DE3642223C2

DE3642223C2 - Interferon stabilisierende pharmazeutische Zubereitung

Info

Publication number: DE3642223C2
Application number: DE19863642223
Authority: DE
Inventors: Karl-Eduard Joester; Wieland Dr Wolf
Original assignee: Bioferon Biochemische Substanzen GmbH and Co
Current assignee: Dr Rentschler Biotechnologie 88471 Laupheim GmbH
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2006-12-11
Also published as: DE3642223A1

Description

Interferone sind biologisch hochwirksame Proteine, die im Organismus als direkte Folge viraler Infektionen und im Verlauf von Immunreaktionen gebildet werden. Nach Bindung an spezifische Rezeptoren verschiedener Zelltypen induzieren sie eine Vielzahl von Wirkungen.

Seit einigen Jahren werden biotechnologisch hergestellte Interferone auch zu Heilzwecken verwendet. Vom therapeutischen Gesichtspunkt sind dabei die antiviralen und die antiproliferativen Eigenschaften neben den immunmodulierten Wirkungen von besonderem Interesse. So werden Interferone bereits regelmäßig zur Behandlung einer ganzen Reihe schwerer Erkrankungen eingesetzt. Hierzu gehören schwere Viruserkrankungen, wie z. B. Herpes-Zoster-Infektionen und virale Encephalitiden, sowie bestimmte Tumorerkrankungen, wie die Haarzelleukämie und das Nasopharynxcarcinom. Zur Therapie dieser Erkrankungen wird das Interferon in der Regel systemisch, d. h. subcutan, intramuskulär oder intravenös verabreicht. Bei bestimmten Erkrankungen hat es sich gezeigt, daß es vorteilhaft ist, einen möglichst hohen Interferonspiegel am erkrankten Organ zu erreichen. Dieses trifft insbesondere auch für die Behandlung von Erkrankungen des Integuments zu, wie z. B. Herpes- Virus-Infektionen, wo bei systemischer Verabfolgung das Interferon sehr hoch dosiert werden muß. Eine derart hochdosierte Interferontherapie ist jedoch wegen der möglichen Nebenwirkungen nur bei besonders schweren Krankheitsverläufen angezeigt. Für kleinere Interferon-suszeptible Dermatosen kommt daher nur eine Lokalbehandlung durch peri- und subläsionale Injektionen oder topische Applikationen in Frage. Da die Injektionen für den Patienten belastend und in Schleimhautregionen nur bedingt durchführbar sind, wurden verschiedene Versuche unternommen, topische Darreichungsformen für Interferone zu entwickeln.

Es hat sich hierbei gezeigt, daß Interferone in den herkömmlichen Salben-, Creme- und Gelgrundlagen eine außergewöhnlich schlechte Stabilität besitzen. In der Anfangszeit war dieses sicherlich z. T. auf die mangelhafte Qualität der eingesetzten Interferonpräparationen zurückzuführen. Produktionsbedingt waren nämlich häufig noch Spuren von proteolytischen Enzymen vorhanden, die einen beschleunigten Abbau des Interferons herbeiführten. In der europäischen Patentanmeldung Nr. 8 54 00 189.8 werden deshalb Zubereitungen beschrieben, bei denen durch Addition von Proteaseinhibitoren eine Erhöhung der Interferon-Stabilität erreicht wurde.

