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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Präparat mit entzündungshemmender
und insbesondere Arthritis bekämpfender
Wirkung, die einem Lipidextrakt aus Muscheln, einschließlich der
neuseeländischen Grünlippmuschel,
Perna canaliculus, und der Miesmuschel, Mytilus edulis, eigen ist.
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STAND DER
TECHNIK FÜR
DIE ERFINDUNG
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Zurzeit
herrscht starker medizinischer Bedarf an neuen entzündungshemmenden
und Arthritis bekämpfenden
Arzneimitteln mit verringerten Nebenwirkungen und verlängerter
in-vivo-Wirkung, insbesondere an Verbindungen, die den Verlauf der
Arthropathien mildern. Pflanzen und andere lebende Zellen bieten
einen unerschöpflichen
Vorrat an Verbindungen, die pharmakologische Wirkungen beim Menschen
haben. Naturprodukte sind häufig
die Quelle wirksamer Arzneimittel, wobei seit kurzem ein erhöhtes Interesse
an der Analyse dieser Naturprodukte besteht, insbesondere, wenn
ein klinischer Vorteil behauptet wird. Marine Organismen enthalten
Metaboliten, die als pharmakologische Mittel wirken und bei der
Behandlung einer Entzündung
helfen können.
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Eine
entzündungshemmende
Wirkung von Perna canaliculus (neuseeländische Grünlippmuschel) war zuerst als
Bestandteil einer pharmakologischen Studie über Leukämie beteiligt. Eine erste Beurteilung
der entzündungshemmenden
Wirkung von Perna canaliculus wurde zunächst unter Anwendung eines
Polyarthritis-Rattenversuchs1 versucht. Diesen Studien gelang es jedoch
nicht, das Vorhandensein einer signifikanten entzündungshemmenden
Wirkung des Muschelpräparats
zu zeigen. Im Gegensatz dazu waren Miller und Ormrod2 unter
Anwendung eines Carrageenin-ausgelösten Pfotenödemversuchs3 in
der Lage zu zeigen, dass Muschelpräparate, wenn sie intraperitoneal
verabreicht werden, die Schwellung eines von Carrageenin ausgelösten Rattenpfotenödems deutlich
abklingen lassen. Deshalb fraktionierten sie aus dem Muschelpräparat eine
nicht dialysierbare, wasserlösliche
Fraktion, die entzündungshemmende
Wirkung besaß.
Der wässrige Extrakt
zeigte, wenn er intraperitoneal verabreicht wurde, eine dosisabhängige entzündungshemmende
Wirkung, die nach oraler Verabreichung des Muschelpulvers nicht
festgestellt werden konnte. Es wurde daher vermutet, dass die wasserlösliche Fraktion
eine reizauslösende
Komponente enthielt, die eine offensichtlich entzündungshemmende
Wirkung besaß.
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Rainsford
und Whitehouse4 berichteten auch, dass gefriergetrocknete,
pulverförmige
Präparate
aus ganzen Muscheln, die oral an Ratten verabreicht worden waren,
eine mäßig entzündungshemmende
Wirkung im Carrageeninausgelösten
Pfotenödemversuch
zeigten, und dieses Material die Magengeschwüre verursachende Aktivität einiger
nichtsteroidaler entzündungshemmender
Arzneimittel bei Ratten und Schweinen stark verringerte.
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Die
Verwendung des gesamten Muschelextrakts bei der Behandlung sowohl
von rheumatoider Arthritis als auch Osteoarthritis bei menschlichen
Patienten ist ebenfalls berichtet worden5.
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Erste
Arbeiten, die zur vorliegenden Erfindung führten und auf Lipidextrakten
aus Perna-canaliculus-Pulver basierten, die unter Anwendung von
Lösungsmittelextraktionsverfahren
(im Gegensatz zu früheren Arbeiten über wässrige Fraktionen)
hergestellt worden waren, wiesen nach, dass die Lipidfraktionen
ein gewisses Maß an
entzündungshemmender
Wirkung zeigen, wenn sie in geeigneten Tierversuchen getestet werden.
Durch das Verfahren der überkritischen
Fluidextraktion (SFE) wurde eine zuverlässige Quelle für den Lipidextrakt
aus Perna canaliculus und Mytilus edulis später zugänglich. Der Lipidextrakt wird
als dunkelgelb-braunes viskoses Öl
erhalten, das einen stark Ultraviolett absorbierenden Charakter
zeigt, der mit physikalischen Daten für Lipidextrakte übereinstimmt,
die mit früheren
Lösungsmittelextraktionsverfahren
gewonnen worden waren.
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In
WO 96/05164, eine Bezugnahme unter Regel 54(3) EPÜ, ist ein
entzündungshemmendes
Präparat beschrieben,
das eine gereinigte, aktive Fraktion, die aus einem Lipidextrakt
von Perna canaliculus oder Mytilus edulis isoliert worden ist, oder
eine aktive Komponente davon umfasst.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Entsprechend
einem Merkmal wird erfindungsgemäß die Verwendung
eines Lipidextrakts von Perna canaliculus oder Mytilus edulis, der
reich an unpolaren Lipiden ist, worin dieser Lipidextrakt durch überkritische Fluidextraktion
von Rohmuschelpulver hergestellt wird, zur Herstellung eines Medikaments
zur entzündungshemmenden
Behandlung eines menschlichen oder tierischen Patienten bereitgestellt.
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In
einem weiteren Merkmal wird erfindungsgemäß eine entzündungshemmende Zusammensetzung bereitgestellt,
die einen Lipidextrakt aus Perna canaliculus oder Mytilus edulis
als wirksamen Bestandteil zusammen mit einem oder mehreren pharmazeutisch
verträglichen
Trägern
und/oder Verdünnungsmitteln
umfasst.
