DE3687347T2 - Schnellwirkende, intravenoese emulsionen von omega-3-fettsaeureestern. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine therapeutische Zusammensetzung, Verfahren zu ihrer Herstellung und für ihre Verwendung. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Emulsion von Seetieröl zur Behandlung einer thrombotischen Erkrankung.
• Die therapeutische Verwendung von intravenösen (IV) Lipidemulsionen bei klinischer Krankheit hat ihren Ursprung in der Antike. Im 16. und 17. Jahrhundert versuchten die Ärzte ursprünglich, Infusionen von Olivenöl und Milch in den Blutstrom von kritisch erkrankten Patienten zu bringen. Der therapeutische Grund für diese Infusionen bestand darin, dem Verhungern vorzubeugen; oft waren sie der entscheidende Faktor zum Überleben dieser Patienten. Lipide sind eine verlockende Nahrungsquelle (9 kcal/g), die im Vergleich zu Kohlenhydraten (4 kcal/g) eine hohe Kalorienzahl liefert. Diese frühen Experimente waren nicht erfolgreich, da sie zu schweren Abwehrreaktionen führten. Es folgte ein langes Suchen nach einer geeigneten Lipidquelle für die klinische Ernährung.
• Es wurden Untersuchungen mit verschiedenen Ölquellen einschließlich Butterfett, Kokosnußfett, Baumwollsamenöl, Olivenöl, Schweinefett, Sesamöl, Safloröl und Sonnenblumenöl, die Ester von Fettsäuren (6-22 Kohlenstoffatome lang) enthalten, angestellt. Außerdem wurden verschiedene emulgierende Agenzien wie z. B. Sojabohnen-Phosphatide, Sorbitanmonolaurat, Polyglycerinester von Fettsäuren, Gelatine, Cholesterin, Natriumcholat und Eigelbphosphatide, die notwendig sind, um die Löslichkeit dieser Fette in wäßriger Umgebung, wie dem Blutstrom, zu gewährleisten, verwendet. (Thompson, S.W., The Pathology of Parenteral Nutrition with Lipids. Springfield, IL: Charles C. Thomas, 1974). Dieses Suchen war zunächst nicht erfolgreich, da in diesen einfachen Ölen und Emulgatoren Verunreinigungen wie z. B. hohe freie Fettsäuren enthalten waren. In den letzten 30 Jahren konzentrierte sich die Suche auf zwei mögliche Öle und Emulgatoren, welche therapeutisches Potential zeigten. Das erste von diesen waren Lipidemulsionen, die sich aus Baumwollsamenöl (10 bis 20% Gewicht/Volumen), Sojabohnenphospholipid (1-5% Gewicht/Volumen) und Glycerin (2,25% Gewicht/Volumen) zusammensetzten. Frühere Emulsionen dieser Zusammensetzung zeigten bei Tieren wie bei Menschen einen hohen Toxizitätsgrad (Meng, H.C. und J.S. Kaley, Effects of Multiple Infusions of a Fat Emulsion on Blood Coagulation, Liver Function, and Urinary Excretion or Steroids in Schizophrenic Patients. J Clin Nutr 16: 156-164, 1965). Seither haben derartige Emulsionen Verbesserungen erfahren. Sowohl das Öl wie die Emulgatoren wurden weiter charakterisiert und gereinigt, und sie scheinen derzeit eine therapeutische Möglichkeit darzustellen, um bei kritischer Krankheit Kalorien zuzuführen. (Lipofundin S. Fat Emulsion for Parenteral Hyperalimentation and Supply of Polyunsaturated Essential Fatty Acids. Germany: B. Braun, 1981). Allerdings wurden Emulsionen dieser Zusammensetzung wegen ihrer berüchtigten Vergangenheit nur wenig in der klinischen Ernährung eingesetzt.
• Die zweite Emulsion, die in dieser Zeit entwickelt wurde, setzte sich aus gereinigtem Sojabohnenöl (10-20% Gewicht/ Volumen), Eigelbphospholipiden (1-5% Gewicht/Volumen) und 2,25% Gewicht/Volumen Glycerin zusammen. Diese Emulsion lieferte aufgrund des Einsatzes von gereinigten Komponenten als Kalorienquelle in der klinischen Ernährung klinisch akzeptable Ergebnisse. (Wrentlind, A. Current Status of Intralipid and other Fat Emulsions. S. 109-122 in: Fat Emulsions in Parenteral Nutrition. Meng H.C. und Wilmore, D.W., ed. Chicago, American Medical Association, 1976). Diese Emulsion etablierte dann Lipidemulsionen als "lebensfähige" Ernährungstherapie, und derzeit sind verschiedene Emulsionen dieser Zusammensetzung auf dem Markt. Neuere Erweiterungen dieser Familie der Lipid-Kalorienquellen sind Zusammensetzungen aus Safloröl und Mischungen aus Ölen von Sojabohnen und Saflor, wobei diese anscheinend ebenfalls "lebensfähige" Emulsionen darstellen. (Ament, M.E., R.A. Cannon und W.J. Byrne. Use of Intravenous Safflower Oil Emulsion (Liposyn 10%) as an Energy Source in Pediatric Patients on TPN (S. 165 in Parenteral Nutrition in the Infant Patient. North Chicago, IL: Abbott Laboratories, 1983)). Aus dieser historischen Zusammenfassung könnte entnommen werden, daß die Art des Öls und Emulgators für ihre Verwendung in der klinischen Ernährung weniger wichtig ist als ihre Reinheit.
