DE60217369T2

DE60217369T2 - Pharmazeutische zusammensetzung enthaltend gamma-butyrobetain

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Publication number: DE60217369T2
Application number: DE60217369T
Authority: DE
Inventors: Ivars Kalvinsh; Maris Veveris; Anatolijs Birmans
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2002-03-04
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2022-03-05
Also published as: HK1068003A1; MA27683A1; JP4382480B2; HRPK20040328B3; DK1429753T3; CA2459719C; HRP20040328A2; AR036423A1; CU23347B6; BG108673A; MXPA04002050A; US20040242590A1; EA006675B1; JP2005504071A; EP1429753A1; PL368758A1; MY134074A; AU2002236340B2; WO2003022262A1; CN1551764A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine zweite medizinische Verwendung eines bekannten pharmazeutischen Wirkstoffs und auf eine ihn enthaltende pharmazeutische Zusammensetzung, insbesondere für die Behandlung männlicher Säugetiere. Die Erfindung beschreibt neue Wirkungen (Effekte) bekannter Substanzen, die in Kombination miteinander eine nicht erwartet hohe pharmazeutische Aktivität aufweisen. Beschrieben wird insbesondere eine pharmazeutische Zusammensetzung, die als Wirkstoffe γ-Butyrobetain (GBB) in Kombination mit 3-(2,2,2-Trimethylhydrazinium)propionat (THP) oder einem Phosphodiesterase-Hemmer vom Typ V enthält.
GBB (Actinin), ein Zwischenprodukt bei der Synthese von Carnitin im Säugetier-Organismus, wurde anfänglich als toxische Substanz charakterisiert, die Tachypnoe (gesteigerte Atemfrequenz), Salivation (Speichelabsonderung) und Lacrimation (Tränensekretion), Mydriasis (Weiterstellung der Pupill(e), Vasokonstriktion (Gefäßverengung) und Herzstillstand in der Bewegungsphase der Diastole hervorruft (vgl. W. Linneweh, "Z. physiol.Chem.", 1929; 42: 181). Außerdem haben Forschungsarbeiten gezeigt, dass die Toxizität von GBB extrem niedrig ist (LD₅₀ = 7000 mg/kg subc.) (vgl. W. Rotzsch, I. Lorenz, E. Strack in "Acta Biol. Med. Ger." 1959; 3: 28-36). Die cardiovasculären Wirkungen (Effekte) von GBB wurden verglichen mit denjenigen von Acetylcholin (vgl. E.A. Nosein, H. McLennan in "Pharmacological action of gamma-butyrobetaine", abgedruckt in "Nature" 1959; 183: 328), die Daten wurden später jedoch von dem gleichen Autor zurückgenommen, da er tatsächlich die Wirkungen (Effekte) des GBB-Methylesters untersucht hatte. Eine andere Forschungsarbeit hat gezeigt, dass GBB pharmakologisch inert ist (vgl. E.A. Hosein, P. Proulx, "Isolation and probable functions of betaine esters in brain metabolism", abgedruckt in "Nature" 1960; 187: 321; ASV Burgen, F. Hobiger, "Brit. J. Pharmacol." 1949; 4: 229; E. Strack, K. Foesterling, "Z. physiol. Chem." 1953; 295: 377). Im Gegensatz dazu wurde später gezeigt, dass GBB Radikalfänger-Eigenschaften (vgl. M. Akahira, A. Hara, Y. Abiko, "Effect of MET-88, a gamma-butyrobetaine hydroxylase inhibitor, on myocardial derangements induced by hydrogen peroxide in the isolated perfused rat heart", abgedruckt in "Fundam. Clin. Pharmacol." 1997; 11 (4): 356) und eine das Herz schützende Aktivität aufweist (vgl. I. Kalvins, M. Veveris, Lettisches Patent Nr. 11727). Es wurde außerdem beschrieben, dass eine pharmazeutische Zusammensetzung, die GBB als Wirkstoff enthält, nützlich ist für die Behandlung des Carnitin-Mangels (vgl. C. Cavazza, "Pharmaceutical composition comprising gamma-butyrobetaine", britische Patentanmeldung GB 2 091 101 (1982)). Es gibt jedoch keine Daten über einen Einfluss von GBB auf die sexuelle Aktivität und Potenz von Säugetieren.
