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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung und Verwendung
von biologisch aktiven Selleriesamenextrakten, die durch überkritische
Fluidextraktion eines Ethanolextrakts von frischem Selleriesamen
erhältlich
sind, welche allein oder in Kombination mit Arzneimitteln und pflanzlichen
Medikamenten zur Vorbeugung gegen und Behandlung von Entzündungen
und gastrointestinalen Irritationen verwendet werden können.
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Hintergrund
der Erfindung
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Die
Vorbeugung gegen oder Hemmung von Entzündungen oder Schmerzen ist
von großer
Bedeutung, insbesondere für
jene Patienten, die unter Arthritis oder anderen Skelettmuskelerkrankungen,
umfassend dabei auch sportbedingte Verletzungen, leiden. Schmerz
stellt gewöhnlich
eine Begleiterscheinung von Entzündungen
dar und vice versa.
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Akute/r
und chronische/r Schmerz sowie Entzündung werden oftmals mit entzündungshemmenden/schmerzstillenden
Verbindungen wie Aspirin, Ibuprofen und Naproxen behandelt (K.D.
Rainsford, New Developments in Anti-Rheumatic Therapy, CRC Press
Inc, Boca Raton (1996)). Aus diesen Arzneimitteln entstehen aber
nicht unbeträchtliche
Risiken, insbesondere dabei Geschwürbildung sowie Blutungen im
Magen-Darm-Bereich (Rainsford, ebenda). Während ein anderes, häufig verwendetes
schmerzlinderndes Medikament, Acetaminophen, diese Nebenwirkung
nicht zeigt, sind auch dessen Vorteile und Anwendungsbereiche beschränkt, da
es über
keine entzündungshemmende
Aktivität
verfügt.
Acetaminophen ist bei der Schmerzkontrolle weniger wirksam, weil
es die Entzündungsreaktionen,
die oftmals Begleiterscheinungen von Schmerz sind, insbesondere
jene aus chronischen Erkrankungszuständen wie Arthritis (Rainsford,
ebenda), nicht kontrolliert. Weiters gibt es wegen der Verwendung
von Acetaminophen, insbesondere im Bereich von nicht verschreibungspflichtigen
Dosen, aufgrund der Risiken von ernsten und, in seltenen Fällen, irreversiblen
Leberschäden,
die zum Tod führen
können,
beträchtliche
Be denken (K.D. Rainsford und M.C. Powanda, Safety and Efficacy of
Non-prescription (OTC) Analgesics and NSAIDS, Kluwer Academic Publishers,
Dordrecht (1998); R.P. Rapp et al., The Pill Book Guide to Over-the-Counter
Medications, Bantam Books, New York (1997)).
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Prostaglandine
sind eine Familie von Verbindungen, von denen bewiesen wurde, dass
sie bei Entzündungen
eine wichtige Rolle spielen. Prostaglandine werden im gesamten Körper erzeugt
und stammen aus einer enzymatischen Wirkung auf ein gemeinsames
Substrat, Arachidonsäure.
Der erste Schritt in der Herstellung von Prostaglandin ist die Oxygenierung
der Archidonsäure
mittels enzymatischer Cyclooxygenase. Die oxygenierten Prostaglandin-Vorläufer werden
weiteren enzymatischen Vorgängen
unterworfen, welche die verschiedenen Mitglieder der Prostaglandin-Familie
bereitstellen.
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In
der letzten Zeit wurden neue entzündungshemmende/schmerzlindernde
Arzneimittel entwickelt, von denen behauptet wird, dass sie weniger
dazu neigen, Geschwürbildungen
sowie Blutungen im Magen-Darm-Bereich hervorzurufen. Diese Arzneimittel
wurden entwickelt, um spezifisch die Aktivität von Cyclo-Oxygenase-2 (COX-2)
zu hemmen. Im Gegensatz dazu beeinflussen sie die Erzeugung jener
Prostaglandine nicht, die von einem anderen Enzym, Cyclo-Oxygenase-1
(COX-1), abstammen, das für
den Schutz des Magen-Darm-Trakts gegen durch irritierende Substanzen
oder Bakterien hervorgerufene Schädigungen wichtig ist.
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COX-1
wird durch Aspirin oder andere ältere
entzündungshemmende/schmerzlindernde
Arzneimittel gehemmt, und dies stellt eine wichtige Grundlage für die Aktivität der Geschwürbildung
dar (Rainsford, ebenda). Einige kürzlich gewonnene Erkenntnisse
lassen aber vermuten, dass diese neuen COX-2-selektiven Arzneimittel
nicht frei von jeglicher Irritationsfähigkeit im Magen-Darm-Bereich
sind und dass sie sogar andere nachteilige Auswirkungen auf die
Nieren aufweisen können, ähnlich wie
die älteren
entzündungshemmenden/schmerzlindernden
Arzneimitteln. Es ist offensichtlich, dass ein Bedarf für Arzneimitteln
besteht, die über eine
entzündungshemmende
und schmerzlindernde Aktivität
verfügen,
vergleichbar mit jener von As pirin und damit verwandten Medikamenten,
aber ohne die Nebenwirkungen der Geschwürbildung und Auslösung von Blutungen
im Magen-Darm-Trakt, wie sie in Zusammenhang mit diesen Medikamenten
auftreten.