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SPEZIELLE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
Bezeichnungen "entzündungshemmende
Behandlung" und "entzündungshemmende
Zusammensetzung",
wie sie hier benutzt werden, beziehen sich auf die Behandlung entzündlicher
Zustände
im Allgemeinen, einschließlich
arthritischer Zustände
wie Osteoarthritis und rheumatoide Arthritis, sowie auf die Behandlung
von Multipler Sklerose und verschiedenen Virusinfektionen oder Zusammensetzungen
für diese
Behandlungen. Die Wirkung einer Verbindung für die Verwendung in einer solchen
Behandlung kann unter Anwendung von Standardversuchen, beispielsweise
durch Anwendung eines Carrageeninausgelösten Pfotenödemversuchs oder durch das
Vermögen,
das Einsetzen oder den Verlauf einer experimentellen Polyarthritis,
wie weiter unten näher
beschrieben werden wird, vorteilhaft zu beschränken, gezeigt werden.
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Vorzugsweise
ist der Lipidextrakt, der für
die erfindungsgemäße Behandlung
oder Zusammensetzung verwendet wird, ein Extrakt, der durch überkritische
Fluidextraktion (SFE) gefriergetrockneter pulverisierter Muscheln
unter Verwendung eines kryogenen Fluids (wie das kryogene Fluid
CO2) als Extraktionsmittel hergestellt wird.
Verglichen mit Lösungsmittelextraktionsverfahren
ergibt die überkritische
Fluidextraktion unter Verwendung von CO2 als
kryogenem Fluid einen Lipidextrakt, der reich an unpolaren Lipiden,
insbesondere freien Fettsäuren,
ist. Obwohl die genaue Zusammensetzung des Lipidextrakts noch nicht
aufgeklärt
worden ist, ist es bekannt, dass er nicht nur freie Fettsäuren (einschließlich ungesättigter
Fettsäuren),
sondern auch Triglyceride und Cholesterinester enthält.
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Es
steht eine Vielfalt von Verabreichungswegen zur Verfügung. Die
ausgewählte
spezielle Art und Weise hängt
selbstverständlich
von dem zu behandelnden bestimmten Zustand und der für den therapeutischen
Effekt erforderlichen Dosierung ab. Dabei können ganz allgemein die erfindungsgemäßen Verfahren
unter Anwendung eines beliebigen Verabreichungsweges angewendet
werden, der medizinisch akzeptabel ist, was eine beliebige Art und
Weise bedeutet, die therapeutische Gehalte des erfindungsgemäßen Wirkstoffs hervorbringt,
ohne dabei klinisch inakzeptable Nebenwirkungen zu verursachen.
Solche Verabreichungsarten umfassen orale, rektale, topische, nasale,
transdermale oder parenterale (beispielsweise subkutane, intramuskuläre und intravenöse) Wege.
Es ist festgestellt worden, dass der erfindungsgemäße Lipidextrakt
besonders wirksam ist, wenn er oral, subkutan und transdermal verabreicht
wird.
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Dabei
ist die transdermale Verabreichung des Lipidextrakts eine besonders
bevorzugte Verabreichungsart, da festgestellt worden ist, dass der
Lipidextrakt eine überraschend
entzündungshemmende
Wirkung besitzt, wenn er transdermal verabreicht wird.
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Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
können
geeigneterweise in Dosiereinheitsform vorliegen und durch ein beliebiges
der aus dem Stand der Technik der Pharmazeutik bekannten Verfahren
hergestellt werden. Solche Verfahren umfassen die Stufe des In-Berührung-Bringens des Wirkstoffs
mit einem Träger,
der einen oder mehrere Zusatzbestandteile bildet. Im Allgemeinen
werden die Zusammensetzungen durch gleichmäßiges und inniges In-Berührung-Bringen
des Wirkstoffs mit einem flüssigen
Träger,
einem fein zerteilten festen Träger
oder beiden und anschließend
erforderlichenfalls Formgebung des Erzeugnisses hergestellt.
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Erfindungsgemäße Zusammensetzungen,
die für
eine orale Verabreichung geeignet sind, können als diskrete Einheiten
wie Kapseln, Dragees, Tabletten oder Pillen, wobei jede/s einen
festgelegten Wirkstoffanteil enthält, in Liposomen, als Suspension
in einer wässrigen
oder nicht-wässrigen
Flüssigkeit
wie ein Sirup und ein Elixier oder als Emulsion vorliegen.
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Zusammensetzungen,
die für
eine parenterale Verabreichung geeignet sind, umfassen bequemerweise
eine sterile wässrige
Zubereitung des Wirkstoffs, die vorzugsweise mit dem Blut des Empfängers isotonisch ist.
Diese wässrige
Zubereitung kann entsprechend bekannter Verfahren unter Verwendung
geeigneter Dispergier- oder Benetzungsmittel und Suspendiermittel
formuliert werden. Eine injizierbare sterile Zubereitung kann als
injizierbare sterile Lösung
oder Suspension in einem nicht-toxischen, parenteral verträglichen
Verdünnungsmittel
oder Lösungsmittel,
beispielsweise als Lösung
in Polyethylenglykol und Milchsäure,
formuliert werden. Zu den verträglichen
Trägern
und Lösungsmitteln,
die verwendet werden können,
zählen
Wasser, Ringer-Lösung
und isotonische Natriumchloridlösung.
Zusätzlich
werden üblicherweise
sterile fette Öle
als Lösungsmittel
oder Suspensionsmedium verwendet. Dazu kann ein beliebiges mildes
fettes Öl,
einschließlich synthetischer
Mono- oder Diglyceride, verwendet werden. Zusätzlich finden Fettsäuren wie Ölsäure bei
der Herstellung injizierbarer Flüssigkeiten
Verwendung.