3-(2,2,2-Trimethylhydrazinium)propionat (THP) ist bekannt als das Arzneimittel Mildronat oder Quaterin (GB-Patent 2 105 992). Es greift ein in die Carnitin-Biosynthese und beschränkt als Folge davon den Transport von langkettigen Fettsäuren durch die Membranen der Mitochondrien hindurch (vgl. B.Z. Simkhovich, Z.V. Shutenko, D.V. Meirena et al., "3-(2,2,2-Trimethylhydrazinium)propionate (THP) – a novel γ-butyrobetaine inhibitor with cardioprotective properties", abgedruckt im "Biochem. Pharmacol." 1988; 37: 195). Es hat daher Verwendung gefunden als Stoffwechsel-Korrektiv bei ischämischen Erkrankungen verschiedenen Ursprungs und als Cytoprotector (Zellschutzmittel) bei hypoxischen Bedingungen.
Eine pharmazeutische Zusammensetzung für die Behandlung von cardiovasculären Erkrankungen, die 3-(2,2,2-Trimethylhydrazinium)propionat und γ-Butyrobetain enthält, ist in dem Lettischen Patent LV11728 beschrieben.
Es gibt jedoch keine Daten über den Einfluss von 3-(2,2,2-Trimethylhydrazinium)propionat (THP) oder Kombinationen desselben mit anderen Substanzen auf die sexuelle Aktivität und die Potenz von Säugetieren.
Es wurde nun überraschend gefunden, dass γ-Butyrobetain und/oder THP (3-(2,2,2-Trimethylhydrazinium)-propionat) eine beträchtliche und lang anhaltende Zunahme der sexuellen Aktivität bei Labortieren hervorruft. Darüber hinaus entsteht durch die Kombination beider Substanzen ein länger anhaltender und stärkerer Anstieg des intracavernösen Druckes (des Druckes in den Penis-Schwellkörpern) als durch jede der einzelnen Substanzen allein. Darüber hinaus übt GBB oder eine Kombination desselben mit THP einen positiven Einfluss auf den intracavernösen Druck (den Druck in den Schwellkörpern) aus, der durch eine reflektorische Stimulation hervorgerufen wird. Es wurde nun überraschend gefunden, dass GBB oder eine Kombination desselben mit THP nützlich ist für die Behandlung der Impotenz von männlichen Säugetieren. Diese Aktivität kann nicht auf die bekannten Wirkungen (Effekte) von GBB und/oder THP auf den Fettsäureumsatz oder auf andere bekannte physiologische Wirkungen (Effekte) der genannten Substanzen zurückgeführt werden.
Die pharmakologischen Wirkungen (Effekte) von GBB, THP und ihrer Kombination auf die sexuelle Aktivität von Säugetieren wurden untersucht anhand eines Modells auf der Basis des Ratten-Kopulationsverhaltens im Zustand einer physiologischen Depression.
Es wurden Versuche durchgeführt mit erwachsenen Wistar-Ratten beiderlei Geschlechts mit einem anfänglichen Körpergewicht von 300 bis 330 g. Während des Versuchs wurden die Tiere in Standard-Käfigen in Gruppen zu je 6 Tieren gehalten. Das Futter war eine standardisierte Diät R70 (LABFOR, Lactamin AB, Schweden). Die Raumtemperatur wurde bei 21 bis 23 °C gehalten, die relative Feuchtigkeit betrug 65 ± 10 %, der Tag/Nacht-Zyklus betrug jeweils 12 h. Während der Untersuchung eine Woche vor dem Versuch wurde festgestellt, dass der durchschnittliche Wasserverzehr der Ratten 8,2 bis 12 % (durchschnittlich 10 %) ihrer Körpermasse betrug.

