DE60205913T2

DE60205913T2 - Ophthalmische zubereitung mit n-acetylcystein zur behandlung trockener augen

Info

Publication number: DE60205913T2
Application number: DE60205913T
Authority: DE
Inventors: Enrico Boldrini; Fabrizio Marco SAETTONE; Patrizia Chetoni; Susi Burgalassi; Boris Giannaccini
Original assignee: Farmigea SpA
Current assignee: Farmigea SpA
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2022-07-23
Also published as: CN100362989C; WO2003011249A3; MXPA03011613A; EP1408929A2; DE60205913D1; CA2454918A1; WO2003011249A2; ES2247372T3; US7321000B2; AU2002329042A1; KR20040014657A; CN1535138A; US20040248847A1; ITRM20010438A0; ITRM20010438A1; EP1408929B1; ATE303132T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine ophthalmische Zusammensetzung, enthaltend N-Acetylcystein, zur Behandlung des Syndroms trockener Augen. Spezieller betrifft die Erfindung Zusammensetzungen, die N-Acetylcystein als aktiven Bestandteil enthalten, welche für die topische Verabreichung in Augentropfen geeignet sind, da sie aufgrund der Anwesenheit eines neutralisierenden Agens für N-Acetylcystein, welches keine nachteiligen Auswirkungen auf die Osmolarität der Zusammensetzung hat, mit der Tränenflüssigkeit isoton sind.
Wie bekannt, ist der präokulare Tränenfilm eine organisierte Flüssigkeitsstruktur, welche die Bindehaut und die exponierte Oberfläche des Augapfels bedeckt. Unter normalen Bedingungen erscheint der Tränenfilm als komplexe dreischichtige Struktur, bestehend aus:

• einer inneren mukösen Schicht, zusammengesetzt aus einer Glycoprotein-Mischung (Mucin), welche von spezialisierten Zellen (Becherzellen), die im Bindehaut-Epithel vorliegen, hergestellt wird – diese Schicht haftet an dem Hornhaut-Bindehaut-Epithel und bildet eine hydrophile Oberfläche;
• einer reichlich vorhandenen wässerigen Zwischenschicht, welche die oben genannte hydrophile Oberfläche überlagert, reich an Sauerstoff ist und im Wesentlichen aus Wasser, Elektrolyten, Proteinen, Enzymen und Mucin zusammengesetzt, welches eine trophische, Schutz-, Träger- und optische Funktion hat;
• einer dünnen äußeren Lipidschicht, welche hauptsächlich zur Regulierung der Verdampfungsrate von Wasser aus dem Tränenfilm dient.