• Mit der Entwicklung der Emulgatoren ging auch die Weiterentwicklung der Biochemie von Lipiden einher. Diese führte zu der Entdeckung der biologischen Bedeutung von bestimmten mehrfach ungesättigten Fettsäuren [Linolsäure (C18:2 omega 6), Arachidonsäure (C20:4 omega 6)]. (Holman, R.T. How Essential are Essential Fatty Acids. J Amer Oil Chem Soc, 55: 744A-781A, 1978). Es wurde festgestellt, daß das Fehlen dieser essentiellen Fettsäuren ein klinisches Syndrom hervorruft, das durch Abschuppen und krankhafte Veränderungen der Haut, Aufhören des Wachstums, Nierendegeneration, strukturelle und metabolische Veränderungen des Zentralnervensystems, erhöhte Stoffwechselrate, Gewichtsverlust und schließlich Sterben gekennzeichnet ist. (Caldwell, M.D. Human Essential Fatty Acid Deficiency: A Review in Fat Emulsions in Parenteral Nutrition. Meng, H.C. und Wilmore, D.W., Herausgeber, Chicago, IL: Amer Med Assoc S. 24, 1978). Erst später wurde die essentielle Bedeutung von Linolensäure (C 18:3 omega 3) postuliert. Mangel an dieser Fettsäure verursacht Störungen des Sehvermögens und des Nervensystems. (Neuringer, M., W.E. Connor, C. van Petten und L. Bostad. Dietary Omega 3 Fatty Acid Deficiency and Visual Loss in Infant Rhesus Monkeys. J Clin Chem 73: 272-276, 1984). Diese Entwicklungen steigerten den therapeutischen Nutzen von Lipiden in der klinischen Ernährung.
• Die oben dargestellten Emulsionen wurden in den letzten 20 Jahren erfolgreich sowohl als Quelle für Kalorien als auch als Quelle für essentielle Fettsäuren eingesetzt. (Pelham, D. Rational Use of Fat Emulsions. The Hosp Pharm Forum 10:1, 1981). Wenn Probleme bei ihrer Verwendung auftraten, wurden diese durch Überladung mit Lipiden erklärt. Das ist der Fall, wenn die Lipidkonzentrationen in der Emulsion oder ihre metabolischen Produkte (freie Fettsäuren) so sind, daß der Körper unfähig ist, sie zu metabolisieren (Alexander, C.S. Fat insufions: Toxic Effects and Alterations in Fasting Serum Lipids following Prolonged Use. Arch Intern Med 107: 94-514, 1961). Dies führt zu einer Lipidanhäufung in verschiedenen Zellen, Geweben und Organen des Körpers. (Belin, R.P., B.A. Bivins, J.Z. Jona, V.L. Young. Fat Overload with a 10% Soybean Oil Emulsion. Arch Surg 111: 1391, 1976). Es wurde gezeigt, daß hohe Werte an Nebenprodukten der Emulsion im Blut, freie Fettsäuren, zu einer Schädigung von Herz und Lunge führen. (Soloff, L.A. Arrhythmias Following Infusions of Fatty Acids. Amer Heart J 80: 671, 1970; Broe, P.J., T.J.K. Toung, S. Margolis, S. Permutt und J.L. Cameron. Pulmonary Injury Caused by Free Fatty Acid. Evaluation of steroid and albumin therapy. Surgery 89: 582, 1981).
• Es wird empfohlen, Fettemulsionen klinisch in einer Dosierung von 2,5 g/kg/24 Stunden bei Erwachsenen, und bis zu 4 g/kg/24 Stunden bei Kindern anzuwenden (TRAVAMULSION, 10% I.V. Fettemulsionsprodukt. Deerfield, IL: Travenol Laboratories, 1985). Diese Emulsionen enthalten nicht mehr als 5 meq./Liter freie Fettsäuren. Die Dosierungslevel für diese Emulsionen stellen Empfehlungen dar, und jeder Patient muß hinsichtlich des Aufbaus der Emulsionen und der freien Fettsäuren während der Infusion beobachtet werden, um die Sicherheit derartiger Behandlungen zu gewährleisten. Es wurden ausgedehnte Untersuchungen zur Einschätzung des Metabolismus und Pharmacokinetika dieser Emulsionen während der Infusion durchgeführt und zu dieser Zeit auch wohlverstanden. (Cotter, R., L. Martis, F. Cosmas, H. Sargent, C. Taylor, W. Remis, S. Young, W.B. Rowe und E. Woods. Nonlinear kinetic analysis of the elimination of lipid emulsion administered intravenously to dogs. J Paren Ent Nutr 7(3): 244-250, 1983; Cotter, R., L. Martis, F. Cosmas, H. Sargent, C. Taylor, S. Young, W.B. Rowe und E. Woods. Comparison of the Elimination and Metabolism of 10% TRAVAMULSION and 10% Intralipid Lipid Emulsion in the Dog. J Paren Ent Nutr 8(2): 140-145, 1984; Cotter, R., L. Martis, F. Cosmas, C. Taylor, S. Young, W.B. Rowe und R. Johnson. Comparison of the Elimination of 10 and 20% TRAVAMULSION Lipid Emulsion from the Blood of Beagle Dogs. Amer J Clin Nutr 41(5): 994-1001, 1985).
