DE68906106T2

DE68906106T2 - Verwendung von Inositoltriphosphat zur Herstellung eines Arzneimittels gegen abnorme Konzentrationen von Lipoproteinen.

Info

Publication number: DE68906106T2
Application number: DE89117032T
Authority: DE
Inventors: Matti Siren
Original assignee: Perstorp AB
Current assignee: Perstorp AB
Priority date: 1988-09-15
Filing date: 1989-09-14
Publication date: 1993-10-21
Anticipated expiration: 2009-09-15
Also published as: GB2223404B; EP0359257B1; GB8920805D0; EP0359258B1; EP0359259B1; DE68922165D1; SE8803248D0; GR3007686T3; EP0359260A3; ATE104855T1; JPH02191218A; GR3005448T3; EP0359259A2; ATE84719T1; ES2073419T3; DE68914922D1; DE68904507D1; ATE88347T1; EP0359260B1; EP0359256A3

Description

Diese Erfindung betrifft die Verwendung von zumindest einem Isomer von Inositoltriphosphat zur Herstellung eines Medikamentes zur Vorbeugung, Regulierung oder Bekämpfung von abnormalen Gehalten an Lipoproteinen in Säugern, einschließlich den Menschen.
Erkrankungen des Lipoproteinmetabolismus hängen mit Abnormalitäten bei der Synthese und dem Abbau von Plasmalipoproteinen zusammen. Deise Abnormalitäten können von primären angeborenen Fehlern des Metabolismus resultieren oder können die Folge einer Vielzahl von anderen Zuständen sein, wie Diabetes Mellitus, Unterfunktion der Schilddrüse, übermaßiger Alkoholverbrauch und Fettsucht.
Hyperlipoproteinämien sind Zustände, bei denen die Konzentration von Cholesterin- oder triglyceridtragenden Lipoproteinen in dem Plasma eine willkürliche, normale Grenze übersteigt, die häufig als der Wert definiert wird, den 95% einer zufälligen Bevolkerung aufweist. Es wird beurteilt, daß erhöhte Konzentrationen an Lipoproteinen die Entwicklung von Arteriosclerose, Thrombose und Infarkten beschleunigen. Viele unterschiedliche Arten von Lipoproteinen existieren, wie Chylomicronen, Lipoproteine sehr niedriger Dichte (VLDL), Lipoproteine niedriger Dichte (LDL) und Lipoproteine hoher Dichte (HDL), die unterschiedliche Mengen an Triglyceriden, Cholesterin oder Derivaten davon enthalten.
Das Hauptwesen der Behandlung von allen Hyperlipoproteinämien liegt darin, daß eine Diät zur Verfügung gestellt wird, die ein normales Körpergewicht aufrecht erhält und die die Konzentration von Lipiden in dem Plasma absenkt.
Jedoch ist diese Behandlung in vielen Fällen nicht ausreichend und daher werden unterschiedliche Arten von Arzneimitteln verwendet.
Nikotinsaure weist aufgrund ihrer Nebenwirkungen, beispielsweise gastrointestinale Störungen und hepatitische Erkrankungen, eine begrenzte Verwendung auf. Clofibrat ist ein anderes Arzneimittel, das auf diesem Gebiet verwendet wird, jedoch muß die Dosierung hoch sein, damit eine positive Wirkung erzielt wird. Weiterhin wird ein erhöhtes Risiko bei Patienten mit Coronarerkrankungen gesehen, da sich bei diesen der Zustand verschlechtert, wenn sie mit diesem Arzneimittel behandelt werden. Andere verwendete Arzneimittel snd Gemfibrozil und Cholestyramin. Die klinische Erfahrung mit dem zuerst genannten ist verhältnismäßig begrenzt, und seine Langzeitsicherheit ist nicht nachgewiesen. Das zuletzt genannte, das Gallensäuren in dem Intestinum bindet, ist für die Patienten ziemlich unangenehm, da die erforderliche Dosis hoch ist.
Trotz der Existenz von unterschiedlichen Typen von Arzneimitteln auf diesem Gebiet gibt es ein Bedürfnis fuhr eine effektive Behandlung ohne irgendwelche nachteiligen Wirkungen.
