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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft Zusammensetzungen aus Salmeterol enthaltendem
Stoff. Die Erfindung betrifft auch ihre Verwendung für die Herstellung
eines Medikaments für
das Behandeln und Verhindern von Asthma, Bronchitis, Emphysemen
und anderen Erkrankungen und zum Verhindern von Bronchospasmen bei
Patienten mit blockierten Luftwegen oder allergischen Beschwerden.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Asthma,
Bronchitis und Emphyseme sind als chronisch-obstruktive Lungenerkrankungen
(COLE) bekannt. Eine COLE wird als generalisierte Obstruktion der
Luftwege, insbesondere kleiner Luftwege, die mit verschiedenen Graden
an Symptomen von chronischer Bronchitis, Asthma und Emphysemen assoziiert
ist, gekennzeichnet. Der Begriff COLE wurde deshalb eingeführt, weil
diese Zustände
oft gleichzeitig vorkommen und es im Einzelfall schwierig sein kann,
festzustellen, welcher der Hauptzustand ist, der die Obstruktion
verursacht. Die Obstruktion der Luftwege wird als erhöhte Resistenz
gegen die Luftströmung
beim forcierten Ausatmen definiert. Es kann vom Verengen oder einer
Restriktion eines Luftwegs auf eine intrinsische Luftwegerkrankung
hin, durch übermäßigen Kollaps
des Luftwegs während
des forcierten Ausatmens auf ein Lungenemphysem hin, einem Bronchospasmus
wie bei Asthma herrühren
oder einer Kombination dieser Faktoren zuzuschreiben sein. Obwohl
die Obstruktion großer
Luftwege bei allen diesen Erkrankungen, besonders bei Asthma, vorkommen
kann, können
an schwerer COLE leidende Patienten charakteristischerweise starke
Abnormitäten
in ihren kleinen Luftwegen, nämlich
denjenigen mit einem Innendurchmesser von weniger als 2 mm, aufweisen,
und der größte Teil
der Obstruktion ihres Luftwegs liegt in dieser Zone. Die Obstruktion
eines Luftwegs ist irreversibel, mit Ausnahme einer solchen, die
Asthma zuzuschreiben ist.
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Asthma
ist eine reversible obstruktive Atemwegserkrankung, die durch eine
erhöhte
Ansprechbarkeit der Luftwege charakterisiert ist. Asthma kann auf
eine Reihe verschiedener Reize hin vorkommen. Die zugrunde liegenden
Mechanismen sind unbekannt, jedoch ist ein vererbtes oder erworbenes
Ungleichgewicht der adrenergen und cholinergen Regulierung des Luftwegdurchmessers
damit in Verbindung gebracht worden. Asthmatiker, die ein derartiges
Ungleichgewicht aufweisen, besitzen übermäßig aktive Bronchien und es
kann selbst ohne Symptome eine Broncho konstriktion vorliegen. Direkte
Asthmaanfälle
können
dann auftreten, wenn derartige Individuen verschiedenen Belastungen
ausgesetzt werden, wie beispielsweise einer durch Viren verursachte
Atemweginfektion, starker Bewegung, einer emotional-bedingten Störung, nicht
spezifischen Faktoren (z. B. Änderungen
im Luftdruck oder der Temperatur), dem Einatmen kalter Luft oder
von Reizstoffen (z. B. Benzindämpfen,
frischen Anstrichmitteln und üblen
Gerüchen
oder Zigarettenrauch), der Exposition spezifischen Allergenen gegenüber und
dem Einnehmen von Aspirin oder Sulfiten bei empfindlichen Individuen. Von
denjenigen, deren Asthma durch Allergene (am häufigsten in der Luft getragene
Pollen und Schimmel, im Haushalt vorzufindender Staub, Tierhautschuppen)
ausgelöst
wird und deren Symptome IgE-vermittelt sind, wird gesagt, dass sie
an allergischem oder „exogen-allergischem" Asthma leiden. Sie
machen ca. 10 bis 20% der erwachsenen Asthmatiker aus. Bei weiteren
30 bis 50% scheinen die symptomatischen Episoden durch nicht allergene
Faktoren (z. B. Infektion, Reizstoffe, emotionell bedingte Faktoren)
ausgelöst
zu werden und von diesen Patienten wird gesagt, dass sie an nichtallergischem
oder „intrinsischem" Asthma leiden. Bei
vielen Personen sind sowohl allergene als auch nicht allergene Faktoren
signifikant.
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Racemisches
Salmeterol ist ein β2-Adrenozeptor-selektives
Sympathomimetikum, das hauptsächlich als
langfristig wirkender Bronchodilatator für die Verhinderung von Bronchospasmen
bei Patienten mit obstruktiver Atemwegerkrankung wie Asthma, Bronchitis
und Emphysem verwendet wird.