• Zur Zeit befindet sich eine neue Generation von Lipidemulsionen in der Entwicklung. Diese Emulsionen sind als therapeutische Modalitäten für klinische Verhältnisse, welche hohe metabolische Energie-Anforderungen stellen, bestimmt. Diese Verhältnisse sind das Ergebnis hormoneller und biochemischer Abweichungen, welche normalen Energie-Stoffwechsel verändern und ihn in einen hypermetabolischen Zustand umwandeln. (Raymond, R., R. Cotter, F. Cosmas und D. Gibbons. Development of a Chronic Peritoneal Abscess Model in the Dog from Evaluation of Clinical Therapies. Fed Proc 43: 325, 1984). Solche Zustände werden bei kritisch kranken Patienten, die an Verwundung, Sepsis und Verbrennungen leiden, festgestellt. (Kinney, J.M. und P. Felig. The Metabolic Response to Injury and Infection. Endocrinology 3: 1963, 1979). Diese Emulsionen bestehen aus Fettsäuren mittlerer Kettenlänge (C6 bis C12), die mit Glycerin unter Bildung von Triglyceriden mit mittlerer Kettenlänge verestert sind, wobei die Triglyceride mit (1-5% Gewicht/Volumen) Eigelbphospholipiden emulgiert sind, und so eine End-Triglyceridkonzentration von 10-20% Gewicht/ Volumen erhalten wird. (Cotter, R., F. Cosmas, R. Johnson, B. Rowe und L. Lin. A Comparison of the Elimination of Four Different Formulations of Parenteral Lipid Emulsions from the Blood Streams of the Beagle Dog. Fed Proc 44: 1146, 1985). Diese Emulsionen sind im hypermetabolischen Zustand vorteilhaft, da sie im Vergleich zu Triglyceriden mit langen Ketten (C12-C24) doppelte Menge an metabolischer Energie pro Gramm Lipid mit größerer Geschwindigkeit einführen, und zwar aufgrund ihrer einzigartigen biochemischen Vorteile der Carnitin-Unabhängigkeit, der schnellen Betaoxidation und des Ausbleibens von Ablagerung in Organen und adipösem Gewebe. (Cotter, R.C. Johnson, C.A. Taylor, T. Pavline, F. Cosmas, und W.B. Rowe. Metabolic Comparison of a 20% Combination Long and Medium Chain Triglyceride Lipid Emulsion and a 20% Long Chain Emulsion. Fed Proc 43: 848, 1984; Johnson, R.C., S.K. Young, R. Cotter und W.B. Rowe. Metabolism and Distribution of Medium Chain Triglyceride Lipid Emulsion. Amer J Clin Nutr 41: 846, 1985). Es wurden ausgedehnte Untersuchungen zur Entwicklung und Charakterisierung dieser Emulsionen durchgeführt, wobei ihre metabolischen Vorzüge veranschaulicht wurden. (Young, S.K., R.C. Johnson, R. Cotter und B. Rowe. Competitive Interaction Between Medium and Long Chain Lipid Emulsions. Fed Proc 43: 865, 1984).
• Die schnelle Bioverfügbarkeit von Lipidemulsionen schafft unmittelbar biologische Wirkungen und macht sie zu attraktiven Vehikeln für akute intravenöse Behandlungen. Zusätzliche Untersuchungen ergaben außerdem, daß durch Reduzierung der Phospholipid-Zusammensetzung der Emulsion auf etwa 0,4-0,6% eine raschere Bioverfügbarkeit erreicht wird. Diese rasche Bioverfügbarkeit wird geschaffen, indem ein attraktiveres Lipidpartikel für den Apolipoprotein-Transfer aus im zirkulierenden Blut gefundenen Lipoproteinen hoher Dichte gebildet wird. Derartige Apolipoproteine sind für die Steuerung der Lipidemulsion-endothelialer Rezeptor-Bindung und die Aktivierung von hydrolytischen Enzymen an diesen Rezeptorstellen wesentlich. Die Reduzierung von Phospholipiden in derartigen Emulsionen führt zu einer schnelleren Überführung der Emulsion in den Stoffwechsel und zur Freisetzung biologisch aktiver Stoffwechselprodukte. Dies bewirkt eine schnelle biologische Reaktion auf diese Therapien.
• Lipidemulsionen, die Seetieröl enthalten, wurden zur Behandlung von Krankheiten, die mit Unausgewogenheiten der Arachidonsäure-Metaboliten verbunden sind, vorgeschlagen. Beispiele für solche Krankheiten sind: Autoimmun-Syndrome, akute und chronische Entzündungskrankheiten wie Psoriasis und das Syndrom akuter Atemnot (ARDS = acute respiratory distress syndrome); Atherosklerose, Schlaganfall, myokardialer Infarkt, Thrombose tieferliegender Vene und andere Erkrankungen der Herzgefäße. Die wichtigsten Risikofaktoren für die Herzgefäße umfassen Operationen, hoher Gehalt des Blutes an Lipoiden, hoher Blutdruck (Schlaganfall), verstärkte Blutplättchen-Reaktionsfähigkeit, Gefäßverletzungen und -verschlüsse, Gefäßspasmus und Diabetes. Untersuchungen haben gezeigt, daß Völker (Grönland-Eskimos), deren Nahrung reich an Meeresprodukten ist, ein stark reduziertes Risiko für die Entwicklung von koronaren Herzkrankheiten haben. (Herausgeber: Lancet: 1139-1141, 21. Mai 1983. Eskimo diets and diseases). Derartige Nahrung ist reich an Fettsäuren der omega-drei (omega-3) -Familie. Die drei Mitglieder dieser Familie, die anscheinend eine wichtige Rolle bei dieser Wirkung spielen, sind Linolensäure (C18:3), Eicosapentaensäure oder EPA (C20:5) und Decosahexaensäure oder DHA (C22:6). (Bang, H.O., J. Dyerberg und N. Hjorne. The Composition of Food Consumed by Greenland Eskimos. Acta Med Scand 200: 69-73, 1976)
• In der üblicherweise vom Europäer und Nordamerikaner verzehrten Nahrung ist vorwiegend Linolsäure (C18:2), eine Omega-6- Fettsäure als essentielle Fettsäure, begleitet von geringen Mengen Linolensäure, enthalten. Linolsäure wird in Arachidonsäure (C20:4) umgewandelt. Beide sind in die Lipidkomponente von Zellmembranen und Serum eingebaut und verursachen Metaboliten der omega-6-Wege.
• Kaltwasser-Meerestiere enthalten geringe Konzentrationen der essentiellen Fettsäure Linolensäure in ihren Geweben und eine große Menge der beiden anderen Mitglieder der Omega-3-Familie: EPA und DHA. Diese Fettsäuren sind ebenfalls in Zellmembranen und Serum eingebaut und verursachen Metaboliten der omega-3-Wege. Die beiden Stoffwechselwege, die die omega-3- Fettsäuren enthalten, sind in Tieren nicht austauschbar. Allerdings scheinen die Enzyme, die die omega-6- und omega-3- Serien metabolisieren, identisch zu sein.