Entsprechend dieser Erfindung wurde es überraschenderweise möglich, die oben erwähnten Bedürfnisse zu erfüllen, indem zumindest ein Isomer von Inositoltriphosphat (IP3) zur Herstellung eines Medikamentes zur Verhinderung, Regulierung und Bekämpfung von abnormalen Gehalten an Lipoproteinen bei Säugern, einschließlich dem Menschen, verwendet wird. Aus dem europäischen Patent Nr. 179439 ist eine pharmazeutische Zusammensetzung bekannt, umfassend als einen pharmazeutisch aktiven Bestandteil zumindest ein Isomer von Inositoltriphosphat. In diesem Patent wird die Wirkung dieser pharmazeutischen Zusammensetzung für unterschiedliche Gebiete wie cardiovaskuläre Erkrankungen gezeigt. Das erfindungsgemäße Medikament kann gegen abnormale Gehalte an Lipoproteinen verwendet werden, beispielsweise erhöhte Gehalte an Cholesterin oder Derivaten davon, erhöhte Gehalte an Triglyceriden und Zustände, die mit erhöhten Gehalten an Chylomikronen, LDL oder VLDL zusammenhängen. Die abnormalen Gehalte können mit den Plasmakonzentrationen, aber ebenso mit der Menge an Lipoproteinen in den Geweben zusammenhängen.
Die Herstellung von IP&sub3; und die Isolierung der unterschiedlichen Isomeren davon sind in dem US-Patent Nr. 4.777.134 offenbart. Die IP&sub3;-Isomeren können ebenfalls durch synthetische Verfahren, chemisch oder enzymatisch hergestellt werden, indem beispielsweise von Inositol oder einer Phosphorquelle ausgegangen wird. Weiterhin sind mikrobiologische Herstellungsverfahren einschließlich den Hybrid-DNA-Techniken von IP3 ebenfalls geeignet.
Die Struktur von IP3 und den unterschiedlichen Isomeren davon sind in dem US-Patent 4.735.936 und dem US-Patent Nr. 4.797.390 offenbart.
Es ist angemessen, daß das erfindungsgemäß verwendete Medikament in einer Einheitsdosierungsform existiert. Tabletten, Körnchen oder Kapseln sind geeignete Verabreichungsformen für derartige Einheitsdosierungen. Weiterhin können Tabletten und Körnchen leicht oberflächenbehandelt werden, beispielsweise um einen enterischen Überzug zu schaffen, um eine unkontrollierte Hydrolyse in dem Magen zu verhindern und eine gewünschte Absorption in dem Intestinum hervorzurufen. Andere geeignete Verabreichungsformen sind die langsame Freilassung und die transdermale Verabreichung. Ein übliches pharmazeutisch akzeptables Additiv, Exzipient und/oder Träger können in dem Medikament enthalten sein. Die Tabletten oder Körnchen können ebenfalls ein Auflösungsmittel enthalten, das ermöglicht, daß sich die Tabletten bzw. die Körnchen leicht in dem Intestinum auflösen. In bestimmten Fällen, insbesondere bei akuten Situationen, ist es bevorzugt die Einheitsdosierung in der Form einer Losung für intravenöse Verabreichungen zu verwenden.
Das Medikament kann ebenfalls als solches nur aus IP3 ohne irgendein Additiv, Exzipient oder Träger bestehen.
Falls gewünscht kann das Medikament frei von anderen Inositolphosphaten IP&sub1;, IP&sub2;, IP&sub4;, IP&sub5; und IP&sub6; sein. Demgemäß kann die Mischung von IP&sub3;-Isomeren eine Reinheit von 90 bis 100%, beispielsweise 93 bis 100% oder vorzugsweise 95 bis 100% aufweisen.
Alternativ kann das Medikament aus einem oder mehreren spezifischen IP&sub3;-Isomeren bestehen oder diese enthalten, wobei diese jeweils in im weentlichen reiner Form vorhanden sind. Somit können die unterschiedlichen Isomeren voneinander in im wesentlichen reiner Form isoliert werden, was bedeutet, daß sie eine Reinheit von 80 bis 100% aufweisen, beispielsweise 82 bis 100% oder 85 bis 100%, vorzugsweise 90 bis 100%. Da die Isomeren in reiner Form hergestellt werden können, können sie natürlich in irgendeinem Anteil vermischt werden.
Das Medikament kann aus IP&sub3; bestehen, worin das IP&sub3; durch zumindest eines von IP&sub6;, IP&sub5; oder IP&sub4; und einer abbaubaren Substanz wie einem Enzym, das zur Bildung von IP&sub3; geeignet ist, zur Verfügung gestellt wird.
