DE60210070T2

DE60210070T2 - Sulfatierte polysaccharide und verfahren zur behandlung von entzündungen unter verwendung derselben

Info

Publication number: DE60210070T2
Application number: DE60210070T
Authority: DE
Inventors: Tahir Coral Gables AHMED; A. Gregory North Miami SMITH
Original assignee: Ivax Research Inc
Current assignee: Ivax Research Holdings Inc
Priority date: 2001-04-16
Filing date: 2002-04-16
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: NZ529036A; ES2258145T3; DE60210070D1; EP1381620A2; WO2002083700A3; JP2005510453A; ATE321064T1; WO2002083700A2; EP1381620B1; US20030087875A1; CA2444761A1; US7056898B2; KR20040008157A; DK1381620T3; AR035827A1; WO2002083700B1; PT1381620E

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Verbindungen und pharmazeutische Zusammensetzungen für die Behandlung oder Linderung der Symptome einer Entzündung wie z.B. Asthma.
Zusammenfassung des Stands der Technik
Entzündung ist eine multifokale Wirtsantwort auf zellulären oder vaskulären Gewebeschaden. Beispiele für Erkrankungen mit einer assoziierten entzündlichen Reaktion umfassen das ganze Spektrum von Lepra, Asthma oder Lungenentzündung bis zu rheumatoider Arthritis oder Tuberkulose. (Trowbridge und Emling, "Inflammation: A Review of the Process." Quintessence Pub. Co. 1997).
Neuere nicht spezifische entzündungshemmende Therapien wurden auf die Blockade der entzündlichen Reaktion an bestimmten Punkten innerhalb der Reaktionskaskade gerichtet. Spezifische Angriffspunkte beinhalteten: a) Modulierung des Komplementsystems; b) Hemmung der Ausschüttung löslicher Mediatoren von Mastzellen oder anderen reaktiven Zellen; c) Hemmung des Einstroms immunoreaktiver Zellen in die entzündliche Stelle; d) Blockade der Anheftung der reaktiven Zellen an Gefäßwände; und e) Verhindern des Extravaskularisationsausstroms der immunreaktiven Zellen in den Schadensbereich. (Siehe Trowbridge und Emling, supra; Ryan und Majno, Am. J. Pathol. 86:183-276, 1977; und Liles und Van Voohis, J. Infect. Dis. 172:1574-1580, 1995).
Asthma ist eine chronische Erkrankung der unteren und oberen Luftwege der Lunge, die 5–10% der menschlichen Bevölkerung betrifft (Plaut und Zimmerman, "Allergy and Mechanisms of Hypersensitivity" in Fundamental Immunology, 3. Ausgabe, W.E. Paul (Hrsg.), Raven Press, New York, NY 1993, Seiten 1399-1425). Es ist die am häufigsten vorkommende chronische Kinderkrankheit und der Hauptgrund für schulische Abwesenheit. Asthma bei Erwachsenen führt zu schätzungsweise 27 Millionen Krankenbesuchen, 6 Millionen verlorenen Arbeitstagen und 90,5 Millionen Tagen eingeschränkter Aktivität pro Jahr. Die Morbiditäts- und Sterberaten für Asthma steigen weltweit. Für eine allgemeine Übersicht über Asthma siehe Sheffer et al., The National Asthma Education Program: Expert panel report guidelines for the diagnosis and management of asthma, Med. Care 31:MS20, 1993. Zusätzlich zu Menschen sind asthmatische Reaktionen ein wachsendes Problem für einige Tiere, z.B. ist die Pferderennindustrie von Pferden, die an asthmatischen Reaktionen leiden, betroffen.
Das bedeutendste Charakteristikum von Asthma ist Bronchialspasmus oder eine Verengung der Luftwege: Asthmatische Patienten haben eine ausgeprägte Kontraktion der glatten Muskulatur der unteren und oberen Luftwege, verstärkte Schleimproduktion und verstärkte Entzündung (Plaut und Zimmerman, supra). Hogg lehrt, dass die entzündliche Reaktion bei Asthma typisch für Gewebe, die von einer Schleimhaut bedeckt sind, ist und dass sie durch Vasodilatation, Plasmaabsonderung, Rekrutierung von Entzündungszellen wie Neutrophilen, Monozyten, Makrophagen, Lymphozyten und Eosinophilen hin zu den Stellen einer Entzündung und die Freisetzung von Entzündungsmediatoren durch residente Gewebezellen (z.B. Mastzellen) oder durch migrierende Entzündungszellen charakterisiert ist (Hogg, "Pathology of Asthma", in Asthma as an Inflammatory Disease, O'Byrne (Hrsg.), Marcel Dekker, Inc., New York, NY 1990, Seiten 1-13).
Hargreave et al. lehren, dass Asthma durch eine Vielzahl von Ursachen wie allergische Reaktionen, eine Sekundärantwort auf Infektionen, industrielle oder berufsbezogene Belastungen, Ingestion von bestimmten Chemikalien oder Arzneimitteln, Anstrengung und Vaskulitis ausgelöst werden kann (Hargreave et al., J. Allergy Clinical Immunol. 83:1013-1026, 1986). In vielen Fällen gibt es zwei Phasen einer allergischen Asthmaattacke, eine frühe Phase und eine späte Phase, die 4–6 Stunden nach einer bronchialen Stimulation folgt (Harrison's Principles of Internal Medicine, 14. Ausgabe, Fauci et al. (Hrsg.), McGraw-Hill, New York, NY 1998, Seiten 1419-1426). Die frühe Phase, die sich spontan auflöst, beinhaltet die unmittelbare Ent zündungsantwort, einschließlich der Reaktionen, die durch die Freisetzung von zellulären Mediatoren aus Mastzellen verursacht werden. Die Reaktionen der späten Phase entwickeln sich über einen Zeitraum von Stunden und sind histologisch durch einen frühen Einstrom polymorphnukleärer Leukozyten und eine Fibrinablagerung, später gefolgt von Infiltration von Eosinophilen charakterisiert.
Eine Reihe von Patienten mit allergischem Asthma sind "Dualresponder" und entwickeln sowohl eine Früh- (d.h. akute) als auch eine Spätphasenreaktion. Bei Dualrespondern folgt der akuten Reaktion 4 bis 12 Stunden später ein sekundäre Zunahme des Luftwegwiderstands ("Spätphasenreaktion" oder LPR). Späte Reaktionen und demzufolge Dualresponder sind von klinischer Bedeutung, da Spätphasenreaktionen in Kombination mit Luftwegsentzündung zu verlängerter Luftwegshyperreaktivität (AHR), asthmatischer Verschlimmerung oder Hyperempfindlichkeit, Verschlimmerung der Symptome und allgemein einer schwereren Form von klinischem Asthma, das von einigen Tagen bis zu Monaten bei einigen Patienten dauern kann, führen, was eine aggressive Therapie erfordert. Pharmakologische Studien bei allergischen Tieren haben gezeigt, dass nicht nur die Bronchiokonstriktorreaktion sondern auch der Einstrom von entzündlichen Zellen und das Mediatorenfreisetzungsmuster bei Dualrespondern gegenüber akuten Respondern sehr unterschiedlich ist.
Eine Zunahme der bronchialen Hyperreaktivität (AHR), das Kennzeichen einer schwereren Form von Asthma, kann sowohl durch antigenische als auch nicht antigenische Stimuli ausgelöst werden. Spätphasenallergen-induziertes Asthma und anhaltende Hyperempfindlichkeit wurden mit der Rekrutierung von Leukozyten und insbesondere Eosinophilen zu entzündetem Lungengewebe assoziiert (Abraham et al., Am. Rev. Respir. Dis. 138:1565-157, 1988). Eosinophile setzen einige Entzündungsmediatoren frei, einschließlich 15-HETE, Leukotrien C4, PAF, kationischer Proteine, eosinophiler Peroxidase.
Es sollte jedoch erwähnt werden, dass die Luftwege lediglich ein Prototyp von Organen oder Geweben sind, die von Spätphasenreaktionen (LPRs) betroffen werden. Die in asthmatischen Dualresponderpatienten beobachtete Spätphasen-Bronchiokonstriktion und Luftwegshyperreaktivität (AHR) ist kein isoliertes Phänomen, das auf asthmatische oder sogar pulmonale Zustände beschränkt ist. Es gibt kutane, nasale, okulare und systemische Manifestationen von LPRs zusätzlich zu den pulmonalen. Nach neuestem Verständnis von LPR-Mechanismen erscheint es, dass die klini schen Erkrankungen (ob von der Haut, Lunge, Nase, dem Auge oder anderen Organen), die anerkanntermaßen allergische Mechanismen umfassen, eine histologische entzündliche Komponente aufweisen, die der unmittelbaren allergischen oder hyperempfindlichen Reaktion, die auf ein Aussetzen gegenüber einem Antigen stattfindet, folgt. Diese Reaktionssequenz scheint mit Mastzellmediatoren verbunden zu sein und von anderen residenten Zellen innerhalb von Zielorganen oder von Zellen, die in die Stellen der Mastzell- oder basophilen Degranulation rekrutiert werden, propagiert zu werden.
Konventionelle Antiasthmabehandlungen gründeten auf der strikten Vermeidung aller Allergene, was schon an sich schwer zu erreichen ist, und auf therapeutischen Verabreichungsplänen, die auf pharmakologischen Wirkstoffen mit unerwünschten Nebenwirkungen und suboptimalen pharmakokinetischen Eigenschaften basieren.
Zum Beispiel sind allgemein gebräuchliche Antiasthmatherapeutika, β₂-adrenergene Agonisten, potente Wirkstoffe für die Behandlung von Bronchialspasmus, aber sie weisen keine Wirkung auf Luftwegsentzündung oder bronchiale Hyperreaktivität auf. Folglich beschreiben Palmer et al. die Einführung von Salmeterol, einem lang wirkenden β₂-adrenergen Agonisten, als einen Zusatz zu einer entzündungshemmenden Therapie im Asthma-Management (Palmer et al., New Engl. J. Med. 331:1314-1319, 1994). Bhagat et al. behaupten hingegen, dass ein regelmäßiger oder verlängerter Gebrauch von β₂-adrenergenen Agonisten mit einer schlechten Kontrolle von Asthma, einer Zunahme der Luftwegshyperempfindlichkeit gegenüber Allergen und einem verminderten Schutz gegenüber Bronchiokonstriktion in Folge von Anstrengung, Histamin, Metacholin und Ausetzen gegenüber Allergenen assoziiert ist (Bhagat et al. Chest 108:1235-1238, 1995). Darüber hinaus steht ein chronischer Gebrauch von β₂-adrenergen Wirkstoffen allein durch Verursachen einer Herunterregulation von β₂-adrenergenen Rezeptoren in Verdacht, eine bronchiale Hyperreaktivität zu verschlimmern.
Ein weiterer oft verschriebener Antiasthmawirkstoff, Theophyllin (ein Methylxanthin), ist durch eine substantielle Variabilität seiner Aufnahme und Clearance charakterisiert. Woolock et al. beschreiben den Gebrauch von Corticosteroiden zur Behandlung von Spätphasen- und Luftwegshyperreaktivitätsreaktionen und berichten, dass, während inhalierte Corticosteroide relativ sicher bei erwachsenen Patienten mit Asthma sind, sie eine enorme Toxizität bei Kindern aufweisen, ein schließlich Nebennierenstörung und Verminderung von Knochendichte und Wachstum (Woolock et al., Am. Respir. Crit. Care Med. 153:1481-1488, 1996). Volcheck et al. beschreiben den Gebrauch von Cromolyn, um sowohl die Früh- als auch Spätphasen von asthmatischen entzündlichen Reaktionen zu verhindern. Es wurde jedoch festgestellt, dass Cromolyn nur dann wirksam ist, einen Ausbruch einer asthmatischen Reaktion zu verhindern, wenn es vor einer asthmatischen Attacke gegeben wurde (Volcheck et al., Postgrad Med. 104(3):127-136, 1998).
Gelegentlich verhindern oder beenden Antihistamine allergische asthmatische Vorfälle, insbesondere bei Kindern, aber sie können nur teilweise bei Asthma wirksam sein, weil Histamin lediglich einer von vielen Mediatoren ist (Cuss, "The Pharmacology of Antiasthma Medications" in Asthma as an Inflammatory Disease, O'Byrne, Hrsg. (Marcel Dekker, Inc.; New York 1990, Seiten 199-250) und O'Byrne "Airway Inflammation and Asthma" in Asthma as an Inflammatory Disease, O'Byrne (Hrsg.), Marcel Dekker, Inc., New York, NY 1990, Seiten 143-157).
Parish et al. beschreiben in der WO 88/05301 natürlich vorkommende sulfatierte Polysaccharide, von denen angenommen wird, dass sie entzündungshemmende Eigenschaften aufweisen. Diese beinhalten Hyaluronsäure, Chondroitinsulfat, Fucoidan und lambda-Carrageenan als Inhibitoren oder Blocker der Endoglycosylaseaktivität (z.B. Heparinase). Ähnliche Aktivität wurde auch von Heparin oder Heparinderivaten wie oxidiertem Periodat, reduzierten Heparinen gezeigt.