• Die meisten Tierzellen verwenden diese Fettsäuren, um verschiedene Prostaglandine und Leukotriene zu bilden (Spector, A.A., T.L. Kuduce, P.H. Figard, K.C. Norton, J.C. Hoak und R.L. Czeruionke. Eicosapentaenoic Acid and Prostacyclin Production by Cultured Human Endothelial Cells. J Lipid Res 24: 1595-1604, 1983; Lee, T.H., R.L. Hoover, J.D. Williams, et al. Effects of Dietary Enrichment with Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids on in vitro Neutrophil and Monocyte Leukotriene Generation and Neutrophil Function. N Engl J Med 312(19): 1217-1224, 9. Mai 1985) . Wenn Fettsäuren aus Zellmembranen und intrazellulären Pools freigesetzt werden, vermitteln die Enzyme Lipoxygenase und Cyclooxygenase die Produktion verschiedener Eicosanoide. Obwohl EPA ein relativ schlechtes Substrat für Cyclooxygenase ist, scheint es eine hohe Bindungsaffinität zu besitzen, und dadurch verhindert es die Arachidonumwandlung durch dieses Enzym (Needleman, P., A. Raz, M. Minkes, J.A. Ferrendelli und H. Sprecher. Triene Prostaglandins, Prostacyclin and Thromboxane Biosynthesis and Unique Biological Properties. Proc Nat Acad Sci USA 76: 944, 1979. Andererseits ist EPA ein gutes Substrat für die Lipoxygenase-Enzyme (Terano, T., J.A. Salmon und S. Moncada. Biosynthesis and biological activity of leukotriene N&sub5;. Prostaglandins 27(2): 217-232, 1984. In jedem Teil wird EPA bei Krankheiten, die mit erhöhten Werten für Arachidonsäuremetaboliten verbunden sind, (Beispiele: durch Thromboxan B&sub2; verursachter myokardialer Infarkt; (Hay, C.R.M., A.P. Durber und R. Saynor. Effect of Fish Oil on Platelet Kinetics in Patients with Ischemic Heart Disease. Lancet 1269-1272, 5. Juni 1982) sowie Leukotriene bei Schuppenflechte. (Brain, S.D., R.D.R. Camp, A. Kobza Black, et al. Leukotrienes C&sub4; and D&sub4; in psoriatic skin lesions. Prostaglandins 29(4): 611-619, 1985) klinische Anwendung finden.
• Eine weitere Anwendung des omega-3-Fettsäure-Weges liegt in den physiologischen Aktivitäten ihrer cellulären Produkte. Bei EPA zeigte sich, daß es die Blutplättchen-Aktivität erniedrigt. (Holme, S., J.H. Brox, H. Krane und A. Nordoy. The Effect of Albumin Bound Polyunsaturated Fatty Acids on Human Platelets. Throm Haemostas 51(1): 32-26, Stuttgart, 1984). Die Blutplättchen-Aktivierung und -Freisetzung ist von der Pathophysiologie solcher Herzgefäß-Erkrankungen wie Atherosklerose; (Ross, R. und L. Harker, Hyperlipidaemia and atherosclerosis. Science 193: 1094, 1976); Thrombose (Hornstra, G. Dietary Fats and Arterial Thrombosis: Effects and Mechanism of Action. Prog Biochem Pharmacol 14: 326-338, 1977); myocardialer Infarkt (Hay, C.R.M., A.P. Durber und R. Saynor, Effect of Fish Oil on Platelet Kinetics in Patients with Ischemic Heart Disease, Lancet 1269-1272, 5. Juni 1982); und Schock betroffen (Lefer, A.M. Role of the Prostaglandin- Thromboxane System in Vascular Homeaostasis During Shock. Circ Shock G: 297-303, 1979).
• Viele kurzfristige Untersuchungen, die die tägliche Verabreichung von Meeresprodukten an offensichtlich gesunde Menschen beinhalteten, zeigten ähnliche Befunde wie jene, die für die Grönland-Eskimos berichtet wurden. Es besteht ein schwacher Blutungsdefekt (verlängerte Blutungszeit), und die Blutplättchen-Aggregation als Reaktion auf Kollagen oder ADP ist deutlich reduziert. (Goodnight, S.J., W.C. Harris und W.E. Connor. The Effects of Dietary Omega-3 Fatty Acids on Platelet Composition and Function in Man: A Prospective, Controlled Study. Blood 58(5): 880-885, 1981; Thorngren, M. und A. Gustafson. Effects of 11-week Increase in Dietary Eicosapentaenoic Acid on Bleeding Time, Lipids, and Platelet Aggregation. Lancet: 1190-1193, 28. Nov. 1981). Bei nichtmenschlichen Primaten mit fortgeschrittener Atherosklerose und spürbar verkürzten Blutplättchen-Überlebenszeiten führte das Anbieten einer EPA-haltigen Nahrung zu einer Normalisierung der Blutplättchen-Überlebenszeiten. (Ward, M.V. und T.B. Clarkson. The Effect of a Menhaden Oil Containing Diet on Hemostatic and Lipid Parameters of Nonhuman Primates with Ahterosclerosis. Atherosclerosis (im Druck)).
• Bei den meisten Subjekten und Patienten, die solche Nahrung konsumieren, sind das Gesamtserumcholesterin, low-density- Lipoproteincholesterin und die Triglyceride merklich erniedrigt (Mortensen, J.Z., E.B. Schmidt, A.H. Nielsen und J. Dyerberg. The Effect of N-6 and N-3 Polyunsaturated Fatty Acids on Hemostasis, Blood Lipids and Blood Pressure. Thromb Haemostas 50(2): 534-546, Stuttgart, 1983; Phillipson, B.E., D.W. Rothrock, W.E. Connor, W.C. Harris und D.R. Illingworth. Reduction of Plasma Lipids, Lipoproteins, and Apoproteins by Dietary Fish Oils in Patients with Hypertriglyceridemia. H Engl J Med 312(19): 1210-1216, 1985). Bei einigen Personen können die Konzentrationen an high-density-Lipoprotein (HDL)- Cholesterin erhöht sein. (Sanders, T.A. B. und M.C. Hochland. A Comparison of the Influence on Plasma Lipids and Platelet Function of Supplements of Omega-3 and Omega-6 Polyunsaturated Fatty Acids. Brit J Nutr 50: 521-529, 1983). Man nahm an, daß dieses Veränderungsmuster ein weniger atherogenes sei.