Inzwischen stehen jedoch effektive biochemische Reinigungsverfahren für Interferone zur Verfügung, mit denen Proteasen quantitativ abgetrennt werden können. Auch bei Verwendung solcher hochreinen Interferon-Präparationen ist die Stabilität in den herkömmlichen Dermatika-Grundlagen noch so unbefriedigend, daß diese für den angestrebten breiten Einsatz nicht in Frage kommen. Da die Applikation von Dermatika in der Regel auf eine krankheitsbedingt vorgeschädigte Haut erfolgt, muß die Keimfreiheit solcher Präparate zumindest für die Dauer der Anwendung gewährleistet sein. Bei Mehrfachentnahmebehältnissen wird ein mikrobielles Wachstum normalerweise durch Zusatz von geeigneten Konservierungsmitteln verhindert. Die Konservierung Interferon-haltiger Präparate bereitet jedoch Probleme, da die in der Pharmazie gebräuchlichen Konservierungsmittel im allgemeinen Protein-denaturierende Eigenschaften haben und somit auch eine verstärkte Destabilisierung der Interferone bewirken. In der europäischen Patentanmeldung Nr. 8 41 05 900.9 wird ein aus zwei Komponenten bestehendes System beschrieben, mit dem die oben geschilderten Probleme zumindest teilweise umgangen werden können. Hier wird das Interferon zunächst in einer stabilen lyophilisierten Form gelagert, um dann unmittelbar vor Gebrauch aufgelöst und mit einer vorbereiteten Gelgrundlage vermengt zu werden. Die Stabilität der Präparation muß damit nur für das unmittelbare Behandlungsintervall ausreichen, so daß das Interferon für diese kurze Zeit u. U. auch dem inaktivierenden Einfluß eines Konservierungsmittels ausgesetzt werden kann. Die Handhabung einer solchen Präparation ist jedoch sehr umständlich und setzt der praktischen Anwendung enge Grenzen. - In der internationalen Patentanmeldung PCT/DK 82/00092 werden die beschriebenen Probleme dadurch vermieden, daß das zur topischen Applikation vorgesehene Gel unter sterilen Bedingungen hergestellt und bis zur Verwendung in gefrorenem Zustand (bei -20°C) aufbewahrt wird. Da bei diesen Temperaturen kein mikrobielles Wachstum möglich ist, kann auf eine Konservierung ganz verzichtet werden. Diese Vorgangsweise erfordert in der Praxis jedoch stets die Verfügbarkeit eines Tiefkühlgerätes. Durch die fehlende Konservierung besteht außerdem die Gefahr, daß aufgetaute, angebrochene Packungen mikrobiell verderben und damit für die geschädigte Haut eine ernsthafte Infektionsquelle bilden.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es nun überraschenderweise gelungen, verschiedene flüssige und halbfeste Zubereitungen zu entwickeln, die Interferone in einem stabilen, bei Bedarf auch konservierten Zustand enthalten und zugleich unter physiologischen Bedingungen ein gutes Freisetzungsverhalten zeigen. Bei dem in diesen neuen Zubereitungen enthaltenen Interferon kann es sich um alpha-, beta- oder gamma-Interferon oder um Mischungen dieser Interferontypen in einer therapeutisch wirksamen Dosis handeln. Diese Dosis bewegt sich üblicherweise zwischen 10⁴ und 10⁷ internationalen Einheiten (IE) pro Gramm der Zubereitung. Es können aber im Einzelfall auch geringere Konzentrationen ausreichend oder höhere Konzentrationen notwendig sein.

Das Interferon kann entweder mit Hilfe von Kulturen menschlicher Zellen oder aber nach genetischer Rekombination der entsprechenden Interferon-Gene aus Bakterien-, Hefe- oder tierischen Zellkulturen gewonnen worden sein.

Neben Interferon enthalten die neuen pharmazeutischen Zubereitungen einen physiologisch akzeptablen, stabilisierenden Trägerstoff oder eine Mischung verschiedener solcher Trägerstoffe. Erfindungsgemäß handelt es sich bei diesen Trägerstoffen um Copolymerisate des Methylmethacrylsäureesters und der Methacrylsäure oder deren ganz oder teilweise neutralisierte Salze. Das Verhältnis von Methacrylsäure und Methylmethacrylsäureester kann zwischen 1 : 10 und 10 : 1 liegen. Das Molekulargewicht der Polymere liegt etwa zwischen 50 000 und 5 000 000. Derartige Verbindungen finden als Magensaftresistente Arzneimittelüberzüge bereits seit geraumer Zeit Verwendung. Aufgrund ihrer unter bestimmten Bedingungen gel bildenden Eigenschaften wurden sie versuchsweise auch als Grundlage für ein Schleimhaut-Haftgel eingesetzt (Bremecker, K. D., Acta Pharmaceutica Technologica, 26 [4], 231-233, 1980). Es ist jedoch neu und überraschend, daß diese biologisch weitgehend inerten Polymere eine deutlich stabilisierende Wirkung auf Interferone besitzen (Beispiel 1). Diese vorteilhafte Wirkung bleibt auch bei Mischung mit anderen Trägerstoffen erhalten (Beispiel 4), so daß neben schleimhautverträglichen Haftgelen auch weniger adhäsive Hydrogele, Cremes und Lotionen hergestellt werden können, in denen das Interferon in stabilisierter Form vorliegt. So sind die Polymere problemlos mischbar mit Natrium-Carboxymethylzellulose, Polymeren der Methacrylsäure (z. B. Carbopol®), Polyethylenglycol, Hydroxyethylzellulose oder mit Gemischen von ungesättigten Partialglyceriden unter Verwendung geeigneter Emulgatoren. In den erfindungsgemäßen Zubereitungen werden die Copolymere üblicherweise in einer Konzentration zwischen 0,1 und 10 Gew.-% eingesetzt. Die erfindungsgemäße Stabilisierung wird auch bei einem 10 Gew.-% übersteigenden Anteil des Copolymers erreicht, jedoch ist dann die Konsistenz der Zubereitung in aller Regel für die topische Applikation ungeeignet.