Bioaktive Mediatorsubstanzen wie Histamin, Heparin, TNF-α, LTB₄, Proteasen und eine Reihe von Cytokinen, freigesetzt von reaktiven Zellen (z.B. Mastzellen), wurden als potentiell nützliche entzündungshemmende Wirkstoffe oder Ziele untersucht. (Goodman & Gilman's "The Pharmacological Basis of Therapeutics", Hardman et al., Hrsg, McGraw-Hill, 10. Ausgabe, Seite 734 (2001); Buetler & Cerami., Ann. Rev. Immunol. 7:625-55; (1989)).
Eine zugrunde liegende Theorie, die von einigen verfochten wird, besagt, dass man durch Herauf- oder Herunterregulieren einer intermediären Verbindung innerhalb der Kaskade die Entzündungsreaktion absehbar feinregulieren, unterdrücken oder sogar verhindern kann. Cohen et al. (WO 92/19249; US-PS 5,474,987; US-PS 5,686,431; US-PS 5,908,837) zeigten, dass niedermolekulares Heparin (Molekulargewicht zwischen 3kDa und 6 kDa) die TNF-α-Sekretion vermindert. Jedoch haben Cohen et al. eine Modifikation von niedermolekularem Heparin weder gezeigt noch nahe gelegt.
Folgende Arbeit von Cohen et al. (siehe die WO 94/11006; US-PS 5,861,382 und US-PS 6,020,323) ermittelte spezifische Reste, von denen postuliert wird, dass sie die Fähigkeit aufweisen, eine TNF-α-Sekretion herunterzuregulieren, und daher für einige Zustände potentiell als entzündungshemmende Verbindungen nützlich sein können. Die von Cohen berichteten Kernverbindungen sind vier Varianten eines N-sulfatierten 4-Deoxy-4-en-iduronoglukosamins oder N-acetylierten 4-Deoxy-4-en-iduronoglukosamins. Beachtenswerterweise wurde festgestellt, dass von 7 untersuchten zusätzlichen Sulfatierungssubstitutionsvarianten 6 in ihrer Fähigkeit, die Aktivität von TNF-α zu unterdrücken, „neutral" sind, während eine Sulfatierungssubstitutionsvariante die TNF-α-Aktivität tatsächlich erhöhte.
Die Beziehung zwischen dem Grad der Heparinsulfatierung und der Entzündung verbleibt umgeklärt. Der Stand der Technik als Ganzes weist von der Hypersulfatierung der reaktiven Reste weg. Kennedy (US-PS 5,990,097) beschreibt, dass ein selektiv 2-O-, 3-O-desulfatiertes Heparin ein potenter Inhibitor der Proliferation glatter Atemwegsmuskulatur, ein Ereignis, das mit pulmonaler Entzündung assoziiert ist, war. Kilfeather et al. (Brit. J. Pharmacol., 114:1442-1446, 1995) lehren zusätzlich, dass in dem Fall, bei dem keine Modifikation oder keine Eliminierung der vorhandenen Sulfatgruppen vorliegt, Heparin oder niedermolekulares Heparin in der Lage ist, die durch in vitro-Serum induzierte Proliferation von trachealen Zellen der glatten Rindermuskulatur zu hemmen. Kennedy und Kilfeather et al. sind nicht nur hinsichtlich der Sulfatierung voneinander unterscheidbar, sondern auch durch die Tatsache, dass Kilfeather zusätzlich niedermolekulare Heparinfragmente (Molekulargewicht > 3 kDa) verwendete, während Kennedy dies nicht tat.
Während der Stand der Technik intaktes Heparin (z.B. Kennedy) oder niedermolekulares Heparin (Cohen) verwendet, lehrt Ahmed (US-PS 5,690,910 und US-PS 5,980,865) die Verwendung von Heparin mit einem extrem niedrigen Molekulargewicht von < 3 kDa, welches von Heparinfraktionen von Cohen mit einem Molekulargewicht von > 3 kDa unterscheidbar ist. Zusätzlich beschreibt, während Cohen parenterale, orale oder topische Wege der Verabreichung für das niedermolekulare Heparin lehrt, Ahmed, dass die Heparine mit extrem niedrigem Molekulargewicht auch durch Inhalation intraokular, intranasal oder intrabronchial verabreicht werden können. Das Problem der Hypersulfatierung ist nicht behandelt, mit Ausnahme von Cohens Untersuchung auf der Disaccharid-Ebene von Sulfatsubstitutionen an lediglich drei Stellen eines N-sulfatierten 4-Deoxy-4-en-iduronoglukosamins oder N-acetylierten 4-Deoxy-4-en-iduronoglukosamins, was durch die Generierung von nur vier aktiven Varianten beschränkten Erfolg gezeigt hat. Folglich ist eine Strömung des Stands der Technik, Desulfatierung hervorzuheben und von Hypersulfatierung wegzugehen.
Folglich leiden die aktuellen Arzneimodalitäten, die zur Behandlung von Asthma benutzt werden, unter einer Reihe von Nachteilen. Im Allgemeinen weisen die herkömmlichen Mittel eine relativ kurze Wirkungszeit auf und können teilweise oder vollständig uneffektiv sein, wenn sie verabreicht werden, nachdem ein Aussetzen gegenüber einem Antigen stattgefunden hat. Außerdem ist aufgrund der starken Nebenwirkungen, die mit dem Gebrauch von Mitteln wie β₂-adrenergenen Agonisten und Corticosteroiden einhergehen, der therapeutische Sicherheitsbereich mit solchen Mitteln relativ eng und Patienten, die diese verwenden, müssen sorgfältig überwacht werden (WO 94/06783, WO 99/06025, US-PS 5,690,910, US-PS 5,980,865).
Daher verbleibt ein Bedarf zur Identifizierung und Entwicklung verbesserter Zusammensetzungen zur Behandlung oder Linderung der Symptome einer Entzündung bei entzündlichen Erkrankungen, die allergische Reaktionen, Asthma und Asthma-bezogene Pathologien beinhalten können. Solche Zusammensetzungen sollten die Nachteile von traditionellen therapeutischen Ansätzen angehen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Erfindungsgemäß werden Verbindungen und pharmazeutische Zusammensetzungen für die Behandlung oder Linderung von Symptomen einer Entzündung in einem Säuger bereitgestellt. Insbesondere betrifft die Erfindung die Behandlung pulmonaler Entzündungen, einschließlich Asthma oder einer Asthma-bezogenen Pathologie wie einer allergischen Reaktion oder einer entzündlichen Erkrankung, die die Nachteile herkömmlicher Antiasthmatherapien überwindet. Erfindungsgemäße Verbindungen und pharmazeutische Zusammensetzungen verhindern, kehren um und/oder lindern folglich die Symptome von Asthma und Asthma-bezogenen Pathologien, insbesondere die Spätphasenreaktion bei Asthmapatienten nach einer Antigenstimulation.
In einem Aspekt werden erfindungsgemäß neue Disaccharid-Verbindungen der allgemeinen Struktur I:
Struktur I bereitgestellt, worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ entweder SO₃ ^–, PO₃ ^– oder H sind, und (a) wobei R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind oder (b) wobei mindestens fünf Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (c) wobei mindestens vier Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (d) wobei mindestens drei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (e) wobei mindestens zwei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, mit der Maßgabe, dass die Verbindung nicht O-(L-Iduronsäure)-(1→3)-(2,5-anhydro-D-talitol-4,6-disulfat), O-(D-Glukuronsäure)-(1→4)-(2,5-anhydro-D-mannitol-3,6-disulfat) oder O-(L-Iduronsäure-2-sulfat)-(1→3)-(2,5-anhydro-D-talitol-4-sulfat) ist. Für alle vorstehend genannten Ausführungsformen (a)–(e) versteht es sich insbesondere, dass (i) falls R₃ und R₄ beides SO₃ ^– sind, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃- ist, oder (ii) falls R₃, R₄, R₅ SO₃ ^– sind, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, oder (iii) falls R₁ und R₄ beides SO₃ ^– sind und R₃ nicht SO₃ ^– ist, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist.
In bestimmten Ausführungsformen dieses erfindungsgemäßen Aspekts sind die Disaccharide in die Gruppe bestehend aus den Verbindungen der Strukturen II–XV eingeschlossen.
In einer Ausführungsform dieses erfindungsgemäßen Aspekts beinhaltet die Erfindung Verbindungen der Struktur XVI:
Struktur XVI worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind.
In einer Ausführungsform dieses erfindungsgemäßen Aspekts weist das Disaccharid die Struktur VIII:
Struktur VIII auf, worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ SO₃ ^– sind.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine pharmazeutische Zusammensetzung zur Behandlung oder Linderung der Symptome von entzündlichen Reaktionen, insbesondere pulmonaler Entzündung, in einem Säuger, die eine therapeutisch wirksame Menge der Verbindung der Struktur I umfasst:
Struktur I worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ SO₃ ^–, PO₃ ^– oder H sind, (a) wobei R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (b) wobei mindestens fünf Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (c) wobei mindestens vier Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (d) wobei mindestens drei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, alle unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (e) wobei mindestens zwei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind. Für alle vorstehend genannten Ausführungsformen (a)–(e) versteht es sich insbesondere, dass (i) falls R₃ und R₄ beides SO₃ ^– sind, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, oder (ii) falls R₁ und R₄ beides SO₃ ^– sind und R₃ nicht SO₃ ^– ist, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, und (iii) falls nur R₃, R₄, R₅ SO₃ ^– sind, sodann die pharmazeutische Zusammensetzung bezüglich dieser Verbindung angereichert ist.
In bestimmten Ausführungsformen dieses erfindungsgemäßen Aspekts sind die Disaccharide der pharmazeutischen Zusammensetzung in die Gruppe bestehend aus Verbindungen der Strukturen II–XV eingeschlossen:
In einer Ausführungsform dieses erfindungsgemäßen Aspekts beinhaltet das Disaccharid der pharmazeutischen Zusammensetzung die Verbindung der Struktur XVI:
Struktur XVI worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind.
In einer Ausführungsform dieses erfindungsgemäßen Aspekts beinhaltet das Disaccharid der pharmazeutischen Zusammensetzung die Verbindung der Struktur VIII:
Struktur VIII worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ SO₃ ^– sind.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung einer Verbindung der Struktur I für die Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Behandlung oder Linderung der Symptome entzündlicher Reaktionen in einem Säuger:
Struktur I worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ SO₃ ^–, PO₃ ^– oder H sind und

(f) wobei R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind,
(g) wobei mindestens fünf Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander oder PO₃ ^– sind, oder
(h) wobei wenigstens vier Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder
(i) wobei mindestens drei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder
(j) wobei mindestens zwei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, mit der Maßgabe, dass, falls (iii) R₃ und R₄ beides SO₃ ^– sind, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (iv) R₁ und R₄ beides SO₃ ^– sind und R₃ nicht SO₃ ^– ist, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist,

₃

₄

₅

₃

^–

In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind die pharmazeutischen Zusammensetzungen zur Behandlung von pulmonalen Entzündungen verwendbar. Im Fall von Indikationen einer pulmonalen Entzündung kann eine Behandlung die intrabronchiale Zufuhr der hierin beschriebenen Zusammensetzungen durch bekannte Mittel wie z.B. eine Pumpe, einen druckbetriebenen Vernebler, einen Dosierinhalator oder einen Aerosolspender, beinhalten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Diagramm, das die prozentuale Änderung (d.h. den SR_L) im Anschluss an die angezeigte Zeit nach einer Antigenverabreichung (Zeit = 0) von Reaktionen eines Schafs gegenüber Antigen allein (geschlossene Kreise), Antigen zusammen mit 0,25 mg/kg intravenöser Verabreichung des A.2.+C.2.-Disaccharids (geschlossene Quadrate) oder Antigen zusammen mit 0,25 mg/kg intravenöser Verabreichung des 811-25-1-supersulfatierten Disaccharids und einer nicht begrenzenden erfindungsgemäßen Verbindung (offene Dreiecke) vergleicht. Die Daten sind als Antigen-induzierter Mittelwert ±SE %-Änderung in SR_L bei sechs Schafen (n=6), die dem Antigen erst ohne Arzneimittel und dann erneut einige Tage später mit einer Vorbehandlung des A.2.+C.2.-Disaccharids oder mit Antigen zusammen mit dem 811-25-1-hypersulfatierten Disaccharid ausgesetzt waren, gezeigt.
2 ist ein Balkendiagramm, das die vorteilhafte Wirkung von verschiedenen repräsentativen erfindungsgemäßen Verbindungen (B = Verbindung 730-57, C = Verbindung 730-96, D = Verbindung 811-25) im Vergleich zu A = A.2.+C.2.-sulfatiertem Disaccharid auf Frühphasenreaktionen zeigt. Verbindungen A–D teilen die gleiche Kohlenstoffrückgratstruktur, unterscheiden sich aber in der Anzahl von SO₃ ^–-Gruppen (das Ausmaß einer Sulfatierung zwischen diesen Verbindungen wird am besten als A<B<C<D ausgedrückt).