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Die
meisten der β2-Agonisten
rufen ziemlich ähnliche
negative Auswirkungen hervor. Diese negativen Auswirkungen umfassen,
sind jedoch nicht darauf beschränkt,
kardiovaskuläre
Auswirkungen wie Palpitationen, erhöhte Herzfrequenz und Tachykardie;
Zentralnervensystemsymptome wie Nervosität, Schwindel, Kopfweh und Benommenheit;
Nebenwirkungen auf die Atemwege wie Atemnot, Keuchen, Austrocknen
oder Reizung des Oropharynx, Husten, Brustschmerzen und Beschwerden
im Brustbereich; Handzittern, Muskelzittern und sofortige Überempfindlichkeitsreaktionen
wie Nesselausschlag, angioneurotisches Ödem, Ausschlag und sogar Bronchospasmen.
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Des
Weiteren neigen Patienten dazu, eine Toleranz für den bronchodilatatorischen
Effekt von β2-Agonisten
zu entwickeln. Das ist mit der Desensibilisierung verbunden, bei
der es sich um eines der klinisch am signifikantesten Phänomene handelt,
die den β2-adrenergen
Rezeptor in volvieren. Man hat beobachtet, dass Patienten während der β-Agonistentherapie über längere Zeit
dazu neigen, die Dosierung des von ihnen verwendeten Arzneimittels
zu steigern. Das findet deshalb statt, weil nach längerer Verabreichung
der β-Rezeptor gegen
den Agonisten desensibilisiert zu werden scheint, wodurch größere Dosen
der Verbindung zum Erzielen einer entsprechenden physiologischen
Reaktion erforderlich sind.
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Das
Problem der Desensibilisierung ist bei der Behandlung von Krankheiten,
die Bronchospasmen involvieren, wie Asthma, besonders signifikant.
Die Behandlung von Asthma umfasst gewöhnlich die Selbstverabreichung,
entweder oral oder als Aerosol, von β-adrenergen Agonisten wie der
racemischen Mischung von Salmeterol. Asthmatische Patienten, die β-Agonisten
für längere Zeit
benutzen, erhöhen
allmählich
die selbstverabreichte Dosis, um eine ausreichende Menge an Bronchodilatation
und Erleichterung des Atmens zu erreichen. Aufgrund dieser erhöhten Dosierung
wirkt der Agonist auf die β-Rezeptoren
des Herzens und des Gefäßsystems
unter Verursachung kardiovaskulärer
Belastung und anderer negativer Auswirkungen.
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In
der Literatur ist ein allgemeiner Vorschlag gemacht worden, dass
das (R)-Enantiomer das β2-stimulierende
Enantiomer (Eutomer) der meisten, wenn nicht aller, Phenethanolamin-β2-Adrenorezeptor-selektiven Sympathomimetika
ist, und diese allgemeine Lehre ist auf Salmeterol angewendet worden.
So besagt die US-Patentschrift 4,992,474, dass Verbindungen der
Art, die Salmeterol enthalten, in enantiomeren Formen vorliegen
und dass Verbindungen, bei denen der Alkoholkohlenstoff in der R-Konfiguration
vorliegt, bevorzugt werden. Desgleichen haben Chapman et al. [Trends
Pharmacol Sci 13, 231–232
(1992)] das Problem der Chiralität
in β2-Adrenorezeptor-selektiven
Sympathomimetika besprochen und haben den Schluss gezogen, dass die
Agonistenaktivität
auf dem R-Enantiomer von Isoprenalin, Salbutamol, Salmeterol und
Terbutalin beruht. Die britische Patentschrift 2,255,503 offenbart
die Verwendung eines einzigen Enantiomers verschiedener β2-Adrenorezeptorselektiven
Sympathomimetika, einschließlich
Salmeterol, und zeigt an, dass im Falle von Salmeterol das (R)-Enantiomer
das Enantiomer ist, das zum Minimieren von Nebenwirkungen verwendet
werden sollte. Selbst im Jahre 1996 haben die mit dem Stand der
Technik vertrauten Fachleute immer noch vorgeschlagen, dass „gezeigt
worden ist, dass die β-Adrenorezeptor-Aktivität von Albuterol
und anderen Agonisten [Salmeterol befindet sich unter den angegebenen]
hauptsächlich
auf dem (R)-Enantio mer (Eutomer) beruht und kaum oder keine Adrenorezeptor-Stimulation
dem S-Enantiomer (Distomer) zugeschrieben werden kann." [Boulton und Fawcett
Clin. Rev. Allergy Immunol. 14, 115–138 (1996)]. So widerspricht
die vorliegende Erfindung – die
Verwendung des S-Enantiomers – direkt
den klaren Lehren der gesamten bekannten Technik.
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KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist nun entdeckt worden, dass das S-Enantiomer von Salmeterol ein
wirksamer Bronchodilatator ist, dessen Verabreichung gewisse negative,
mit der Verabreichung der racemischen Mischung von (R)-Salmeterol
verbundene negative Auswirkungen nicht hervorruft.