Männliche Ratten wurden willkürlich in 4 Gruppen zu jeweils 6 Tieren aufgeteilt und 6 Wochen lang wurden ihnen die folgenden wässrigen Lösungen zugeführt:

Gruppe 1 (Kontroll-Gruppe)	– Trinkwasser ohne irgendwelche Zusätze;
Gruppe 2 (GBB-Gruppe)	– Trinkwasser, ergänzt mit 0,015 Gew.-% γ-Butyrobetain, was zu einer durchschnittlichen täglichen Aufnahme von γ-Butyrobetain von 15 mg/kg führte;
Gruppe 3 (THP-Gruppe)	– Trinkwasser, ergänzt durch 0,06 Gew.-% THP, was zu einer durchschnittlichen täglichen Aufnahme von THP von 60 mg/kg führte;
Gruppe 4 (GBB + THP-Gruppe)	– Trinkwasser, ergänzt durch 0,06 Gew.-% THP und 0,015 Gew.-% γ-Butyrobetain, was zu einer durchschnittlichen täglichen Aufnahme von THP von 60 mg/kg und von γ-Butyrobetain von 15 mg/kg führte.

Die Kopulations-Aktivität der männlichen Ratten wurde viermal getestet: nach einer Woche, nach vier Wochen, nach sechs Wochen und 48 bis 50 h nach Beendigung der Wirkstoff-Einnahme, als alle Tiere nur noch Trinkwasser ohne Zusätze erhielten.
Die Tests wurden durchgeführt zwischen 10 und 12 Uhr morgens. 6 männliche Ratten einer Gruppe wurden in einen sauberen, gut beleuchteten Käfig (Box) gesetzt. Nach einer Anpassungsdauer von 5 min wurden 2 weibliche Ratten 10 min lang in den Käfig gesetzt. Für jede männliche Ratte wurden die folgenden Daten gesammelt:

(1) Kopulations-Intensität (Anzahl der Kopulationen während der Expositionsperiode;
(2) Erregungsperiode mit getrennter Registrierung der Verzögerungsdauer- der Zeitspanne, bis die männliche Ratte Interesse an der weiblichen Ratte zeigte, und Anzahl der Annäherungs/Besteigungs-Versuche während der Expositions-Periode;
(3) postkoitale Periode – Verhalten der männlichen Ratte während einer 5 Minuten-Periode nach Entfernung der weiblichen Ratten. Das postkoitale Verhalten wurde charakterisiert durch die folgenden Merkmale: 0 – das Tier ist passiv, legt sich nieder; 1 – die Ratte ist ruhig, verhält sich werbend; 2 – die Ratte ist mobil, verhält sich brunftig; 3 – das Tier ist aktiv, verhält sich aggressiv.

Die verwendeten Ratten befanden sich in der Brunftphase, induziert durch eine intraperitoneale Injektion von 0,2 ml 0,1 %igem Östradioldipropionat 48 h vor dem Test.
Es traten keine wesentlichen Veränderungen in Bezug auf den Wasserverzehr auf, die auf die getesteten Substanzen (Wirkstoffe) zurückzuführen waren, während das Sexualverhalten der Ratten in den Versuchsgruppen beträchtlich verschieden war von demjenigen in der Kontrollgruppe.
Bereits eine Woche nach Beginn des Versuchs zeigten die Tiere, denen GBB oder GBB + THP verabreicht worden war, ein wesentlich höheres sexuelles Interesse und eine wesentlich höhere sexuelle Aktivität bei sexuellen Kontakten sowie eine längere postkoitale Bewegungsperiode. Die fortgesetzte Verabreichung von GBB führte zu einem Anstieg der sexuellen Aktivität, die sich in einer höheren Kopulationsintensität während der Brunft zeigte, und die generelle Aktivität der Tiere wurde verhältnismäßig wenig beeinflusst (Tabellen 1 bis 4). Tabelle 1 Einfluss der therapeutischen Agentien auf die Anzahl der Besteigungsversuche von männlichen Ratten