Die vorgenannte dreischichtige Struktur stellt eine komplexe physiologische Struktur dar, deren Hauptfunktionen diejenigen des Schutzes der Augenoberfläche, Aufrechterhaltung der Hydratation, Schmierung und Sauberkeit der Hornhautoberfläche und der Beitrag zur Bereitstellung einer angemessenen Sehkraft sind. Das perfekte Gleichgewicht und die kontinuierliche Erneuerung dieses physiologischen Systems sind eine erforderliche Voraussetzung, damit es in der Lage ist, seine Funktionen zu erfüllen. Damit dies geschehen kann, muss es zunächst eine konstante, jedoch nicht übermäßige Wasserverdampfung aus der Tränenflüssigkeit geben, sodass sie die Osmolarität um einen physiologischen Wert von 300 mOsm/kg hält, und der Tränenfilm muss kontinuierlich auf der Hornhautoberfläche durch Blinzeln neu verteilt werden.
Verschiedene pathologische oder anomale Zustände des Auges treten durch eine Ungleichmäßigkeit oder Veränderungen des Tränenfilms auf, beispielsweise als Folge einer unzureichenden Zwinkerrate, längeren Anwendung von Kontaktlinsen, der Anwendung bestimmter systemischer pharmazeutischer Arzneiwirkstoffe oder seniler Hyposekretion. In diesem Kontext soll der Begriff "Syndrom trockener Augen" eine Gruppe pathologischer Manifestationen des Augenbereichs bedeuten, welche gekennzeichnet sind durch die Verringerung und/oder veränderte Zusammensetzung des Tränenfilms, während die charakteristischen Veränderungen der Hornhautoberfläche, welche auf diese Weise hervorgerufen werden, angemessener mit dem Begriff "Keratokonjunktivitis sicca" bezeichnet werden. Wie möglicherweise selbstverständlich, ist das trockene Auge eine klinische Störung, welche bezüglich ihrer Häufigkeit schwierig zu definieren ist, da sie aufgrund ihrer oft allgemeinen und unspezifischen Symptome und Objektivität nicht immer erkannt wird (M.A. Lemp, Recent Developments in dry eye management, Ophthalmology 10, 1299-304 (1987); M.A. Lemp, Dry eye syndro mes: treatment and clinical trials. Adv. Exp. Med. Biol., 350, 553-9 (1994); M.A. Lemp, Epidemiology and classification of dry eye, Adv. Exp. Med. Biol., 438, 791–803 (1998)). Ein Patient mit dem Syndrom der trockenen Augen zeigt Störungen wie Bindehautrötung, Schwierigkeiten beim Öffnen der Augenlider beim Erwachen, eine brennende, prickelnde und sandige Empfindung, ein Gefühl eines Fremdkörpers und auch Photophobie. Mögliche Komplikationen reichen von Keratopathie mit Oberflächendisepithelisierung bis zu infektiöser Keratitis und sogar schweren infektiösen degenerativen Pathologien der Hornhaut.
Vom diagnostischen Standpunkt aus kann neben einer Beurteilung seiner eigenen Art von Symptomen das Syndrom der trockenen Augen durch etablierte Prozeduren identifiziert und überprüft werden, von denen die üblichsten die Messung der Tränenproduktion (der Schirmer-Test), Tränenfilm-Zusammenbruchzeit („break up time"; BUT) nach Zwinkern und eine Beurteilung der Augenoberflächenfärbung unter Verwendung von Bengalrosa oder Fluoreszein sind. Darüber hinaus kann der Wert der Tränenosmolarität als objektiver Parameter des untersuchten pathologischen Zustands genommen werden, da demonstriert wurde, dass bei pathologischen Zuständen dieser Wert im Mittel um 30–40 mOsm/kg zunimmt.
Mögliche ätiologische Faktoren gibt es viele. Es ist manchmal selbst mit aufwendigen Untersuchungen und anspruchsvoller Ausrüstung nicht möglich, die Ursache dieses Syndroms zu erkennen. In diesem Fall spricht man von einer "essentiellen Form", welche ausschließlich als Symptom behandelbar ist. In Anbetracht der Tatsache, dass Tränenfilmveränderungen unterschiedliche pathologische Interpretationen und therapeutische Ansätze mit sich bringen können, je nach der Art der Tränenkomponente, welche verändert gefunden wird, besteht ein we sentlicher Schritt in der Ermittlung, ob sich die Anomalie inder Lipidoberflächenkomponente, in der wässerigen Schicht oder in der inneren Mucinschicht befindet (M. Miglior, P. Troiano, Lacrimal film pathologies: classification and rationale of the therapy, in Symposium on the Lacrimal System, Toronto, 25. Juni 1994, herausgegeben von J. Hurwitz et al., Kugler & Ghedini Publ., (1995)), um dann die treffenderen Schlussfolgerungen unter einem therapeutischen Gesichtspunkt zu ziehen.
Die Veränderung der äußeren Lipidkomponente, welche an sich kein sehr häufiger Fall ist, ist gewöhnlich auf eine Blepharitis zurückzuführen und muss als solche behandelt werden. In dem häufigeren Fall, dass die wässerige Zwischenschicht verändert ist, besteht diese Veränderung immer aus einer quantitativen Verringerung dieser Komponente, in Verbindung mit einer übermäßigen Verdampfung, welches zu der vorgenannten Erhöhung der Osmolarität der Tränen führt. In diesem Fall sind spezielle Zusammensetzungen in Augentropfen indiziert, bekannt als "künstliche Tränen", in Formulierungen, die reich an Wasser sind und wenig oder keine mukomimetischen Agenzien enthalten, möglicherweise assoziiert mit Hornhautkontaktlinsen niedriger Hydratation.
Wenn die Veränderung in der inneren Mucinschicht vorliegt, ist der Fall besonders schwierig. Es ist bekannt, dass die Integrität der Mucinschicht eine der essentiellen Faktoren bei der Aufrechterhaltung der Tränenfilmstabilität ist, da das Mucin die Benetzbarkeit der Hornhautoberfläche verbessert, dem wässerigen Film die kontinuierliche und homogene Haftung an der exponierten Oberfläche erlaubt, die Stabilität gewährleistet und die Viskosität der fluiden Phase erhöht, was einen zu schnellen Fluss aus dem Bindehautsack verhindert.