3 ist ein Balkendiagramm, das die vorteilhafte Wirkung von verschiedenen repräsentativen erfindungsgemäßen Verbindungen (B = Verbindung 730-57, C = Verbindung 730-96, D = Verbindung 811-25) im Vergleich zu A = A.2.+C.2.-sulfatiertem Disaccharid auf Spätphasenreaktionen zeigt. Verbindungen A-D teilen die gleiche Kohlenstoffrückgratstruktur, unterscheiden sich aber in der Anzahl von SO₃ ^–-Gruppen (das Ausmaß einer Sulfatierung zwischen diesen Verbindungen wird am besten als A<B<C<D ausgedrückt).
4 beinhaltet ein Diagramm und ein Balkendiagramm, die das erste von mehreren Dosisstudienexperimenten mit verschiedenen repräsentativen erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen, um optimale Dosisbereiche zu etablieren, die verwendbar sind, um entzündliche Reaktionen bei allergischen Schafen zu reduzieren. 4A: Die Daten sind als Antigen-induzierter Mittelwert ±SE %-Änderung in SR_L bei fünf Schafen (n=5), die einem Antigen ohne Arzneimittel und mit dem zerstäubten 811-25-1-hypersulfatierten Disaccharid (1 mg Gesamtdosis) ausgesetzt waren, gezeigt. 4B: ist ein Balkendiagramm, das die Wirkung einer Vorbehandlung auf AHR bei allergischen Schafen zeigt. Daten sind als Mittelwert ±SE PD₄₀₀ in Atemeinheiten bei Basislinie, 24 Stunden nach einem Aussetzen gegenüber einem Antigen in einer Gruppe von Schafen (n=5), die erst Antigen ohne Arzneimittel und dann erneut einige Tage später nach Vorbehandlung mit dem zerstäubten 811-25-1-hypersulfatierten Disaccharid (1 mg Gesamtdosis) ausgesetzt waren, gezeigt.
5 beinhaltet ein Diagramm und ein Balkendiagramm, die das zweite von mehreren Dosisstudienexperimenten mit verschiedenen repräsentativen erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen, um optimale Dosisbereiche zu etablieren, die verwendbar sind, um entzündliche Reaktionen bei allergischen Schafen zu reduzieren. 5A: Daten sind als Antigen-induzierter Mittelwert ±SE %-Änderung in SR_L bei fünf Schafen (n=5), die einem Antigen erst ohne Arzneimittel und dann erneut einige Tage später mit einer Vorbehandlung mit dem A.2.+C.2.-Disaccharid (2,5 mg Ge samtdosis) oder mit einem Antigen zusammen mit dem 811-25-1-hypersulfatierten Disaccharid (2,5 mg Gesamtdosis) ausgesetzt waren, gezeigt. Standardabweichungen sind wie gezeigt. 5B: ist ein Balkendiagramm, das die Wirkung einer Vorbehandlung auf AHR bei allergischen Schafen zeigt. Daten sind als Mittelwert ±SE PD₄₀₀ in Atemeinheiten bei Basislinie und 24 Stunden nach einem Aussetzen gegenüber einem Antigen in einer Gruppe von Schafen (n=5), die einem Antigen erst ohne Arzneimittel und dann erneut einige Tage später mit einer Vorbehandlung mit dem A.2.+C.2.-Disaccharid (2,5 mg Gesamtdosis) oder mit einem Antigen zusammen mit dem 811-25-1-hypersulfatierten Disaccharid (2,5 mg Gesamtdosis) ausgesetzt waren, gezeigt.
6 beinhaltet ein Diagramm und ein Balkendiagramm, die das dritte von mehreren Dosisstudienexperimenten mit verschiedenen repräsentativen erfindungsgemäßen Verbindungen zeigen, um optimale Dosisbereiche zu etablieren, die verwendbar sind, um entzündliche Reaktionen bei allergischen Schafen zu reduzieren. 6A: Daten sind als Antigen-induzierte Mittelwert ±SE %-Änderung in SR_L bei fünf Schafen (n=5), die einem Antigen erst ohne Arzneimittel und dann erneut einige Tage später mit einer Vorbehandlung mit dem A.2.+C.2.-Disaccharid (5 mg Gesamtdosis) oder mit einem Antigen zusammen mit dem 811-25-1-hypersulfatierten Disaccharid (5 mg Gesamtdosis) ausgesetzt waren, gezeigt. Standardabweichungen sind wie gezeigt. 6B: ist ein Balkendiagramm, das die Wirkung einer Vorbehandlung auf AHR bei allergischen Schafen zeigt. Daten sind als Mittelwert ±SE PD₄₀₀ in Atemeinheiten bei Basislinie und 24 Stunden nach einem Aussetzen gegenüber einem Antigen in einer Gruppe von Schafen (n=5), die einem Antigen erst ohne Arzneimittel und dann erneut einige Tage später mit einer Vorbehandlung mit dem A.2.+C.2.-Disaccharid (5 mg Gesamtdosis) oder mit einem Antigen zusammen mit dem 811-25-1-hypersulfatierten Disaccharid (5 mg Gesamtdosis) ausgesetzt waren, gezeigt.
7 beinhaltet ein Diagramm und ein Balkendiagramm, die das zweite von verschiedenen Dosisstudienexperimenten verschiedener repräsentativer erfindungsgemäßer Verbindungen zeigt, um optimale Dosisbereiche zu etablieren, die verwendbar sind, um entzündliche Reaktionen bei allergischen Schafen zu reduzieren. 7A: Daten sind als Antigen-induzierter Mittelwert ±SE %-Änderung in SR_L bei fünf Schafen (n=5), die einem Antigen erst ohne Arzneimittel und dann erneut einige Tage später mit einer Vorbehandlung mit dem A.2.+C.2.-Disaccharid (10 mg Gesamtdosis) oder mit einem Antigen zusammen mit dem 811-25-1-hypersulfatierten Disaccharid (10 mg Gesamtdosis) ausgesetzt waren, gezeigt. Standardabweichungen sind wie gezeigt. 7B: ist ein Balkendiagramm, das die Wirkung einer Vorbehandlung auf AHR bei allergischen Schafen zeigt. Daten sind als Mittelwert ±SE PD₄₀₀ in Atemeinheiten bei Basislinie und 24 Stunden nach einem Aussetzen gegenüber einem Antigen in einer Gruppe von Schafen (n=5), die einem Antigen erst ohne Arzneimittel und dann erneut einige Tage später mit einer Vorbehandlung mit dem A.2.+C.2.-Disaccharid (10 mg Gesamtdosis) oder mit einem Antigen zusammen mit dem 811-25-1-hypersulfatierten Disaccharid (10 mg Gesamtdosis) ausgesetzt waren, gezeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Erfindungsgemäß werden neue Verbindungen und pharmazeutische Zusammensetzungen zur Behandlung oder Linderung der Symptome einer Entzündung in einem Säuger bereitgestellt. Insbesondere betrifft die Erfindung die Behandlung von pulmonalen Entzündungen, einschließlich Asthma oder einer Asthma-bezogenen Pathologie wie einer allergischen Reaktion oder einer entzündlichen Erkrankung, die die Nachteile herkömmlicher Therapien überwindet. Erfindungsgemäß werden demnach pharmazeutische Zusammensetzungen für die Behandlung oder Linderung der Symptome von Asthma oder Asthma-bezogenen Pathologien in Säugern bereitgestellt. Erfindungsgemäß wird ebenfalls die Verwendung solcher Verbindungen für die Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen zur Behandlung von Asthma und Asthma-bezogenen Pathologien bereitgestellt. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen sind als therapeutische Werkzeuge zur Prävention, Reversion und/oder Reduktion der Symptome von Asthma und Asthma-bezogenen Pathologien, insbesondere der Spätphasenreaktion bei Asthmapatienten nach einem Aussetzen gegenüber einem Antigen verwendbar. Erfindungsgemäß werden ebenfalls Zusammensetzungen bereitgestellt, die manipuliert und fein abgestimmt werden können, um zu dem/den behandelnden Zustand/Zuständen zu passen, wobei sie weniger Nebenwirkungen erzeugen.
Hierin verwendete technische und wissenschaftliche Ausdrücke weisen, wenn nicht anders definiert, die Bedeutung auf, die von einem Fachmann auf dem Gebiet, das die Erfindung betrifft, herkömmlicherweise verstanden wird. Es wird hierin auf verschiedene Verfahren und Materialien verwiesen, die dem Fachmann bekannt sind. Standardreferenzwerke, die die allgemeinen Prinzipien der Pharmakologie darlegen, beinhalten Goodman & Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics, 10. Ausgabe, McGraw Hill Companies Inc., New York (2001). Jegliche geeignete Materialien und/oder Verfahren, die dem Fachmann bekannt sind, können bei der Ausführung der Erfindung verwendet werden. Jedoch werden beispielhafte Materialien und Verfahren beschrieben. Materialien, Reagenzien und dergleichen, auf die in der nachstehenden Beschreibung und den nachstehenden Beispielen verwiesen wird, sind von kommerziellen Quellen erhältlich, wenn nicht anders angegeben.
In einem Aspekt werden erfindungsgemäß neue Disaccharid-Verbindungen der allgemeinen Struktur I:
Struktur I bereitgestellt, worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ SO₃ ^–, PO₃ ^– oder H sind, und (a) wobei R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (b) wobei mindestens fünf Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (c) wobei mindestens vier Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (d) wobei mindestens drei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (e) wobei mindestens zwei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, mit der Maßgabe, dass die Verbindung nicht O-(L-Iduronsäure)-(1→3)-(2,5-anhydro-D-talitol-4,6-disulfat), O-(D-Glukuronsäure)-(1→4)-(2,5-anhydro-D-mannitol-3,6-disulfat) oder O-(L-Iduronsäure-2-sulfat)-(1→3)-(2,5-anhydro-D-talitol-4-sulfat) ist. Für alle vorstehend genannten Ausführungsformen (a)–(e) versteht es sich insbesondere, dass (i) falls R₃ und R₄ beides SO₃ ^– sind, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, oder (ii) falls R₃, R₄, R₅ SO₃ ^– sind, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, oder (iii) falls R₁ und R₄ beides SO₃ ^– sind und R₃ nicht SO₃ ^– ist, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist.
In bestimmten Ausführungsformen dieses erfindungsgemäßen Aspekts sind die Disaccharide in die Gruppe bestehend aus den Verbindungen der Strukturen II–XV eingeschlossen:
In einer Ausführungsform dieses erfindungsgemäßen Aspekts beinhaltet das Disaccharid die Verbindung der Struktur XVI
Struktur XVI worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind.
In einer Ausführungsform dieses erfindungsgemäßen Aspekts beinhaltet das Disaccharid die Verbindung der Struktur VIII:
Struktur VIII worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils SO₃ ^– sind.
Der Fachmann wird anerkennen, dass erfindungsgemäße Verbindungen mit einem Metall, z.B. einem Alkali- oder Erdalkalimetall wie Na, K, Ca, Mg oder Ba, oder Al, Zn, Cu, Zr, Ti, Bi, Mn oder Os, oder mit einer organischen Base (z.B. einer Aminosäure) komplexiert werden können oder damit ein Salz bilden können. Die gegenwärtig bevorzugten Salze sind Natrium- und Kaliumsalze.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen und Zusammensetzungen sind für eine Verwendung in einem jeglichen Säuger bestimmt, der die Vorteile der erfindungsgemäßen Verbindungen und Zusammensetzungen erfahren kann. Demzufolge beinhalten „Säuger" erfindungsgemäß Menschen als auch nicht menschliche Säuger, insbesondere domestizierte Tiere.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine pharmazeutische Zusammensetzung zur Behandlung oder Linderung der Symptome von entzündlichen Reaktionen, insbesondere pulmonaler Entzündung, in einem Säuger, die eine therapeutisch wirksame Menge der Verbindung der Struktur I:
Struktur I umfasst, worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ SO₃ ^–, PO₃ ^– oder H sind, und (a) wobei R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (b) wobei mindestens fünf Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (c) wobei mindestens vier Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (d) wobei mindestens drei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (e) wobei mindestens zwei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind. Für alle vorstehend genannten Ausführungsformen (a)–(e) versteht es sich insbesondere, dass (i) falls R₃ und R₄ beides SO₃ ^– sind, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, oder (ii) falls R₁ und R₄ beides SO₃ ^– sind und R₃ nicht SO₃ ^– ist, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, und (iii) falls nur R₃, R₄, R₅ SO₃ ^– sind, sodann die pharmazeutische Zusammensetzung bezüglicher der Verbindung angereichert ist.
In bestimmten Ausführungsformen dieses erfindungsgemäßen Aspekts sind die Disaccharide der pharmazeutischen Zusammensetzung in die Gruppe bestehend aus den Verbindungen der Strukturen II–XV eingeschlossen:
In einer Ausführungsform dieses erfindungsgemäßen Aspekts beinhaltet das Disaccharid der pharmazeutischen Zusammensetzung die Verbindung der Struktur XVI:
Struktur XVI worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind.