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Bei
einer Ausgestaltung betrifft die Erfindung dessen Verwendung für die Herstellung
eines Medikaments für
das Herbeiführen
einer Bronchodilatation und das Verhindern einer Bronchokonstriktion
mit Salmeterol, umfassend das Verabreichen an ein Individuum einer
Menge von optisch reinem S-Isomer, die ausreicht, um die Bronchodilatation
auszulösen
oder die Bronchokonstriktion zu verhindern. Bevorzugt umfasst das
Salmeterol mindestens 90 Gew.-% des S-Isomers und nicht mehr als
10 Gew.-% des R-Isomers, noch bevorzugter umfasst das Salmeterol
mindestens 99 Gew.-% des S-Isomers und 1 Gew.-% oder weniger des
R-Isomers. Das (S)-Salmeterol kann durch subkutane Einspritzung,
intravenöse
Infusion, Inhalation, transdermale Abgabe oder orale Verabreichung
verabreicht werden. Die Inhalation wird bevorzugt. Die durch Inhalation
verabreichte Menge beträgt
ca. 200 μg
bis ca. 2 mg pro Tag, die optimal in mindestens zwei Dosen unterteilt
wird, jede in einer Menge von ca. 100 μg bis ca. 1 mg pro Einheitsdosis.
Die Methode führt
zu einem Bronchodilatatoreffekt unter Vermeidung der gleichzeitigen
Neigung zu Nebenwirkungen, die mit β1-adrenerger Rezeptoraktivierung
verbunden ist, durch Verabreichen einer Menge (S)-Salmeterol oder
eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes desselben, die ausreicht,
um Bronchospasmen zu verhindern, jedoch ungenügend ist, um Nebenwirkungen
hervorzurufen.
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Bei
einer anderen Ausgestaltung betrifft die Erfindung Bronchodilatator-Zusammensetzungen
in Form von oralen Einheitsdosisformen oder -rezepturen, die für das Verabreichen
durch Inhalieren geeignet sind, z. B. eine Lösung oder Suspension in einem
geeigneten Treibmittel zur Verwendung in einem abgemessene Dosen
enthaltenden Inhalator oder steriler wässriger Lösung für das Vernebeln. Die Zusammensetzungen
umfas sen ein pharmazeutisch akzeptables Treibmittel (für Aerosole)
oder einen pharmazeutisch akzeptablen Träger (für Inhalationslösungen.
Tabletten und Kapseln) und (S)-Salmeterol oder ein pharmazeutisch
akzeptables Salz desselben. Wie vorher sollte das (S)-Salmeterol
bevorzugt mindestens 90 Gew.-% (S)-Salmeterol und weniger als 10
Gew.-% (R)-Salmeterol enthalten. Eine bevorzugte Bronchodilatatorzusammensetzung
liegt in Form einer Aerosolformulierung vor.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER
ERFΙNDUNG
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Die
vorliegende Erfindung umfasst die Verwendung für die Herstellung eines Medikaments
für das Auslösen einer
Bronchodilatatorwirkung unter Vermeidung der gleichzeitigen Neigung
zu negativen Auswirkungen, insbesondere denjenigen, die mit β1-adrenerger
Rezeptorstimulierung verbunden sind. Die racemische Mischung von
Salmeterol verursacht die Entspannung des glatten unwillkürlichen
Bronchialmuskels und reguliert die Hemmung der Mediatorsubstanzfreisetzung;
jedoch führt
die racemische Mischung selbst dann, wenn die Verbindung durch Inhalieren
verabreicht wird, zu negativen Auswirkungen, wie in Physician's Desk Reference
(PDR) beschrieben. Diese negativen Auswirkungen umfassen Tachykardie,
Palpitationen, Nesselausschlag, angioneurotische Ödeme, Ausschlag,
Bronchospasmen, Kopfweh, Zittern, Nervosität und paradoxe Bronchospasmen.
Auch schließt
der Begriff „negative
Auswirkungen" Schwindel,
Müdigkeit,
Heiserkeit, Rückenschmerzen, Übelkeit,
Erbrechen, Benommenheit, Schwäche,
Hitzewallungsgefühle,
Schwitzen, ungewöhnlicher
Geschmack, Muskelkrämpfe,
Angina, Vertigo, Zentralstimulierung und Schlaflosigkeit ein.
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Der
Begriff „im
Wesentlichen frei vom R-Stereoisomer", wie er hier verwendet wird, bedeutet,
dass die Zusammensetzung mindestens ca. 90 Gew.-% (S)-Salmeterol
und 10 Gew.-% oder weniger (R)-Salmeterol enthält. Bei einer bevorzugteren
Ausführungsform
enthält
die Zusammensetzung mindestens 99 Gew.-% (S)-Salmeterol und 1 Gew.-%
oder weniger (R)-Salmeterol.
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Der
Begriff „einen
Bronchodilatatoreffekt auslösend" bedeutet das Nachlassen
der Symptome, die mit obstruktiven Erkrankungen der Luftwege verbunden
sind, die Atembeschwerden, Keuchen, Husten, Kurzatmigkeit, Engegefühl oder
Druck in der Brust und dergleichen umfassen, jedoch nicht darauf
beschränkt
sind.
