpolyglykoläther und kationische, anionische und ampholytische Tenside vorgeschlagen, wobei für die letztgenannten zwei Tensidgruppen insbesondere auf die von Aminosäuren ausgehenden Tenside (Alkyl- und Acylaminosäuren) verwiesen wird.

Das US 41 64 573 beschreibt für den gleichen Zweck Polyäthylenoxidstearate, Lezithin, Aminosäurederivate und Gallensäuren, deren Derivate und Salze.

Von den genannten Tensidgruppen sind die sich von Aminosäuren ableitenden Tenside als mit Abstand am geringsten toxisch und als am besten schleimhautverträglich zu bewerten.

In der DE-OS 30 18 843 wird jedoch dargelegt, daß auf die Resorption des Peptids Insulin Aminosäurederivate des unterschiedlichsten chemischen Aufbaus nur eine geringe Wirksamkeit, deren Salze sogar keinerlei Wirkung ausüben.

Hinzu kommt, daß Amonosäuren eine nur geringe Verträglichkeit mit lipophilen Suppositoriengrundlagen aufweisen, was ihrem Einsatz in Suppositorien enge Grenzen setzt.

Ziel der Erfindung ist das Auffinden eines Resorptionsvermittlers für die Schleimhautapplikation biologisch aktiver Substanzen, der untoxisch und hoch schleimhautverträglich ist, in den vorgesehenen Arzneimittelträgern zu keinen Inhomogenitäten führt und die biologische Wirksamkeit der aktiven Substanzen in einer der injektiven Applikation vergleichbaren Geschwindigkeit sichert.

Überraschenderweise konnte gefunden werden, daß gereinigte Eiweißfettsäurekondensate (EFK), wie sie durch Kondensation von Hydrolysaten des Glutins mit höheren Fettsäuren von C_8-18′ vorzugsweise von C_12-18′ und nachfolgender Reinigung, wie sie im DD 1 04 793 prinzipiell beschrieben ist, erhalten werden, als Resorptionsvermittler für biologisch aktive Peptide bestens geeignet sind und damit dem Ziel der Erfindung entsprechen. Es zeigte sich, daß ein auf diesem Wege gewonnener EFK-Resorptionsvermittler mit oleophilen und hydrophilen Arzneimittelträgern für Suppositorien, wie z. B. Rosupol (R), Gelatine und Polyäthylenglykol, völlig homogene Lösungen ergibt, die auch nach Erkalten der Suppositorien und nach Kältelagerung für vier Wochen bei -10°C keinerlei Entmischungserscheinungen aufweisen. Im Tierversuch wurde erneut nachgewiesen und darf als allgemeiner Wissensstand als hinreichend bekannt vorausgesetzt werden, daß EFK der beschriebenen Art eine allen anderen Tensiden, selbst den Acylsarkosiden, überragende Schleimhautverträglichkeit aufweisen und als praktisch untoxisch zu bewerten sind.

Durch die Erfindung ist es möglich, biologisch aktive Peptide, wie z. B. Insulin, in wäßriger Lösung sowie in oleophiler und hydrophiler Suppositoriengrundlage zur schnellen und weitgehend vollständigen Resorption bioverfügbar zu machen, ohne daß Nebenwirkungen, wie Schleimhautreizungen und allergische Reaktionen, auftreten.

Der überraschende Effekt der EFK als Resorptionsvermittler für biologisch aktive Peptide bei Schleimhautresorption wird am Beispiel der rektalen und nasalen Insulin-Applikation bei Kaninchen und Hunden beschrieben. Es wurde eine rasch einsetzende starke Senkung des Blutglukose-Spiegels erreicht, die in ihrem zeitlichen Verlauf einer subkutanen Injektion von Alt-Insulin gleichzusetzen ist. Der Wirkungsnachweis erfolgte durch Bestimmung der Blutglukose und des radioimmunologisch reaktiven Insulins im Blut.

Der nicht zu erwartende Effekt der EFK wird auf das produktspezifische Zusammenwirken der tensidischen Eigenschaften mit Analogien im Bauprinzip des hydrophilen Anteils der EFK und dem biologisch aktiver Peptide sowie ihrem Aufbau aus im lebenden Organismus enthaltenen Substanzen zurückgeführt.

Für die Tierversuche wurden die Suppositorien in bekannter Weise ca. 7 cm tief in das Rektum der Kaninchen, bzw. ca. 10 cm tief bei den Hunden eingeführt. Die nasale Applikation erfolgte mittels eines handelsüblichen Parfümzerstäubers.

Als Tiermaterial fanden stoffwechselgesunde, nicht narkotisierte männliche Kaninchen der Rassen Chincilla und Deutsche Widder sowie Kreuzungen dieser Rassen mit Hasenkaninchen, bei einer Körpermasse von ca. 4,0 kg sowie 1-1,5 Jahre alte stoffwechselgesunde Beagle-Rüden eigener Zucht von 10-12 kg Körpermasse Verwendung.