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Zusammensetzungen,
die für
die transdermale Verabreichung geeignet sind, umfassen bequemerweise
den Wirkstoff in einer Salben- bzw. Lotiongrundlage oder einen -träger und
können
ein die Hautpenetration förderndes
Mittel enthalten, um die Verabreichung des Wirkstoffs zu unterstützen. Geeignete
Grundlagen oder Träger
sind Öle
wie Oliven- oder Emuöl,
die allein oder mit einem die Hautpenetration fördernden Mittel wie Cineol
oder Limonen verabreicht werden.
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Weitere
Abgabesysteme können
solche mit verzögerter
Freisetzung umfassen. Bevorzugte Abgabesysteme mit verzögerter Freisetzung
sind solche, die für
die verzögerte
Freisetzung des erfindungsgemäßen Wirkstoffs
aus Kugeln oder Kapseln sorgen können.
Es stehen viele Typen von Abgabesystemen mit verzögerter Freisetzung
zur Verfügung.
Diese umfassen beispielsweise a) Erosionssysteme, in welchen der
Wirkstoff in einer Matrix enthalten ist, und b) Diffusionssysteme,
in welchen der Wirkstoff mit kontrollierter Geschwindigkeit durch
ein Polymer hindurch permeiert.
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Die
Formulierung solcher therapeutischer Zusammensetzungen ist dem Fachmann
bekannt. Geeignete pharmazeutisch verträgliche Träger und/oder Verdünnungsmittel
umfassen ein/e/n und alle herkömmlichen
Lösungsmittel,
Dispersionsmittel, Füllstoffe,
festen Träger,
wässrigen
Lösungen,
Beschichtungen, antibakteriellen und antifungalen Mittel, isotonischen
und die Absorption verzögernden
Mittel und dergleichen. Die Verwendung solcher Medien und Mittel
für pharmazeutisch
wirksame Stoffe ist aus dem Stand der Technik bekannt und beispielhaft
in Remington's Pharmaceutical
Sciences, 18. Aufl., Mack Publishing Company, Pennsylvania, USA,
beschrieben. Außer
insofern, dass sich ein herkömmliches
Medium oder Mittel nicht mit dem Wirkstoff verträgt, ist seine Verwendung in
den erfindungsgemäßen pharmazeutischen
Zusammensetzungen vorgesehen. Es können auch ergänzende Wirkstoffe
in die Zusammensetzung eingebaut werden.
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Wegen
der Bequemlichkeit für
den Patienten ist eine orale oder transdermale Verabreichung bei
vielen Zuständen
bevorzugt, obwohl eine lokalisierte verzögerte Abgabe für bestimmte
Behandlungsregime erwünschter
sein kann.
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Der
Wirkstoff wird in therapeutisch wirksamen Mengen verabreicht. Dabei
bedeutet eine therapeutisch wirksame Menge diejenige, die erforderlich
ist, um die gewünschte
Wirkung wenigstens teilweise zu erzielen, das Ausbrechen des zu
behandelnden bestimmten Zustands zu verzögern, dessen Fortschritt zu
hemmen oder dessen Einsetzen bzw. Fortschritt vollständig aufzuhalten.
Dabei sind diese Mengen selbstverständlich von dem zu behandelnden
speziellen Zustand, dessen Schwere und individuellen Patientenparametern,
einschließlich
Alter, Kondition, Größe, Gewicht
und gleichzeitigen anderen Behandlungen, abhängig. Diese Faktoren sind dem
Fachmann bekannt und können
mit Routineuntersuchungen ermittelt werden. Im Allgemeinen ist es
bevorzugt, die Höchstdosis,
d.h. die nach vernünftiger
medizinischer Beurteilung höchste
sichere Dosis, anzuwenden. Dabei ist es jedoch für den Fachmann selbstverständlich,
dass aus medizinischen, psychologischen oder praktisch allen anderen
Gründen
eine niedrigere oder besser tolerierbare Dosis verabreicht werden kann.
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Zur
Vereinfachung der Verabreichung und Vereinheitlichung der Dosierung
ist es besonders vorteilhaft, Zusammensetzungen in Dosiereinheitsform
zu formulieren. Dabei bedeutet die hier benutzte Dosiereinheitsform
physikalisch diskrete Einheiten, die als Dosiseinheiten für die zu
behandelnden menschlichen oder tierischen Patienten geeignet sind,
wobei jede Einheit eine festgelegte Wirkstoffmenge, die berechnet
ist, die gewünschte
therapeutische Wirkung zu erzielen, zusammen mit dem erforderlichen
pharmazeutischen Träger und/oder
Verdünnungsmittel
enthält.
Die Spezifizierungen für
die neuen erfindungsgemäßen Dosiereinheitsformen
werden von a) den einzigartigen Merkmalen des Wirkstoffs und der
zu erreichenden speziellen therapeutischen Wirkung und b) den Beschränkungen,
die den Verfahren zum Vermischen eines solchen Wirkstoffs für die spezielle
Behandlung eigen sind, bestimmt und sind direkt davon abhängig.
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Im
Allgemeinen beträgt
die tägliche
Wirkstoffdosis etwa 0,01 mg/kg pro Tag bis 1000 mg/kg pro Tag. Kleine
Dosen (0,01 bis 1 mg) können
anfänglich
mit anschließend
erhöhten
Dosen bis zu etwa 1000 mg/kg pro Tag verabreicht werden. Im Falle,
dass die Reaktion eines Lebewesens auf diese Dosen unzureichend
ist, können
noch höhere
Dosen (oder effektiv höhere
Dosen durch einen anderen, lokalisierteren Abgabeweg) bis zu dem
Maße eingesetzt
werden, bis zu welchem es die Toleranzgrenze des Patienten erlaubt.