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Die
aktive Verbindung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen und Verfahren
besteht aus einem optischen Isomer von Salmeterol. Racemisches Salmeterol
ist im Handel als 1-Hydroxy-2-naphthoesäuresalz von Glaxo Wellcome
unter dem Warennamen Serevent® erhältlich. Es wird als Aerosol-Formulierung
für das
Inhalieren geliefert. Die Zubereitung der racemischen Verbindung
ist in den US-Patentschriften Nr. 4,992,474 und 5,380,922 beschrieben.
Die Zubereitung des R-Enantiomers ist ebenfalls in der US-Patentschrift
4,992,474 beschrieben. Chemisch ist die erfindungsgemäße Verbindung
das S-Enantiomer von 4-Hydroxy-α1-[[{6-(4-phenylbutoxy)-hexyl]amino]methyl-1,3-benzoldimethanol
(CAS Nr. 135271-48-6).
Die Zubereitung der einzelnen Enantiomere ist von Hett et al. in
Tetrahedron Letters 35, 9375–9378
(1994) beschrieben. Salmeterol ist im Handel nur als Racemat, (R)
plus (S) in einem Verhältnis
von 1 : 1 erhältlich
und der Gattungsname Salmeterol bezieht sich auf diese enantiomere
Mischung.
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Versuchsverfahren
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Materialien.
Wild-Typ Spodoptera frugiperda (Sf9)-Zellen wurden von American
Type Culture Collection erhalten. Gewebekultur-Reagenzien wurden
von Gibco und Sigma erworben. Die β-Agonisten (–)Isoproterenol und (–)Norepinephrin
wurden von Sigma gekauft, [125 l]Iodopindolol stammten von NEN Dupont
und alle anderen Reagenzien waren im Handel erhältliche Produkte höchster Qualität.
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Zellkultur.
Sf9-Zellen wurden in einem Schleuderkolben (80 UpM) bei 27°C unter Zuhilfenahme
von TNM-FH-Medium, das 10% fötales
Rinderserum und Antibiotika (0,25 μg/ml Fungizon, 50 μg/ml Streptomycin, 50 μg/ml Penicillin)
enthielt, kultiviert.
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Zubereitung
menschlicher β1
und β2-adrenerger
Rezeptoren. Rekombinante Baculoviren, die das für menschliche β1AR (adrenerge
Rezeptoren) oder β2AR
kodierende cDNA enthielten, wurden zum Infizieren von Sf9-Zellen
verwendet. Achtundvierzig Stunden nach der Infektion wurden die
Zellen durch Zentrifugieren (1.000 × g, 20 min) geerntet, einmal
mit eiskalter, mit Phosphat gepufferter Kochsalzlösung (PBS)
gewaschen und daraufhin in eiskaltem Puffer A (50 mM Tris-HCl, pH-Wert
7,5, 5 mM EDTA, 20 μg/ml
Aprotinin, 20 μg/ml Benzamidin)
unter Zuhilfenahme eines Brinkmann Polytrons (2 × 20 sec) lysiert. Das Homogenat
wurde bei 40.000 × g
für 20
Minuten zentrifugiert, das Granulat wurde einmal mit Puffer A gewaschen
und daraufhin nochmals in Puffer A bei einer Konzentration von ca.
20 pMol βAR/ml
suspendiert.
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Kompetitive
Bindungsstudie. Es wurde bestimmt, das menschliche β2AR den Nichtsubtyp-selektiven β-Antagonisten
[125 l]-Iodopindolol mit einer Kd von 20 pM binden, während β1AR eine
Kd von 2 nM für
[125 l]Iodopindolol aufweist. Die Fähigkeit der verschiedenen,
in dieser Studie geprüften
Verbindungen, ((–)Isoproterenol,
(–)Norepinephrin,
ICH 18551; R-, RS- und S-Albuterol und R-, RS- und S-Salmeterol)
mit an menschliche β1AR
und β2AR
bindendem [125 l]Iodopindolol zu konkurrieren, wurde beurteilt.
Die Inkubationen enthielten Sf9-Zellmembranen (22 fMol β1AR oder β2AR), 45–85 pM [125
l]Iodopindolol und verschiedene Konzentrationen von kompetitivem
Liganδ (10–11 bis
10–3 M)
in 25 mM Tris-HCl, pH-Wert 7,5, 2 mM MgCl2, 0,5 mM Ascorbinsäure. Die
Proben wurden 60 min, bei 22°C
inkubiert vor dem Filtrieren auf GF/C-Glasfaserfiltern unter Zuhilfenahme
eines Brandel-Zellernters mit 48 Stellen. Die Filter wurden daraufhin
4-mal mit ca. 5 ml eiskaltem 25 mM Tris-HCl, pH-Wert 7,5, 2 mM MgC2
Puffer gewaschen und in einem Gammazähler gezählt.