*) p < 0,05 vs. Kontroll-Gruppe

*) p < 0,05 vs. Kontroll-Gruppe

*) p < 0,05 vs. Kontroll-Gruppe

*) p < 0,05 vs. Kontrollgruppe

Die kombinierte Verwendung von GBB und THP führte zu einem erhöhten sexuellen Interesse und zu einer erhöhten Kopulationsaktivität während der gesamten Versuchsdauer. Nach Beendigung der Medikation zeigte nur die GBB + THP-Gruppe eine höhere Kopulationsaktivität, verglichen mit den Kontrollgruppen.
Es wurde somit experimentell gezeigt, dass GBB allein und in Kombination mit THP nach 6-wöchiger Behandlung einen beträchtlichen und anhaltenden Anstieg der Kopulationsaktivität bei männlichen Ratten hervorrief. Darüber hinaus wurde eine überraschende Zunahme der Wirksamkeit der Kombination beider Substanzen im Vergleich zu der Aktivität bei getrennter Verwendung der einzelnen Substanzen gefunden.
In weiteren Versuchen wurden die neuen Zusammensetzungen mit dem bekannten Potenz-Stimulator Papaverin verglichen (vgl. M.F. Sarosdy, C.H. Hudnall, D.R. Erickson, T.C. Hardin, D.E. Novicki, "A prospective double-blind trial of intracorporeal papaverine versus prostaglandin E1 in treatment of impotence", abgedruckt in "J. Urol.", 1989; 141: 551), das ein wirksames Erektions-Stimulans bei der Injektion in die Penis-Schwellkörper darstellt.
Es wurden erwachsene männliche Ratten mit einem Gewicht von 300 bis 410 g verwendet. Der Einfluss der Testsubstanzen auf die Penis-Erektion wurde bewertet unter Anwendung eines Versuchsmodells, bei dem Änderungen des Drucks in den Penis-Schwellkörpern gemessen wurden (vgl. K.K. Chen et al., "J. Urol", 1992; 147: 1124).
Die Raten wurden mit Natriumpentobarbital anästhesiert (50 mg/kg i. p. plus zusätzlich 8 mg/kg/h i. v.). Die Körpertemperatur wurde mittels einer Heizlampe bei 37 bis 37,4 °C (rektale Kontrolle) gehalten. Es wurde ein endotrachealer Schlauch eingeführt, um eine ausreichende Atmung während der Anästhesie zu gewährleisten. Eine mit einer heparinierten Kochsalzlösung gefüllte Nadel Nr. 25 wurde mit einem Druckwandler verbunden und in den Penis-Schwellkörper eingeführt. Der Druck in dem Schwellkörper und eine II Standard-Ableitung eines EKG wurden auf einem Physi ographen DMP-4B (der Firma Narco Bio-Systems, USA) kontinuierlich aufgezeichnet. Bei einigen Versuchen wurde auch der arterielle Druck in der gemeinsamen Karotis-Arterie aufgezeichnet. Es wurden die Einflüsse der Testsubstanzen bestimmt sowohl bei der Einführung auf intravenösem Wege als auch bei der Einführung in den Schwellkörper. Für die Injektion in den Schwellkörper wurden die Substanzen in einer isotonischen (0,9 %igen) NaCl-Lösung aufgelöst und die Dosis wurde in 0,05 ml Flüssigkeit gegeben. Papaverinhydrochlorid, das in den Kliniken als Potenz-Testmittel verwendet wird, diente als positiver Standard (Injektion in den Penis-Schwellkörper von 0,2 mg pro Ratte; intravenös 2,0 mg/kg). Es wurde γ-Butyrobetain (GBB) getrennt und in Kombination mit THP oder einem Phosphodiesterase-Hemmer, insbesondere Sildenafil, eingeführt.
γ-Butyrobetain (GBB)(Injektion in den Schwellkörper 0,02 bis 0,1 mg pro Ratte, in der Regel 0,05 mg pro Ratte; intravenös 2,0 mg/kg) und THP (Injektion in den Schwellkörper 0,2 mg pro Ratte; intravenös 10,0 mg/kg) wurden getrennt und in Form einer Kombination (GBB + THP) eingeführt.
Sildenafil (Injektion in den Schwellkörper 0,15 mg pro Ratte, intravenös 3,0 mg/kg) wurde getrennt und in Form der Kombination (GBB + Sildenafil) eingeführt.
Es wurde festgestellt, dass durch die Injektion von GBB in den Penis-Schwellkörper ein ausgeprägter, Dosis-abhängiger, jedoch verhältnismäßig kurzzeitiger Anstieg des Druckes in dem Schwellkörper auftrat (Tabelle 5). Tabelle 5 Einfluss der Injektionen der therapeutischen Agentien in den Penis-Schwellkörper auf den Druck in dem Schwellkörper bei narkotisierten Ratten