Bezüglich der Veränderungen der Mucinschicht wurde berichtet (M. Miglior et al., loc. cit.), dass sie entweder mit einem Mucus-Defizit oder einem Überschuss auftreten können. Wenn Mucin fehlt oder nicht ausreichend vorhanden ist, wird die Hornhaut unbenetzbar und aufgrund des Ungleichgewichts zwischen den anwesenden Elektrolyten und Glycoproteinen wird der Tränenfilm instabil und kann zusammenbrechen, wodurch trockene Bereiche erzeugt werden. Im zweiten Fall koaguliert ein Überschuss an Mucin zu Fäden, welche immer noch die Benetzbarkeit der Augenoberfläche behindern, und führt zur Bildung trockener Bereiche und zu einer Schädigung des Hornhautepithels. In dieser Situation ist es ebenfalls möglich, auf einer topischen Augenebene zu intervenieren, indem geeignet formulierte "künstliche Tränen" verwendet werden, denen geeignete Integratoren der Mucinkomponente und Mukomimetika (nämlich verschiedene Cellulosederivate, Polyvinylderivate wie Polyvinylpyrrolidon und Polyvinylalkohol, verschiedene Polysaccharide und deren Derivate, wie z.B. Dextran, Hyaluronsäure, Chondroitinsulfat etc.) zugesetzt wurden, oder, im Fall eines Überschusses der Mucinkomponente, mukolytische Agenzien wie N-Acetylcystein verwendet werden.
Spezieller wird für die Verringerung des Tränenmucus und die Fluidisierung hauptsächlich N-Acetylcystein für sowohl die topische als auch systemische Verabreichung verschrieben. Alternativ können andere Mukolytika, wie z.B. Carboxymethylcystein, Bromhexin und Ambroxol (die letzteren beiden auch mit einer nicht besser definierten sekretionsstimulierenden Wirkung), zur systemischen Verabreichung eingesetzt werden. Der erste der vorgenannten aktiven Bestandteile mit der folgenden Strukturformel
ist ein Derivat der natürlichen Aminosäure L-Cystein, welches sich klinisch von Nutzen als mukolytisches Agens bei akuten und chronischen bronchopulmonären Pathologien erweist und somit hauptsächlich für diese Störungen verschrieben wird, meistens unter Anwendung systemischer Verabreichung. Es wird angenommen, dass dieses Molekül seine Aktivität durch "Aufbrechen" der Disulfid(S-S)-Bindungen des Mucus ausübt und somit seine Viskosität reduziert. Im Auge können N-Acetylcystein-Lösungen die Mucusfäden auflösen und dadurch die Viskosität der Tränen verringern.
N-Acetylcystein (hier auch als N-AC bezeichnet) ist eine relativ starke Säure und kann als solche nicht direkt der Augenoberfläche appliziert werden, sondern nur, nachdem es in geeigneter Weise neutralisiert wurde. Beispielsweise hat eine 4 gew.-%ige wässerige N-AC-Lösung einen pH-Wert von 1,90 und bevor sie in Augentropfen eingesetzt werden kann, muss die Säureform neutralisiert werden, beispielsweise mit NaOH, um das entsprechende Natriumsalz zu ergeben und den pH-Wert in einen Bereich zu bringen, der vom menschlichen Auge physiologisch toleriert wird. Jedoch hat die notwendige Neutralisierung den Nachteil der Erhöhung der Osmolarität der resultierenden Lösung, welche von einem ursprünglichen Wert von 241 mOsm/kg auf Werte hochgeht, die einer hohen Hypertonie entsprechen. Diesbezüglich beschreibt das italienische Patent Nr. 1 151 755 (Bruschettini s.r.l.) eine Augentropfenzusammensetzung, enthaltend N-AC, bei welcher der aktive Bestand teil mit einem Dinatriumphosphatpuffer und einer ausreichenden Menge an Natriumhydrogencarbonat, um den pH-Wert der Lösung in den Bereich von 6,6–7,0 zu bringen, ergänzt ist. Obwohl dieses Dokument keine resultierenden Unannehmlichkeiten bezüglich der Verträglichkeit hervorhebt, wird Hypertonie als fundamentales Charakteristikum der vorgeschlagenen Formulierung angegeben.
Eine weitere Formulierung auf N-Acetylcystein-Basis für die topische ophthalmische Anwendung wird in EP-A-0 551 848 (Zambon Group S.p.A.) beschrieben, worin die N-AC-Lösung, vorzugsweise 4 Gew.-%, mit Polyvinylalkohol assoziiert ist, um ein Produkt mit verbesserter Aktivität zur Behandlung von Keratokonjunktivitis sicca zu erhalten. In diesem Fall berichtet das Dokument nicht über die Osmolaritätswerte, die von den vorgeschlagenen Formulierungen präsentiert werden, es ist jedoch aus den entsprechenden Zusammensetzungen klar, dass es sich um stark hypertone Formulierungen handelt.
Tatsächlich präsentieren gegenwärtig im Handel erhältliche Augentropfen auf N-AC-Basis viel höhere Osmolaritätswerte als der "physiologische" Wert von 300 mOsm/kg. Diese Werte sind > 1000 mOsm/kg für das Produkt, das unter der Marke Brunac^® vertrieben wird (Bruschettini s.r.l., enthaltend 5 % N-AC) und etwa 900 mOsm/kg für das Tirocular^®-Produkt (ACRAF S.p.A., enthaltend 4 % N-AC). Wie zuvor bezüglich der Bedeutung, eine übermäßige Tränenfilmhypertonie zu vermeiden, dargelegt, ist es ersichtlich, dass die vorgenannten Formulierungen reizend und potentiell schädigend für die Hornhautoberfläche sein können. Dies ist um so mehr der Fall, wenn in Betracht gezogen wird, dass die Tränenflüssigkeit vom Patienten mit dem Syndrom der trockenen Augen bereits hyperton ist und somit die relative Behandlung diese Zustände durch Verab reichung hypertoner Präparate nicht verschlimmern darf. Aus genau diesen Überlegungen heraus werden künstliche Tränen in isotonen oder vorzugsweise hypotonen Formulierungen hergestellt (F. J. Holly, D. W. Lamberts, Effect of nonisotonic solutions on tear film osmolality, Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 20, 236 (1981)).
Auch bei Berücksichtigung der Möglichkeit der Neutralisierung von Acetylcystein mit organischen Basen und nicht einer anorganischen NaOH-Base werden immer noch stark hypertone Lösungen erhalten, wie die folgenden Beispiele zeigen. Neutralisierung mit Natriumhydroxid