In einer Ausführungsform dieses erfindungsgemäßen Aspekts beinhaltet das Disaccharid der pharmazeutischen Zusammensetzung die Verbindung der Struktur VIII:
Struktur VIII worin R₁, R₂, R₃, R₄ und R₆ SO₃ ^– sind. Wie vorstehend mit Bezug auf die erfindungsgemäßen Verbindungen beschrieben, wird der Fachmann anerkennen, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen mit einem Metall, z.B. einem Alkali- oder Erdalkalimetall wie Na, K, Ca, Mg oder Ba, oder Al, Zn, Cu, Zr, Ti, Bi, Mn oder Os, oder mit einer organischen Base (z.B. eine Aminosäure) komplexiert sein können oder damit ein Salz bilden können. Die gegenwärtig bevorzugten Salze sind Natrium- und Kaliumsalze.
Spezifisch vorgesehene Entzündungsformen beinhalten Atemwegserkrankungen wie: allergische Rhinitis, charakterisiert durch saisonbedingtes oder ständiges Niesen, Rhinorrhoe, nasale Kongestion, und oft Konjunktivitis und Pharyngitis. Andere beinhalten akute Rhinitis, charakterisiert durch ein Ödem der Nasenschleimhaut, nasalen Ausfluss und nasale Obstruktion, in den meisten Fällen ausgelöst durch ein herkömmliches Virus, Lungenerkrankungen wie intrinsisches oder extrinsisches Asthma bronchiale, eine jegliche entzündliche Erkrankung der Lunge, akute chronische Bronchitis, pulmonale entzündliche Reaktionen sekundär zu chronischer Bronchitis, chronische obstruktive Lungenerkrankung, Lungenfibrose, Goodpasture-Syndrom, sowie einen jeglichen pulmonalen Zustand, bei dem weiße Blutkörperchen eine Rolle spielen können, einschließlich in nicht begrenzender Weise idiopathischer Lungenfibrose und einer jeglichen anderen Autoimmunerkrankung der Lunge, auch Erkrankungen von Ohr, Nase und Hals wie: akute Entzündung des äußeren Gehörgangs, Furunkulose und Otomykose des äußeren Gehörgangs. Erfindungsgemäß sind respiratorische Erkrankungen wie: traumatische und infektiöse Myringitis, akute euchstachsche Syringitis, akute seröse Mittelohrentzün dung, und akute und chronische Sinusitis eingeschlossen. Der Begriff „pulmonale Entzündung" umfasst eine jegliche entzündliche Lungenerkrankung, akute chronische Bronchitis, pulmonale entzündliche Reaktionen sekundär zu chronischer Bronchitis, chronisch-obstruktive Lungenerkrankung, Lungenfibrose, Goodpasture-Syndrom und einen jeglichen pulmonale Zustand, bei dem weiße Blutkörperchen eine Rolle spielen können, einschließlich in nicht begrenzender Weise idiopathischer Lungenfibrose und einer jeglichen anderen Autoimmunerkrankung der Lunge.
Wie hierin verwendet, betrifft „Asthma" einen Zustand allergischen Ursprungs, dessen Symptome kontinuierliche oder paroxysmale Atemnot in Begleitung von pfeifendem Atemgeräusch, ein Gefühl einer Verengung der Brust und häufige Hustenattacken oder Schnappatmung einschließen. „Asthma-bezogene Pathologie" betrifft einen Zustand, dessen Symptome überwiegend entzündlicher Natur, assoziiert mit Bronchialspasmus, sind. Folglich sind Asthma und Asthma-bezogene Pathologien durch Symptome charakterisiert, die eine Verengung der Atemwege, variierend über kurze Zeiträume entweder spontan oder als Folge einer Behandlung, in variierendem Ausmaß bis zu einer Kontraktion (Spasmus) von glatter Muskulatur, Ödem der Schleimhaut und Schleim im Lumen der Bronchien und Bronchiolen einschließen. Allgemein werden diese Symptome durch lokale Freisetzung von Spasmogenen und vasoaktiven Substanzen (z.B. Histamin oder bestimmte Leukotriene oder Prostaglandine) im Verlauf einer allergischen Reaktion ausgelöst. Nicht begrenzende, repräsentative Beispiele „Asthma-bezogener Pathologien" beinhalten nicht asthmatische Zustände, die durch Luftwegsüberempfindlichkeit charakterisiert sind (z.B. chronische Bronchitis, Emphysem und cystische Fibrose).
Außerdem sollte in Anbetracht unserer Ergebnisse bezüglich der Wirksamkeit der hypersulfatierten Disaccharide die Erfindung bei der Behandlung der nachstehenden Zustände verwendbar sein: (1) Spätphasenreaktionen und entzündliche Reaktionen an extrapulmonalen Stellen wie (a) allergische Rhinitis, (b) allergische Dermatitis, (c) allergische Konjunktivitis, (2) extrapulmonale Erkrankungen, bei denen eine entzündliche Reaktion eine Hauptrolle spielt: (i) entzündliche Darmerkrankung, (ii) rheumatoide Arthritis und andere vaskuläre Kollagenosen, (iii) Glomerulonephritis, (iv) entzündliche Hauterkrankungen und (v) Sarcoidose.
Wie hierin verwendet, betrifft „Behandlung oder Linderung der Symptome" eine Reduzierung, Verhinderung und/oder Reversion der Symptome des Individuums, an das eine erfindungsgemäße Verbindung verabreicht wurde, im Vergleich zu den Symptomen eines Individuums, das keine solche Verabreichung erhalten hat. Folglich reduziert, verhindert und/oder revertiert eine erfindungsgemäße Verbindung, die die Symptome von Asthma oder einer Asthma-bezogenen Pathologie behandelt oder lindert, die asthmatische Frühphasenreaktion auf ein Aussetzen gegenüber einem Antigen bei einem Dualresponder-Individuum, mehr bevorzugt reduziert, verhindert und/oder revertiert sie die asthmatische Spätphasenreaktion auf ein Aussetzen gegenüber einem Antigen bei einem Dualresponder-Individuum, und mehr bevorzugt reduziert, verhindert und/oder revertiert sie sowohl die asthmatischen Frühphasen- als auch Spätphasenreaktionen auf ein Aussetzen gegenüber einem Antigen bei einem Dualresponder-Individuum. Der Fachmann wird in der Lage sein, eine vorteilhafte Wirkung einer erfindungsgemäßen Verbindung auf die Symptome eines Patienten, der unter Asthma oder einer Asthma-bezogenen Pathologie leidet oder prädisponiert ist, Asthma oder eine Asthma-bezogene Pathologie zu entwickeln, unter Verwendung der hierin beschriebenen Verfahren zu bestimmen. Der Fachmann wird verstehen, dass die hierin beschriebenen Verbindungen, Zusammensetzungen und Verfahren zusammen mit gleichzeitigen kontinuierlichen klinischen Evaluierungen durch einen Fachmann (Mediziner oder Veterinärmediziner) verwendet werden sollen, um Informationen für einen nachfolgenden Schritt bereitzustellen. Folglich wird der Fachmann nach einer Behandlung eine jegliche Verbesserung bei der Behandlung der pulmonalen Entzündung gemäß Standardverfahren evaluieren. Eine solche Evaluierung wird nachfolgende Schritte unterstützen und diesen Informationen bereitstellen und wird, falls anwendbar, Informationen über die angemessene Erhöhung oder Verminderung der erfindungsgemäß zu verabreichenden Dosis der pharmazeutischen Zusammensetzung bereitstellen.
Die Begriffe „Antigen" und „Allergen" werden austauschbar verwendet, um diejenigen Moleküle wie Staub oder Pollen zu beschreiben, die eine allergische Reaktion induzieren und/oder asthmatische Symptome in einem Individuum, das an Asthma leidet, induzieren. Demnach wird ein asthmatisches Individuum, das einem Allergen oder einem Antigen „ausgesetzt" wird, einer ausreichenden Menge des Allergens oder Antigens ausgesetzt, um eine asthmatische Reaktion zu induzieren.
Bemerkenswert wurde festgestellt, dass die erfindungsgemäße Verbindung und erfindungsgemäßen Zusammensetzungen in Tierversuchen (a) bei der Verhinderung einer Antigen-induzierten akuten Bronchokonstriktor-Reaktion (ABR) und bronchialen Hyperreaktivität, die auch als Luftwegsüberempfindlichkeit (AHR) bezeich net wird, und (b) bei der Linderung von AHR nach einem Aussetzen gegenüber einem Antigen bei behandelten Säugern wirksam sind.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können, wie nachstehend in den Beispielen I ff. beschrieben, aus Heparin hergestellt werden. Obwohl das nachstehend beschriebene Verfahren Schweineheparin verwendet, kann Heparin von einem jeglichen Säuger für die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen verwendet werden. Obwohl die erfindungsgemäß verwendeten sulfatierten Disaccharide hierin allgemein als diejenigen bezeichnet werden, die von natürlichem Heparin abgeleitet sind, kann erfindungsgemäß ebenfalls die Verwendung von sulfatierten Polysacchariden, die sich von Heparansulfat, Dermatansulfat, Chondroitinsulfat, Pentosanpolysulfat und/oder anderen Glucosaminglycanen und Mucopolysacchariden ableiten, umfasst sein. Zusätzlich können die erfindungsgemäßen Verbindungen durch synthetische Synthese gemäß Standardtechniken der organischen Chemie hergestellt werden.
Erfindungsgemäß ist eine pharmazeutische Zusammensetzung hinsichtlich einer bestimmten Verbindung angereichert, falls eine solche Verbindung in einer Menge vorhanden ist, die größer ist als die Menge, die bei Präparationen, die nicht so angereichert wurden, gefunden wird. Beispielsweise wird, wenn eine Präparation dafür bekannt ist, weniger als 10% einer bestimmten Verbindung zu beinhalten, eine Erhöhung der Menge einer solchen Verbindung in einer Zusammensetzung auf mehr als 10% eine solche Zusammensetzung hinsichtlich dieser Verbindung „angereichert" machen. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind gegebenenfalls in einem „pharmazeutisch verträglichen Vehikel" mit einem jeglichen der bekannten pharmazeutisch verträglichen Träger, einschließlich Verdünnungsmitteln und Exzipienzien, formuliert (siehe Remington's Pharmaceutical Sciences, 18. Ausgabe, Gennaro, MackPublishing Co., Easton, PA 1990 und Remington: The Science and Practice of Pharmacy, Lippincott, Williams & Wilkins, 1995). Obwohl die Art des pharmazeutisch verträglichen Trägers/Vehikels, der/das bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen verwendet wird, abhängig von der Art der Verabreichung der Zusammensetzung an einen Säuger variieren wird, sind „pharmazeutisch verträgliche Träger" allgemein physiologisch inert und nicht toxisch. Formulierungen erfindungsgemäßer Zusammensetzungen können mehr als einen Typ an erfindungsgemäßer Verbindung (z.B. ein Disaccharid mit fünf SO₃ ^–-Gruppen und ein Disaccharid mit sechs SO₃ ^–-Gruppen) sowie einen jeglichen anderen pharmakologisch aktive Bestandteil (z.B. Heparin) enthalten.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können in einem pharmazeutisch verträglichen Vehikel unter Verwendung von Formulierungsverfahren, die dem Fachmann bekannt sind, bereitgestellt werden. Die erfindungsgemäße Zusammensetzungen können über Standardwege verabreicht werden, obwohl vorzugsweise eine Verabreichung über Inhalationswege erfolgt. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen beinhalten diejenigen, die für eine oral, Inhalations-, rektale, ophthalmische (einschließlich intravitreal oder intrakameral), nasale, topische (einschließlich buckal und sublingual), vaginale oder parenterale Verabreichung (einschließlich subkutan, intramuskulär, intravenös, intradermal und intratracheal) geeignet sind. Zusätzlich können Polymere gemäß Standardverfahren für eine anhaltende Freisetzung einer bestimmten Verbindung zugegeben werden.
Für eine Inhalationsverabreichung können die erfindungsgemäßen Verbindungen in einer Zusammensetzung mit einem pharmazeutisch verträglichen Träger wie Salzlösung oder Wasser vereinigt werden und mittels jeglicher bekannter Inhalationsverfahren zugeführt werden. Solche Inhalationsverfahren und -vorichtungen schließen in nicht begrenzender Weise Dosierinhalatoren mit Aerosoltreibmitteln wie CFC oder HFA oder Treibmitteln, die physiologisch und ökologisch verträglich sind, ein. Andere eingeschlossene Vorrichtungen sind atembetriebene Inhalatoren, Vielfachdosistrockenpulverinhalatoren und Aerosolvernebler.
In einer Ausführungsform erfolgt eine Verabreichung durch Inhalation einer Zusammensetzung gemäß allen erfindungsgemäßen Aspekten mittels einer Pumpe oder eines druckbetriebenen Verneblers. In einigen erfindungsgemäßen Ausführungsformen erfolgt die Verabreichung mittels eines Dosierinhalators („MDI") oder eines Aerosolspenders.
Die Formulierungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können geeigneterweise in einer Einheitsdosisform dargeboten werden und können durch herkömmliche pharmazeutische Techniken, wie vorstehend diskutiert, hergestellt werden. Solche Techniken beinhalten den Schritt eines In-Assoziation-Bringens der erfindungsgemäßen Verbindung und des/der pharmazeutisch verträglichen Trägers/Träger wie eines Verdünnungsmittels oder Exzipienz. Im Allgemeinen werden die Formulierungen durch ein einheitliches und gründliches In-Assoziation-Bringen des aktiven Bestandteils mit flüssigen Trägern oder fein verteilten festen Trägern oder beiden und sodann, falls nötig, Formen des Produkts hergestellt.