In den meisten Fallen ist es angemessen daß das IP&sub3;-Isomer oder die Isomeren, die zur Herstellung des Medikamentes entsprechend dieser Erfindung verwendet werden, in der Salzform vorhanden ist, damit der Mineralausgleich nicht nachteilig beeinflußt wird. Das Salz sollte vorzugsweise aus einem Natrium-, Kalium-, Calcium- Zink- oder Magnesiumsalz oder einer Mischung von 2 oder mehreren von diesen Salzen bestehen. Kalzium- und Zinksalze oder Mischungen von diesen sind insbesondere bevorzugt. Das Isomer von IP&sub3; kann ebenfalls teilweise als ein Salz von einer oder mehreren physiologisch akzeptablen Verbindungen aus der Lanthanidenserie vorhanden sein.
Aus den oben erwähnten Gründen ist es ebenfalls ein Vorteil, wenn das Medikament einen Überschuß oder eine gesonderte Zugabe von zumindest einem pharmazeutisch akzeptablen Salz von Kalzium, Zink oder Magnesium mit einer Mineralsäure oder organsichen Säure enthält. Dies ist insbesondere für ältere Personen wertvoll, die häufig an diesen Mineralien einen Mangel aufweisen.
Für die Verabreichung an menschliche Patienten können angemessene Dosierungen routinemäßig durch den Fachmann durch Ausdehnung der Ergebnisse, die von Tieren bei verschiedenen Dosierungen erhalten werden, bestimmt werden. Die bevorzugte Dosis für Menschen fällt innerhalb des Bereiches von 0,1 bis 1000 mg, insbesondere 0,1 bis 200 mg IP&sub3;/Tag/kg Körpergewicht.
Bei Tierexperimenten wurden keine toxischen Wirkungen nach der Verabreichung von sehr hohen Dosen an IP&sub3;, 160 mg/kg Körpergewicht durch die intraperitoneale Injektion an Mäusen, beobachtet.
Das Medikament enthält üblicherweise 0,01 bis 1,5 g, beispielsweise 0,05 bis 1,3 oder bevorzugt 0,1 bis 1 g IP&sub3; pro Einheitsdosierung.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist das Isomer von IP&sub3; D-Myo-inositol-1,2,6-triphosphat.
Eine Funktionsart des Medikamentes liegt darin, einen Schaden für Membranen von unterschiedlichen Zelltypen, aber insbesondere Zellemembranen von Plättchen, Erythrocyten und Endothelialzellen umzuwandeln, zu verhindern oder zu lindern. Die Verwendung des Medikamentes führt zu einer verbesserten Stabilisierung, einer verminderten Aufnahmefähigkeit für Deformation und einer verbesserten Funktion der Zelltypen. Weiterhin werden Parameter wie das Aggregationsvermögen und die Adhäsion, beispielsweise an Gefäßwänden vermindert. Die Verwendung des Medikamentes beeinflußt die Gehalte und die Aktivitäten von bestimmten Enzymen wie die alkalische Phosphatase. Weiterhin wird eine Normalisierung des Innositolmetabolismus erhalten, wenn das Medikament verwendet wird. Andere Ergebnisse der Verwendung des Medikaments liegen in der Regulierung der Membranfluidität, in der Einfügung von Komponenten wie Cholesterin und in der Herstellung, Einfügung und dem Ausgleich zwischen unterschiedlichen Phospholipiden.
Ein anderes Ergebnis der Verwendung des Medikaments liegt in der Regulierung des Elektrolytausgleiches der Zelle. Als Beispiele konnen die Regulierung von intrazellulären und extrazellulären Gehalten von Kalzium, Kalium, Chlorid und Phosphat in Erwägung gezogen werden.
Die Zelloberflächenaktivität und das Ansprechempfinden für äußere Anreize über die Rezeptoraktivierung/-deaktivierung, beispielsweise aufgrund der Phosphorylierung sind andere Parameter, die durch die Verwendung des Medikamentes bewirkt werden.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele weiter erläutert. Die Beispiele 1 bis 4 zeigen die Herstellung von IP3, während die Beispiele 5 und 6 die Herstellung von Lösungen und Tabletten von IP&sub3; erläutern. Die Beispiele 7 bis 9 beziehen sich auf die Wirkung von IP&sub3; auf verschiedene Bedingungen von abnormalen Gehalten an Lipoproteinen.