Mehrere Dosen pro Tag sind geeignet, um geeignete systemische Wirkstoffspiegel
zu erhalten.
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In
dieser Beschreibung ist, sofern der Kontext nichts anderes erfordert,
der Begriff "umfassen" oder Konjugationen
wie "umfasst" bzw. "umfassend" so zu verstehen,
dass er eine genannte ganze Zahl oder Gruppe aus ganzen Zahlen umfasst,
aber eine andere ganze Zahl oder Gruppe von ganzen Zahlen nicht
ausschließt.
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BEISPIEL 1
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A HERSTELLUNG EINES LIPIDEXTRAKTS
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A.1 Rohstoff
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Die
neuseeländische
Grünlippmuschel
(Perna canaliculus) wurde an der Südküste Neuseelands geerntet, zu
welcher Zeit die gesamte Muschel mit Weinsäure stabilisiert wurde. Die
Gefriertrocknung führte
zu einem trockenen Pulver in pulverisierter Form.
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A.2 Lipidextraktion
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Zur
Extraktion der biologisch wirksamen Lipide aus dem Rohmuschelpulver
wurde das Verfahren der überkritischen
Fluidextraktion (SFE) angewendet. Als Extraktionsmedium wurde CO2 als kryogenes Fluid verwendet. Dieses wurde
sich bis auf Atmosphärendruck
ausdehnen gelassen, und der Extrakt lag als konzentriertes Öl vor. Das
Pulver ergab 3 bis 3,5% Öl.
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A.3 Profil des Rohöls
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Das
extrahierbare Öl
hatte eine orange-bernsteingelbe Färbung und war bei Umgebungstemperatur eine
viskose Flüssigkeit.
Der Extrakt wurde bei unter 4 °C
gelagert und in einer Stickstoffatmosphäre gehandhabt. Das Rohöl zeigte
eine starke UV-Aktivität
und wurde vor Licht geschützt,
um die Polymerisation von Doppelbindungsbestandteilen zu minimieren.
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B ÜBERKRITISCHE
FLUIDEXTRAKTION IM PILOTMAßSTAB
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Die
Extraktion aller Lipide aus dem gefriergetrockneten Pulver der Muschel
Perna canaliculus wurde am Food Research Institute (Department of
Agriculture, Werribee, Vic., Australien) in einer SFE-Pilotanlage durchgeführt.
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B.1 Ausrüstungen
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Die
Extraktionen wurden in einer Pilotextraktionsanlage durchgeführt, die
aus fünf
Basisuntereinheiten (Distillers MG Limited., England, UK) bestand.
Die fünf
Basiseinheiten umfassten: Kohlendioxidversorgungs-, Feststoffextraktions-,
Haupttrennungs-, Verdampfungs- und Rückstandseinheit.
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Die
Kohlendioxidversorgungseinheit bestand aus zwei CO2-Flaschen, die parallel
angeschlossen und zum Nachfüllen,
falls erforderlich, auf eine Waage gestellt worden waren. Die Extraktionseinheit
kann mit flüssigem
SC-CO2 und mit SC-CO2 versorgt
werden. Dazu wurde die SFE-Einheit mit SC-CO2 betrieben.
Das feste Material wurde in die Extraktionssäule gefüllt, und die Haupttrenneinheit
erleichterte die Abtrennung des extrahierten Materials durch Druckminderung
(die dem Extrakt das Absetzen erlaubt), Adsorption oder Flüssigextraktion.
Der fluide Extrakt wurde in die Verdampfungseinheit geleitet, um
das CO2 durch die Tätigkeit von inneren Heizrohren
zu verdampfen. Dabei kann der Dampf flüchtige Bestandteile enthalten
und wird deshalb anschließend
in die Rückstandskolonne
geleitet, um durch reines flüssiges
CO2 ausgewaschen zu werden. Die Rückstandseinheit
nimmt das gasförmige
CO2 aus der Verdampfungseinheit auf und
leitet die flüchtigen
Komponenten in die Verdampfungseinheit zurück.
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B.2 Extraktionsverfahren
in der Pilotanlage
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Muschelpulver
(300 g) wurde in die Extraktionseinheit (Extraktionskolonne) gefüllt. SC-CO2 wurde mit einem Durchfluss von 3,0 kg/h
zwei Stunden lang je Extraktion eingeleitet. Die Extraktortemperatur
wurde auf 40 °C
und der Extraktordruck auf 310 bar (4500 psi) eingestellt. Die Verdampfertemperatur
wurde auf 40 °C konstant
gehalten. Die Muschellipidextrakte wurden unter Stickstoff bei –10 °C in bernsteinfarbenen
abgedichteten Glasbehältern
aufbewahrt.
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BEISPIEL 2
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Der
durch SFE wie in Beispiel 1 hergestellte Lipidextrakt aus Perna
canaliculus (im Folgenden als "PCO" bezeichnet) wurde
in einem standardisierten Carrageenin-Rattenödemversuch auf seine akut entzündungshemmende
Wirkung sowie auf seine eine bei Ratten experimentell ausgelöste Polyarthritis6 bekämpfende
Wirkung (Messung der Wirkung bei Unterdrückung einer chronischen Entzündung) untersucht.
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Vergleichsversuche
wurden mit SeatoneTM, einem kommerziell
erhältlichen
gefriergetrockneten Pulverpräparat
aus Perna canaliculus, durchgeführt.
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A. VERFAHREN
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PCO
wurde auf –20 °C gehalten.
Spuren von Hexan und dergleichen wurden vor der Verwendung nicht entfernt.