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Bindung
(Kd, nM) von β-adrenergen
Agonisten
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Es
ist ersichtlich, dass (S)-Salmeterol zwar ungefähr ein viertel bis ein siebtel
der Rezeptoraffinität
von racemischem und (R)-Salmeterol aufweist, an der β2-Stelle
jedoch viermal stärker
selektiv ist (464 im Vergleich mit 113 und 115). Außerdem weist
(S)-Salmeterol eine zwanzigmal stärkere Rezeptoraffinität als (R)-Albuterol auf.
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Bei
einer Studie in vitro wurden die jeweiligen entspannungsfördernden
und chrontropischen Auswirkungen von Albuterol, Formoterol und Salmeterol
und ihren Enantiomeren für
isolierte Luftröhrenstreifen
und den rechten Vorhof von Meerschweinchen bestimmt.
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Methoden und
Materialien
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Männliche
Hartley-Meerschweinchen, die ca. 300–450 g wogen, wurden für diese
Versuche herangezogen. Die Meerschweinchen wurden auf die Anlieferung
vom Lieferanten hin unter einem 12 h-Zyklus von hellem/dunklem Licht
für eine
Zeitspanne von einer Woche akklimatisiert.
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Versuche
mit isolierten Luftröhrenstreifen.
Vor der Tötung
wurden die Meerschweinchen durch Inhalieren von Kohlendioxid betäubt. Jede
Luftröhre
wurde schnell ausgeschnitten und in eiskalte physiologische Salzlösung, Typ
1 (PSS-1), eingegeben. Die PSS-1 enthielt Folgendes: 137 mM NaCl,
2 mM KCl, 1,8 mM CaCl2, 0,93 mM MgCl2, 0,35 mM NaH2PO4, 11,9 mM
NaHOO2EDTA und 5,5 mM Dextrose. Jede Luftröhre wurde der Länge nach
auf der Bauchseite aufgeschnitten und die Streifen zu Streifen geöffnet, die
in einem 15 ml PSS-1 enthaltenden, bei 37°C gehaltenen Gewebebad suspendiert
wurden. Die PSS-1 wurde mit 95% O2/5% CO2 zum Aufrechterhalten des
pH-Werts bei 7,4 sauerstoffbehandelt. Auf die Streifen wurde eine
Ruhespannung von 1,0 g aufgebracht.
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Nach
einer Äquilibrierungszeit
von 30 min. wurden die Streifen 3mal durch Zusetzen von 0,3 μM Carbachol
geschrumpft. Die Streifen wurden zwischen jeder Schrumpfung mit
frischer PSS-1 gewaschen. Auf eine zusätzliche Äquilibrierungszeit von 30 min.
hin wurden die Streifen durch Zusetzen von 30 μM Histamin zum Gewebebad geschrumpft.
Nachdem eine Äquilibrierungsreaktion
erhalten worden war, wurden steigende Konzentrationen von Vehikel
oder Testverbindung dem Gewebebad in Inkrementen von einem halben
Logarithmus hinzugesetzt, bis eine Konzentration von 1000 nM erreicht
wurde. Jede neue Konzentration wurde dem Bad nachdem die Reaktion
auf die vorherige Konzentration hin das Äquilibrium erreicht hatte (typischerweise
innerhalb von 15–30
min.) hinzugegeben. Nachdem die Reaktion auf die letzte Konzentration
der Testverbindung hin ein Maximum erreichte, wurde 1 mM Papaverin
dem Bad hinzugegeben, um die maximal mögliche Entspannung zu bestimmen.
Die Reaktion auf jede Konzentration der beurteilten Testverbindung
hin wurde dann als Prozentsatz der maximalen Entspannungsreaktion,
die auf die Behandlung mit 1 mN Papaverin hin erhalten wurde, standardisiert.
(MAN BEACHTE: Bei diesen Versuchen führte das Einführen von
1 mM Papaverin in die Gewebebäder
zur vollständigen
Entspannung der mit Histamin geschrumpften Luftröhrenstreifen.)
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Die
von der Konzentration abhängige
Reaktion auf jede Testverbindung hin wurde mit Hilfe von sechs Luftröhrenstreifen
an mindestens zwei verschiedenen Tagen bewertet. Die von der Konzentration
abhängige Reaktion
auf das Vehikel hin wurde mit Hilfe von fünf Luftröhrenstreifen an mindestens
zwei verschiedenen Tagen bewertet.
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Versuche
mit isolierten rechten Vorhöfen – Vor dem
Töten wurden
die Meerschweinchen durch Inhalieren von Kohlendioxid betäubt. Das
Herz wurde daraufhin schnell ausgeschnitten und in eiskalte physiologische
Salzlösung,
Typ 2 (PSS-2) eingegeben. Die PSS-2 enthielt Folgendes: 117 mM NaCl,
4,3 mM KCl, 3,5 mM CaCl2, 0,1 mM K2HPO4, 1,2 mM MgCl2, 25 mM NaHCO3,
0,6 mM Na2EDTA und 15 mM Dextrose. Das PSS-2 wurde mit 95% O2/5%
CO2 sauerstoffbehandelt, um den pH-Wert bei 7,4 zu halten.