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Einschlägige Literatur
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Wilder
Sellerie ist für
die Behandlung von Kopfschmerzen sowie als ein Diuretikum und Spasmolytikum
in der Pharmakopöe
für Ayurveda
aufgelistet (CRC Handbook of Ayurvedic Medicinal Plants, S. 44,
CRC Press Inc., Boca Raton (1990)). Er ist auch in der British Herbal
Pharmacopoeia aus dem Jahr 1983 als Behandlung für Arthritis und Gicht umfasst.
Das Samenöl
wird im Bereich der Parfümerie
als Geschmacksstoff für
Nahrungsmittelerzeugnisse und Liköre sowie auch als Cercaricid
verwendet. Gemäß dem Physician's Desk Reference
for Herbal Medicines (Medical Economics Company Inc., Montvale NJ
(1998)) "werden
Sellerie-Präparate
als Diuretikum, zur Blutreinigung, zur Regulierung der Darmentleerung,
zur Stimulierung der Drüsen,
zur Behandlung von rheumatischen Beschwerden, Gicht, Gallen- und
Nierensteinen verwendet. Sellerie wird auch zur Behandlung von Gewichtsverlust
aufgrund von Mangelernährung,
Appetitlosigkeit, Erschöpfung und
zur Vorbeugung gegen nervöse
Unruhezustände
verwendet. Die Wirksamkeit für
die beanspruchten Anwendungen ist nicht dokumentiert."
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Lewis
et al., Int. J. Crude Drug Res. 23, 27-21 (1985), behaupteten, dass
entzündungshemmende
Verbindungen in wässrigen
Extrakten aus dem Stamm kultivierter Selleriepflanzen vorhanden
waren. Sie konnten die aktiven Hauptverbindungen nicht identifizieren,
sondern sie nur als "nicht
identifizierte polare Substanz(en)" beschreiben.
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Die
vorklinische Beurteilung von frei erhältlichen Medikamenten, umfassend
dabei pflanzliche Arzneimittel, die in Australien zur Behandlung
von Arthritis und Rheumatismus verfügbar sind, zeigte, dass einige, aber
ganz offensichtlich nicht alle, Selleriesamenextrakte die Fähigkeit
zur Behandlung von und Vorbeugung gegen Entzündungen aufweisen (Whitehouse
MW et al., Inflammopharmacology 7, 89-105 (1999)).
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Eine
internationale Patentanmeldung, WO 95/00157 (Anmelder: MOBIUS CONSULTANCY
PTY., LTD.; Erfinder: B. Daunter), beansprucht die Linderung entzündungsbedingter
Beschwerden basierend auf Pflanzenextrakten der Art Umbelliferae,
besonders Sellerie, Petersilie und Dille, insbesondere dabei anführend alkohollösliche angebliche
Bestandteile des Selleriesamenöls,
nämlich
Phthalide, Isobenzofurane, Naphthochinone und einige Derivate davon,
z.B. Isoindolone.
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Das
indische Verfahrenspatent A.P.R. Nr. 445/M/94 wurde 1994 an Life
Care Products Limited für
ein Verfahren zur Herstellung von pharmakologisch aktiven Extrakten
aus Selleriesamen erteilt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Zusammensetzungen
und Verwendungen werden für
die Vorbeugung gegen und Behandlung von Schmerz, Entzündungen
und Irritationen des Magen-Darm-Bereichs bereitgestellt. Die Zusammensetzungen umfassen
einen gereinigten, biologisch aktiven Extrakt von Selleriesamen
und können
weiter mit einer zusätzlichen
schmerzlindernden oder entzündungshemmenden
Verbindung, z.B. nicht-steroidalen entzündungshemmenden Arzneimitteln
(NSAID), pflanzlichen Medikamenten etc., coformuliert werden. Die
Zusammensetzungen können
zur Verwendung in oralen oder topischen Präparaten formuliert werden.
Präparate
von Interesse umfassen pharmazeutische Präparate, Nahrungsmittel, Lotionen
und dergleichen.