Besonders vorteilhaft ist, daß die stabilisierende Wirkung der Copolymere auch nach Zusatz von penetrationsfördernden Substanzen und Konservierungsmitteln erhalten bleibt. So kann den Zubereitungen z. B. Harnstoff in einer Konzentration von 1 bis 20 Gew.-% üblicherweise aber von 5 bis 15 Gew.-% oder Dimethylsulfoxid in einer Konzentration von 5 bis 50 Gew.-% zugegeben werden, ohne daß dieser Zusatz zu einer irreversiblen Wirkstoffinaktivierung führt (Beispiel 5+6). Gegen einen mikrobiellen Verderb können den Präparationen Konservierungsmittel, wie z. B. Benzoesäureester, Phenol- und Quecksilbersalze hinzugefügt werden (Beispiel 3). Auch hier werden die in herkömmlichen Präparationen Interferon-inaktivierenden Eigenschaften der Konservierungsmittel teilweise oder völlig durch die erfindungsgemäßen Zusätze aufgehoben. Zur Gewährleistung einer guten Verträglichkeit und zur weiteren Stabilisierung des Wirkstoffes ist es erforderlich, den pH-Wert der Zubereitung innerhalb physiologischer Grenzen also etwa zwischen pH 5 und pH 7,5 zu halten. Dieses wird durch Zugabe geeigneter Puffersalze bzw. von Lösungen dieser Puffersalze erreicht. Beispiele solcher Pufferlösungen sind Phosphatpuffer, Citratpuffer, Tris-Puffer u. a.

Außerdem können weitere Zusätze und pharmazeutische Hilfsstoffe eingearbeitet werden, wie sie dem Fachmann für topische Zubereitungen geläufig sind. Dazu gehören Proteinstabilisatoren, wie z. B. humanes Serumalbumin, Feuchthaltemittel, wie z. B. Polyethylenglykole, Polyglycerine, Sorbit und Xylit, ferner Antioxidantien, wie z. B. Ascorbinsäure und Butylhydroxyanisol. Die Auswahl und die Festlegung der günstigsten Konzentration dieser Substanzen erfolgt nach den bei derartigen Zubereitungen üblichen Kriterien, wobei jeweils auf die Verträglichkeit der Additive mit den Wirk- und Trägerstoffen geachtet werden muß.

Die therapeutische Wirksamkeit der Präparationen wurde in ausgedehnten klinischen Prüfungen bestätigt. Aufgrund der ausgezeichneten Stabilität und des guten Freisetzungsverhaltens erwiesen sich die erfindungsgemäßen Zubereitungen als leicht zu handhaben und sicher zu applizieren. Im einzelnen wurden die Interferonpräparationen topisch zur Behandlung folgender rezidivierender Erkrankungen eingesetzt: Herpes simplex Typ I und II (Beispiel 7), Condylomata acuminata (Beispiel 8), plane juvenile Warzen (Beispiel 9) sowie Stomatitis aphtosa (Beispiel 10) u. a. m. Dabei wurden die Zubereitungen analog zu den Beispielen 2-5 hergestellt und während des Behandlungszeitraums mehrmals täglich auf die erkrankte Oberfläche appliziert. Bei den beispielhaft angeführten Fällen handelt es sich um Patienten mit jahrelanger Krankheitsgeschichte, bei denen Verlauf und Dauer vorangegangener Rezidive als jeweilige Kontrolle zur IFN-Therapie dienten.