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Rechte
Vorhöfe
wurden in einem 15 ml PSS-2 enthaltenden und bei 30°C gehaltenen
Gewebebad suspendiert. Eine Ruhespannung von 0,5 g wurde auf jeden
Vorhof aufgebracht und die Schrumpfrate wurde in Abständen von
5 min. überwacht,
bis eine gleichbleibende Rate (typischerweise nach 30 min.) erreicht
wurde. Die Vorhöfe
wurden während
der Äquilibrierungszeit
einmal mit frischer PSS-2 gewaschen. Steigende Konzentrationen von
Vehikel oder Testverbindung wurden den Gewebebädern in Inkrementen von einem
halben Logarithmus zugegeben, bis die Konzentration 1.000 nM erreichte.
Jede neue Konzentration der Testverbindung wurde dem Bad hinzugegeben,
nachdem die Reaktion auf die vorherige Konzentration ein Äquilibrium erreicht
hatte (typischerweise innerhalb von 5 min.). Nachdem die Reaktion
auf die letzte Konzentration der Testverbindung ein Maximum erreicht
hatte, wurde der Adenylatcyclase-Stimulator Forskolin dem Bad in
einer Endkonzentration von 1 μM
hinzugegeben. Die Reaktion auf jede Konzentration der beurteilten
Testverbindung wurde daraufhin als Prozentsatz der positiven chronotropischen
Reaktion normalisiert, die auf die Behandlung mit 1 μM Forskolin
hin erhalten wurde. (MAN BEACHTE: Bei diesen Versuchen erhöhte die
Eingabe von 1 μM Forskolin
in die Gewebebäder
die Rate der spontanen Schrumpfung von einem Grundwert von ungefähr 140–170 bpm
auf einen Wert von ca. 195–250
bpm.)
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Die
konzentrationsabhängige
Reaktion auf jede Testverbindung hin wurde an sechs rechten Vorhöfen beurteilt.
Die konzentrationsabhängige
Reaktion auf das Vehikel hin wurde an fünf rechten Vorhöfen beurteilt.
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Bei
diesen Versuchen wurde jede Testsubstanz anfänglich in 100% Dimethylsulfoxid
(DMSO) bei einer Konzentration von 1 mM löslich gemacht. Diese Stammlösung wurde
serienmäßig mit
PSS-1 oder PSS-2 verdünnt,
um die erwünschten
Endkonzentrationen zu erzielen. Es wurde bei keiner dieser beurteilten
Testverbindungen eine Trübung
der PSS beobachtet. Bei der höchsten
Konzentration der beurteilten Testverbindung, d. h. 1000 nM, betrug
die Konzentration von DMSO in dem Gewebebad < 1%.
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Jede
Testsubstanz wurde innerhalb von zwei bis drei Stunden vor dem Tests
zubereitet.
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Die
Daten wurden durch lineare Regression analysiert. Die Mittelwerte,
berechnet als Prozentsatz der maximalen Entspannung oder Vorhofrate,
die durch 1 mM Papaverin bzw. 1 μM
Forskolin hervorgerufen wurde, wurden in Abhängigkeit von der log-Dosis
aufgezeichnet und mit Regressionslinien ausgestattet. Die EC50-Werte – d. h.
der mittlere Punkt zwischen 100% und der maximalen Entspannung oder
der Mindestvorhofrate bei dem Vehikel – wurden bestimmt und sind
in der folgenden Tabelle aufgeführt.
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EC50
(nM) durch lineare Regression
* der maximalen
Reaktion in Prozent bestimmt
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Bezüglich der
Luftröhrenentspannung
scheint es, als ob die volle Effizienz bei (S)-Salmeterol erzielt werden
könnte.
Bezüglich
der Potenz (aus drei Datenstellen extrapoliert) war es (S, S)-Formoterol äquivalent, jedoch
weniger potent als racemisches Formoterol oder seines (R, R)-Enantiomer.
(R)-Albuterol wies eine ungefähr
viermal so starke Potenz bezüglich
der Luftröhrenentspannung
als (S)-Salmeterol auf. (S)-Salmeterol hatte im Wesentlichen die
gleiche Wirkung auf die Vorhofrate wie die Vehikelkontrolle. Aus
diesem Grund war das Selektivitätsverhältnis für Luftröhrenentspannung
zu groß,
um bestimmt zu werden (auf 107 geschätzt).
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Die
Selektivität
von (S)-Salmeterol für β2-adrenerge
Rezeptoren lässt
sich als weniger β1-vermittelte Nebenwirkungen
und einen besseren therapeutischen Index interpretiert.