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Der
biologisch aktive Extrakt von Selleriesamen wird mittels überkritischer
Fluidextraktion hergestellt. Ein alkoholischer Extrakt von frischen
Selleriesamen wird mit einem geeigneten Adsorbens vermischt und
daraufhin einer überkritischen
Fluidextraktion unterzogen. Gegebenenfalls wird das resultierende
Produkt weiter behandelt oder fraktioniert. Dieses Produkt kann
in einer pharmazeutischen Formulierung zur Behandlung von Entzündungen,
Schmerz und/oder gastrointestinaler Irritation hergestellt werden.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird eine biologisch aktive Formulierung aus Selleriesamenextrakt
verabreicht, um eine gastroprotektive Wirkung bereitzustellen oder
um Geschwüre
im Magen-Darm-Bereich zu heilen. In einer anderen Ausführungsform
der Erfindung reduziert oder verhindert eine mit einem NSAID kombinierte
Formulierung die mit der NSAID-Aktivität assoziierte gastrointestinale
Irritation. Eine solche mit einem NSAID kombinierte Formulierung
kann auch eine synergistische Behandlung von Entzündungen
und Schmerz bereitstellen.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Gereinigte
Extrakte von Selleriesamen werden zur Verwendung in Pharmazeutika
zur Behandlung von Schmerz, Entzündung
und gastrointestinaler Irritation bereitgestellt. Diese Extrakte
können
auch mit anderen schmerzlindernden oder entzündungshemmenden Verbindungen,
so z.B. nicht-steroidalen entzündungshemmenden
Arzneimitteln (NSAID), pflanzlichen Medikamenten etc., co-formuliert
werden. Insbesondere werden die gereinigten Extrakte in Verfahren
zur Linderung von akutem wie auch chronischem Schmerz und von Entzündung und
zur Bereitstellung von Gastroprotektion z.B. gegen durch Medikamente
induzierte Gastrotoxizität,
für die
Heilung von Geschwüren
etc. verwendet.
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Der
Selleriesamenextrakt wird mittels überkritischer Fluidextraktion
eines Ethanolextrakts von frischem Selleriesamen hergestellt. Dieser überkritische
Fluidextrakt ist durch einen 5- bis 10fachen Anstieg der spezifischen
Aktivität
in einem Test anhand eines Versuchsmodells von Polyarthritis, die
mittels Injektion eines mycobakteriellen, arthritogenen Adjuvans
in Ratten induziert wurde, gekennzeichnet (Whitehouse et al., Inflammopharmacology
5, 237-246 (1997)). Dieser überkritische
Fluidextrakt umfasst auch hochgereinigte Fraktionen, die davon abstammen.
Zusätzlich
zu den oben beschriebenen biologischen Aktivitäten kann der superkritische
Extrakt auch in Dosen verwendet werden, die mit bereits existierenden
NSAIDs vergleichbar sind; um die Linderung von akutem Schmerz in
nur einer einzelnen Dosis bereitzustellen.
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Diese
Erfindung umfasst biologisch aktive Selleriesamenextrakte mit entzündungshemmender
Aktivität,
worin eine Dosis von 80 mg/kg, vorzugsweise von 50 mg/kg, auch bevorzugt
von 30 mg/kg, auch bevorzugt von 20 mg/kg, auch bevorzugt von 10
mg/kg, auch bevorzugt von 5 mg/kg, des Extrakts dieselbe oder eine stärkere entzündungshemmende
Aktivität
wie/als 300 mg/kg Aspirin im bei Whitehouse et al., Inflammopharmocology
5, 237-246 (1997), offenbarten Entzündungshemmungs-Tiermodell (hierin
nachfolgend als "das
Entzündungshemmungs-Tiermodell
nach Whitehouse" bezeichnet)
zeigt.
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Diese
Erfindung umfasst biologisch aktive Selleriesamenextrakte mit schmerzlindernder
Aktivität,
worin eine Dosis von 80 mg/kg, vorzugsweise von 50 mg/kg, auch bevorzugt
von 30 mg/kg, auch bevorzugt von 20 mg/kg, auch bevorzugt von 10
mg/kg, auch bevorzugt von 5 mg/kg, des Extrakts dieselbe oder eine
stärkere schmerzlindernde
Aktivität
wie/als 50 mg/kg, vorzugsweise 100 mg/kg, auch bevorzugt 200 mg/kg,
Ibuprofen im bei Randall und Sellito, Arch. Int. Pharmacodyn. Ther.
111, 409-419 (1957), offenbarten Schmerzlinderungs-Tiermodell (hierin
nachfolgend als "das
Schmerzlinderungs-Tiermodell nach Randall und Sellito" bezeichnet) zeigt.