• Untersuchungen mit Tieren haben gezeigt, daß jene, die EPA- haltige Nahrungsmittel fressen, im Gegensatz zu jenen, die handelsübliches Futter erhalten, bedeutend niedrigere Infarktzahlen aufweisen, wenn ihre koronare Ader oder die Halsschlagader abgebunden werden. (Culp, B.R., W.E.M. Lands, B.R. Lucchesi, B. Pitt und J. Romson. The Effect of Dietary Supplementation of Fish Oil on Experimental Myocardial Infarction. Prostaglandins 20(6): 1021-1031, 1980; Black, K.L., B. Culp, D. Madison, O.S. Randall und W.E.M. Lands. The Protective effects of dietary fish oil on focal cerebral infarction. Prostaglandins & Med 3: 257-268. 1979). Es wird angenommen, daß dieser Unterschied durch einen reduzierten Sauerstoffbedarf auf der Seite des angegriffenen Gewebes verursacht wird. Dies würde die Ergebnisse von Untersuchungen mit nicht-menschlichen Primaten untermauern, bei denen eine Nahrung, die EPA enthielt, eine geringe Wirkung auf den Ausbruch und das Ausmaß von myokardialer Ischämie nach isoproterenolen Stresstests hatte. (Ward, M.W. Unpublished finding, Bowman Gray School of Medicine, Winston-Salem, NC). Bei Untersuchungen mit menschlichen Personen, die Meeresprodukte aßen, fiel sowohl der Blutdruck als auch die Blutdruck-Reaktion auf Norepinephrin spürbar (Lorenz, R., U. Spengler, S. Fischer, J. Duhm und P.C. Weber. Platelet Function, Thromboxane Formation and Blood Pressure Control During Supplementation of the Western Diet with Cod Liver Oil. Circulation 67(3): 504-511, 1983)
• Eine Änderung in der Fettsäure-Zusammensetzung von Blutzellmembranen und Serum kann einige der vorgenannten physiologischen Beobachtungen erklären. Mit der Aufnahme einer Seetiernahrung steigen die omega-3-Fettsäuren auf Kosten der omega- 6-Fettsäuren spürbar an.
• Es können auch andere vorteilhafte Wirkungen durch Fischprodukte auftreten. Bestimmten Mäusen, die in frühem Alter an einer Autoimmun-Krankheit sterben, wurde Prostaglandin E&sub1; (PGE&sub1;) oder Menhadenöl-Nahrung gegeben. Sie hatten daraufhin eine deutlich längere Lebenszeit, und die immunbedingte Glomerulonephritis verschwand praktisch. (Kelley, V.E., A. Winkelstein, S. Isui und F.J. Dixon. Prostaglandin E&sub1; Inhibits T-Cell Proliferation and Renal Disease in MRL/1 Mice. Clin Immunology & Immunopathology 21: 190-203, 1981; Prickett, J.D., D.R. Robinson und A.D. Steinberg. Dietary Enrichment with the Polyunsaturated Fatty Acid Eicosapentaeoic Acid Prevents Proteinuria and Prolongs Survival in NZB X NZW F&sub1; Mice. J Clin Invest 68: 556-559, 1981). Es wurde auch gefunden, daß Fischöl in einem "Seemodell" von Anyloidosis vorteilhafte Wirkungen hat. (Hayes, K.D., E. Cathcart, C.A. Leslie und S.N. Meydani. Dietary Fish Oil Alters Prostaglandin Metabolism to Decrease Platelet Aggregation in Monkeys and Anyloidosis in Mice. Proc of Conf on Omega-3 Fatty Acids. Reading, England: Reading University, 131-132, 16.-18. Juli 1984).
• Die vorteilhaften Wirkungen von Fischölen bei Entzündungskrankheiten rühren wenigstens zum Teil von der Wechselwirkung von EPA und Arachidonsäure mit dem Enzym Lipoxygenase in Entzündungszellen (Neutrophile und Monocyten). In Gegenwart von EPA produzieren diese Zellen weniger Leukotrien B&sub4; (eine Hauptkomponente der Entzündungsreaktion) und geringe Mengen an Leukotrien B&sub5;. (Lee, T.H., R.L. Hoover, J.D. Williams, et al. Effect of Dietary Enrichment with Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids on in vitro Neutrophil and Monocyte Leukotriene Generation and Neutrophil Function. N Engl J Med 312(19): 1217-1224, 1985). LTB&sub5; ist bei der Verursachung von Aggregation, der Chemokinese und der Degranulierung von menschlichen Neutrophilen in vitro mindestens 30-mal weniger wirksam als LTB&sub4;. Die Wirksamkeit von LTB&sub5; bei der Potenzierung der Bradykinin-induzierten Plasma-Exsudation, welche wahrscheinlich seiner leukostatischen Aktivität zuzuschreiben ist, ist mindestens 10-mal niedriger als jene von LTB&sub4;. (Terano, T., J.A. Salmon und S. Moncada. Biosynthesis and Biological Activity of Leukotriene B&sub5;. Prostaglandins 27(2): 217-232, 1984).
• Die GB-A-2 139 889 offenbart eine Emulsion zur intravenösen Verwendung, die eine Fettsäure mit 20-22 Kohlenstoffatomen oder einen Ester der Fettsäure, ein pflanzliches Öl, einen Emulgator und Wasser enthält. Der Fettsäuregehalt ist hoch.