N-AC 5,00 g

Viskositätserhöhendes Polymer 1,00 g

NaOH 1,18 g

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml

pH = 7,00; Osmolarität = 644 mOsm/kg Neutralisierung mit L-Lysin

N-AC 5,00 g

L-Lysin 4,50 g

Natriumedetat 0,10 g

Viskositätserhöhendes Polymer 2,00 g

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml

pH = 7,00; Osmolarität = 620 mOsm/kg Neutralisierung mit L-Arginin

N-AC 5,00 g

L-Arginin 6,20 g

Natriumedetat 0,10 g

Viskositätserhöhendes Polymer 2,00 g

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml

pH = 7,00; Osmolarität = 656 mOsm/kg Neutralisierung mit L-Histidin

N-AC 4,00 g

L-Histidin 8,00 g

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml

pH = 6,50; Osmolarität = 409 mOsm/kg Neutralisierung mit L-Methylglucamin

N-AC 4,00 g

L-Methylglucamin 3,40 g

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml

pH = 7,30; Osmolarität = 490 mOsm/kg Neutralisierung mit L-Glycinnatriumcarbonat

N-AC 4,00 g

L-Glycinnatriumcarbonat 3,60 g

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml

pH = 7,20; Osmolarität = 1636 mOsm/kg Neutralisierung mit L-Glucamin

N-AC 4,00 g

L-Glucamin 4,80 g

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml

pH = 7,30; Osmolarität = 631 mOsm/kg
Die vorstehenden Beispiele zeigen, dass allgemein verwendete pharmazeutische Neutralisatoren zu beträchtlich hypertonen Formulierungen im Falle von 5,0 % oder 4,0 % N-Acetylcystein und sowohl in Anwesenheit als auch in Abwesenheit eines viskositätserhöhenden Polymers führen.
In Anbetracht des Vorstehenden besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung auf Acetylcystein-Basis für die topi sche ophtnalmische Anwendung, welche vorteilhafterweise in mukolytisch aktiven Präparaten für die Behandlung des Syndroms der trockenen Augen verwendet werden kann, ohne die Nachteile schlechter Verträglichkeit oder Toxizität für Augengewebe zu bieten, die normalerweise mit niedrigen pH-Werten und vor allem mit Osmolaritätswerten, die viel höher als die physiologischen sind, verbunden sind. Spezieller muss die ophthalmische Präparation – obwohl sie die mukolytischen Eigenschaften von Acetylcystein nutzt – chemisch annähernd neutral und gleichzeitig isoton oder vorzugsweise hypoton sein.
Diesbezüglich schlägt die vorliegende Erfindung die Neutralisierung des Acetylcysteins mit einem basischen Agens vor, welches, obwohl es positiv zur Gesamtleistung der Formulierung als künstlichen Tränen beiträgt, auch wenig zum Tonus beiträgt und es somit erlaubt, N-AC-Lösungen, welche isoton oder sogar hypoton mit der Tränenflüssigkeit sind, zu erhalten.
Im Rahmen der Untersuchungen, welche zu der vorliegenden Erfindung führten, wurde festgestellt, dass ein polykationisches Derivat von Dextran, Diethylaminoethyldextran (DEAE-Dextran), welches Diethylaminoethylgruppen in Verknüpfung mit den Glucosegruppierungen des Dextranskeletts über Etherbindungen, welche außerordentlich stabil gegenüber Säurehydrolyse sind, enthält, überraschend effektiv ist bei der Neutralisierung der Azidität von N-Acetylcystein durch Bildung des entsprechenden Salzes, ohne zum Tonus der resultierenden Lösung nennenswert beizutragen. Gleichzeitig beinhaltet die Formulierung, welche durch Neutralisierung von N-AC mit dem polykationischen Derivat von Dextran erhalten wird, bereits ein viskositätserhöhendes Polymer, dessen Anwesenheit, wie bereits festgestellt, bei sehr vielen Storungen, die mit dem Syndrom der trockenen Augen verbunden sind, vorteilhaft ist.
DEAE-Dextran, welches bereits bekannt ist und in der Medizin zur Behandlung von Hypercholesterinämie und als Antilipidämikum (US-Patente 3 627 872 und 4 160 826) allgemein verwendet wird, wird erhalten durch Umsetzung von 2-Chlorethyldiethylamin in alkalischer Lösung mit Dextran – einem Polysaccharid, dessen Strukturformel wie folgt dargestellt werden kann:
Als Ausgangspolysaccharid ist das Diethylaminoethyl-Derivat aufgebaut aus Glucopyranoseeinheiten, die hauptsächlich über 1→6-Bindungen verknüpft sind, während eine kleine Anzahl von 1→3-Bindungen (und im geringeren Ausmaß 1→2- und 1→4-Bindungen) für die Seitenkettenverzweigung verantwortlich sind. Das mittlere Molekulargewicht beträgt etwa 500 000 und der Stickstoffgehalt etwa 3,2 %, welches einer Kationengruppe für jeweils drei Glucoseeinheiten entspricht. Ähnlich wie Dextransulfat ist DEAE-Dextran ein Polyelektrolyt und dessen Eigenschaften unterscheiden sich beträchtlich von dem Ausgangspolymer Dextran.
Nachdem es ein polykationisches Produkt ist, ist DEAE-Dextran normalerweise im Handel in der Salzform des entsprechenden Chlorids oder Sulfats erhältlich. Die Form der freien Base, erforderlich als Ausgangsreagenz zur Neutralisierung von N-Acetylcystein wie gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, kann beispielsweise aus DEAE-Dextran-Chlorid (oder Sulfat) durch Behandlung mit Ionenaustauscherharzen nach dem folgenden Verfahren hergestellt werden.
Ein Ionenaustauscherharz (DOWEX 1 × 8, 30 ml) wird in eine Säule gepackt und mit 0,1 N NaOH behandelt, um es zu hydratisieren und aktivieren. Anschließend wird 1 N NaOH durch das Harz geleitet. Das Harz wird dann ausgiebig in Wasser gewaschen, um das überschüssige NaOH zu eliminieren, und eine 5 %ige DEAE-Dextran-HCl-Lösung wird in die Säule eingeführt. Die Lösung in der Säule, enthaltend basisches DEAE-Dextran, wird durch Verdampfung unter verminderten Druck konzentriert und dann getrocknet.