Beispiel 1

Hydrolyse von Natriumphytat mit Bäckerhefe und Fraktionierung einer Mischung von Inositolphosphaten.
Eine Menge von 1,4 kg Natriumphytat (aus Mais, Sigma Chemical Co) wurde in 1200 l Natriumacetatpuffer (pH 4,6) aufgelöst. 100 kg Bäckerhefe von Jästbolaget, Schweden (Trockensubstanz: 28%, Stickstoffgehalt: 2%, Phosphorgehalt 0,4%) wurde unter Rühren zugegeben- und die Inkubation wurde bei 45ºC fortgesetzt. Die Dephosphorylierung schloß sich an, wobei der freigelassene, anorganische Phosphor bestimmt wurde. Nach 7 Stunden, wenn 50% an anorganischem Phosphor freigelassen wurden, wurde die Hydrolyse gestoppt, indem Ammoniak bis zu einem pH von 12 zugegeben wurde. Die Suspension wurde zentrifugiert und der Überstand wurde gesammelt.
800 l des Überstandes wurden durch eine Ionenaustauschsäule (Dowex 1, Chloridform, 100 cm x 150 cm: durchgeleitet und mit einem linearen Gradienten von Salzsäure (0 bis 0,7 N HCl) eluiert.

Beispiel 2

Strukturelle Bestimmung von Isomeren von Inositoltriphosphat

Die gemäß Beispiel 1 erhaltene Fraktion mit einem Phosphor/Inositol-Verhältnis von 3:1 wurde neutralisiert und als ein Kalziumsalz ausgefällt. 100 mg des Präzipitates wurden mit H-NMR analysiert. Die Daten zeigen, daß der Peak aus Myo-inositol-1,2,6-triphosphat besteht.

Beispiel 3

Eine Menge von 0,5 g D-Chiro-inositol wurde in 1 ml Phosphorsaure bei 60ºC aufgelöst. 20g Polyphosphorsäure wurden zugegeben, und die Mischung wurde unter Vakuum 6 Stunden lang auf 150ºC erhitzt. Die Mischung wurde mit Wasser auf ein Volumen von 200 ml verdünnt und durch eine Ionenaustauschsäule (Dowez 1, Chloridform, 25 mm x 250 mm) geleitet und mit einem linearen Gradienten von Salzsäure (0-2,0 N HCl) eluiert.
Der Gehalt des Peaks mit dem Verhältnis von Phosphor zu Inositol von sechs zu eins wurde durch Zugabe von Kalziumhydroxid ausgefällt. Das Präzipitat wurde filtriert, gewaschen und mit 10 ml eines Kationenaustauschharzes gemischte unter Erhalt der Säureform von Inositolhexaphosphat. Nach der Neutralisierung mit Natriumhydroxid und dem Gefriertrocknen wurde das Natriumsalz von D-Chiro-inositolhexaphosphat erhalten.