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lipidemulsion zur intravenösen Therapie und Behandlung von thrombotischen Erkrankungen bereitzustellen. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Emulsion bereitzustellen, welche die Bildung bestimmter Prostaglandine hemmt. Es ist außerdem Aufgabe der vorliegenden Erfindung, solche Emulsionen bereitzustellen, in denen die Konzentrationen der freien Fettsäuren unter den toxischen Werten liegen.
• Weitere Aufgaben zeigen sich im folgenden Text.
• Wir haben gefunden, daß Lipidemulsionen aus Seetierölen, die hohe Konzentrationen an Omega-3-Fettsäureestern und niedrige Konzentrationen an freien Fettsäuren aufweisen, therapeutisch sind, wenn sie zur Behandlung thrombotischer Erkrankungen intravenös verabreicht werden.
• Insbesondere wird eine Lipidemulsion zur parenteralen Anwendung bereitgestellt, die einen Emulgator, Wasser und ein Seetieröl, welches einen omega-3-Fettsäureester aufweist, enthält, wobei die Konzentration an freier Fettsäure in der Emulsion unter 5 meq/l liegt. Vorzugsweise liegt die Konzentration an Seetieröl in der Emulsion zwischen 5 und 50% (Gewicht/Volumen).
• Speziell besteht Seetieröl, das omega-3-Fettsäureester enthält, überwiegend aus Säuren mit jeweils 12-16 Kohlenstoffatomen, beispielsweise aus Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA), die typischerweise als Mischung vorliegen; wenn auch reine Sorten eingesetzt werden können. Vorzugsweise liegt der Ester der EPA im Seetieröl in einer Konzentration von 10 bis 100 Gew.% vor.
• Typische Ester von EPA, DHA oder anderen ungesättigten Säuren mit 12-26 Kohlenstoffatomen sind die Glycerinester von natürlich vorkommenden Fetten.
• Der Emulgator kann irgendein physiologisch geeigneter Emulgator sein, wobei dieser typischerweise aus der Gruppe, die aus Eigelbphosphatid, Sojaphosphatid, gereinigtem Eigelblecithin, gereinigtem Sojalecithin und anderen gereinigten Phospholipiden besteht, ausgewählt ist. Die Emulgatorkonzentration kann typischerweise im Bereich von 0,2 bis 1,5% (z. B. 1,2%), und vorzugsweise von 0,3 bis 0,8% (z. B. 0,4% oder 0,6%) liegen, um so eine optimale schnelle Bioverfügbarkeit von EPA und DHA zu schaffen.
• Der Ausdruck "omega-3-Fettsäureester" gibt an, daß die in den Ester eingebundene einzelne Fettsäure eine Doppelbindung in der dritten Position vom Methylende der Fettsäure her aufweist. Gleichzeitig beinhaltet der Ausdruck "omega-6", daß die erste Doppelbindung im Molekül der betreffenden Fettsäure in der sechsten Position vom Methylende her steht.
• Vorzugsweise sind die Lipidemulsionen dieser Erfindung frei von pflanzlichen Ölen und daraus abgeleiteten Säuren.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
• Alle Prozentangaben in dieser Anmeldung beziehen sich, wenn nicht anders angegeben, auf Gewicht/Volumen.
• Die intravenösen Lipidemulsionen der vorliegenden Erfindung enthalten Seetieröl, einen Emulgator und Wasser.
• Die hier verwendeten Seetieröle sind vorzugsweise von hoher Reinheit. Diese Öle haben hinsichtlich freier Fettsäuren eine hohe Konzentration an Fettsäureestern. Beispiele für derartige Öle umfassen:
• Menhadenöl
• Lachsöl
• Sardinenöl
• und andere Fischöle von Kaltwasser-Ozeanfisch.
• Die in der Emulsion verwendete Menge an Öl wird von der Dosierung, dem Prozentgehalt an Fettsäureestern im Öl und der Gesamtlipidkonzentration der Emulsion abhängen. Die therapeutischen Dosierungen werden vom Körpergewicht und der Infusionsdauer abhängen. Der Gehalt des Öls an omega-3-Fettsäureestern wird auch in Abhängigkeit von der Ölquelle variieren. Die Konzentrationen werden gleich oder größer als 10%, und vorzugsweise mindestens 30% sein. Die Konzentration an freien Fettsäuren in der gesamten Lipidemulsion soll unter 5 meq/l liegen. Die Konzentration des Seetieröls in der Emulsion wird zwischen 5 und 50% variieren. Bevorzugte Konzentrationen liegen zwischen 10 und 20%; die Emulgator-Konzentrationen werden sich entsprechend ändern.
• Die in dieser Erfindung verwendbaren Emulgatoren schließen Eigelbphosphatid, Sojabohnenphosphatid, Eigelblecithin, Sojabohnenlecithin und andere gereinigte Phospholipide ein. Die Konzentrationen der Emulgatoren können im Bereich von 0,1 bis 6% liegen. Für jede zusätzliche Steigerung der Ölkonzentration um 10% wird die Emulgatorkonzentration um annähernd 0,4 bis 1,2% steigen. Bevorzugte Konzentrationen sind etwa 0,4 bis 1,2%, wenn das Volumen an Öl zwischen 10 und 20% beträgt.
• Außerdem können verschiedene osmotische Agenzien der Emulsion zugesetzt werden. Beispiele für osmotische Agenzien sind Glycerin, Glucose, Sucrose, Sorbit, Protein und saure Natriumphosphate. Die Osmolarität dieser Lösung liegt vorzugsweise im Bereich von 280 bis 300 Milliosmol. Der Rest der Emulsion umfaßt vorwiegend Wasser und fakultativ andere Zusatzstoffe.
• Die Lipidteilchen in der Emulsion werden einen mittleren Durchmesser von weniger als 0,75 um und vorzugsweise von weniger als 0,5 um haben. Die Emulsionen sollen steril sein und normalerweise in Glas- oder Plastikbehältern verpackt sein. Sie können mit bekannten Verfahren hergestellt werden, siehe z. B. US-A 3 169 094 und EP-A 0 071 995. Die hier genannten Emulsionen werden in hermetisch verschlossene Behälter für Lang- und Kurzzeitlagerung verpackt und gelagert.