Zur Bestimmung der Neutralisierungskapazität für N-Acetylcystein, mit dem es zu formulieren ist, wird das Produkt in Form einer freien Base, wie erforderlichenfalls aus dem obigen Vorgang erhalten, mit 0,1 N HCl titriert. Dieser Vorgang, welcher eine präventive Bestimmung der Anzahl chemischer Äquivalente ermöglicht, die in der Masseeinheit des Neutralisierungsmittels enthalten sind, kann beispielsweise durchgeführt werden durch eine "Rücktitration", wobei zu einer bestimmten Menge von basischem DEAE-Dextran, welches in destilliertem Wasser gelöst ist, zuerst ein Überschuss an starker Säure (HCl) zugegeben wird und dann der Überschuss an starker Säure mit einer starken Base (NaOH) titriert wird. Die pH-Werte, potentiometrisch gemessen, welche mit diesem Vorgang erhalten werden, sind in einem der beigefügten Dia gramme angegeben Als Beispiel und unter Bezugnahme auf bestimmte spezielle Ausführungsformen der Erfindung zeigt
1 eine Titrationskurve des basischen DEAE-Dextrans, das in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
2 die Ergebnisse des Schirmer-Tests bei einer Beurteilung der Aktivität der Zusammensetzung in einem Versuchsmodell des Syndroms der trockenen Augen beim Kaninchen; und
3 die Ergebnisse der Beobachtung der Hornhaut nach Anfärbung mit Natriumfluoreszein mit einer Spaltlampe im selben Versuchsmodell beim Kaninchen.
Zunächst werden die beiden Figuren, welche die Anwendungsversuche der Zusammensetzungen der Erfindung zeigen, die später behandelt werden, außer Acht gelassen und es wird auf die Titration des basischen DEAE-Dextrans zurückgekommen. 1 zeigt die potentiometrische Kurve, welche erhalten wird bei Anwendung der vorgenannten Prozedur zur Behandlung von 0,08 g basischem DEAE-Dextran, gelöst in 5 ml destilliertem Wasser, wozu 5,0 ml N/10 HCl zugegeben wurden. Die potentiometrische Titration der überschüssigen HCl mit NaOH, wobei die nacheinander erhaltenen pH-Werte im Diagramm angegeben sind, zeigte, dass der Umkehrpunkt bei pH 7,0 nach Zugabe von 3,6 ml basischer Lösung erreicht wurde. Somit neutralisierten 1,4 ml (5,0–3,6) von N/10 HCl, d.h. 0,14 mÄq., 0,08 g basisches DEAE-Dextran. Dies erlaubte eine Ermittlung des Äquivalenzgewichts des untersuchten polykationischen Reagenzes als 0,14/0,08 = 1,75 mÄq/g.
In Anbetracht des Obigen ist es somit möglich, unschwer eine auf N-AC basierende Formulierung zu realisieren, bei der dieser aktive Bestandteil durch einen geeigneten Anteil von ba sischem DEAE-Dextran neutralisiert ist, welches, wie deutlicher in den folgenden Beispielen zu ersehen ist, nicht die Osmolarität der Zusammensetzung verschlechtert, sondern es erlaubt, ophthalmische Lösungen zu erhalten, welche auch vorteilhafterweise isoton sind.
Somit stellt die vorliegende Erfindung speziell eine ophthalmische Zusammensetzung auf der Basis von Acetylcystein zur Verabreichung in Augentropfen bereit, welche mit basischem DEAE-Dextran neutralisiertes N-Acetylcystein enthält und eine physiologische annehmbare Osmolarität aufweist. Konkreter ist, wie bereits bekannt, diese Osmolarität geringer als 320 mOsm/kg und vorzugsweise geringer als 300 mOsm/kg, wobei der pH-Wert der Zusammensetzung im Bereich von 6,0 und 7,5 und vorzugsweise im Bereich von 6,2–7,0 liegt. Die obigen charakteristischen Eigenschaften erlauben es, Lösungen zu erhalten, welche in Augentropfen, die für die Behandlung des Syndroms der trockenen Augen geeignet sind, verabreicht werden können – wobei die Lösungen vorzugsweise 3 bis 5 Gew.-% N-Acetylcystein, neutralisiert mit einer Menge zwischen 9 Gew.-% und 15 Gew.-% an basischem DEAE-Dextran, enthalten.
Die Formulierungen gemäß der vorliegenden Erfindung werden bequem als entweder eine Lösung oder eine wässerige Suspension in einem pharmazeutisch annehmbaren ophthalmischen Vehikel hergestellt und können einen oder mehrere der anderen möglichen Bestandteile enthalten, welche in der pharmazeutischen Technologie für diese Art von Präparationen bekannt sind. Insbesondere können die Formulierungen neben N-Acetylcystein und DEAE-Dextran auch kleinere Mengen anderer viskositätserhöhender Polymere enthalten, wie z.B. die bezüglich des Standes der Technik angegebenen und von denen einige in den Beispielsformulierungen unten angegeben sind. Wie üblich können die Zusammensetzungen weitere Adjuvantien enthalten, unter denen sich Chelatbildner, antimikrobielle Mittel und Konservierungsmittel befinden, obwohl die letzteren normalerweise in Augentropfen vermieden werden, wenn möglich durch Verwendung von Dosierungseinheitspackungen ohne Konservierungsmittel.
Einige spezielle Ausführungsformen der ophthalmischen Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung sowie einige Versuchsdaten, welche die Leistung dieser Zusammensetzungen und einen Vergleich mit dem Stand der Technik betreffen, sind in den folgenden Beispielen angegeben.
BEISPIEL 1
Unter Berücksichtigung der äquivalenten Anteile, die bereits wie zuvor beschrieben bestimmt wurden, wird eine hypotone Präparation auf der Basis von N-Acetylcystein und DEAE-Dextran mit der folgenden Formulierung hergestellt:

N-AC 4,0 g

Basisches DEAE-Dextran 12,0 g

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml

pH = 6,18; Osmolarität = 245 mOsm/kg
Zur Herstellung werden 4 g N-AC in etwa der Hälfte des verfügbaren Wassers gelöst und 12 g basisches DEAE-Dextran werden im restlichen Wasser gelöst. Die beiden Lösungen werden dann vereinigt und mit Hilfe eines Sterilisationsfilters von 0,2 μm filtriert.
Neben dem vorgenannten Osmolaritätswert zeigt die Zusammensetzung eine Viskosität von 21 mPa·s und ein Fließverhalten vom Newton-Typ.
BEISPIEL 2
Die hypotone Zusammensetzung gemäß der Erfindung enthält in diesem Fall ein Konservierungsmittel entsprechend der folgenden Formulierung:

N-AC 4,0 g

Basisches DEAE-Dextran 12,0 g

Benzalkoniumchlorid 0,01 g

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml

pH = 6,23 Osmolarität = 245 mOsm/kg
Zur Herstellung werden N-AC, DEAE-Dextran und Benzalkoniumchlorid separat in destilliertem Wasser gelöst. Die Lösungen werden dann vereinigt und mit Hilfe eines Sterilisationsfilters von 0,2 μm filtriert.
Erforderlichenfalls kann die Osmolarität durch Zugabe von NaCl auf einen physiologischen Wert von 300 mOsm/kg gebracht werden.
BEISPIEL 3
Unter Berücksichtigung der bereits wie oben beschrieben bestimmten äquivalenten Anteile und mit einer ähnlichen Vorgehensweise für die Präparation wie in den oben erläuterten Beispielen wird eine hypotone Präparation auf Basis von N-Acetylcystein und DEAE-Dextran gemäß der folgenden Formulierung hergestellt:

N-AC 3,0 g

Basisches DEAE-Dextran 9,0 g

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml

pH = 6,2; Osmolarität = 185 mOsm/kg
BEISPIEL 4
Eine hypotone, jedoch stärker konzentrierte Präparation wird mit einem ähnlichen Herstellungsverfahren, jedoch mit den folgenden Mengen erhalten:

N-AC 5,0 g

Basisches DEAE-Dextran 15,0 g

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml

pH = 6,5; Osmolarität = 307 mOsm/kg
Andere Formulierungsbeispiele, welche die optionale Anwesenheit weiterer Viskositätsverstärker zeigen, deren Konzentration im Allgemeinen im Bereich zwischen 0,5 und 3 Gew.-% liegt, sind unten angegeben. In allen Fällen ist die Prozedur zur Herstellung ähnlich den in den vorherigen Beispielen angegebenen und hypotone Produkte werden in allen Fällen erhalten. BEISPIEL 5