Die Formulierungen wurden nicht länger als 24 Stunden bei 4 °C gealtert.
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A.1 Versuch zur Entzündungshemmung
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Wistar-Rattenweibchen
(180 bis 220 g) wurden p.o. oder i.p. mit Testformulierungen vordosiert.
40 Minuten später
wurden in jede Hinterpfote 0,1 ml Kochsalzlösung, die 0,6 mg Na-Carrageenin
enthielt, injiziert. Das sich anschließende Pfotenödem wurde
durch Messung der Vergrößerung der
Pfotendicke nach ein und nach zwei Stunden mit einer Mikrometerschraube
quantifiziert. In diesem akuten Versuch betrug die ED50 für Aspirin
etwa 150 mg/kg. (Das Ödem
ging bei dieser Carrageenin-Dosis nach drei Stunden zurück.)
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A.2 Versuch zur Arthritisbekämpfung
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Obwohl
zeitraubender, hat dieser Versuch mehr Wert als der (zuvor beschriebene)
akute Versuch, da in ihm nicht nur I) die entzündungshemmenden Arzneimittel,
die im akuten Versuch wirken (aber oftmals mit niedrigeren ED50-Werten),
sondern auch II) andere Mittel, beispielsweise Clobuzarit (Clozic®)
oder Lobenzarit (CCA), die offensichtlich einzigartige Arthritis
bekämpfende
Eigenschaften haben, aber im akuten Versuch nicht als ödembekämpfend/fiebersenkend
oder sonst nachweisbar sind, nachgewiesen werden.
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Die
angewendete Versuchsvorschrift bestand darin, die Krankheit durch
Injektion des Arthritigens am Tag 0 auszulösen, die ersten Anzeichen einer
Entzündung
der Pfoten (üblicherweise
an den Tagen 10 bis 12 manifest) zu überwachen und anschließend die
Tiere vier Tage lang mit den Testmaterialien zu dosieren. Innerhalb
dieses Zeitraums breitete sich die Pfotenentzündung in den unbehandelten
Kontrolltieren schnell aus, um am 14. Tag ein nahes Maximum zu erreichen.
Arzneimittel, die innerhalb dieses Zeitraums wirken, um die Pfotenschwellung
zu unterdrücken,
sind sicher antisymptomatisch, aber selten krankheitsbekämpfend.
Nach Beendigung der Behandlung kehren die Symptome üblicherweise
zurück.
Das ist jedoch ein positives Merkmal dieses Versuchs, da es deutlich
zeigt, dass a) das Arzneimittel eine begrenzte Wirkung hat, aber
eine Vorstellung von seiner Wirksamkeitsdauer durch die Schnelligkeit
(oder auf andere Weise) des Rückfalls
vermittelt, und b) die Tiere mit minimalen Krankheitssymptomen am
14. Tag eher einen positiven Arzneimitteleffekt als eine fehlende
Reaktion auf das ursprüngliche
Arthritigen (d.h. falsch negativ) widerspiegeln. Eine genaue Beschreibung
dieses Versuchs ist "späte Prophylaxe". Offensichtlich
kann durch ein Hinauszögern
der Behandlung bis nach dem 14. Tag nach einer "therapeutischen Wirkung" gesucht werden,
da jedoch Veränderungen innerhalb
von vier Tagen langsam oder vernachlässigbar sein können (selbst
mit einigen starken NSAIDs), ist die Sammlung adäquater Daten schwierig.
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Einzelheiten
der angewendeten Versuchsvorschrift sind: Injektion des Arthritigens
in die Schwanzwurzel von Wistar-Rattenweibchen (160 bis 200 g) =
800 μg hitzeabgetötetes Mycobact
tuberculosis, suspendiert in 0,1 ml Squalan, in einer solchen Weise,
dass Blutgefäße vermieden
werden und ein optimaler Abfluss in die Lymphbahnen verstärkt wird.
Nach zehn Tagen wurden die Tiere gewogen, die Dicke von Hinterpfoten
und Schwanz wurde gemessen und Anzeichen einer Entzündung in
den Vorderpfoten auf einer Skala von 0 bis 4+ bewertet. Nach Dosierung
mit den Testverbindungen einmal täglich vier Tage lang (d.h.
am 10. bis 13. Tag nach dem Arthritigen) wurden die Messungen am
14. und 18. Tag wiederholt (d.h. nach Beendigung der Behandlung und
wieder nach vier Tagen Rückfall),
um die Entwicklung der Arthritis zu überwachen. Für eine transdermale Verabreichung
der Testformulierungen wurden die Tiere im Nacken unter leichter
Anästhesie
(Forthane) am 10. Tag rasiert, um eine ca. 6 cm2 große Hautfläche freizulegen.
Die Formulierungen wurden einmal täglich unter bis zu drei Minuten
langem Reiben mit einem Volumen = 2,5 ml/kg (d.h. etwa 0,5 ml/Ratte)
verabreicht. Die erste Verabreichung wurde sechs Stunden nach dem
Rasieren gegeben, um sicher zu sein, dass vor der Behandlung keine
Hautabschürfungen
aufgetreten waren.
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Fiebersenkungsversuch
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Junge
Ratten (unter 160 g) wurden mit 2 g/kg getrockneter Bierhefe, suspendiert
in Kochsalzlösung, 23:00
Uhr geimpft. 8:00 Uhr wurde ihre rektale Temperatur gemessen. Diese
zeigte ein stabiles Fieber (Temperatur höher als 39,2 °C) um 9:00
Uhr, als sie mit den Testverbindungen dosiert wurden. Zum Vergleich
wurden 150 mg/kg Paracetamol verabreicht.