Formulierungen, die für eine Verabreichung per Inhalation geeignet sind, beinhalten Formulierungen, die von bekannten Inhalationsvorrichtungen abgegeben werden können. Solche Formulierungen können Träger wie Pulver und Aerosole beinhalten. Die erfindungsgemäß verwendeten Inhalationszusammensetzungen können flüssige oder gepulverte Zusammensetzungen mit dem aktiven Bestandteil, die für eine Verneblung und intrabronchiale Verwendung geeignet sind, oder Aerosolzusammensetzungen, die mittels einer Aerosoleinheit verabreicht werden, die abgemessene Dosen abgibt, umfassen.
Geeignete flüssige erfindungsgemäße Zusammensetzungen umfassen den aktive Bestandteil in einem „wässrigen pharmazeutisch verträglichen Inhalationsvehikel", wie z.B. isotonischer Salzlösung oder bakteriostatischem Wasser, und anderen Arten von bekannten Vehikeln. Die Lösungen werden mittels einer „Pumpe" oder eines „druckbetriebenen Spenders für vernebeltes Spray" oder durch ein jegliches andere herkömmliche Mittel verabreicht, das bewirkt oder ermöglicht, dass die erforderliche Dosismenge der flüssigen Zusammensetzung in die Lungen des Patienten inhaliert wird.
Geeignete Pulverzusammensetzungen, die Verbindungen gemäß allen erfindungsgemäßen Aspekten enthalten, beinhalten beispielsweise pharmazeutisch verträgliche gepulverte Präparationen des aktiven Bestandteils, gründlich gemischt mit Laktose oder anderen inerten Pulvern, die für eine intrabronchiale Verabreichung verträglich sind. Die Pulverzusammensetzungen können mittels eines Spenders verabreicht werden, einschließlich in nicht begrenzender Weise eines Aerosolspenders, oder können in eine zerbrechliche Kapsel eingeschlossen sein, die von dem Patienten in eine Vorrichtung eingesetzt werden kann, die die Kapsel punktiert und das Pulver in einem stetigen zur Inhalation geeigneten Strom ausbläst.
Aerosolformulierungen von Zusammensetzungen, die Verbindungen gemäß allen erfindungsgemäßen Aspekten enthalten, für eine Verwendung in dem betreffenden Verfahren werden typischerweise Treibmittel, Tenside und Co-Lösungsmittel beinhalten und können in herkömmliche Aerosolbehälter gefüllt werden, die mit einem geeigneten Dosierventil verschlossen werden.
Pharmazeutische Zusammensetzungen, die die für eine Behandlung einer pulmonalen Entzündung geeigneten Verbindungen gemäß allen erfindungsgemäßen Aspek ten umfassen und für eine orale Verabreichung geeignet sind, können als einzelne Einheiten wie Kapseln, Caplets, Gelkapseln, Cachets, Pillen oder Tabletten, die jeweils eine vorbestimmte Menge des aktiven Bestandteils als ein Pulver oder Granula enthalten, als eine Lösung oder eine Suspension in einer wässrigen Flüssigkeit oder einer nicht wässrigen Flüssigkeit, oder als eine Öl-in-Wasser-Flüssigkeitsemulsion oder eine Wasser-in-Öl-Emulsion und als ein Bolus, etc. dargeboten werden. Alternativ kann eine Verabreichung einer Zusammensetzung gemäß allen erfindungsgemäßen Aspekten durch flüssige Lösungen, Suspensionen oder Elixiere, Pulver, Trochisken, mikronisierte Partikel und osmotische Zufuhrsysteme erfolgen.
Eine Tablette kann durch Komprimieren oder Formen, gegebenenfalls mit einer oder mehreren zusätzlichen Bestandteilen hergestellt werden. Komprimierte Tabletten können dadurch hergestellt werden, dass in einer geeigneten Maschine der aktive Bestandteil in einer frei beweglichen Form wie einem Pulver oder Granula, gegebenenfalls mit einem Bindemittel, Schmiermittel, inertem Verdünnungsmittel, Konservierungsmittel, Tensid oder Dispergiermittel gemischt, komprimiert wird. Geformte Tabletten können dadurch hergestellt werden, dass in einer geeigneten Maschine ein Gemisch der mit einem inerten flüssigen Verdünnungsmittel angefeuchteten gepulverten Verbindung geformt wird. Die Tabletten können gegebenenfalls beschichtet oder angeritzt sein und können derart formuliert sein, dass sie eine langsame oder kontrollierte Freisetzung des aktiven Bestandteils darin bereitstellen.
Formulierungen von erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die für eine topische Verabreichung in den Mund geeignet sind, beinhalten Trochisken (die die Bestandteile in einer Basis mit Geschmack, in der Regel Sucrose und Akazien- oder Tragantgummi, umfassen), Pastillen (die den aktiven Bestandteil in einer inerten Basis wie Gelatine und Glycerin oder Sucrose und Akaziengummi umfassen) und Mundwässer (die den zu verabreichende Bestandteil in einem geeigneten flüssigen Träger umfassen).
Formulierungen von erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die für eine topische Verabreichung an die Haut geeignet sind, können als Salben, Cremes, Gele, Lotionen und Pasten, die den zu verabreichenden Bestandteil in einem pharmazeutisch verträglichen Träger umfassen, dargeboten werden. Ein vorgesehenes topisches Zufuhrsystem ist ein Transdermalpflaster, das den zu verabreichenden Bestandteil enthält.
Formulierungen von erfindungsgemäßen Zusammensetzungen für eine rektale Verabreichung können als ein Suppositorium mit einer geeigneten Basis, umfassend z.B. Kakaobutter, hergestellt werden.
Formulierungen von erfindungsgemäßen Zusammensetzungen, die für eine nasale Verabreichung geeignet sind, wobei der Träger ein Feststoff ist, beinhalten ein grobes Pulver mit einer Partikelgröße von beispielsweise 20 bis 500 Mikrons, das in einer Weise verabreicht wird, in der Schnupftabak verabreicht wird, d.h. durch schnelle Inhalation durch die Nasenpassage aus einem Pulverbehälter, der dicht unter die Nase gehalten wird. Geeignete Formulierungen, wobei der Träger eine Flüssigkeit ist, für eine Verabreichung z.B. mittels eines Nasensprays, Aerosols oder als Nasentropfen, beinhalten wässrige oder ölige Lösungen der erfindungsgemäßen Verbindung.
Formulierungen von Zusammensetzungen gemäß allen erfindungsgemäßen Aspekten, die für eine vaginale Verabreichung geeignet sind, können als Pessare, Suppositorien, Tampons, Cremes, Gele, Pasten, Schäume oder Sprühformulierungen dargeboten werden, die zusätzlich zur erfindungsgemäßen Verbindung solche pharmazeutisch verträglichen Träger enthalten, die als geeignet bekannt sind.
Formulierungen von Zusammensetzungen gemäß allen erfindungsgemäßen Aspekten, die für eine parenterale Verabreichung geeignet sind, beinhalten wässrige und nicht wässrige sterile Injektionslösungen, die Antioxidanzien, Stabilisatoren, Puffer, Bakteriostatika und gelöste Substanzen, die die Formulierung gegenüber dem Blut von vorgesehenen Empfängern isotonisch machen, enthalten können, und wässrige und nicht wässrige sterile Suspensionen, die Suspendiermittel und Verdickungsmittel enthalten können. Die Formulierungen können in Einheitsdosis- oder Vielfachdosisbehältern, z.B. abgeschlossene Ampullen und Röhrchen, dargeboten werden und können in einem gefriergetrockneten (lyophilisiertem) Zustand gelagert werden, der lediglich die Zugabe des sterilen flüssigen Trägers, z.B. Wasser für Injektionen, direkt vor Gebrauch erfordert. Unvorbereitete Injektionslösungen und Suspensionen können aus sterilen Pulvern, Granula und Tabletten der vorstehend beschriebenen Art hergestellt werden.
Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen sind zur Behandlung oder Linderung der Symptome einer Entzündung in einem Säuger verwendbar.
In bestimmten erfindungsgemäßen Ausführungsformen sind die pharmazeutischen Zusammensetzungen verwendbar, um pulmonale Entzündungen zu behandeln. Im Fall der Indikationen einer pulmonalen Entzündung kann eine Behandlung die intrabronchiale Zufuhr der hierin beschriebenen Zusammensetzungen durch bekannte Mittel, wie z.B. eine Pumpe, einen druckbetriebenen Vernebler, einen Dosierinhalator, oder durch einen Aerosolspender beinhalten. Zusammensetzungen gemäß diesem erfindungsgemäßen Aspekt sind wie für die ersten zwei erfindungsgemäßen Aspekte beschrieben.
Ein weiterer erfindungsgemäßer Aspekt betrifft folglich die Verwendung einer Verbindung der Struktur I für die Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Behandlung oder Linderung der Symptome von entzündlichen Reaktionen, insbesondere pulmonaler Entzündung, in einem Säuger: Struktur I
worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ SO₃ ^–, PO₃ ^– oder H sind, und (a) wobei R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (b) wobei mindestens fünf Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (c) wobei mindestens vier Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (d) wobei mindestens drei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (e) wobei mindestens zwei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind. Für alle vorstehend genannten Ausführungsformen (a)–(e) versteht es sich insbesondere, dass (i) wenn R₃ und R₄ beides SO₃ ^– sind, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₄, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, oder (ii) falls R₁ und R₄ beide SO₃ ^– sind und R₃ nicht SO₃ ^– ist, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, und (iii) falls nur R₃, R₄, R₅ SO₃ ^– sind, sodann die pharmazeutische Zusammensetzung bezüglich dieser Verbindung angereichert ist.
In bestimmten Ausführungsformen dieses erfindungsgemäßen Aspekts sind die Disaccharide in die Gruppe bestehend aus den Verbindungen der Strukturen II–XV eingeschlossen:
In einer Ausführungsform dieses erfindungsgemäßen Aspekts beinhaltet das Disaccharid die Verbindung der Struktur XVI:
Struktur XVI worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind.
In einer Ausführungsform beinhaltet das Disaccharid die Verbindung der Struktur VIII:
Struktur VIII worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ SO₃ ^– sind. Der Fachmann wird anerkennen, dass die erfindungsgemäßen Disaccharide in einer pharmazeutisch verträglichen Form vorliegen können. Demzufolge wird der Fachmann anerkennen, dass die erfindungsgemäßen Verbindungen mit einem Metall, z.B. einem Alkali- oder Erdalkalimetall wie Na, K, Ca, Mg oder Ba, oder Al, Zn, Zu, Zr, Ti, Bi, Mn oder Os, oder mit einer organischen Base (z.B. einer Aminosäure) komplexiert sein können oder damit ein Salz bilden können. Die gegenwärtig bevorzugten Salze sind Natrium- und Kaliumsalze.
Wenn anwendbar (wie bei der Behandlung von Asthma, zum Beispiel), kann die Verbindung gemäß diesem erfindungsgemäßen Aspekt vor, zur gleichen Zeit oder nach dem Aussetzen das Säugers gegenüber einem Antigen verabreicht werden. Der Fachmann wird verstehen, dass die spezifische Reihenfolge der Verabreichung einer erfindungsgemäßen Verbindung und eines Aussetzens gegenüber einem Antigen abhängig von der spezifischen ausgewählten Verbindung und dem Antigen variieren wird. Zusätzlich wird die zeitliche Planung der Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindung hinsichtlich zu dem Aussetzen gegenüber einem Antigen von Säuger zu Säuger abhängig von der spezifischen Situation variieren. Der Fachmann wird durch gewissenhaftes Überwachen des Patienten die Verabreichung optimieren, während er die zeitliche Planung und/oder die Reihenfolge der Verabreichung der erfindungsgemäßen Verbindung verändert. Klinische Änderungen, die für eine Beurteilung der therapeutischen Wirkung von Behandlungen mit den erfindungsgemäßen Verbindungen relevant sind, beinhalten eine Verminderung der charakteristischen Symptome und Anzeichen von Asthma und verwandten Pathologien (z.B.
Atemnot, pfeifender Atem, Husten, bronchiale Überempfindlichkeit) und eine Verbesserung von Lungenfunktionstests. Diese basieren auf Patientensymptomen und Beobachtungen des Arztes.
Dosierungen werden von dem zu behandelnden Zustand, der spezifischen zu verabreichenden erfindungsgemäßen Verbindung und anderen klinischen Faktoren wie Alter, Gewicht und Zustand des Säugers und dem Weg der Verabreichung abhängen. Zum Beispiel kann in dem Fall, bei dem die erfindungsgemäße Verbindung fünf oder sechs Sulfatgruppen umfasst, sodann eine niedrigere Dosierung der Verbindung verwendet werden, um eine vorteilhafte Wirkung zu erzeugen, die von einem Aussetzen gegenüber einem Antigen herrührt. Umgekehrt kann in dem Fall, bei dem die erfindungsgemäße Verbindung nur drei oder vier Sulfatgruppen aufweist, eine höhere Dosierung benötigt werden, um die gleiche vorteilhafte Wirkung zu erzielen (d.h. der gleiche Grad an Verminderung von Frühphasen- und/oder Spätphasenreaktion auf ein Aussetzen gegenüber einem Antigen).