N-AC 4,0 g

Basisches DEAE-Dextran 12,0

Polyvinylalkohol 0,5

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml

BEISPIEL 6

N-AC 4,0

Basisches DEAE-Dextran 12,0

Hydroxypropylcellulose 0,4

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml

BEISPIEL 7

N-AC 4,0 g

Basisches DEAE-Dextran 12,0

Hyaluronsäure 0,2

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml

BEISPIEL 8

N-AC 4,0 g

Basisches DEAE-Dextran 12,0

Polyvinylpyrrolidon 0,4

Steriles destilliertes H₂O auf 100 ml
Zur Ermittlung der Leistung der Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung wurden mehrere Experimente durchgeführt und einige der Ergebnisse sind im Folgenden angegeben.
Biokompatibilitätsstudien
Biokompatibilitätsstudien wurden in vivo mit Kaninchenaugen durch Verabreichung von 50 μl der in Beispiel 2 beschriebenen Formulierung in nahe beieinanderliegenden Intervallen durchgeführt. Es wurden keine primären Anzeichen einer Reizung festgestellt.
Stabilitätsstudien
Die Formulierungen wurden einer Autoklavierung (120°C, 20 min) unterworfen: Wie im Stand der Technik hervorgehoben, wird N-Acetylcystein um etwa 30 % (sowohl in Anwesenheit als auch in Abwesenheit von Benzalkoniumchlorid) abgebaut. Es ist jedoch möglich, die Sterilisation mittels Filtration durch eine 0,2-μm-Membran durchzuführen, wie in den vorgenannten Beispielen vorgenommen.
Analytisches Verfahren, das zur Bestimmung von N-AC in Gegenwart von DEAE-Dextran verwendet wurde
Zur Beurteilung der Stabilität von N-AC in dem Vehikel ist es nicht möglich, das HPLC-Verfahren oder UV-Spektralphotometrie zu verwenden. Somit wurde das folgende kolorimetrische Verfahren angewandt (M.A. Raggi, V. Cavrini und A.M. Di Pietra, Colorimetric determination of acetylcysteine, penicillamine and mercaptopropionylglycine in pharmaceutical dosage forms, J. Pharm. Sci., 71, 1384–1386 (1982)).
Verwendete Reagenzien

• 1,10-Phenantrolin, 0,25 % (100 ml)
• Eisen(III)-Lösung, 4 × 10^–3 M (1000 ml)
• Acetatpuffer, pH 4 (100 ml)
• Natriumacetat 0,2 M (100 ml)

Reagenz-Herstellung

o-Phenantrolin, 0,25 %
0,25 g der Verbindung werden in destilliertem Wasser gelöst und nach leichter Erwärmung dann mit destilliertem H₂O auf das erforderliche Volumen gebracht. Die Lösung wird drei Tage lang in einem Dunkelglas-Behälter ohne Licht gelagert.

∇ Eisen(III)-Lösung
1,92 g FeNH₄SO₄ × 12 H₂O werden in destilliertem H₂O gelöst und dann mit 10 ml konzentrierter HCl behandelt. Mit destilliertem H₂O wird das erforderliche Volumen hergestellt. Die Lösung wird drei Tage lang in einem Dunkelglas-Behälter ohne Licht gelagert.

Puffer, pH 4
Dieser wird erhalten durch Mischung von 75 ml 0,1 M CH₃COOH mit 25 ml 0,1 M CH₃COONa. Erforderlichenfalls kann der pH-Wert mit einer Lösung von 0,2 M CH₃COONa eingestellt werden.

Herstellung von Standards
0,163 g Acetylcystein werden in 500 ml destilliertem H₂O gelöst. Durch Verdünnung in einem Verhältnis von 1:5 wird die erforderliche Konzentration erhalten.
Zunehmende Volumina dieser Lösung (1–5 ml) werden in einen 25-ml-Kolben eingebracht und dann wird folgendes nacheinander zugegeben:

– 6 ml Eisen(III)-Lösung
– 2,5 ml o-Phenantrolin, 0,25 %
– 3,5 ml 0,2 M NaOAc
– 4,5 ml Puffer, pH 4.