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Diese
Erfindung umfasst biologisch aktive Selleriesamenextrakte mit gastroprotektiver
Aktivität,
worin eine Dosis von 80 mg/kg, vorzugsweise von 50 mg/kg, auch bevorzugt
von 30 mg/kg, auch bevorzugt von 20 mg/kg, auch bevorzugt von 10
mg/kg, auch bevorzugt von 5 mg/kg, des Extrakts die Anzahl an durch
eine Sondierungsdosis Ibuprofen hervorgerufene Magenläsionen im
bei Rainsford und Whitehouse, J. Pharm. Pharmacol. 44, 476-482 (1992),
offenbarten Gastroprotektions-Tiermodell (hierin nachfolgend als "das Gastroprotektions-Tiermodell nach Rainsford
und Whitehouse" bezeichnet)
um zumindest etwa 50 %, vorzugsweise um zumindest 70 %, reduziert.
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Diese
Erfindung umfasst auch biologisch aktive Selleriesamenextrakte mit
Kombinationen sowohl der entzündungshemmenden
und/oder schmerzlindernden Aktivität als auch der gastroprotektiven
Aktivität,
die in den obigen drei Absätzen
offenbart sind.
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Vor
der Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist zu verstehen, dass
diese Erfindung nicht auf die bestimmten beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt
ist, da Verfahren, Vorrichtungen und Formulierungen natürlich variieren
können.
Es ist auch zu verstehen, dass die hierin verwendete Terminologie
nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen dient und nicht
darauf ausgelegt ist, den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung,
der nur durch die angehängten
Ansprüche
begrenzt ist, zu beschränken.
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Es
ist anzumerken, dass die hierin und in den angehängten Ansprüchen verwendeten Einzahl-Formen "ein/eine" und "der/die/das" viele Referenten
umfassen, sofern der Kontext dies nicht klar und deutlich anders angibt,
und auch den Bezug auf äquivalente
Schritte und Verfahren umfassen, die Fachleuten auf dem Gebiet der
Erfindung allgemein bekannt sind.
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Wenn
nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen
und wissenschaftlichen Ausdrücke
dieselbe Bedeutung, wie dies von Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung,
die die Erfindung betrifft, allgemein verstanden wird. Obwohl beliebige
Verfahren und Materialien, die zu den hierin beschriebenen ähnlich oder äquivalent
sind, in der Ausführung
oder bei Tests der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, werden
nunmehr die bevorzugten Verfahren und Materialien beschrieben. Alle
hierin angeführten
Publikationen sind hierin durch Verweis aufgenommen, um die spezifischen
Verfahren und/oder Materialien zu offenbaren und zu beschreiben,
in Verbindung mit welchen die Publikationen zitiert werden.
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Die
hierin diskutierten Publikationen sind nur für ihre Offenbarung vor dem
Anmeldedatum der vorliegenden Anmeldung bereitgestellt. Nichts hierin
ist als ein Zugeständnis
auszulegen, dass die vorliegende Erfindung nicht dazu berechtigt
ist, solchen Publikationen aufgrund einer früheren Erfindung zeitlich voranzugehen.
Weiters können
sich die Daten der bereitgestellten Publikation von den tatsächlichen
Publikationsdaten unterscheiden, für welche es erforderlich sein
kann, unabhängig
davon bestätigt
zu werden.
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Definitionen
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Biologisch
aktiver Selleriesamenextrakt: Wie hierin verwendet, bezieht sich
der Ausdruck biologisch aktiver Selleriesamenextrakt (CSE) im Allgemeinen
auf ein Naturprodukt aus Selleriesamen oder auf ein pharmazeutisch
aktives Äquivalent
davon, das bei der Unterdrückung
von Entzündungen,
der Verringerung von Schmerzen und/oder dem Schutz vor gastrointestinaler
Irritation wirkt. Handelt es sich dabei um bestimmte Extrakte oder
Fraktionen davon, so kann spezifisch ein Bezug zu diesen hergestellt
werden, so z.B. ein alkoholischer Extrakt (A-CSE), ein überkritischer
Fluidextrakt (S-CSE) etc., wie dies nachfolgend beschrieben ist.
Die biologische Aktivität
kann durch die Anwendung verschiedener, auf dem Gebiet der Erfindung
allgemein bekannter Testläufe
bestimmt werden. Für
manche Zwecke, so etwa zur Behandlung von gastrointestinaler Irritation,
kann ein Alkoholextrakt von frischen Selleriesamen (A-CSE) verwendet
werden. Im Allgemeinen wird aber einer solcher alkoholischer Extrakt
weiter mittels überkritischer
Fluidextraktion (S-CSE) gereinigt und kann danach zusätzlich behandelt
werden, wie dies nachfolgend hierin beschrieben ist.