BEISPIEL I
• In einem geeigneten Gefäß werden 1,0 bis 2,0 kg Seetieröl, das 15-30% Glycerinether der Eikosanpentaensäure (EPA) und 15-25% Glycerinether der Docosanhexaensäure (DHA) enthält, 120 g gereinigte Ei-Phospholipide, 225 g Glycerin, USP (als osmotisches Agens) und Wasser zur UFP-Injektion gemischt, um eine Emulsion mit einer Konzentration von 2,25% Glycerin und 10-20% Seetieröl herzustellen. Diese Emulsion wird dann wiederholt bei hohem Druck homogenisiert, um eine Emulsion herzustellen, die einen durchschnittlichen Teilchendurchmesser von weniger als 0,75 um aufweist. Während des Verfahrens wird der pH der Emulsion mit Natriumhydroxid auf einen physiologischen Bereich eingestellt. Das Endvolumen wird, wenn notwendig, mit Wasser zur Injektion, USP auf 10 Liter eingestellt, und die Emulsion wird in Glasbehälter filtriert und durch ein übliches Verfahren hitzesterilisiert.
BEISPIEL 11
• Eine 10%ige Lipidemulsion des Typs von Beispiel I wurde über eine Schädelvene intravenös jedem von 6 Hunden kontinuierlich über einen Zeitraum von 8 Stunden mit einer Rate von 40 mg EPA/kg/h (2,5 ml/kg/h) verabreicht. Jeder dieser 6 Hunde erhielt 8 Stunden lang Infusionen von Liposyn® 10%ige Safloröl-Lipidemulsion (Abbott Laboratories, North Chicago) und physiologischer Salzlösung (Travenol) in Volumen, die jenen der in Beispiel I verabreichten Lipidemulsion (2,5 ml/kg/h) äquivalent waren. Es bestand eine Auswaschperiode von 21 Tagen zwischen jeder Infusion bei demselben Hund. Die Reihenfolge der Behandlungen war randomisiert.
• Die Lipidemulsion nach Beispiel I enthielt 10 g Seetieröl pro 100 ml Emulsion und 16,42 mg EPA pro ml Emulsion. Vom Zeitpunkt der Herstellung bis zum Zeitpunkt der Infusion wurde die Lipidemulsion nach Beispiel I bei annähernd 4ºC gelagert. Während der Infusion stand die Emulsion bei Raumtemperatur.
• Von jedem Hund wurden Blutproben zu den folgenden Zeiten entnommen und mit Citrat versetzt: vor der Infusion und 2, 4, 6, 8, 10, 24 und 48 Stunden nach Beginn der Infusion. Mit diesen Blutproben wurden Versuche durchgeführt, wie die Aggregation der gesamten Blutkörperchen auf Adenin-5-Diphosphat (ADP) und Kollagen, Bestimmung der Prothrombin-Zeit und der aktivierten Partial-Thromboplastin-Zeit. In den oben aufgeführten Zeitabständen wurde außerdem eine Zählung der gesamten Blutplättchen vorgenommen, wobei das gesamte gesammelte Blut in EDTA verwendet wurde.
• Nach Verabreichung der Lipidemulsion von Beispiel I waren die durch 8 uM Adenin-5-Diphosphat (ADP) angegriffenen Hunde- Blutplättchen zu 80%, 29,8% und 21% 8, 24 und 48 Stunden nach Beginn der Infusion im Vergleich zu den Reaktionen vor der Infusion gehemmt. Wenn dieselben Blutplättchen mit 2 ug/ml säurelöslichem Kollagen angegriffen wurden, waren sie zu 72,9%, 25,8% bzw. 20% nach 8, 24 und 48 Stunden nach Beginn der Infusion im Vergleich zu Reaktionen vor der Infusion gehemmt. Nach der Verabreichung von Liposyn® waren die Reaktionen der Hunde-Blutplättchen sowohl auf ADP wie auf Kollagen 24 und 48 Stunden nach Beginn der Infusion auf den Werten oder über den (hyperaktiven) Werten vor der Infusion. Die Anzahl der Blutplättchen blieb durch die Infusion der Lipidemulsion nach Beispiel I, von Liposyn® oder Salzlösung unverändert.
• Bei diesen Hunde-Untersuchungen wurde ein Nagelhaut-Blutungszeit-Test angewendet. Dies ist eine "offenes Bluten"-Einschätzung der hämotatischen Fähigkeit, wobei ein Zehennagel in Art abgetrennt wird, die ausreicht, die vaskuläre Blutversorgung zu jenem Nagel durchzutrennen. Der Test mißt die Zeitspanne, die vergeht, bis das Bluten aufhört. Diese Tests wurden bei jedem Hund vor der Infusion und 8 und 24 Stunden nach Beginn der Infusion durchgeführt. Die Nagelhautblutungszeiten von Hunden, die die Lipidemulsion von Beispiel I erhielten, waren auf 158% und 152% nach 8 bzw. 24 Stunden im Vergleich zu den Werten vor der Infusion gestiegen. Diese Steigerungen standen in Übereinstimmung mit der Hemmung der Blutplättchenfunktion. Hunde, die Liposyn® erhielten, zeigten bei Zeitspannen von 8 und 24 Stunden eine Verminderung der Blutungszeiten um 14% bzw. 22% gegenüber den Werten vor der Infusion. Diese Verminderung stimmte mit den Reaktionen der Blutplättchen-Aggregation bei den gleichen Zeitabschnitten überein.
• Blutgerinnungstests zeigten bedeutende Verlängerungen sowohl der Prothrombin-Zeiten als auch der Zeiten für aktiviertes Partial-Thromboplastin bei Blutproben, die von Hunden stammten, die die Lipidemulsion gemäß Beispiel I erhalten hatten. Diese Veränderungen wurden bei der Infusion von Salzlösung oder Liposyn® beobachtet.