*) p < 0,05 vs. Papaverin.
**) p < 0,01 vs. Papaverin.
***) in % des durch Papaverin erzeugten Anstiegs

THP führte nicht zu signifikanten Veränderungen des Druckes in dem Schwellkörper. Die Aktivität von GBB in diesem Test war auch geringer als diejenige von Papaverin. Überraschenderweise war der Effekt der Kombination von GBB mit THP oder Sildenafil gleich dem Effekt oder sogar höher als der Effekt von Papaverin. Sowohl der durch die Kombination erzielte Effekt als auch seine Dauer waren höher als derjenige, der durch jedes der getrennt verabreichten Ingredientien induziert wurde.
Da die Injektion in den Penis-Schwellkörper nicht so populär ist, weil sie für den Patienten unbequem ist, wurde für die weitere Bewertung der intravenöse Weg gewählt.
Es wurde gezeigt, dass intravenös verabreichtes Papaverin und THP einen geringen Einfluss auf den Druck im Penis-Schwellkörper hatten, während GBB und eine GBB-THP-Zusammensetzung hoch wirksam waren in Bezug auf die Erhöhung des Druckes in dem Penis-Schwellkörper (Tabelle 6).
Es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass die Kombination von GBB plus THP und von GBB plus Sildenafil ihren Effekt 2,25 mal länger oder sogar 5,46 mal länger aufrecht erhielt als GBB allein. Es ist auch wichtig darauf hinzuweisen, dass nur die Kombination GBB-THP eine ausgeprägte positive Antwort auf die Reflex-Penis-Stimulation, die zu einem Anstieg des Druckes in dem Schwellkörper führt, induziert eine Antwort, die für narkotisierte Tiere untypisch ist. Einfluss von intravenösen Infektionen der therapeutischen Agentien auf den Druck im Schwellkörper bei narkotisierten Ratten
Tabelle 6