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Versuche
zur Bestimmung der biologischen Aktivität umfassen Tiermodelle für Schmerz,
Entzündung und
Gastroprotektion. So ist z.B. ein geeignetes Tiermodell für die Bewertung
der entzündungshemmenden Aktivität in Whitehouse
et al., Inflammopharmacology 7, 89-105 (1999), beschrieben. In einem
beispielhaften Test wurde Polyarthritis ausgelöst, indem 800 μg an in Squalen
suspendiertem, durch Hitze getötetem
Mycobacterium tuberculosis in die Schwanzvene von Ratten injiziert
wurden. Die Aktivität
der Krankheit wurde beurteilt, indem das Anschwellen aller vier
Pfoten mithilfe einer Mikrometer-Schraublehre gemessen wurde. Ein Gesamtwert
für Arthritis
wurde unabhängig
bewertet. Um als entzündungshemmendes
Mittel als biologisch aktiv erachtet zu werden, weist der Extrakt
gewöhnlich
eine Aktivität
auf, die größer als
oder gleich groß wie
300 mg/kg Aspirin in einem solchen Test ist. Für A-CSE wurde eine signifikante
biologische Aktivität
bei etwa 100-350 mg/kg gezeigt. Für S-CSE wurde eine signifikante
biologische Aktivität,
vergleichbar mit NSAIDs wie Ibuprofen, bei einer Dosis von weniger
als 50 mg/kg gezeigt und kann bei einer Dosis von weniger als etwa
10 mg/kg in diesem Test gezeigt werden.
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Ein
beispielhafter Versuch in Hinblick auf Schmerz wird von LO Randall
und JJ Selilito, Arch Int Pharmacodyn Ther. 111, 409-419 (1957),
beschrieben.
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Geeignete
Tests für
Gastroprotektion umfassen u.a. jene, die von Rainsford und Whitehouse,
J. Pharm. Pharmacol. 44, 476-482 (1992), beschrieben wurden. Dieses
Modell umfasst orale oder parenterale, nicht-steroidale entzündungshemmende
Arzneimittel (NSAIDs), die Ratten verabreicht werden, deren gastrointestinale
Schleimhaut vor der Entwicklung einer Arthritis oder einer durch
Oleylalkohol induzierten Entzündung
vorsensibilisiert war. Die Tiere werden mittels Injektion eines
arthritogenen Adjuvans oder 0,1 ml Oleylalkohol 5 Tage vor dem Test
vorsensibilisiert. Den Tieren wird daraufhin 16 Stunden keine Nahrung,
dafür aber eine
Standarddosis an 50 mg/kg freier Ibuprofensäure oder Nurofen® verabreicht.
Ein biologisch aktiver Selleriesamenextrakt reduziert die Anzahl
an hämorrhagischen
Läsionen
in einem solchen Tiermodell um zumindest etwa 50 %, gewöhnlich um
zumindest etwa 70 %. Die gleichzeitige Verabreichung von Sellerieextrakt
in Dosen von nicht mehr als etwa 150 mg/kg A-CSE oder nicht mehr
als etwa 20 mg/kg S-CSE,
verabreicht in einem Volumen von 10 ml/kg, verringerte konsistent
die mittlere Anzahl an gastrischen Läsionen, die durch das Ibuprofen
bei dieser Sondierungsdosis (50 mg/kg) hervorgerufen wurden, um
70 %.
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Alkoholischer
Selleriesamenextrakt (A-CSE): ist ein im Handel erhältlicher,
konzentrierter Extrakt von frischen (grünen) Selleriesamen, wie er
etwa von Beagle International Pty. Ltd., Nerang, Qld. Australien,
als scharfe grüne
Paste (GP) geliefert wird. Verfahren zur Herstellung einer solchen
grüne Paste
sind im indischen Verfahrenspatent A.P.R. Nr. 445/M/94, erteilt
am 27. Mai 1994, beschrieben.
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Kurz
gesagt wird Sellerie in Punjab, Nordindien, zum Zweck der Gewinnung
seiner Samen angebaut. Das Ernten und Ausschwingen wird mechanisch
durchgeführt.
Die Samen werden mithilfe von Platten gemahlen, um sie zu schroten,
zu spalten oder zu brechen, wobei darauf geachtet wird, die Samen
nicht zu zerstören. Die
Extraktion erfolgt in einem "Kettle"-Extraktor aus Edelstahl
oder in einem anderen ausgekleideten Gefäß während einer minimalen Zeitspanne
von 72 Stunden. Alkohole wie Isopropylalkohol, Ethanol oder Methanol, Güte IP/BP/USP,
werden verwendet, gewöhnlich
in einem Verhältnis
von 1 Gewichtsteil Samen zu nicht weniger als 3 Gewichtsteilen und
nicht mehr als 10 Gewichtsteilen Alkohol von Pflanzenmaterial zu
Lösungsmittel. Während der
Extraktionszeit wird ein Rühren
des Gemisches bevorzugt.