Es wird verstanden werden, dass der Säuger, an den eine erfindungsgemäße Verbindung verabreicht wird, nicht an Asthma oder einer Asthma-bezogenen Pathologie zu leiden braucht. In der Tat können die erfindungsgemäßen Verbindungen prophylaktisch, vor einer jeglichen Entwicklung von Symptomen, an Individuen verabreicht werden, die prädisponiert sind, Asthma und/oder eine Asthma-bezogene Pathologie zu entwickeln. Falls einem Individuum zum Beispiel bewusst ist, dass die Pollensaison eine Zeit ist, die Asthmasymptome verschlimmert, kann dem Individuum eine erfindungsgemäße Verbindung auf einer täglicher Basis und/oder vor einem Eintritt in einen pollenreichen Bereich (z.B. einen Garten) verabreicht werden (z.B. durch orale Verabreichung). Ebenso können, falls ein Individuum niemals eine asthmatische Attacke hatte, sich aber bewusst ist, dass viele Mitglieder seiner Familie unter solchen Attacken leiden, die erfindungsgemäße Verbindungen prophylaktisch an das Individuum verabreicht werden, um einen Ausbruch einer solchen asthmatischen Attacke zu verhindern.
Der Begriff „therapeutisch wirksame Menge" wird verwendet, um Behandlungen bei Dosierungen zu bezeichnen, die wirksam sind, das angestrebte therapeutischen Ergebnis zu erzielen. Darüber hinaus wird der Fachmann anerkennen, dass die therapeutisch wirksame Menge der erfindungsgemäßen Verbindung durch Feinabstimmung und/oder Verabreichen von mehr als einer erfindungsgemäßen Verbindung oder durch Verabreichen einer erfindungsgemäßen Verbindung mit einer wei teren antiasthmatischen Verbindung (z.B. Corticosteroid) verringert oder erhöht werden kann. Dadurch ist es möglich, die Verabreichung/Behandlung auf die spezifischen Erfordernisse des bestimmten Säugers abzustimmen. Wie in den nachstehenden Beispielen gezeigt, können therapeutisch wirksame Mengen leicht bestimmt werden, z.B. empirisch durch Beginnen bei relativ niedrigen Mengen und durch schrittweise Zunahmen mit gleichzeitiger Evaluierung einer vorteilhaften Wirkung (d.h. Verminderung von Früh- und/oder Spätphasenreaktion nach einem Aussetzen gegenüber einem Antigen).
In einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt sollen Zusammensetzungen, die eine wirksame Verbindung enthalten, an Säugerpatienten, die unter Antigen-induziertem Spätphasenasthma leiden, d.h. die Dualresponder sind, vor einem Aussetzen des Patienten gegenüber einem Antigen oral oder parenteral (z.B. IV oder IM) verabreicht werden.
Es wird von dem Fachmann anerkannt werden, dass die Anzahl von Verabreichungen der erfindungsgemäßen Verbindungen von Patient zu Patient, basierend auf dem jeweiligen medizinischen Zustand dieses Patienten zu einem jeglichen bestimmten Zeitpunkt, variieren wird. Ohne die Erfindung auf eine bestimmte Anzahl von Verabreichungen pro Tag beschränken zu wollen, sind allgemein zwei bis vier Verabreichungen pro Tag vorgesehen.
Beispiel I
Depolymerisierung von Heparin-Natrium
Um die Präparation von sulfatierten Disaccharidfraktionen, die als Kontrollproben als auch als Ausgangsmaterialien für die Herstellung von repräsentativen hypersulfatierten erfindungsgemäßen Verbindungen (siehe Beispiele II und III, infra) verwendet werden sollen, zu illustrieren, wurden die nachstehenden Protokolle verwendet. Die nachstehenden Verfahren beschreiben einen von vielen möglichen Wegen, der für den Teilabbau von Heparin-Natrium verwendet wird. Bei Raumtemperatur wurden 250 g käuflich erhältliches (Schweine-) Heparin-Na (erhältlich von SPL, Waunakee, WI) zu einem Becherglas mit 3 l H₂O gegeben und zu einer Aufschlämmung gerührt, woraufhin 2 l Wasser zugegeben wurden und das Rühren wieder aufgenommen wurde, um das Heparin-Natrium vollständig zu lösen.
Der pH-Wert in der Heparinlösung wurde sodann auf 5,98 eingestellt. Zu dieser Lösung wurden 17,25 g NaNO₂ gegeben (0,25 mmol, J.T. Baker, ACS-Güte), um die kontrollierte Depolymerisation des Heparins mit salpetriger Säure zu erreichen. Ein Rühren wurde 10 Minuten fortgesetzt, während etwa 35,1 ml 37%ige HCl langsam bei einer Temperatur von 23°C zugegeben wurden, um den pH-Wert auf 3,00 zu bringen. Das freigesetzte NO₂ begann, Blasen zu bilden, und die Farbe der Lösung wechselte nach gelb-grün. Änderungen des pH-Werts und der Temperatur wurden vom Zeitpunkt 0 bis 120 Minuten aufgezeichnet und waren wie folgt:
Die Lösung wurde sodann durch langsame Zugabe von etwa 22,5 ml 50%ige NaOH, um den pH auf 6,75 einzustellen, gequencht.
Beispiel II
Ultrafiltration einer depolymerisierten Heparinpräparation
Das nachstehende Protokoll beschreibt einen der möglichen Wege, Permeat (0<3000 Da) und Retentat (>3000 Da) repräsentativer erfindungsgemäßer Disaccharide zu sammeln. Alternative Verfahren sind gut bekannt und können alternativ verwendet werden. Die depolymerisierte Heparinlösung, wie in Beispiel I beschrieben erhalten, wurde mit dIH₂O auf ein Endvolumen von 8 Litern verdünnt und filtriert (Millipore (Bedford, MA)), Pellicon 2, 3k, PLBC-C mit einer Fläche von 0,5 m² (Kassette: Kat. # P2 PLBCC05)(Molekulargewichtsausschlussgröße von 3 kDa), um Heparinoligosaccharide mit einer Größe von weniger als 3 kDa (3000 Daltons) zu sammeln und anzureichern (d.h. das Permeat bestand aus denjenigen Oligonukleotiden mit einer Größe von weniger als 3000 Daltons).
Das Retentat (d.h. das mit salpetriger Säure behandelte Heparin, das größer als 3 kDa war) wurde einer zweiten Depolymerisationsbehandlung mit salpetriger Säure unter Verwendung einer 20 M Lösung unterzogen, um den weiteren Abbau von Heparin zu veranlassen. Nach Ultrafiltration dieser zweifach behandelten Oligosaccharidpräparation unter Verwendung des gleichen Filtertyps (d.h. Molekulargewichtsausschlussgröße von 3 kDa) wurde das resultierende Permeat (mit einem Molekulargewicht von kleiner als 3 kDa) zu dem Permeat aus der ersten Ultrafiltration gegeben, was durch Umkehrosmose konzentriert wurde, um das Endvolumen auf 2,5 Liter zu reduzieren, und dann gefriergetrocknet.
Beispiel III
Reduktion der Oligosaccharidpräparation mit NaBH₄
Die gefriergetrocknete Oligosaccharidpräparation (50 g), gelöst in 1 l aufgereinigtem H₂O, wurde auf 2–10°C mit einem Eisbad abgekühlt. NaHCO₃ (21 g) wurde zu der gekühlten Oligosaccharidlösung gegeben und die Präparation wurde gerührt, bis sie vollständig gelöst war. Eine 0,5 M Lösung von NaBH₄ in 400 ml einer 0,01 M NaOH-Lösung wurde hergestellt und langsam über einen 60-minütigen Zeitraum zur gekühlten Oligosaccharid/NaHCO₃-Lösung gegeben. Die Behandlung der 0,5 M Lösung von NaBH₄ erfolgte, um das Oligomix-CHO zu Oligomix-CH₂OH zu reduzieren. Die Reaktionspräparation wurde bei 2–10°C 3 Stunden gerührt und anschließend mit konzentrierter HCl auf einen pH-Wert von 4,0 gequencht. Der pH-Wert der Lösung wurde sodann auf 6,75 mit NaOH eingestellt und schließlich auf ein Minimalvolumen durch Umkehrosmose konzentriert und später gefriergetrocknet, um die reduzierten Oligosaccharide zu ergeben. Die Präparation an reduziertem Oligosaccharid mit einer Größe von weniger als 3 kDa wurde später einer Fraktionierung durch Größenausschlusschromatographie (SEC) unter Verwendung von Bio-Rad-Biogel P6-Harz (Elution mit 0,2 M NH₄HCO₃) für die Fraktionierung des Oligomixes und zur Sammlung von Tetrasacharid-NH₄-Salzen unterzogen. Die gesammelten Fraktionen wurden mit einem Carbazolassay analysiert, eine grafische Darstellung von Abs₅₃₀ gegen die Fraktionsnummer ergab ein Profil der gesammelten Fraktionen. Ähnliche Fraktionen im Profil wurden vereinigt und später lyophilisiert, um die aufgetrennten Fraktionen als NH₄ ⁺-Salze zu ergeben und um NH₄HCO₃ zu entfernen. Ein Kationenaustausch unter Verwendung von Amberlite IR120Plus-Ionenaustauschharz (Sigma-Aldrich) wandelte das Salz in die Na⁺-Form um.
Schließlich wurden die gefriergetrockneten Fraktionen mit Amberlite IR 120 Plus Kationenaustauschharz (von Sigma-Aldrich käuflich erhältlich) gemäß den Vorschriften des Herstellers behandelt, um das Ammonium (NH₄ ⁺)-Salz zu der Natrium (Na⁺)-Salzform umzuwandeln.
Von einer Fraktion wurde das A.2.+C.2. erhalten.
Eine Analyse der Disaccharidfraktion durch NMR bestätigte, dass ungefähr 85% der Oligosaccharide in der Fraktion die Struktur:
aufweisen, wohingegen ungefähr 3–5% der Moleküle in der A.2.+C.2.-Fraktion Verbindungen mit der nachstehenden Struktur sind:
Beispiel IV
Herstellung von repräsentativen hypersulfatierten Disacchariden
Zur Veranschaulichung einer der verfügbaren Verfahren zur Herstellung von repräsentativen erzeugten erfindungsgemäßen hypersulfatierten Disacchariden wurden zwei Verfahren verwendet.
Verfahren 1
Eine Lösung der A.2.+C.2.-Fraktion von Disaccharidnatriumsalz (2,5 g) in 50 ml Wasser wurde durch die Reaktion mit Dowex 500WX200 saurem Harz, von Sigma-Aldrich käuflich erhältlich, gemäß den Vorschriften des Herstellers in die protonierte Form umgewandelt. Das saure Filtrat wurde mit Tetrabutylammoniumhydroxid neutralisiert und die Lösung wurde gefriergetrocknet, um das Tetrabutylammonium (Bu₄N⁺)-Salz als einen flockigen Feststoff zu erhalten. Wasserfreies DMF (50 ml) wurde sodann zu einem Gemisch des Disaccharid-Bu₄N⁺-Salzes und (CH₃)₃NSO₃ (5,22 g) unter Argon gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde bei 50°C 48 Stunden erhitzt. Die Lösung wurde sodann auf Raumtemperatur abgekühlt. Sobald abgekühlt, wurden 100 ml einer gesättigten Lösung von Natriumacetat (NaOAc) in Ethanol zugegeben und das Gemisch wurde 20 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, mit 2,5 1 Wasser verdünnt und sodann gegen eine 500 Dalton (d.h. 0,5 kDa)-Membran filtriert. Das Retentat (d.h. größer als 0,5 kDa) wurde gefriergetrocknet. Nach dem Gefriertrocknen wurde das Retentat in 0,2 M NH₄HCO₃-Lösung wieder suspendiert, mit Bio-Rad Biogel P6-Harz (Bio-Rad, Hercules, CA) gemäß den Vorschriften des Herstellers chromatographisch aufgetrennt und mit 0,2 M NH₄HCO₃ eluiert, um das NH₄ ⁺-Salz des hypersulfatierten Disaccharids (3,5 g) zu erhalten. Ein Teil des NH₄ ⁺-Salzes (2,4 g) wurde mittels Reaktion mit Amberlite IR 120 Plus-Kationenaustauschharz (von Sigma-Aldrich käuflich erhältlich) gemäß den Vorschriften des Herstellers zur Na⁺-Form umgewandelt, um das endgültige Na⁺-Salz als einen weißen Feststoff (2,31 g) zu erhalten.
Verfahren 2
Ein Gemisch von 0,5 g Disaccharid-Na⁺-Salz (die aus Beispiel III erhaltene A.2.+C.2.-Fraktion) und 3 g (CH₃)₃NSO₃ in 15 ml DMF unter Argon wurde 48 Stunden bei 60°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde sodann auf Raumtemperatur abgekühlt, mit 20 ml einer 10%igen wässrigen Natriumacetat (NaOAc)-Lösung verdünnt und 20 Minuten bei Raumtemperatur gerührt. 100 ml Ethanol wurden zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde unter stark vermindertem Druck konzentriert, um einen festen Rückstand zu erhalten. Der Rückstand wurde in 500 ml Wasser gelöst und gegen eine 500 Dalton-Membran filtriert (3 × Waschen mit 50 ml H₂O). Das Na⁺-Retentat (d.h. das Molekül mit einer Größe von mehr als 500 Da) wurde gefriergetrocknet, um das Produkt als einen cremefarbenen Feststoff zu erhalten.