BEISPIEL III
• Eine 10%ige Lipidemulsion, die in Beispiel I hergestellt worden war, wurde über eine Wadenvene intravenös jedem von 6 afrikanischen Green Monkeys über einen Zeitraum von 6 Stunden kontinuierlich bei einer Rate von 125 mg EPA/kg/h (5 ml/kg/h) verabreicht. Jeder dieser 6 Affen erhielt in gleicher Weise 6 Stunden lang Infusionen einer 10%igen Lipidemulsion, die Sojabohnenöl (TRAVAMULSION®, Travenol Laboratories, Inc.) in Volumina, die den zur EPA-Lipidemulsion (5 ml/kg/h) verabreichten äquivalent waren. Zwischen jeder Infusion bei dem gleichen Affen verstrich eine "Ausspül"-Periode von 21 Tagen.
• Die Lipidemulsion nach Beispiel I enthielt 10 g Seetieröl pro 100 ml Emulsion und 25 mg EPA/ml Emulsion. Vom Zeitpunkt der Herstellung bis zum Zeitpunkt der Infusion wurde die Lipidemulsion nach Beispiel I bei annähernd 4ºC gelagert. Während der Infusion stand die Emulsion bei Raumtemperatur.
• Von jedem Affen wurden Blutproben vor der Infusion und 6, 12 und 24 Stunden nach Beginn der Infusion gezogen und mit Citrat versetzt. Diese Proben wurden verwendet, um die Aggregation der gesamten Blutplättchen auf säurelösliches Kollagen sowie die Freisetzung von Thromboxan B&sub2; durch Blutplättchen nach der Blutplättchenaggregation auf Kollagen zu messen. Es wurde auch eine Zählung der gesamten Blutplättchen nach den angegebenen Zeitabständen gemessen, wobei das gesamte gesammelte Blut in EDTA verwendet wurde.
• Die Blutplättchenzahl blieb bei beiden Behandlungen unverändert. Die Lipidemulsion gemäß Beispiel I und die TRAVAMUL- SION®-Lipidemulsion waren in ihrer Wirkung 6 Stunden nach Beginn der Infusion vergleichbar, wenn die Reaktionen der Blutplättchenaggregation und die Werte für die Freisetzung von Thromboxan B2 verglichen wurden. Die EPA-Lipidemulsion war bedeutend wirksamer als TRAVAMULSION®-Lipidemulsion hinsichtlich der Verminderung der Blutplättchen-Funktion 12 und 24 Stunden nach Beginn der Infusion. Nachfolgend ist eine Zusammenfassung dieser Ergebnisse angegeben: Prozentuale Blutplättchen-Funktion bei afrikanischen "Green Monkeys" nach intravenöser Lipidemulsion bezogen auf den Zustand vor der Infusion EPA-Lipidemulsion TRAVAMULSION Kollagen Std. nach Beginn der Infusion Blutplättchen-Aggregation Thromboxan-Freisetzung

Claims (13)

1. Lipidemulsion zur parenteralen Verwendung umfassend einen Emulgator, Wasser und Seetieröl, das mindestens einen Omega-3-Fettsäureester enthält, wobei die Konzentration von freier Fettsäure in der Emulsion unter 5 meq/l ist.

2. Emulsion nach Anspruch 1, worin die Konzentration an Seetieröl 5% bis 50% (Gewicht/Volumen) beträgt.

3. Emulsion nach Anspruch 2, worin die Konzentration an Estern der Eikosanpentaensäure in dem Seetieröl gleich oder größer als 10% ist.

4. Emulsion nach Anspruch 1, worin der Emulgator aus Eidotterphosphatid, Sojaphosphatid, reinem Eidotterlecithin, reinem Sojalecithin und anderen reinen Phospholipiden ausgewählt ist.

5. Emulsion nach Anspruch 1, worin die Emulgator-Konzentration 0,2 bis 1,5% (Gewicht/Volumen) ist.

6. Emulsion nach Anspruch 1, die außerdem ein osmotisches Agens enthält.

7. Emulsion nach Anspruch 5, worin das osmotische Agens aus Glycerin, Glucose und Saccharose, Sorbit, physiologisch akzeptablem Natriumphosphat ausgewählt ist.

8. Emulsion nach Anspruch 1, in welcher im wesentlichen alle vorliegenden Lipidpartikel einen Durchmesser von weniger als 0,5 Mikron haben.

9. Lipidemulsion zur parenteralen Verwendung umfassend 0,2 bis 1,5 %, (Gewicht/Volumen) eines Emulgators, der aus Eidotterphosphatid, Sojaphosphatid, reinem Eidotterlecithin und reinem Sojalecithin ausgewählt ist, 5-50% eines Seetieröls, das mindestens 30% Omega-3-Fettsäureester von Glycerin enthält, und Wasser, wobei im wesentlichen alle Lipidpartikel in der Emulsion einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von weniger als 0,75 Mikron haben und die Konzentration an freien Säuren in der Emulsion unter 5 meq/l liegt.

10. Emulsion nach Anspruch 2 oder Anspruch 9, worin das Seetieröl mindestens 30 Gew.% einer Kombination aus Estern von Eikosanpentaensäure und Docosanhexaensäure enthält.

11. Lipidemulsion nach Anspruch 10, in welcher die Konzentration des vorliegenden Seetieröls 10 bis 20% (Gewicht/Volumen) ist.

12. Lipidemulsion nach Anspruch 10, in welcher ein osmotisches Agens vorliegt, das aus Glycerin, Glucose, Saccharose, Sorbit, physiologisch akzeptablen Proteinen und Natriumhydrogenphosphat ausgewählt ist.

13. Emulsion nach Anspruch 1 oder Anspruch 12, die eine Osmolarität von 280 bis 300 Milliosmol hat.