Nach 20 Minuten wird die Extinktion bei 515 nm gemessen, wobei als Referenz eine Kontrolle verwendet wird, welche zum gleichen Zeitpunkt wie die Probe hergestellt wurde.
Die oben beschriebene Prozedur wurde auch durchgeführt, um die Kalibrierung von N-AC in Gegenwart von DEAE-Dextran durchzuführen. Für diese Proben wurde die Messung unter Verwendung einer Kontrolle, welche das Polymer enthielt, und auch einer Kontrolle ohne DEAE-Dextran als Referenz durchgeführt. Die Spektren sind vergleichbar.
Durch Vergleich des mit N-AC erhaltenen Spektrums mit demjenigen, das für die Proben erhalten wurde, welche auch das Polymer enthielten, kann bestätigt werden, dass das DEAE-Dextran die Adsorption nicht stört, jedoch deren Intensität modifiziert.
Aktivitätsstudien in einem Versuchsmodell des Syndroms der trockenen Augen im Kaninchen
Die Versuche wurden mit einer Gruppe von 10 männlichen Neuseeland-Albino-Kaninchen mit einem Gewicht von 2–2,5 kg, die unter Standardbedingungen gehalten wurden, durchgeführt. Die Formulierung von Beispiel 2 (bezeichnet als DEAE/N-AC) wurde nicht nur mit Kontrollen verglichen, die nur eine physiologische Lösung erhielten, sondern auch mit einer im Handel erhältlichen (hypertonen) Formulierung, die 4 % N-AC enthielt.
Ein Tropfen einer Lösung von 1,0 %igem Atropinsulfat (AS) wurde beiden Augen der Tiere dreimal am Tag für 5 aufeinanderfolgende Tage verabreicht, um einen experimentellen Zustand trockener Augen zu verursachen (S. Burgalassi, L. Panichi, P. Chetoni, M.F. Saettone und E. Boldrini, Development of a simple dry eye model in the albino rabbit and evaluation of some tear substitutes, Ophthalmic Res. 31, 229–235 (1999)). 5 Minuten nach Verabreichung von AS wurden 50 μl (entsprechend einem Tropfen) einer der Formulierungen, welche untersucht wurden, oder einer physiologischen Lösung (Kontrollgruppe) in nur das rechte Auge eingeträufelt.
In angemessenen Zeitintervallen (2, 3, 4 und 5 Tage nach Beginn der Behandlung) wurden die Tiere dem Schirmer-Test und einer Beobachtung der Augenoberfläche, nach Anfärbung mit Natriumfluoreszein, mittels einer Spaltlampe mit einem Kobaltblau-Filter unterzogen.
Der Schirmer-Test beinhaltet die Einführung eines Streifens Löschpapier von Standardgröße und Materialien im äußeren Drittel der unteren Umschlagfalte der Konjunktiva. Der Streifen wird für einen festgelegten Zeitraum (3 Minuten) an Ort und Stelle belassen. Der Zeitraum, den die Tränenflüssigkeit braucht, um anzusteigen, und die Länge des von den Tränen benetzten Papierabschnitts in Millimeter ergibt eine Bewertungszahl für die Tränensekretion. Die bei den verschiedenen Behandlungsbedingungen erhaltenen Testergebnisse sind in 2 dargestellt. Die Vertikalachse des Graphens gibt die Millimeter des benetzten Streifens in drei Minuten an. Die ununterbrochene Linie (Grundlinie) entspricht dem mittleren physiologischen Wert, der bei den unbehandelten Tieren beobachtet wurde (21,2 mm).
Es kann festgestellt werden, dass es bei den mit einer physiologischen Lösung behandelten Augen (Kontrollgruppe) eine klare Abnahme der Tränensekretionen gibt, die über die fünf Tage der Beobachtung anhält. Die Schirmer-Testwerte für die hypertone im Handel erhältliche Lösung unterscheiden sich nicht sehr stark von denjenigen der Kontrollgruppe mit Ausnahme derjenigen des zweiten Beobachtungstags. Die Formulierung gemäß der vorliegenden Erfindung (DEAE/N-AC) ergibt stattdessen ab dem dritten Tag bessere Testergebnisse als die Grundlinien. Diese Formulierung scheint somit in der Lage, den Wirkungen einer verringerten Tränenproduktion, verursacht durch Atropin, effektiv entgegenzuwirken.
3 zeigt die Ergebnisse, welche während der Beobachtung der Hornhaut der Tiere nach Anfärbung mit Natriumfluoreszein mit einer Spaltlampe erhalten wurden. Diese Färbung hebt durch AS-Behandlung hervorgerufene Veränderungen (Hornhautläsionen) hervor, von der Art, die normalerweise in Augen mit dem Syndrom der trockenen Augen gefunden werden. Für jede Behandlung werden die Werte ausgedrückt als Prozentsatz der Augen, bei denen intensiv gefärbte Flecken festgestellt wurden (entsprechend Epithelveränderungen der Hornhaut), bezogen auf die Gesamtzahl an Augen, die vom dritten bis fünften Behandlungstag untersucht wurden. Wie festzustellen ist, verringert die Formulierung von Beispiel 2 gemäß der vorliegenden Erfindung im Gegensatz zu der im Handel erhältlichen Formulierung die Gesamtzahl der beobachteten Veränderungen auf praktisch Null.

Claims

Ophthalmische Zusammensetzung auf der Basis von Acetylcystein zur Verabreichung in Augentropfen, welche mit basischem DEAE-Dextran neutralisiertes N-Acetylcystein enthält und eine physiologisch annehmbare Osmolarität aufweist.
Ophthalmische Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Osmolarität weniger als 320 mOsm/kg beträgt.
Ophthalmische Zusammensetzung nach Anspruch 2 mit einer Osmolarität unter 300 mOsm/kg und einem pH-Wert zwischen 6,0 und 7,5.
Ophthalmische Zusammensetzung nach Anspruch 3, wobei der pH-Wert zwischen 6,2 und 7,0 liegt.
Ophthalmische Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1–4, enthaltend, in Wasser, 3 bis 5 Gew.-% N-Acetylcystein und 9 bis 15 Gew.-% DEAE-Dextran.
Ophthalmische Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1–5 in Form einer Lösung oder wässerigen Suspension in einem pharmazeutisch annehmbaren ophthalmischen Träger.
Ophthalmische Zusammensetzung nach Anspruch 6, die ferner andere viskositätserhöhende Polymere enthält.
Ophthalmische Zusammensetzung nach Anspruch 7, wobei die viskositätserhöhenden Polymere ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: Polyvinylalkohol, Hydroxypropylcel lulose, Hyaluronsäure, Polyvinylpyrrolidon, Chondroitinsulfat.
Ophthalmische Zusammensetzung nach Anspruch 6 oder 7, die auch Konservierungsmittel, antimikrobielle Mittel und/oder Chelatbildner enthält.
Ophthalmische Zusammensetzung nach den Ansprüchen 1–9, enthaltend 4 Gew.-% N-Acetylcystein, 12 Gew.-% DEAE-Dextran, mit einem pH-Wert im Bereich zwischen 6,2 und 7 und einer Osmolarität zwischen 240 und 300 mOsm/kg.