Beispiele Beispiel 1

Es wurden 2 verschiedene Lösungen A und B mit jeweils 10⁵ I.E./ml natürlichem Interferon-beta in einem 0,1molaren Phosphatpuffer hergestellt. Zu Lösung A wurde zusätzlich 1 Gew.-% eines teilneutralisierten Copolymerisates von Methylmethacrylsäureester und Methacrylsäure zugegeben. Beide Lösungen wurden anschließend auf ihre thermische Stabilität bei 37°C untersucht. Folgende Interferon-Aktivitätsabnahme konnte nach der jeweils angegebenen Inkubationszeit ermittelt werden. Die Ergebnisse in % der eingesetzten bzw. wiedergefundenen Aktivität können der Tabelle 1 entnommen werden:

Tabelle 1

Nach Abschluß der 3. Woche wurde in Präparation A nahezu die gesamte IFN-Aktivität wiedergefunden, während aus der Kontrollösung B nur noch 52% IFN isoliert werden konnten.

Beispiel 2

Nach der folgenden Formulierung wurde ein Haftgel hergestellt, das sich vorzugsweise zur Behandlung von Schleimhautdermatosen eignet.

Hierzu wurden die gelbildenden Eigenschaften des teilneutralisierten Copolymerisates ausgenutzt. Nach Teilneutralisation mit Natronlauge wurde das Copolymerisat mit einem Konzentrat von Interferon-alpha und durch Zugabe einer entsprechenden Menge von Citratpuffer auf eine Konzentration von 5 Gew.-% bei einem Interferongehalt von 100 000 I.E./ml eingestellt:


Gew.-%
Methylmethacrylsäureester - Methacrylsäure-Copolymer
5,5
Natriumhydroxid	1,2
Citratpuffer 0,1 M	82,3
Paraffinöl (dickflüssig)	10,0
Interferon-alpha (10⁷ IE/ml)	1,0

Beispiel 3

Gentechnologisch hergestelltes Interferon-beta wurde in 2 Hydrogele A und B auf der Basis von Natrium-Carboxymethylzellulose (Na-CMC) eingearbeitet, wovon einem Gel (A) zusätzlich 1 Gew.-% des teilneutralisierten Copolymers zugesetzt worden war.

Aufgrund der vorteilhaft gelbildenden Eigenschaften des eingesetzten Copolymers konnte bei der Formulierung A die Na-CMC- Konzentration auf 2 Gew.-% reduziert werden. Als besonders geeignet für derartige Zubereitungen sind solche Copolymere, die ein Molekulargewicht zwischen 5×10⁵ und 2×10⁶ und ein Verhältnis von Methylmethacrylsäureester zur Methacrylsäure von ca. 3 : 7 besitzen.

Beispiel 4

Die im Beispiel 3 genannten Gele wurden einem thermischen Stabilitätstest bei 37°C unterworfen. Die Resultate sind in Tabelle 2 zusammengefaßt. Die Angaben beziehen sich auf % der eingesetzten bzw. wiedergefundenen Interferonaktivität:

Tabelle 2

Nach drei Wochen konnten aus der erfindungsgemäßen Zubereitung A noch 76% der Aktivität, aus der Kontrollpräparation jedoch nur noch 32% extrahiert werden.

Beispiel 5

Zur Erhöhung der Permation des Wirkstoffes wurden bei der folgenden Formulierung (A) 10% Dimethylsulfoxid (DMSO) zugesetzt:

Beispiel 6

Mit den Zubereitungen aus Beispiel 5 wurde ein thermischer Belastungstest über 4 Wochen bei 37°C durchgeführt. Es wurden folgende Restaktivitäten gefunden:

In der erfindungsgemäßen Zubereitung (A) war nach der Inkubation mehr als doppelt so viel Interferon erhalten als in der Kontrolle (B).

Beispiel 7

Patient, H. E., weiblich, 39 Jahre
Diagnose: Herpes genitalis seit 4 Jahren
Vorausgegangene medikamentöse Behandlung: Delimun, Vidarabin
Wirkstoff: humane IFN-beta Präparation aus Fibrolasten
Dosierung: 100 000 IE/g Gel
Applikation: topisch, mehrmals (3-6×) täglich, dünn aufgetragen und verrieben
Dauer des Rezidivs vor IFN-Therapie: 14 Tage
Dauer des Rezidivs während IFN-Therapie: 6 Tage
Dauer des Bläschenstadiums vor IFN-Therapie: 9 Tage
Dauer des Bläschenstadiums während IFN-Therapie: 3 Tage