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Das
Lösungsmittel-reiche
Material wird aus den Gefäßen entfernt,
und die Destillation erfolgt unter Vakuum bei einer Temperatur zwischen
30 und 60 °C
in einem Vakuum zwischen 300 bis 750 mmHg, um den Rohextrakt zu
erzeugen. Dieser Extrakt wird bei 30 bis 35 °C und einem Druck von 650 bis
750 mmHg getrocknet, wobei diese Bedingungen normalerweise die optimale
Trockenheit ergeben. Dieser Trocknungsvorgang dauert im Allgemeinen
zwischen 10 und 24 Stunden.
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Überkritische
Fluidextraktion: Der oben beschriebene alkoholische Selleriesamenextrakt
wird weiters mittels überkritischer
Fluidextraktion gereinigt, um ein als S-CSE (überkritischer Fluid-Selleriesamenextrakt) bezeichnetes
Produkt zu ergeben, wobei diese Bezeichnung auch davon stammende
Fraktionen umfasst, wie dies nachfolgend beschrieben ist. Verfahren
zur überkritischen
Fluidextraktion sind auf dem Gebiet der Erfindung allgemein bekannt.
Im Allgemeinen weisen über
einer kritischen Temperatur (Tc) und einem
kritischen Druck (Pc) ein Dampf und eine
Flüssigkeit
derselben Substanz dieselbe Dichte auf. In diesem Zustand kann das
Fluid durch ein weiteres Anheben des Drucks nicht verflüssigt werden.
Ein überkritischer
Fluidzustand ergibt sich dann, wenn die Substanz bei ihrer Tc und ihrem Pc gehalten
wird, wodurch ein Übergang
von gasförmig/flüssig zu überkritischer
Flüssigkeit
erfolgt. So sind z.B. die Phasenänderungen
im Gas (CO2) und die Bedingungen, in welchen
das Gas ein überkritisches
Fluid (SCF) wird, im US-Patent Nr. 4.749.522 beschrieben. Die überkritische
Fluidextraktion von Pflanzenmaterialien ist im US-Patent Nr. 5.252.729
beschrieben.
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Eine
Vorrichtung zur überkritischen
Extraktion besteht aus einer Extraktionszelle, die in einer Kammer angeordnet
ist, um die Temperatur und Auslassdrücke zu steuern. Das überkritische
Fluid (z.B. extrahierende mobile Phase) wird durch eine druckregulierende
Drossel in die Extraktionszelle und in ein Gefäß gepumpt, das als Falle dient.
Der Druck wird mittels Rückdruckregler
gehalten. Wenn das überkritische
Fluid durch das die erwünschte
Verbindung enthaltende Pflanzenmaterial hindurchströmt, entfernt
das überkritische
Fluid die Verbindung aus dem Pflanzenmaterial. Wenn das die erwünschte Verbindung
enthaltende überkritische
Flulid die Kammer verlässt,
verwandelt sich das Fluid in Gas, das durch ein Einfanggefäß hindurchgeht
oder in dieses injiziert (d.h. geblasen) wird. Die aus dem Pflanzenmaterial
extrahierten Verbindungen werden im Einfanggefäß konzentriert.
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Repräsentative
extrahierende (lösende)
Komponenten der mobilen Phase von Interesse in der vorliegenden
Erfindung umfassen die reinen Gase wie Helium, Argon, Stickstoff
und dergleichen; anorganische Verbindungen wie Ammoniak, Kohlendioxid,
Wasser und dergleichen; organische Verbindungen wie C1- bis C5-Alkane oder Alkylhalide
wie Monofluormethan, Butan, Propan, Kohlenstofftetrachlorid und
dergleichen; oder Kombinationen aus beliebigen von diesen. Ein überkritisches
Fluid kann durch die Zugabe von anorganischen und/oder organischen
Verbindungen, wie sie oben angeführt
sind, so genannten Modifzierern, modifiziert werden. Durch Bestimmung
der bekannten Eigenschaften der erwünschten Verbindung wie auch
der Gasspezifikationen, umfassend dabei überkritische Temperaturen und
Drücke,
kann ein Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung jene Komponenten
oder Kombinationen davon auswählen,
die für
den Extraktionsvorgang geeignet sind.