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Die
Größe einer
vorbeugenden oder therapeutischen Dosis von (S)-Salmeterol bei der
Krankheitsbehandlung ist je nach der Schwere des zu behandelnden
Zustands und dem Verabreichungsweg unterschiedlich. Die Dosis und
eventuell die Dosisfrequenz ist ebenfalls je nach dem Alter, Körpergewicht
und der Reaktion des einzelnen Patienten verschieden. Im Allgemeinen
liegt die tägliche
Gesamtdosis bei Verabreichung durch Inhalieren bei den hier beschriebenen
krankhaften Zuständen
im Bereich zwischen ca. 200 μg
und ca. 2000 μg,
in einzelnen oder aufgeteilten Dosen. Bevorzugt sollte der tägliche Dosisbereich
zwischen ca. 500 μg
und ca. 1000 μg
in einzelnen oder aufgeteilten Dosen liegen. Bei der Behandlung
des Patienten sollte die Therapie mit einer geringen Dosis, vielleicht
von ca. 200 μg
bis ca. 400 μg
begonnen und auf ca. 2 × 200 μg oder höher, je
nach der Gesamtreaktion des Patienten, gesteigert werden. Beim oralen
Verabreichen liegt der bevorzugte Dosisbereich zwischen 0,1 und
1,0 mg pro Tag. Es wird des Weiteren empfohlen, dass Kinder und
Patienten im Alter von über
65 Jahren und diejenigen mit beeinträchtigter Nieren- oder Leberfunktion
zu Beginn geringe Dosen erhalten sollten und dass sie auf der Basis
einzelner Reaktion und Blutspiegel titriert werden sollten. Es kann
eventuell notwendig sein, in manchen Fällen Dosen außerhalb
dieser Bereiche zu verwenden, wie es den mit dem Stand der Technik
vertrauten Fachleuten offensichtlich sein wird. Des Weiteren ist
zu beachten, dass der Kliniker oder der behandelnde Arzt es wissen
würde,
wie und wann die Therapie im Zusam menhang mit der Reaktion des einzelnen
Patienten abzubrechen, anzugleichen oder zu beenden ist.
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Die
oben beschriebenen Dosismengen und das oben beschriebene Dosisfrequenzschema
umfassen eine Menge, die ausreicht, um Bronchospasmen zu mildern,
jedoch nicht genügend
stark ist, um negative Auswirkungen zu verursachen.
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Irgendein
geeigneter Verabreichungsweg kann zum Versorgen des Patienten einer
wirksamen Dosis von (S)-Salmeterol benutzt werden. Beispielsweise
können
orale, rektale, parenterale (subkutane, intramuskuläre, intravenöse), transdermale
und ähnliche
Verabreichungsformen angewendet werden. Die Dosierformen umfassen
Tabletten, Pastillen, Dispersionen, Suspensionen, Lösungen,
Kapseln, Pflaster und dergleichen.
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Die
erfindungsgemäßen pharmazeutischen
Zusammensetzungen umfassen (S)-Salmeterol
als aktiven Bestandteil oder ein pharmazeutisch akzeptables Salz
desselben und können
auch einen pharmazeutisch akzeptablen Träger sowie wahlweise andere
therapeutische Bestandteile enthalten.
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Der
Begriff „pharmazeutisch
akzeptable Salze" oder „ein pharmazeutisch
akzeptables Salz desselben" bezieht
sich auf Salze, die aus pharmazeutisch akzeptablen nicht-toxischen
Säuren,
einschließlich
anorganischen Säuren
und organischen Säuren,
zubereitet werden. Geeignete pharmazeutisch akzeptable saure Zusatzsalze
für die
erfindungsgemäße Verbindung
umfassen Essig-, Benzolsulfon-(Besylat), Benzoe-, Kampfersulfon-,
Zitronen-, Ethensulfon-, Fumar-, Glucon-, Glutam-, Bromwasserstoff-,
Salz-, Isethon-, Milch-, Malein-, Apfel-, Mandel-, Methansulfon-,
Schleim-, Stickstoff-, Embon-, Panthothen-, Phosphor-, Bernstein-,
Schwefel-, Wein-, p-Toluolsulfonsäure und dergleichen. Das 1-Ηydroxy-2-naphthoesäuresalz
wird besonderes bevorzugt.
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Bevorzugte
Einheitsdosenformulierungen sind diejenigen, die eine wirksame Dosis,
wie oben angegeben, des aktiven Bestandteils oder einer entsprechenden
Fraktion desselben enthalten. Man sollte sich im Klaren darüber sein,
dass zusätzlich
zu den oben besonders erwähnten
Bestandteilen die erfindungsgemäßen Formulierungen
im Stand der Technik herkömmliche
Mittel, die sich auf den in Frage kommenden Typ Formulierung beziehen,
enthalten können.
Beispielsweise können
Formulierungen für
die orale Verabreichung Träger
wie Stärken,
Zucker, mikrokristalline Cellulose, Verdünnungsmittel, Granuliermittel,
Schmiermittel, Binde mittel, die Auflösung unterstützende Mittel,
Aromastoffe und dergleichen enthalten. Die Zusammensetzungen umfassen
Zusammensetzungen, die für
die orale, rektale, parenterale (einschließlich subkutane, transdermale,
intramuskuläre
und intravenöse)
und Inhalationsverabreichung geeignet sind.