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B. ERGEBNISSE
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Akute
entzündungshemmende
Wirkung (Tabelle 1) Tabelle 1 zeigt, dass weder Seatone noch PCO
im Kurzzeitversuch eine ödembekämpfende
Wirkung aufwiesen. Eine Co-Verabreichung mit einem Synergisten hatte
keinen Effekt, während
derjenige von Ibuprofen verstärkt
wurde.
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Anti-Arthritis-Versuch
(Tabelle 2)
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In
Tabelle 2 sind die Ergebnisse der ersten zwei Versuche mit PCO gezeigt,
der arthritischen Ratten entweder oral (p.o.), subkutan (s.c.) oder
transdermal (t.d.) mit einer Dosis von 50 mg/kg vier Tage hintereinander
verabreicht wurde.
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Eine
Verdünnung
des PCO in raffiniertem handelsüblichem
Olivenöl
(Vetta) erlaubte es, dieselbe Vorratslösung in allen drei Verabreichungsmodi
(p.o./s.c./t.d.) zu testen. Die Olivenöl-(OO-)Grundlage schließt Sauerstoff
weitgehend aus und enthält
wenig Metallkatalysator, weshalb es die Eigenschaften von vielen
instabilen (ungesättigten)
Verbindungen "erhält".
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Die
transdermalen Formulierungen wurden aus der OO-Vorratslösung unter Zugabe von die Hautpenetration
verstärkenden
Mitteln (PE) mit dem relativ hohen Anteil von 20 % Vol./Vol. hergestellt.
Die verwendeten PEs waren Cineol (= Eucalyptol), Methylsalicylat
(= Wintergrünöl) oder
Isopropanol (= Einreibealkohol). Die PCO-Salicylatgruppe war vielleicht der letzte
Verantwortliche, der eine (negative) Wechselwirkung zwischen diesem
Salicylat und dem/den Wirkstoff/en des PCO anzeigen könnte.
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TABELLE 1: Entzündungshemmende
Wirkung auf das akute Carrageenin-Pfotenödem
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- n = 2 Ratten/Gruppe
- MPL = Misoprostal, 0,5 mg/kg p.o. als Synergist.
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- * (negative Werte) = > Kontrollen
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Schlussfolgerungen:
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- I) Sowohl PCO als auch Seatone waren wirkungslos,
selbst mit Synergist.
- II) Der Versuch entspricht einem Standard-NSAID und diesem speziellen
Synergisten.
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TABELLE 2: Entzündungshemmende
Wirkung bei arthritischen Ratten
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Testverbindungen
in 4 aufeinander folgenden täglichen
Dosen verabreicht.
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A – Orale
(p.o.) oder subkutane (s.c) Verabreichung:
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- * 10. bis 14. Tag
- ** 14. bis 18. Tag
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B
= Transdermale Verabreichung:
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- Träger
= Olivenöl,
4 Vol.: Penetrationsverstärkungsmittel,
1 Vol.
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Schlussfolgerungen:
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- I) PCO mit 50 mg/kg in 6 verschiedenen Verabreichungsmodi
wirksam.
- II) Träger-Kontrollen
(Olivenöl
allein/mit Cineol) hatten eine unbedeutende Wirkung auf die Arthritis.
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BEISPIEL 3
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In
diesem Beispiel werden die Ergebnisse weiterer Versuche zu der Arthritis
bekämpfenden
und akut entzündungshemmenden
Wirkung des Lipidextrakts aus Perna canaliculus (PCO) beschrieben,
die ihn wirksam bis hinunter zu 10 mg/kg und möglicherweise sogar bis zu 2,5
mg/kg zeigen, unabhängig
davon, ob er oral oder transdermal in einem Olivenölträger verabreicht
wurde.
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Arthritis
bekämpfende
Wirkung
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Es
wurden zwei Versuche durchgeführt,
um PCO bei niedrigeren Dosen als den 50 mg/kg zu untersuchen, die
als entzündungshemmende
Wirkung bei arthritischen Ratten, p.o. oder t.d. verabreicht (siehe
Beispiel 2), festgestellt worden waren.
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Im
erstem Versuch (Teil A, Tabelle 3) zeigte die Olivenölformulierung,
oral gegeben bis hinunter zu 2,5 mg/kg, Wirkung. In den folgenden
vier Tagen nach Beendigung der Dosierung gab es einen deutlichen
Rückfall in
allen drei Behandlungsgruppen.
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Im
zweiten Versuch (Teil B, Tabelle 3) unter Anwendung einer transdermalen
Verabreichung zeigte die mit 20 Cineol (Vol./Vol.) "verdünnte" Olivenölformulierung
eine gute Wirkung bis hinunter zu 10 mg/kg. Das Ergebnis bei 2,5
mg/kg ist nur ein provisorisches, da noch nicht klar ist, ob es
einen vollständigen "Rückfall" gab (möglicherweise anzeigend, dass
einige Tiere "falsch
positiv" = schwache
Reaktoren auf das ursprüngliche
Arthritogen waren).
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Alternative
dermale Formulierungen, die auf Olivenöl mit 20 % D-Limonen oder einem
nicht öligen
Träger
basierten (Isopropanol mit 20 % Vol./Vol. Propylenglykol – dieses
war zugesetzt worden, um die Hautdehydratation zu minimieren), waren
deutlich weniger zufrieden stellend als das originale Olivenöl-mit-Cineol-Abgabesystem.
Der alkoholische Träger
hat wahrscheinlich im Gegensatz zu dem Olivenöl die Zersetzung des PCO erleichtert.