Unter Verwendung der vorstehend genannten Verfahren wurden hypersulfatierte Disaccharide erhalten. Eine solche Fraktion, die als 811-25-1 bezeichnet wurde, wurde erhalten, die die nachstehende Struktur aufwies, wie durch NMR-Analyse bestätigt (Daten nicht gezeigt):
Beispiel V
Pulmonale Evaluierungen von behandelten Schafen
Um die Wirksamkeit repräsentativer erfindungsgemäßer Disaccharide bei der Behandlung/Linderung einer Entzündung zu veranschaulichen, wurden sechs Schafe mit dokumentierter lediglich akuter Bronchiokonstriktorreaktion auf Ascaris suum-Antigen als Modelle für alle Studien verwendet.
Um den Atemwegswiderstand zu messen, wurden die Schafe mit einem nasotrachealen Tubus mit Manschette intubiert und der Atemwegswiderstand (R_L) wurde durch die ösophageale Ballonkathetertechnik gemessen, während das Gasvolumen der Brust durch Körperplethysmographie gemessen wurde. Diese Verfahren sind anerkannte und bekannte Verfahren, die sich in der Literatur finden. Daten wurden als spezifischer R_L-Wert („SR_L", definiert als R_L mal Brustgasvolumen (V_tg)) ausgedrückt.
Um die Atemwegsempfindlichkeit abzuschätzen, wurden kumulative Dosiswirkungskurven gegenüber inhaliertem Carbachol dadurch erzeugt, dass SR_L vor und nach der Inhalation von gepufferter Salzlösung und nach jeder Verabreichung von 10 Atemzügen von steigenden Konzentrationen an Carbachol (0,25, 0,5, 1,0, 2,0 und 4,0% Gewicht/Volumenlösung) gemessen wurde. Die Atemwegsempfindlichkeit wurde durch Bestimmen der kumulativen Provokationsdosis (PD₄₀₀) von Carbachol (in Atemeinheiten), die SR_L auf 400% über der Basislinie erhöhte, gemessen. Eine Atemeinheit wurde als ein Atemzug einer 1%igen Carbachollösung definiert.
Für Atemwegsuntersuchungen wurde die Basislinie der Atemwegsempfindlichkeit (PD₄₀₀) eines jeden Tieres bestimmt und sodann wurden die Atemwege der Testschafe an verschiedenen Tagen des Experiments mit Ascairs suum-Antigen in Kontakt gebracht. SR_L wurde gemessen, direkt nach dem Kontakt und dann stündlich für 8 Stunden. Der Nach-Kontakt-PD₄₀₀-Wert wurde 24 Stunden nach einem Antigenkontakt gemessen. Messwerte wurden als (a) Mittelwert ±SE%-Änderung von SR_L, (b) PD₄₀₀ als % der Basislinie, (c) % Schutz gegen akute Bronchiokonstriktorreaktion (ABR); und (d) % Schutz gegen Atemwegsüberempfindlichkeit (AHR) angegeben.
Beispiel VI
Intravenöse Verabreichung von hypersulfatierten Disacchariden an allergische Dualresponderschafe
Um die Atemwegsempfindlichkeit zu bestimmen, wurden kumulative Dosiswirkungskurven gegenüber inhaliertem Carbachol (C₆H₁₅ClN₂O₂) dadurch erzeugt, dass SR_L vor und nach Inhalation einer gepufferten Salzlösung und nach jeder Verabreichung von 10 Atemzügen von steigenden Konzentrationen an Carbachol (0,25%, 0,5%, 1,0%, 2,0% und 4,0% Gewicht/Volumen-Lösung) gemessen wurde. Die Atemwegsempfmdlichkeit wurde durch Bestimmen der kumulativen Provokationsdosis (PD₄₀₀) von Carbachol (in Atemeinheiten), die SR_L auf 400% über Basislinie erhöhte, gemessen. Eine Atemeinheit wurde als ein Atemzug einer 1%igen Carbachollösung definiert. Das Protokoll wurde mindestens 14 Tage später wiederholt, jedoch wurde jedem Tier durch intravenöse Injektion eine Dosis eines der sulfatier ten Testdisaccharide oder hypersulfatierten Disaccharide eine Stunde vor einem Antigenkontakt verabreicht (wobei keine intravenöse Injektion vor einem Antigenkontakt bei den Kontrolltieren verabreicht wurde).
In einer ersten Studie wurde die Wirkung einer Vorbehandlung (d.h. eine intravenöse Injektion 1 Stunde vor einem Antigenkontakt) mit der A.2.+C.2.-Fraktion an sulfatiertem Disaccharid auf Antigenreaktionen bei asthmatischen Dualresponderschafen bestimmt. Einer ersten Gruppe von sechs Schafen wurde Antigen allein zum Zeitpunkt 0 gegeben, während einer zweiten Gruppe von sechs Schafen 0,25 mg/kg A.2.+C.2. mittels intravenöser Injektion am Zeitpunkt –1 (d.h. 1 Stunde vor einem Antigenkontakt) und Antigen zum Zeitpunkt 0 gegeben wurden. Schafe, denen intravenös 0,25 mg/kg der A.2.+C.2.-Fraktion an sulfatiertem Disaccharid injiziert worden war, zeigten eine leichte Abnahme der Reaktion auf einen Antigenkontakt während der frühen Phase der Reaktion (weniger als 3 Stunden nach einem Antigenkontakt). Allerdings schien eine A.2.+C.2.-Vorbehandlung keine Wirkung auf die Spätphasenreaktion (3–8 Stunden nach einem Antigenkontakt) aufzuweisen (Daten nicht gezeigt). Die Wirkung einer Vorbehandlung mit einem hypersulfatierten Disaccharid auf die Reaktionen der Schafe gegenüber einer Antigenstimulation ist jedoch dramatisch verbessert. Die sechs Schafe, die eine Vorbehandlung zum Zeitpunkt –1 mit 0,25 mg/kg des hypersulfatierten 811-25-1-Disaccharids durch intravenöse Injektion vor einem Antigenkontakt erhalten hatten, wiesen viel schwächere Reaktionen auf im Vergleich zu den sechs Kontrollschafen, die lediglich den Antigenkontakt zum Zeitpunkt 0 erhielten. Der Abfall einer Antigen-induzierten Reaktion bei den mit hypersulfatiertem Disaccharid behandelten Tieren im Vergleich zu Kontrollen war sowohl bei den Früh- als auch den Spätphasenreaktionen ersichtlich (Daten nicht gezeigt).
1, in der die Ergebnisse sowohl von Tieren, die mit A.2.+C.2. (d.h. wie in Beispiel III beschrieben erhalten) und dem 811-25-1 (d.h. das wie in Beispiel IV beschrieben erhaltene hypersulfatierte Disaccharid) vorbehandelt worden waren, als auch von Kontrolltieren gezeigt sind, veranschaulicht die überraschend vorteilhaften Wirkungen einer Vorbehandlung mit 811-25-1 bei der Linderung/Behandlung sowohl von Früh- als auch Spätphasenreaktionen auf einen Antigenkontakt bei Dualresponderschafen. Für höhere Dosierungen von 811-25-1 wurde ebenfalls festgestellt, dass sie eine vorteilhafte Wirkung auf sowohl frühe als auch späte Reaktionen nach einem Antigenkontakt bei Dualresponderschafen im Vergleich zu Kontrolltieren, die lediglich Antigen ausgesetzt waren, aufweisen. Sechs Schafe, die eine Vorbehandlung zum Zeitpunkt –1 mit 0,5 mg/kg des hypersulfatierten 811-25-1-Disaccharids durch intravenöse Injektion vor einem Antigenkontakt erhielten, wiesen weitaus geringere Reaktionen im Vergleich zu den sechs Kontrollschafen, die lediglich dem Antigen zum Zeitpunkt 0 ausgesetzt worden waren, auf.
Die Wirkungen einer Vorbehandlung mit entweder dem A.2.+C.2.-Disaccharid oder dem 811-25-1-hypersulfatierten Disaccharid auf Frühphasen- und Spätphasenreaktionen von Dualresponderschafen auf einen Antigenkontakt im Vergleich zu Kontrollen, die lediglich mit Antigen behandelten worden waren, wurden ebenfalls untersucht. In sowohl der Frühphase als auch der Spätphase wies eine Vorbehandlung zum Zeitpunkt –1 mit 0,25 mg/kg 811-25-1 durch intravenöse Injektion eine dramatisch vorteilhafte Wirkung auf die Abnahme der Reaktion auf einen Antigenkontakt im Vergleich zu entweder Tieren, die lediglich mit Antigen behandelt worden waren (Kontrolltiere), oder Tieren, die eine Vorbehandlung zum Zeitpunkt –1 mit 0,25 mg/kg A.2.+C.2. durch intravenöse Injektion erhalten hatten, auf (Daten nicht gezeigt).
Somit veranschaulichen die in diesem Beispiel gezeigten Ergebnisse, dass die Verminderung an Antigen-induzierter Reaktion bei den mit erfindungsgemäßem hypersulfatiertem Disaccharid durch intravenöse Verabreichung vorbehandelten Tieren im Vergleich zu Kontrollen sowohl bei den Früh- als auch den Spätphasenreaktionen ersichtlich war.
Beispiel VII
Inhalationsverabreichung von sulfatierten Disacchariden an allergische Dualresponderschafe
Die in den vorstehenden Beispielen dargelegten Verfahren wurden befolgt, um die Wirksamkeit repräsentativer erfindungsgemäßer Verbindungen und Zusammensetzungen im Fall einer oralen Verabreichung zu testen, mit der Ausnahme, dass für Atemwegsstudien, bei denen das Protokoll mindestens 14 Tage später, nachdem die Basislinienatemwegsempfindlichkeit (PD₄₀₀) bestimmt worden war, wiederholt wurde, jedem Tier durch Inhalation eine Dosis einer der sulfatierten Testsaccharide oder hypersulfatierten Disaccharide etwa 30 Minuten (d.h. Zeitpunkt –0,5) vor einem Kontakt mit Ascaris suum-Antigen zum Zeitpunkt 0 oder unmittelbar nach der Nach-Kontakt-SR_L-Messung verabreicht wurde.
In einer ersten Studienreihe wurden die Wirkungen von hypersulfatierten Disacchariden, suspendiert in Wasser und zugeführt durch Inhalation, analysiert. Die 4–7 zeigen die Ergebnisse von mehreren Dosisanalysestudien, bei denen jeweils 1, 2,5, 5,0 und 10,0 Gesamtdosis des hypersulfatierten Disaccharids, 811-25-1, gelöst in Wasser, durch Inhalation zum Zeitpunkt –0,5 vor einem Antigenkontakt zum Zeitpunkt 0 verabreicht wurden. Wie in den 5–7 zu sehen, wiesen alle Tiere, die eine Vorbehandlung mit 2,5–10 mg (Gesamtdosis) 811-25-1 erhalten hatten, verminderte Frühphasen- und Spätphasenreaktionen auf einen Antigenkontakt im Vergleich zu Kontrolltieren, die lediglich mit Antigen in Kontakt gebracht worden waren, auf.
Die Wirkungen der verschiedenen Dosierungen von 811-25-1, suspendiert in Wasser und zugeführt durch Inhalation, auf AHR sind weiter in den 4A–7A veranschaulicht.
Zusammengenommen zeigen diese Daten, dass der Fachmann jeden Patienten behandeln wird, indem er den Dosisbereich von erfindungsgemäßen hypersulfatierten Disacchariden, abhängig davon, ob eine ausgeprägtere Verminderung der Frühphasen- oder der Spätphasenreaktionen gewünscht ist, auswählt.
In einer zweiten Studienreihe wurde das hypersulfatierte Disaccharid in Phosphatgepufferter Salzlösung (PBS) solubilisiert und durch Inhalation vor einem Antigenkontakt verabreicht. Eine Vorbehandlung durch Inhalationsverabreichung an Dualresponderschafe mit 0,25 mg/kg 811-25-1, suspendiert in PBS, führte zu einer Verminderung von sowohl der Früh- als auch Spätphasenreaktionen gegenüber einem Antigen im Vergleich zu Kontrolltieren, die lediglich Antigen erhalten hatten (Daten nicht gezeigt).
Beispiel VIII
Orale Verabreichung von sulfatierten Disacchariden an allergische Dualresponderschafe
Das Verfahren von Beispiel III wurde bezüglich der Testtiere und Evaluierungsverfahren in diesem Beispiel befolgt, mit der Ausnahme, dass für Atemwegsstudien, bei denen das Protokoll mindestens 14 Tage später, nachdem die Basislinienatemwegsempfindlichkeit (PD₄₀₀) bestimmt worden war, wiederholt wurde, jedem Tier 0,5 mg/kg des hypersulfatierten Disaccharids, 811-25-1, etwa 90 Minuten (d.h. Zeit punkt –1,5) vor einem Kontakt mit Ascaris suum-Antigen zum Zeitpunkt 0 oral verabreicht wurde (wobei kein Disaccharid vor einem Antigenkontakt bei den Kontrolltieren oral verabreicht wurde).