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Das
Pflanzenmaterial wird mit dem überkritischen
Fluid bei Temperaturen im Bereich von etwa 30 °C bis etwa 300 °C, vorzugsweise
von etwa 30 bis 40 °C,
in Kontakt gebracht. Der angewandte Druck sollte ausreichen, um
das überkritische
Fluid zu halten, und er kann vom umgebenden Atmosphärendruck
auf etwa 400 atm oder mehr, vorzugsweise zwischen etwa 100 und 300
atm, erhöht
werden. Vorzugsweise ist die Vorrichtung so programmiert, dass der
Druckanstieg nur in kleinen Schritten vorgenommen wird, um somit
eine Extraktion der Verbindung aus dem Pflanzenmaterial zu erreichen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann dem A-CSE ein Adsorbens, so z.B. Diatomeenerde, zugemischt
werden, um das Material mittels überkritischer
Fluidextraktionen (SFE) weiter zu verarbeiten. Gewöhnlich ist
das zur weiteren Reinigung des A-CSE verwendete überkritische Fluid Kohlendioxid,
das mit Methanol gemischt werden kann. Typischerweise wird, nachdem
flüssiges
Kohlendioxid verwendet wurde, um sorbierten A-CSE zu extrahieren,
eine scharfe, bernsteinfarbene Flüssigkeit (S-CSE) erhalten,
die etwa 15 Gew.-% des ursprünglichen
A-CSE darstellt. Gewöhnlich
führt SFE
zu einem 5- bis 10fachen Anstieg der spezifischen Aktivität (Tabelle
2), wenn mit A-CSE begonnen wurde.
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Zusätzliche
Verarbeitung: Der S-CSE kann weiter verarbeitet werden, um mittels
Destillation, Hydrierung, Reduktion mit LiAlH4,
doppelter Reduktion, Hydrolyse, Hydrolyse und Oxidation sowie Säulenfraktionierung
verschiedene Subfraktionen zu ergeben. Diese zusätzliche Verarbeitung wird verwendet,
um zu bestimmen, dass die gastroprotektive Aktivität von der
entzündungshemmenden
Aktivität
im S-CSE getrennt werden könnte.
Zusätzlich
dazu war es durch Messung der Marker, die diese Subfraktionieren
charakterisieren, möglich,
mögliche
Kandidatmoleküle
wie Phthalide als Komponenten der entzündungshemmenden Aktivität auszuschließen. Weil
die Fraktionen ohne weitere Reinigung getestet wurden, sind die
Ergebnisse semi-quantitativ, wodurch eine Berechnung der spezifischen
Aktivität
nicht leicht möglich
ist. Es scheint aber einen wesentlichen Anstieg in der spezifischen
Aktivität
zu geben, so enthält
z.B. die Säulenfraktion
1 nur 37 mg der ursprünglichen
1.000 mg, die auf die Säule
aufgetragen wurden, und weist eine vergleichbare Aktivität auf, somit gibt
es einen Anstieg der spezifischen Aktivität um etwa eine Größenordnung.
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Fraktionen
von Interesse aus solchen Verarbeitungsschritten umfassen eine Säulenfraktion,
die erhalten wird, indem S-CSE auf einer Kieselgelsäure einer
Chromatographie unterzogen wird und indem das Eluat in der Fraktion
in 1-20% Diethylether in Petrolether (S-CSE-Fraktion 1) gesammelt
wird; oder die Fraktion, die mit 100% Diethylether eluiert (S-CSE-Fraktion
3). Es wurde herausgefunden, dass S-CSE-Fraktion 1 im Wesentlichen die gesamte
entzündungshemmende
Aktivität
des S-CSE beibehält, aber
eine wesentliche Menge an gastroprotektiver Aktivität verloren
hat.
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Andere
Fraktionen von Interesse umfassen die Destillationsrückstände, die
aus der Destillation bei 150 °C
und 1,00 mmHg erhalten werden. Reduktion mittels Hydrierung über einem
Palladium-Katalysator oder mit LiAlH4 oder
beidem führt
dazu, dass im Wesentlichen die gesamte entzündungshemmende Aktivität erhalten
bleibt, obwohl eine doppeltreduzierte Fraktion keine gastroprotektive
Aktivität
zeigt.
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Testsysteme:
Eine experimentelle Polyarthritis wurde in Ratten induziert, indem
ein mycobakterielles, arthritogenes Adjuvans injiziert wurde (Whitehouse
et al., Inflammopharmacology 5, 237-246 (1997)). Eine chronische
(etablierte) Entzündung,
Polyarthritis, wurde in weiblichen Dark-Agouti- oder Wistar-Ratten
am "Tag 0" ausgelöst, indem
800 μg durch
Hitze getötetes
Mycobacterium tuberculosis in 100 μl Squalan (ein "vollständiges" Freundsches Adjuvans
darstellend) in die Schwanzspitze injiziert wurden. Die Arzneimittel/Formulierungen
des Tests wurden am und nach dem Tag 10 verabreicht, um die etablierte
Arthritis zu behandeln. Die Polyarthritis ist gewöhnlich vom
Tag 12 an als lokale Entzündung
und Geschwürbildung
im Schwanz, Entzündung
in allen Pfoten und Entzündungsläsionen auf
den Vorpfoten und Ohren manifestiert. Die Entzündung wurde unter Verwendung
eines Mikrometers bewertet, um Änderungen
in der Hinterpfoten- oder Schwanzdicke zu messen, und sie wurde
durch visuelle Schätzung
aufgrund der Stärke
des Anschwellens der Vorderpfote und der Entzündung gemessen. Die Tiere wurden
getötet,
indem ihnen am oder vor dem Tag 18 der Nacken durchtrennt wurde,
und sie wurden auf Magenläsionen
oder andere nicht-artikuläre
pathologische Änderungen
untersucht. Die statistische Bedeutung wurde unter Verwendung des
standardi sierten Student-"t-Tests" bewertet, der in "Statistical Methods", B. Auflage, G W
Snedecor, W G Cochran, Iowa State University Press, Ames, Iowa (1989),
beschrieben ist.