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Entzündungshemmende
Wirkung
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Es
wurde ein Kaolin-ausgelöstes
Pfotenödem
als möglicher
Versuch für
PCO untersucht, da diese Entzündung
sich langsamer entwickelt als diejenige, die von Carrageenin ausgelöst wird
(und nach drei Stunden wieder zurückgeht). Die Versuchsvorschrift
umfasst die Injektion von 5 mg Kaolin, suspendiert in Wasser (nicht
Kochsalzlösung,
in welcher es aggregiert), in jede Hinterpfote 40 Minuten nach Dosierung
der Ratten mit PCO, der sowohl p.o. als auch i.p. als Dispersion,
hergestellt mit 0,02 % Tween in entweder Wasser (p.o.) oder Kochsalzlösung (i.p.),
verabreicht wurde. Die Pfotenschwellung wurde dann zwei Stunden
und fünf
Stunden nach der Kaolininjektion gemessen.
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Die
Ergebnisse aus einem Versuch (Tabelle 4) mit nur zwei Ratten pro
Gruppe waren mehrdeutig: Die orale Verabreichung konnte eine gewisse Ödem-bekämpfende
Wirkung ausgelöst
haben. Die i.p. PCO/Kochsalzlösung-Emulsion war physikalisch
weniger zufrieden stellend und schien inaktiv gewesen zu sein.
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TABELLE 3: Weitere Studien
zu der entzündungshemmenden
Wirkung von PCO in arthritischen Ratten
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- * = 4 : 1 Vol./Vol., 2,5 ml/kg
- ** = 4 Vol. Isopropanol mit 1 Vol. Propylenglycol.
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Schlussfolgerungen:
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- I) PCO wirksam bei 10 mg/kg p.o. oder t.d.
- II) PCO kann selbst bei 2,5 mg/kg wirksam sein
- III) Cineol > Limonen
für t.d.
Verwendung mit PCO
- IV) Nichtöliger
Träger
scheint für
die t.d. Abgabe von PCO ungeeignet zu sein.
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TABELLE 4: Kaolin-ausgelöstes Pfotenödem in Wistar-Rattenweibchen
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- N = nur 2 Ratten/Gruppe
- SYN = Synergist, Misoprostol® 1
mg/kg p.o.
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Schlussfolgerungen:
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- I) PCO, p.o. kann in diesem Versuch zur Entzündungshemmung
eine verzögerte
Wirkung zeigen.
- II) PCO, i.p. tat dies nicht.
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BEISPIEL 4
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Dieses
Beispiel zeigt die Wirkung des Lipidextrakts aus Perna canaliculus
(PCO) und verschiedener anderer Öle,
die im Einzelhandel für
gesundheitsfördernde
Lebensmittel erhältlich
sind, wenn sie prophylaktisch Wistar-Rattenweibchen verabreicht werden, die
eine Zusatzstoff ausgelöste
Polyarthritis entwickeln (siehe Beispiel 2). Die Behandlung wurde
in sechs Gruppen (n = 5 Ratten pro Gruppe) wie folgt durchgeführt:
- A: Unbehandelte Kontrollgruppe
- B: Flachsöl
(Barleaus), 2000 mg/kg Körpergewicht/Tag
- C: Nachtkerzenöl
(Efamol), 2000 mg/kg Körpergewicht/Tag
- D: Norwegisches Lachsöl
(J.R. Carlson), 2000 mg/kg Körpergewicht/Tag
- E: MAXEPA (Solgar), 2000 mg/kg Körpergewicht/Tag
- F: PCO, 20 mg/kg Körpergewicht/Tag.
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Die
Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt, in welcher das Anschwellen
der arthritischen Pfoten als Prozentsatz der unbehandelten Kontrollgruppe
A angegeben ist. Die Ergebnisse zeigen, dass PCO 200mal wirksamer
als EPA und 350mal wirksamer als Nachtkerzenöl ist.
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BEISPIEL 5
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Dieses
Beispiel zeigt die therapeutische Behandlung einer arthritischen
Entzündung
bei Ratten unter Verwendung von PCO, nicht stabilisiertem vollständigem Muschelextrakt
(GL Mussel NZ), stabilisiertem ganzem Muschelextrakt (GL Mussel
Aust), Selleriesamenöl
und Indomethacin. Ratten mit den ersten Anzeichen einer Arthritis
10 Tage nach Impfung mit dem mycobakteriellen Arthritogen wurden
oral nur 4 Tage lang mit den Testmaterialien behandelt. Die Wirksamkeit
der Testmaterialien wurde als vergrößerte Dicke der Hinterpfote am
14. Tag, verglichen mit der Kontrollgruppe H, gemessen.
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Die
Ergebnisse sind in Tabelle 6 gezeigt und weisen nach, dass PCO in
diesem Tierversuch effizienter als Indomethacin war.
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- ** Bei dieser Dosis toxisch.
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BEISPIEL 6
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Dieses
Beispiel liefert weitere Daten, mit welchen die Wirksamkeit des
Lipidextraktes aus Perna canaliculus (PCO) mit der von gefriergetrocknetem
ganzem Muschelpulver (SeatoneTM) und Ibuprofen
(NurofenTM) verglichen wird, getestet gegen
eine Collagen-II-ausgelöste autoallergische
Arthritis bei Ratten. Mit diesen Testmaterialien wurde auch ein
Magentoxizitätsversuch
durchgeführt.
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Arthritis
bekämpfender
Versuch
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Eine
durch Collagen (Typ II) induzierte Polyarthritis wurde bei Wistar-Rattenweibchen
durch Injektion von Collagen (II) mit einem nicht arthritogenen
Zusatzstoff, um die Versuchstiere zu sensibilisieren, ausgelöst.