Die prozentuale Änderung an SR_L für sowohl Früh- als auch Spätphasenreaktionen der Tiere, die durch orale Verabreichung von 0,5 mg/kg 811-25-1 vorbehandelt worden waren, wird mit Kontrolltieren verglichen. Eine orale Verabreichung von 0,5 mg/kg 811-25-1 90 Minuten vor einem Antigenkontakt führte zu einer Verminderung von sowohl der Frühphasen- als auch Spätphasenreaktionen der Dualresponderschafe auf einen Antigenkontakt (im Vergleich zu den Kontrolltieren, die lediglich einem Antigen ausgesetzt worden waren (Daten nicht gezeigt)).
Beispiel IX
Wirkung von hypersulfatierten Disacchariden auf Frühphasenasthma bei Schafen
Disaccharide, die die gleiche Kohlenstoffrückgratstruktur teilen (Verbindungen A–D), sich jedoch in der Anzahl der SO₃ ^–-Gruppen unterscheiden (das Ausmaß einer Sulfatierung zwischen diesen Verbindungen wird am besten durch A<B<C<D ausgedrückt), wurden in allergischen Schafen gemäß den Verfahren getestet, die in den vorstehenden Beispielen, die eine Verabreichung durch intravenöse Verabreichung beschreiben, dargelegt sind. Dieses Experiment wurde konzipiert, um die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen hypersulfatierten Disaccharide, eine Entzündung (insbesondere die frühe Phase von Asthma) zu hemmen, zu veranschaulichen. 2 ist ein Balkendiagramm, das die vorteilhafte Wirkung einer Hypersulfatierung der Disaccharide auf die Behandlung der Frühphasenreaktion im Vergleich zu einer geringen Sulfatierung von Disacchariden, die die gleiche Kohlenstoffstruktur teilen (B = Verbindung 730-57, C = Verbindung 730-96, D = Verbindung 811-25), im Vergleich zu A = A.2.+C.2. veranschaulicht.
Beispiel X
Wirkung von hypersulfatierten Disacchariden auf Spätphasenasthma bei Schafen
Disaccharide, die die gleiche Kohlenstoffrückgratstruktur teilen (Verbindungen A–D), sich jedoch in der Anzahl der SO₃ ^–-Gruppen unterscheiden (das Ausmaß einer Sulfatierung zwischen diesen Verbindungen wird am besten durch A<B<C<D ausgedrückt), wurden in allergischen Schafen gemäß den Verfahren getestet, die in den vorstehenden Beispielen, die eine Verabreichung durch intravenöse Verabreichung beschreiben, dargelegt sind. Dieses Experiment wurde konzipiert, um die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen hypersulfatierten Disaccharide, eine Entzündung (insbesondere die späte Phase von Asthma) zu hemmen, zu veranschaulichen. 3 ist ein Balkendiagramm, das die vorteilhafte Wirkung einer Hypersulfatierung der Disaccharide auf die Behandlung der Spätphasenreaktion im Vergleich zu einer geringen Sulfatierung von Disacchariden, die die gleiche Kohlenstoffstruktur teilen (B = Verbindung 730-57, C = Verbindung 730-96, D = Verbindung 811-25), im Vergleich zu A = A.2.+C.2. veranschaulicht.

Claims

Verbindung der Struktur I, umfassend:
worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ SO₃ ^–, PO₃ ^– oder H sind, und (a) worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, (b) worin mindestens fünf Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (c) worin mindestens vier Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (d) worin mindestens drei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (e) worin mindestens zwei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, und mit der Maßgabe, dass, falls (i) R₃ und R₄ beides SO₃ ^– sind, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, oder (ii) R₃, R₄, R₅ SO₃ ^– sind, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, oder (iii) R₁ und R₄ beides SO₃ ^– sind und R₃ nicht SO₃ ^– ist, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, und mit der Maßgabe, dass die Verbindung nicht O-(L-Iduronsäure)-(1→3)-(2,5-anhydro-D-talitol-4,6-disulfat), O-(D-Glukuronsäure)-(1→4)-(2,5-anhydro-D-mannitol-3,6-disulfat) oder O-(L-Iduronsäure-2-sulfat)-(1→3)-(2,5-anhydro-D-talitol-4-sulfat) ist.
Verbindung gemäß Anspruch 1, die aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus den Verbindungen mit den Strukturen II–XV:
Verbindung der Struktur XVI, umfassend:
Struktur XVI worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind.
Verbindung der Struktur VIII, umfassend:
worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ SO₃ ^– sind.
Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei die Verbindung mit der Struktur I von der Gruppe abgeleitet ist, bestehend aus Heparin, Heparansulfat, Dermatansulfat, Chondroitinsulfat, Pentosanpolysulfat, Mucopolysacchariden und Glykosaminoglykanen.
Verbindung gemäß Anspruch 1, wobei die Verbindung mit der Struktur I synthetisch abgeleitet ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung für eine Behandlung oder Linderung der Symptome von entzündlichen Reaktionen in einem Säugerpatienten, die eine therapeutisch wirksame Menge der Verbindung der Struktur I in einem pharmazeutisch verträglichen Träger umfasst:
worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ SO₃ ^–, PO₃ ^– oder H sind, und (a) worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, (b) worin mindestens fünf Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (c) worin mindestens vier Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (d) worin mindestens drei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (e) worin mindestens zwei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, und mit der Maßgabe, dass, falls (i) R₃ und R₄ beides SO₃ ^– sind, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, oder (ii) R₁ und R₄ beides SO₃ ^– sind und R₃ nicht SO₃ ^– ist, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, und ferner mit der Maßgabe, dass, falls nur R₃, R₄, R₅ SO₃ ^– sind, sodann die pharmazeutische Zusammensetzung bezüglich dieser Verbindung angereichert ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, die mindestens eine der Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus den Verbindungen mit den Strukturen II–XV, umfasst:
Pharmazeutische Zusammensetzung für eine Behandlung oder Linderung der Symptome von entzündlichen Reaktionen in einem Säugerpatienten, die eine therapeutisch wirksame Menge der Verbindung der Struktur XVI umfasst:
worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind.
Pharmazeutische Zusammensetzung für eine Behandlung oder Linderung der Symptome von entzündlichen Reaktionen in einem Säugerpatienten, die eine therapeutisch wirksame Menge der Verbindung der Struktur VIII umfasst:
worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ SO₃ ^– sind.
Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, wobei die entzündliche Reaktion eine pulmonale Entzündung ist, die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus entzündlicher Lungenkrankheit, akuter chronischer Bronchitis und obstruktiver Atemwegserkrankung.
Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 11, wobei die pulmonale Entzündung Asthma oder eine Asthma-bezogene Pathologie ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, die der Verabreichung von etwa 0,005 mg bis etwa 1,0 mg pro Kilogramm Körpergewicht des Patienten der Verbindung mit der Struktur I in jeder Dosis dient.
Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, die der Verabreichung von etwa 0,075 mg bis etwa 0,75 mg pro Kilogramm Körpergewicht des Patienten der Verbindung mit der Struktur I in jeder Dosis dient.
Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, wobei die Verbindung mit der Struktur I in einem wässrigen pharmazeutisch verträglichen Inhalationsträger vorliegt.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 13, die für eine Verabreichung mittels einer Pumpe oder eines Druck-betriebenen Verneblers geeignet ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 13, die ferner ein Aerosol-Treibmittel umfasst und für eine Verabreichung mittels eines Dosierinhalators geeignet ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 7, die eine pharmazeutisch verträgliche Pulverzubereitung der Verbindung mit der Struktur I umfasst, die für eine intrabronchiale Verabreichung geeignet ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 18, die für eine Verabreichung mittels eines Aerosolspenders geeignet ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, die eine pharmazeutisch verträgliche wässrige Zubereitung der Verbindung mit der Struktur I umfasst, die für eine intravenöse Verabreichung geeignet ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, die eine pharmazeutisch verträgliche wässrige Zubereitung der Verbindung mit der Struktur I umfasst, die für eine intramuskuläre Verabreichung geeignet ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung gemäß Anspruch 7, die eine pharmazeutisch verträgliche orale Zubereitung der Verbindung mit der Struktur I umfasst, die für eine orale Verabreichung geeignet ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 22, die für eine Verabreichung mit Mitteln geeignet ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Kapseln, Caplets, Gelcaps, Cachets, Pillen und Tabletten.
Verwendung einer Verbindung der Struktur I für die Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung für eine Behandlung oder Linderung der Symptome von entzündlichen Reaktionen in einem Säugerpatienten:
worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ SO₃ ^–, PO₃ ^– oder H sind, und (f) worin R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, (g) worin mindestens fünf Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (h) worin mindestens vier Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (i) worin mindestens drei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, oder (j) worin mindestens zwei Mitglieder aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₃, R₄, R₅ und R₆, jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind, und mit der Maßgabe, dass, falls (iii) R₃ und R₄ beides SO₃ ^– sind, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₁, R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, oder (iv) R₁ und R₄ beides SO₃ ^– sind und R₃ nicht SO₃ ^– ist, sodann mindestens ein Mitglied aus der Gruppe, bestehend aus R₂, R₅ und R₆, SO₃ ^– oder PO₃ ^– ist, und ferner mit der Maßgabe, dass, falls nur R₃, R₄, R₅ SO₃ ^– sind, sodann die pharmazeutische Zusammensetzung bezüglich dieser Verbindung angereichert ist.
Verwendung gemäß Anspruch 24, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung mindestens eine der Verbindungen umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus den Verbindungen mit den Strukturen II–XV:
Verwendung gemäß Anspruch 24, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung mindestens eine der Verbindungen umfasst, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus den Verbindungen mit der Struktur XVI:
worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils unabhängig voneinander SO₃ ^– oder PO₃ ^– sind.
Verwendung einer Verbindung der Struktur VIII für die Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung für eine Behandlung oder Linderung der Symptome von entzündlichen Reaktionen in einem Säugerpatienten:
worin R₁, R₃, R₄, R₅ und R₆ SO₃ ^– sind.
Verwendung gemäß Anspruch 24, wobei die entzündliche Reaktion eine pulmonale Entzündung ist, die ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus entzündlicher Lungenkrankheit, akuter chronischer Bronchitis und obstruktiver Atemwegserkrankung.
Verwendung gemäß Anspruch 28, wobei die pulmonale Entzündung Asthma oder eine Asthma-bezogene Pathologie ist.
Verwendung gemäß Anspruch 24, die etwa 0,005 mg bis etwa 1,0 mg pro Kilogramm Körpergewicht des Patienten der Verbindung mit der Struktur I in jeder Dosis umfasst.
Verwendung gemäß Anspruch 24, die etwa 0,075 mg bis etwa 0,75 mg pro Kilogramm Körpergewicht des Patienten der Verbindung mit der Struktur I in jeder Dosis umfasst.
Verwendung gemäß Anspruch 24, wobei die Verbindung mit der Struktur I in einem wässrigen pharmazeutisch verträglichen Inhalationsträger vorliegt.
Verwendung gemäß Anspruch 24, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung einer Verabreichung mittels einer Pumpe oder eines Druckbetriebenen Verneblers dient.
Verwendung gemäß Anspruch 24, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung einer Verabreichung mittels eines Dosierinhalators dient.
Verwendung gemäß Anspruch 24, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung einer intrabronchialen Verabreichung dient.
Verwendung gemäß Anspruch 24, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung einer Verabreichung mittels eines Aerosolspenders dient.
Verwendung gemäß Anspruch 24, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung einer intravenösen Verabreichung dient.
Verwendung gemäß Anspruch 24, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung einer intramuskulären Verabreichung dient.
Verwendung gemäß Anspruch 24, wobei die Verbindung mit der Struktur I in einem pharmazeutisch verträglichen oralen Träger in der pharmazeutischen Zusammensetzung vorliegt.
Verwendung gemäß Anspruch 39, wobei die pharmazeutische Zusammensetzung einer oralen Verabreichung durch Mittel dient, die ausgewählt sind aus der Gruppe, bestehend aus Kapseln, Caplets, Gelcaps, Cachets, Pillen und Tabletten.
Verwendung gemäß Anspruch 24, wobei die entzündliche Reaktion eine Reaktion der späten Phase und eine entzündliche Reaktion an einer extrapulmonalen Stelle ist.
Verwendung gemäß Anspruch 41, wobei die extrapulmonale Stelle ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus allergischer Rhinitis, allergischer Dermatitis und allergischer Konjunktivitis.
Verwendung gemäß Anspruch 24, wobei die entzündliche Reaktion eine entzündliche extrapulmonale Erkrankung ist.
Verwendung gemäß Anspruch 43, wobei die entzündliche extrapulmonale Erkrankung ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus entzündlicher Darmerkrankung, Glomerulonephritis, entzündlichen Hauterkrankungen, Sarcoidose, chronischer Polyarthritis und anderen Kollagen-vaskulären Erkrankungen.