Beispiel 4

Eine Menge von 0,8 g des Natriumsalzes von D-Chiro-inositolhexaphosphat hergestellt entsprechend Beispiel 3, wurde in 300 ml Natriumacetatpuffer, pH 5,2 aufgelost. 1,3 Weizenphytase (EC 3.1.3.26, 0,015 U/mg von Sigma Chemical Co.) wurden zugegeben und die Mischung wurde bei 38ºC inkubiert.
Nach der Freisetzung von 50% anorganischem Phosphor wurde die Hydrolyse durch Zugabe von Ammoniak bis zu einem pH von 12 gestoppt.
Die Mischung, die D-Chiro-inositolphosphat enthielt, wurde durch eine Ionenaustauschsäule (Dowex 1, Chloridform, 25 mm x 250 mm) geleitet und mit einem linearen Gradienten an Salzsäure (0 - 0,7 N HCl) eluiert.
Der Peak mit dem Verhältnis von Phosphor zu Inositol von drei zu eins wurde mit 1,0 M Natriumhydroxid neutralisiert und gefriergetrocknet.
Die strukturelle Bestimmung mit NMR und IR zeigte, daß das Produkt D-Chiro-inositoltriphosphat war.

Beispiel 5

Lösung des Natriumsalzes von D-Myo-inositol-1,2,6-triphosphat für die Injektion.

0,5 g des Natriumsalzes von IP&sub3; und 0,77 g NaCl wurden in 98,73 ml Wasser für die Injektion zur Bildung einer Lösung aufgelöst die für die Injektion an eine Person oder ein Tier geeignet war.

Beispiel 6

Tabletten aus dem Kalziumsalz von D-Myo-inositol-1,2,6-triphosphat
Tabletten aus dem Kalziumsalz von D-Myo-inositol-1,2,6-triphosphat wurden auf folgende Weise hergestellt. 50 g Kalziumsalz von D-Myo-inositol-1,2,6-triphosphat, 132 g Lactose und 6 g Gummiarabicum wurden vermischt. Gereinigtes Wasser wurde dann zu der Mischung zugegeben, woraufhin das Mischen fortgesetzt wurde, bis eine geeignete Konsistenz erhalten wurde. Die Mischung wurde gesiebt und getrocknet. Dann wurde die Mischung mit 10 g Talkum und 2 g Magnesiumstearat gemischt. Die Mischung wurde in Tabletten mit einem Gewicht von jeweils 200 mg komprimiert.

Beispiel 7

Ein erhöhter Gehalt an HDL und verminderte Gehalte beispielsweise an beta-Lipoproteinen sind vorteilhafte Charakteristiken für eine wirksame Behandlung von abnormalen Gehalten an Lipoproteinen.
30 männlichen Ratten wurde eine Standarddiät, die mit 2% Cholesterin und 1% Cholinsäure ergänzt war, für eine 14tägige Vorbehandlungsperiode verabreicht. Während der anschließenden 14tägigen Behandlungsperiode wurde einer Gruppe an Ratten die oben genannte Diät verabreicht, wobei 0,2% D-Myo-inositol-1,2,6-triphosphat (IP&sub3;) zugegeben waren, während den anderen Ratten die Vorbehandlungsdiät weiterhin verabreicht wurde und diese als eine Kontrolle diente. Die Wirkung auf die Serumkonezntration von Lipid- und Cholesterinmetaboliten wird nachfolgend zusammengefaßt (%): Behandlung Gesamtcholesterin HDL Cholesterin beta-Liprotein Kontrolle
Somit kann gesehen werden, daß die Gehalte an Cholesterin und beta-Lipoprotein vermindert werden, während der Gehalt an HDL-Cholesterin in den mit IP&sub3; behandelten Tieren erhöht wird. Diese Daten zeigen daß IP&sub3; eine günstige Wirkung auf die Lipoproteine in dem Körper aufweist.