Alle Tiere waren auf normale Insulinempfindlichkeit vorgetestet. Sie erhielten 18 Std. vor Versuchsbeginn kein Futter mehr; Wasser ad libitum.

Es wurden 2,0 g schwere Suppositorien mit der Grundlage Rosupol (R) des VEB DHW Rodleben und standardisiertem Kristall- Insulin vom Schwein aus der Produktion des VEB Berlin-Chemie mit einer Konzentration von 16 IE/Supp. für die Applikation am Kaninchen und 50 IE/Supp. für die Applikation am Hund angewandt. Die Konzentration des EFK variierte zwischen 1,0 und 10,0%, bezogen auf die Suppositorien-Grundlage. Vergleichsweise fanden Insulin-Suppositorien analoger Zusammensetzung, jedoch ohne EFK, Verwendung.

Die nasale Applikation erfolgte mit einer wäßrigen Lösung von 48 IE/ml standardisiertem Schweineinsulin, in einem pH-Bereich von 2,5 bis 4,7 und bei einer Konzentration des EFK von 0,5-10,0%, bezogen auf die fertige Lösung.

Die Bestimmung des radioimmunologisch reaktiven Insulins (IRI-Bestimmung) im Blut erfolgte mit dem handelsüblichen Rotop-Insulintestbesteck unter Verwendung von J₁₂₅-Insulin. Die Blutentnahmen wurden vor und in 10 Min.-Abständen nach der Applikation des Insulins mittels Plastekanüle aus der Ohrrandvene durchgeführt. Die Bestimmung der Blutglukose erfolgte parallel zur IRI-Bestimmung encymatisch nach 2. AB/DDR mittels handelsüblichem Fermognost-Blutzuckertestbesteck (Methode A). Die Extinktion der Farblösung wurde bei der Wellenlänge 530 y gegenüber Leerwert ermittelt.

Die Übereinstimmung der gemessenen IRI-Werte mit denen der Blutglukosesenkung war außerordentlich gut und beweist, daß die Glukosesenkung auf der Resorption des Insulins, sowohl bei rektaler als auch bei nasaler Applikation, beruht.

Der Vergleich mit den Tieren, die Suppositorien ohne EFK erhielten, weist eine signifikante Senkung des Blutglukosespiegels der Versuchstiere auf, die mit EFK-haltigen Insulin- Suppositorien behandelt worden waren.

Diese überraschende Wirkung des EFK auf die Insulinaufnahme konnte als konzentrationsabhängig, bezogen auf das eingesetzte EFK, nachgewiesen werden.

Beispiele

1. Rektale Insulin-Applikation am Hund

Suppositorium: 4,17 mg Insulin, 50,00 mg EFK Rosupol U ad 2,00 g.
Versuchsdurchführung:

An fünf Hunden der beschriebenen Art, Körpermasse 10,9 bis 12,0 kg, wurden die Suppositorien so appliziert, daß jedes Tier eine Insulin-Dosis von 2,0 IE/kg erhielt. Ein Hund erhielt Suppositorien gleicher Insulinkonzentration, jedoch ohne EFK.
Ergebnis:

Die tabellarische Darstellung gibt den Blutglukosewert in % bezogen auf den Wert vor der Insulin-Applikation, wieder.

2. Rektale Insulin-Applikation am Kaninchen

Suppositorium: 0,66 mg Insulin, 100,00 mg EFK, Rosupol U ad 2,00 g.
Versuchsdurchführung:

Vier Tieren der beschriebenen Art wurden die Suppositorien so appliziert, daß 2 IE/kg Körpermasse zur Anwendung gelangten.

Drei Kontrolltiere erhielten Suppositorien gleicher Insulinkonzentration, jedoch ohne EFK.
Ergebnis:
Zahlenbewertung wie Beispiel 1 Serum-IRI-Spiegelwerte in ng/ml

3. Nasale Insulin-Applikation am Hund

Lösung: 20,00 mg Kristall-Insulin, 300,00 mg EFK, dopp. dest. Wasser ad 10,00 ml. pH-Wert 4,5
Versuchsdurchführung:

Drei Hunden mit einer Körpermasse von ca. 11 kg wurde die Lösung durch Sprühen in die Nase so appliziert, daß jedes Tier 1 IE/kg Körpermasse verlustlos erhielt.

Ein Kontrolltier erhielt die Lösung ohne EFK appliziert.

Claims

1. Verfahren zur Erhöhung der Resorption biologisch aktiver Peptide, insbesondere von Insulin, an Schleimhäuten, zur Anwendung in der Human- und Veterinär-Applikation, gekennzeichnet dadurch, daß den pharmazeutischen Zubereitungen der Peptide Eiweißfettsäurekondensate (EFK) zugesetzt werden.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die EFK den Zubereitungen in einem Anteil von 1 bis 10% zugesetzt werden.

3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die zur Anwendung gelangenden EFK aus Glutinhydrolysaten und Fettsäuren C₈ bis C₁₈ durch Kondensation gewonnen und durch saure Lösungsmittelextraktion gereinigt werden.