Beispiel 8

Patient: O. Sch., männlich, 52 Jahre
Diagnose: Postoperatives Rezidiv von Condylomata acuminata
Vorausgegangene Behandlung: operative Abtragung
Wirkstoff: humane IFN-alpha Präparation aus Leukozyten
Dosierung: 100 000 IE/g Gel
Applikation: topisch, mehrmals (3-6×) täglich, dünn aufgetragen und verrieben
Dauer der Behandlung: 8 Wochen
Therapieergebnis: völliges Verschwinden der Läsion
Dauer der Remission: <5 Monate

Beispiel 9

Patient: E. M., weiblich, 63 Jahre
Diagnose: Stomatitis aphtosa rezidivierend seit 10-15 Jahren
Vorausgegangene medikamentöse Behandlung: Cortison, Dynexan- Salbe, Impfung mit Vaccinia Antigen
Wirkstoff: humane IFN-gamma Präparation aus E. coli
Dosierung: 100 000 IE/g Gel
Applikation: topisch, mehrmals täglich dünn aufgetragen und verrieben
Dauer des Rezidivs vor IFN-Therapie: 8-14 Tage
Dauer des Rezidivs während IFN-Therapie: 3 Tage
Rezidivhäufigkeit vor IFN-Therapie: monatlich
Rezidivfreiheit nach IFN-Therapie: <5 Monate

Beispiel 10

Patient: W. Sch., männlich, 19 Jahre
Diagnose: Verrucae planae juveniles seit 2 Jahren
Vorausgegangene medikamentöse Behandlung: Airol, Verrucid, Elektrokaustik, Isoprinosine und Falig-Spiritus
Wirkstoff: humane IFN-beta Präparation aus rekombinanten Zellen
Dosierung: 100 000 IE/g Gel
Applikation: topisch, mehrmals täglich dünn aufgetragen und verrieben
Dauer der lokalen IFN-Behandlung: 9 Wochen
Therapieergebnis: Rückgang bis auf einen 1,5×3 cm großen Bezirk, nach weiteren 3,5 Wochen völlig erscheinungsfrei.

Claims

1. Pharmazeutische Zubereitung, enthaltend eine therapeutisch wirksame Menge von stabilisiertem Interferon, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Stabilisator ein stabilisiertes Copolymerisat des Methylmethacrylsäureesters und der Methacrylsäure oder deren durch teilweise oder vollständige Neutralisation entstandenes Salz mit einem Molekulargewicht zwischen 10⁴ und 5×10⁶ in einer Konzentration zwischen 0,1 und 10 Gew.-% sowie übliche pharmazeutische Lösungsmittel, Träger- und Hilfsstoffe enthält.

2. Pharmazeutische Zubereitung gemäß Anspruch 1, in der das Copolymerisat oder dessen Salz hydrophile und lipophile Gruppen aufweist.

3. Pharmazeutische Zubereitung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Interferon um natürliches oder rekombinantes Interferon alpha, Interferon beta, oder Interferon gamma oder um Mischungen davon oder um mit rekombinaten Techniken hergestellte Molekülhybride von verschiedenen Interferonen handelt.

4. Pharmazeutische Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, in der Interferon in einer Konzentration von 10² bis 10⁸ Internationalen Einheiten bzw. pro Gramm der Zubereitung vorliegt.

5. Pharmazeutische Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur topischen Applikation auf die Haut oder Schleimhaut, wobei das teilneutralisierte Copolymerisat zugleich auch als Matrix für ein Hydrogel verwendet wird.

6. Pharmazeutische Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die neben dem Copolymerisat auch Trägerstoffe wie Gelbildner, Creme- und Salbengrundlagen enthält.

7. Pharmazeutische Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die zusätzlich auch Konservierungsstoffe gegen mikrobiellen Verderb wie Formaldehydabspalter, Quecksilbersalze, organische Säuren, Phenolderivate, quaternäre Ammoniumverbindungen oder p-Hydroxybenzoesäureester enthält.

8. Pharmazeutische Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die zusätzlich auch penetrationsfördernde Substanzen wie Harnstoff oder Dimethylsulfoxid enthält.

9. Pharmazeutische Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, die zusätzlich Füllstoffe wie Sorbit, Mannit oder Xylit enthält.

10. Pharmazeutische Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, die zusätzlich antioxidativ wirkende Substanzen wie Ascorbinsäure oder Butylhydroxyanisol enthält.