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Der
erfindungsgemäß bevorzugteste
Verabreichungsweg ist die Inhalation. Für die Inhalation geeignete
Formulierungen umfassen sterile Lösungen für das Vernebeln, umfassend
eine therapeutisch wirksame Menge (S)-Salmeterol, das im Wesentlichen
von seinem (R)-Enantiomer frei ist, oder eines pharmazeutisch akzeptablen
Salzes desselben, das in wässriger
Kochsalzlösung
gelöst
ist und wahlweise ein Konservierungsmittel wie Benzalkoniumchlorid
oder Chlorbutanol enthält,
und Aerosolformulierungen umfassend eine therapeutisch wirksame
Menge (S)-Salmeterol, das im Wesentlichen von seinem (R)-Enantiomer
frei ist, oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salz desselben,
in einem entsprechenden Treibmittel (z. B. HFA-134a, HFA-227 oder
einer Mischung derselben, oder einem Fluorchlorkohlenstoff-Treibmittel
wie einer Mischung von Treibmitteln 11, 12 und/oder 114) gelöst oder
suspendiert, wahlweise ein Tensid enthaltend. Aerosole können auf
bequeme Weise in einer Einheitsdosisform vorliegen und durch irgendeine
der im Stand der Pharmazeutik bekannten Methoden zubereitet werden.
Die Zubereitung einer besonders erwünschten Aerosol-Formulierung
ist im Europäischen
Patent 556 239 beschrieben.
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Ebenfalls
geeignet sind Trockenpulverformulierungen umfassend eine therapeutisch
wirksame Menge (S)-Salmeterol, das im Wesentlichen von seinem (R)-Enantiomer
frei ist, oder eines pharmazeutisch akzeptablen Salzes desselben,
das mit einem entsprechenden Träger
vermischt und für
die Verwendung in Verbindung mit einem Trockenpulver-Inhalator geeignet
ist.
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Die
Erfindung wird des Weiteren unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele
definiert, die die pharmakologische Charakterisierung der Verbindung
und die Zubereitung der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen beschreiben.
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Das
abgemessene Dosen enthaltende Abgabegerät enthält mikronisiertes (S)-Salmeterol,
1-Hydroxy-2-naphthoat, in Suspension. Bei jeder Betätigung werden
100 μg (S)-Salmeterolsalz
aus dem Mundstück abgegeben.
Jeder Behälter
bietet ca. 200 Inhalationen.
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BEISPIEL
2
ORALE FORMULIERUNG
Tabletten
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Das
Salmeterol wird mit der Lactose gemischt, bis eine gleichmäßige Mischung
gebildet wird. Die geringere Menge Maisstärke wird mit dem Wasser unter
Bildung der so entstehenden Maisstärkepaste vermischt. Diese wird
dann mit der gleichförmigen
Mischung gemischt, bis eine gleichförmige nasse Masse gebildet
wird. Die verbleibende Maisstärke wird
der so gebildeten nassen Masse hinzugegeben und gemischt, bis ein
gleichmäßiges Granulat
erhalten wird. Das Granulat wird daraufhin durch eine geeignete
Mahlmaschine unter Zuhilfenahme eines Edelstahlsiebs von 1/4 Zoll
gesiebt. Das gemahlene Granulat wird daraufhin in einem geeigneten
Trocknungsofen getrocknet, bis der erwünschte Feuchtigkeitsgehalt
erhalten wird. Das getrocknete Granulat wird daraufhin durch eine
geeignete Mahlmaschine unter Zuhilfenahme eines Edelstahlsiebs von
1/4 Maschen gemahlen. Das Magnesiumstearat wird daraufhin eingemischt
und die so erhaltene Mischung zu Tabletten der erwünschten
Gestalt, Dicke, Härte
und Auflösung
komprimiert.
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Weiche
Gelatinekapseln können
mit einer Mischung von Salmeterolnaphthoat in verdaulichem Öl wie Sojaöl, Lecithin,
Baumwollsamenöl
oder Olivenöl
zubereitet werden, wobei die Mischung durch eine Positivdruckpumpe
in Gelatine eingespritzt wird, derart, dass jede Dosiseinheit 0,1
mg bis 2 mg S-Salmeterol enthält. Die
Kapseln werden gewaschen und getrocknet.
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Harte
Gelatinekapseln können
wie folgt zubereitet werden:
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BEISPIEL
3
ORALE FORMULIERUNG – KAPSELN
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Das
S-Salmeterol, die Lactose und die Maisstärke werden gemischt, bis sie
gleichmäßig sind,
und daraufhin wird das Magnesiumstearat in das so erhaltene Pulver
eingemischt, das gesiebt und in Kapseln geeigneter Größe aus zwei
Stücken
und harter Gelatine mit Hilfe herkömmlicher Geräte eingefüllt wird.
Andere Dosen können
durch Ändern
des Einfüllgewichts
zubereitet und nötigenfalls
durch Ändern
der Kapselgröße auf ein
geeignetes Maß zubereitet
werden. Es ist oft wünschenswert,
das S-Salmeterolnaphthoat
zu mahlen oder zu granulieren, um ein freifließendes Pulver für das Tablettieren
oder Einkapseln bereitzustellen, wenn Trockenpulvertechniken angewendet
werden.