*) p < 0,05 vs. Papaverin
**) p < 0,01 vs. Papaverin

Es wurde damit gezeigt, dass pharmazeutische Zusammensetzungen, die GBB oder eine Kombination von GBB mit THP oder mit Sildenafil enthalten, nicht nur bei der Injektion in den Penis-Schwellkörper einen Anstieg des Druckes innerhalb des Schwellkörpers hervorriefen, sondern auch bei intravenöser Verabreichung, im Gegensatz zu Papaverin. Es wurde die überraschende Wirksamkeit der Zusammensetzung, die eine Kombination von GBB und THP oder eine Kombination von GBB und Sildenafil enthielt, in Bezug auf die Hervorrufung eines Anstieg des Druckes in dem Penis-Schwellkörper und in Bezug auf eine unerwartet anhaltende Dauer des Effekts hervorrief, verglichen mit demjenigen jeder Komponente der Kombination bei alleiniger Verwendung und auch eine Wiederherstellung der positiven Reflex-Antwort auf eine mechanische Penis-Stimulation ergab.
Angesichts der positiven Effekte, welche die Substanzen oral ergaben, sind sie geeignet für die Behandlung der Impotenz sowohl im Normalzustand als auch bei einer physiologischen Depression der erektilen Funktion, sowohl bei enteraler Einführung als auch bei parenteraler Einführung.
In den Fällen, in denen die Wirkstoffe parenteral durch Injektionen oder oral durch Tropfen, Sirup oder ein Getränk verabreicht werden, enthält die pharmazeutische Zusammensetzung die Kombination von γ-Butyrobetain mit THP oder von γ-Butyrobetain mit Sildenafil in einer Gesamtmenge von 0,5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der pharmazeutischen Form, und destilliertes Wasser, eine physiologische Kochsalzlösung, eine Glucoselösung oder eine Pufferlösung als pharmazeutisch akzeptables Lösungsmittel.
In den Fällen, in denen die Kombination der Wirkstoffe in Form von Tabletten, Kapletts, Kapseln, Pillen, Körnchen oder Pulvern verabreicht wird, enthält die pharmazeutische Zusammensetzung die Kombination von γ-Butyrobetain und THP oder von γ-Butyrobetain und Sildenafil in einer Gesamtmenge von 0,5 bis 5 g, bezogen auf das Gewicht der Tablette, des Kapletts, der Kapsel, der Pille, des Körnchens oder der Pulver-Dosierungseinheit.
In den Fällen, in denen die Wirkstoffe transkutan, topisch, sublingual, intraurethral oder intranasal verabreicht werden, beträgt ihr Gehalt 0,5 bis 40 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der pharmazeutischen Form.
Die pharmazeutische Zusammensetzung kann zusätzlich auch andere (weitere) pharmazeutische Agentien enthalten, wie z.B. andere Phosphodiesterase-Hemmer vom Typ V (Vardenafil, Tadalafil und Sildenafil).

Claims

Verwendung von γ-Butyrobetain als freie Base oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung der Impotenz männlicher Säugetiere.
Verwendung von γ-Butyrobetain als freie Base oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon in Kombination mit 3-(2,2,2-Trimethylhydrazinium)-propionat als freier Base oder einem pharmazeutisch akzeptablen Salz von 3-(2,2,2-Trimethylhydrazinium)-propionat zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung der Impotenz männlicher Säugetiere.
Verwendung von γ-Butyrobetain als freie Base oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes davon in Kombination mit einem Phosphodiesterase-Hemmer zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung der Impotenz männlicher Säugetiere.
Verwendung nach Anspruch 3, bei welcher der Phosphodiesterase-Hemmer ein Hemmer vom Typ V ist.
Verwendung nach Anspruch 4, bei welcher der Hemmer vom Typ V ausgewählt wird aus der Gruppe Sildenafil, Vardenafil und Tadalafil.
Verwendung nach einem der Ansprüche 2 bis 5 bei der die Kombination außerdem ein pharmazeutisch akzeptables Verdünnungsmittel oder Träger aufweist.
Pharmazeutisches Mittel zur Behandlung der Impotenz männlicher Säugetiere, das γ-Butyrobetain zusammen mit einem Phosphodiesterase-Hemmer zusammen mit einem pharmazeutisch akzeptablen Verdünnungsmittel oder Träger aufweist.
Pharmazeutisches Mittel zur Behandlung der Impotenz männlicher Säugetiere nach Anspruch 7, bei dem der Phosphodiesterase-Hemmer ein Hemmer vom Typ V ist.
Pharmazeutisches Mittel zur Behandlung der Impotenz männlicher Säugetiere nach Anspruch 8, bei dem der Hemmer vom Typ V ausgewählt wird aus der Gruppe Sildenafil, Vardenafil und Tadalafil.