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In
Tabelle 7 sind die Ergebnisse gezeigt, die bei der therapeutischen
(d.h. verzögerten)
Behandlung mit den Testmaterialien erhalten wurden. Die Behandlung
wurde bis zum 8. Tag nach den ersten Anzeichen der Arthritis hinausgezögert, anschließend bis
zum 14. Tag (d.h. 7 Tagesdosen), wobei die Arthritis am 15. Tag bewertet
wurde, und wieder am 18. Tag fortgesetzt, wobei dieser einen Rückfall durch
Unterbrechung der Verabreichung anzeigte. PCO wurde oral nach Verdünnung in
Olivenöl
(8 mg/ml) und mit 2,5 ml/kg/Tag verabreicht, um 20 mg/kg zu ergeben.
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Die
Ergebnisse zeigen, dass PCO mit 20 mg/kg in der Therapie so wirksam
ist wie 300 mg/kg stabilisierter Muschelextrakt (Seatone) und 50
mg/kg Ibuprofen (Nurofen).
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In
Tabelle 8 sind die Ergebnisse gezeigt, die sowohl bei der prophylaktischen
als auch der therapeutischen Behandlung mit den Versuchsmaterialien
erhalten wurden. Die prophylaktische Behandlung ging vom 1. bis
zum 13. Tag (d.h. insgesamt 15 Dosen) oral (p.o.). Die therapeutische
Behandlung ging vom 9. bis 13. Tag (d.h. insgesamt 5 Dosen) transdermal
(t.d.). PCO war verdünnt
in Olivenöl
(6 mg/ml) für
die p.o. Verabreichung mit 2,5 ml/kg/Tag, um 15 mg/kg zu ergeben,
und verdünnt
in Olivenöl-Cineol
(17,3 Vol./Vol.) (10 mg/ml) für
eine t.d. Verabreichung mit 2 ml/kg/Tag, um 20 mg/kg zu ergeben.
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Dieser
Versuch umfasst auch Natriumaurothiomalat (ATM = Mycocrysin®),
gegeben als Referenz-Antiarthritikum, verabreicht jeden zweiten
Tag (insgesamt 8 Dosen), subkutan in Kochsalzlösung mit 6,3 mg/kg (höhere Dosen
wären toxisch).
Die relativ hohe Gewichtszunahme der mit ATM behandelten Versuchstiere kann
irreführend
sein, vielleicht ein Zeichen einer beginnenden Nierenschädigung (verschlechtertes
Wasserlassen), anstatt einer vorteilhaften Verringerung des mit
einer chronischen Entzündung
einhergehenden normalen Gewichtsverlusts.
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SeatoneTM wurde p.o. mit 300 mg/kg, NurofenTM wurde p.o. mit 50 mg/kg und Na-Aurothiomalat
(ATM) wurde in 8 Dosen zu 6,3 mg/kg subkutan (s.c.) verabreicht.
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Die
Ergebnisse zeigen, dass PCO besonders wirksam ist, wenn es transdermal
mit 20 mg/kg verabreicht wird, und PCO bei 15 mg/kg p.o. so wirksam
wie Seatone mit 300 mg/kg und Nurofen mit 50 mg/kg ist.
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Magentoxizitätsversuch
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Es
wurden Magentoxizitätsstudien
an Wistar-Rattenweibchen mit etablierter Arthritis, die mit Collagen (Typ
II) ausgelöst
worden war, und welche keine Arzneimitteltherapie hatten, durchgeführt. Nachdem
die Versuchstiere über
Nacht gefastet hatten, wurden Aspirin und PCO mit 0,04 % Tween-20
für eine
orale Dosierung suspendiert. Die verabreichte Dosis betrug 30 mg/kg.
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In
Tabelle 9 ist gezeigt, dass PCO für den Magen tatsächlich unschädlich war,
selbst wenn er mit dem 20fachem der effektiven Dosis verabreicht
worden war. Diese hohe Dosis (300 mg/kg) war jedoch die effektive Dosis
für Aspirin
im Standard-Anti-Arthritis-Versuch (durch Zusatzstoff ausgelöste Rattenpolyarthritis),
bei welcher Dosis Aspirin eine beträchtliche Magenschädigung verursachen
kann.
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- * Die rechte Pfote war vorentzündet aus der ersten sensibilisierenden
Injektion von Collagen (II) in Freundschem Adjuvans.
- Bemerkung: deutlicher Rückfall
in den Gruppen III) und IV) nach Beendigung der Verabreichung.
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- * Entzündet
durch Injektion von Collagen (II) mit einem nicht-arthritogenen
Zusatzstoff, um die Versuchstiere zu sensibilisieren.
- ** Bemerkung: Starker Rückfall.
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- * HCl wurde oral co-verabreicht, um die Säuresekretion
unter Stress zu stimulieren.
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LITERATURVERZEICHNIS:
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- 1. Cullen, J.C., Flint, M.H. und Leider, J., N.Z. Med. J.,
81, 260-261 (1975).
- 2. Miller, T.E. und Ormrod, D.J., N.Z. Med. J., 92, 187-193 (1980) .
- 3. Winter, C.A., Risely, E.A. und Nuss, G.W., Proc. Soc. Exp.
Biol. Med., 111, 544-547 (1962).
- 4. Rainsford, K.D. und Whitehouse, M.W., Arzneim.-Forsch./Drug Res.,
30(II), 2128-2132 (1980).
- 5. Gibson, R.G., Gibson, S.L.M., Conway, V. und Chappel, D.,
The Practitioner, 224, 955-960 (1980).
- 6. Whitehouse, M.W. "Adjuvant-Induced
Polyarthritis in Rats",
Handbook of Animal Models for the Rheumatic Diseases, Bd. 1, 3-16,
Hrsg. R.A. Greenwald und H.S. Diamond, CRC Press, Inc., Boca Raton,
Florida, USA.