Beispiel 8

Die Injektion von Streptozotocin an Ratten führt zu einer Zunahme der Lipidkomponenten in dem Plasma. 19 männliche Ratten mit einem Gewicht von ungefähr jeweils 300 g wurden in zwei Gruppen unterteilt.
An dem ersten Tag des Experimentes erhielten sowohl die Gruppe 1 (8 Tiere) als auch die Gruppe 2 (11 Tiere) intraperitoneale Injektionen von Streptozotocin (Sigma), das in Natriumcitrat verdünnt war.
In der ersten Woche erhielten beide Gruppen eine normale Labordiät, mit einer anschließenden Diät, die Casein, Stärke, Glucose und Fructose, Butter und unterschiedliche Öle enthielt. Von der zweiten Woche an erhielt die Gruppe 2 ebenfalls D-Myo-inositol-1,2,6-triphosphat (IP&sub3;, 160 mg/kg Diät) das in der Diät vermischt war.
Nach 8 Wochen fasteten die Tiere 6 Stunden und Blut wurde aus der jugularen Vene entfernt.
Triglyceride wurden bestimmt und die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt: Behandlung Triglyceride (mg/dl) Kontrolle, Gruppe 1 IP&sub3;, Gruppe 2
Es ist ersichtlich, daß die IP&sub3;-Behandlung (Gruppe 2) den Gehalt an Triglyceriden beachtlich vermindert.

Beispiel 9

Eine Diät, umfassend eine große Menge Butter, induziert erhöhte Gehalte an Cholesterin sowohl im Plasma als auch in der Aorta.
36 Kaninchen, mit einem Gewicht von jeweils ungefähr 2800 g wurden in zwei Gruppen unterteilt.
Sowohl die Gruppe 1 (19 Tiere) als auch die Gruppe 2 (17 Tiere) erhielt eine Diät, die 25% Casein, 33% Sucrose, 1,5%ige Vitaminmischung, 2,5%ige Mineralsalze, 8% Cellulose, 12% Sägemehl und 18% Butter enthielt. Die Gruppe 2 erhielt ebenfalls D-Myo-inositol-1,2,6-triphosphat (IP&sub3;, 200 mg/kg Diät), das in der Diät gemischt war.
Nach 6 Monaten wurden Blutproben gezogen bevor die Tiere getötet wurden. Autopsien von der Aorta wurden extrahiert, um die Menge an Cholesterin zu bestimmen. Die bestimmten Konzentrationen an Cholesterin im Plasma und in der Aorta sind unten gezeigt: Behandlung Cholesterin, Serum Aorta mg/dl mg/g Kontrolle, Gruppe Die IP&sub3;-Behandlung vermindert die Cholesteringehalt im Serum und ebenfalls die Menge an Cholesterin, das in die Aorta eingefügt ist.

Claims

1. Verwendung von zumindest einem Isomer von Inositoltriphosphat (IP3) zur Herstellung eines Medikamentes zur Verhinderung, Regulierung oder Linderung von abnormalen Gehalten von Lipoproteinen in Säugern, einschließlich den Menschen.

2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abnormalen Gehalte an Lipoproteinen mit Triglyceriden zusammenhängen.

3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abnormalen Gehalte an Lipoproteinen mit Cholesterin zusammenhängen.

4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Inositoltriphosphat in Salzform vorliegt.

5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Inositoltriphosphatsalz ein Salz von Natrium Kalium, Kalzium oder Zink ist.

6. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Medikament in Tablettenform oder granulierter Form vorliegt.

7. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Medikament in der Form einer Losung vorliegt.

8. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß das Inositoltriphosphat D-Myo-inositol-1,2,6-triphosphat ist.