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Um
durch Aspirin/NSAIDs, die allein oder in Kombination mit dem Sellerieextrakt
verabreicht wurden, hervorgerufene Schäden im Magenbereich zu bewerten,
wurden diese Arzneimittel den Ratten, die mittels Erkrankungsstress
vorsensibilisiert wurden, oral verabreicht (K D Rainsford, M W Whitehouse,
J. Pharm. Pharmacol. 44, 476-482
(1992)). Der Erkrankungsstress wurde fünf Tage zuvor entweder durch
Injektion eines arthritigenen Adjuvans oder 0,1 ml Oleylalkohol
in die Schwanzspitze zur Auslösung
einer schweren lokalen Entzündung
induziert. Die Ratten hatten freien Zugang zu Wasser, es wurde ihnen
aber routinemäßig 16 Stunden lang
bis zur Dosierung für
den Test auf Gastrotoxizität
die Nahrung vorenthalten, um die Untersuchung der Magenauskleidung
nach dem Tod zu erleichtern. Die Tiere wurden 2,5 Stunden nach der
oralen Verabreichung von Aspirin/NSAID getötet. A-CSE oder S-CSE wurde innerhalb
von 20 Sekunden nach dem Aspirin/NSAID verabreicht. Die Anzahl (N)
und Schwere (S, bewertet auf einer Skala von 0 bis 4 basierend auf
der sich vergrößernden
Verletzungsfläche)
der Magenläsionen
wie auch die Häufigkeit
des Vorkommens von Tieren mit Magenverletzungen (%I) wurden aufgezeichnet.
Der Läsionsindex
(LI) wurde daraufhin wie folgt berechnet: LI = N/n + S/n + %I/10,
worin n die Anzahl an Tieren pro Gruppe ist. Die statistische Signifikanz
wurde unter Verwendung des U-Tests nach Mann-Whitney bewertet, der
bei Snedecor und Cochran, Iowa State University Press, Ames, Iowa
(1989), beschrieben ist.
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Das
verwendete Schmerzmodell war jenes auf der Grundlage des Standardmodells
nach Randell & Sellito,
in welchem Rattenpfoten mit einer Carrageen-Injektion zuvor zum
Anschwellen gebracht wurden und danach die Druckempfindlichkeit
mit oder ohne eine Dosis Sellerieextrakt beurteilt wurde (LO Randall,
JJ Sellito, Arch Int Pharmacodyn Ther 111, 409-419 (1957)).
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Die
Tiere wurden entweder (i) mittels einer Schwanzspitzeninjektion
einer geringen Menge eines nicht-arithrogenen Adjuvans (150 μg M. tuberculosis/0,1
ml Squalan pro Ratte) 15 Tage zuvor (um das Vorhandensein keiner
Arthritis zu bestätigen)
oder (ii) mittels Injektion einer Ödeme induzierenden Dosis Carrageen (0,6
mg/0,1 ml Salzlösung)
in jede Hinterpfote 48 Stunden zuvor und Abklingenlassen der Pfotenschwellung vorsensibilisiert.
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Nach
jeder Vorbehandlung wurden die Tiere mit einer weiteren Injektion
von Carrageen in die Pfote (0,6 mg/Fuß) behandelt, gefolgt von einer
oralen Dosierung der Testmedikamente. Druck wurde auf jede Hinterpfote
2 und 3,5 Stunden später
mithilfe von gefederten Zangen ausgeübt, und die Grenze, an welcher
sie Schmerzlaute auszustoßen
begannen, wurde aufgezeichnet.
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Entzündungshemmendes
Arzneimittel: Das vorliegende Verfahren kann Kombinationsformulierungen aus
Pharmazeutika oder Nutrazeutika mit entzündungshemmenden Arzneimitteln
und pflanzlichen Medikamenten anwenden. Pflanzliche Medikamente
von Interesse umfassen, sind aber nicht auf diese beschränkt, aktive
Fraktionen von gewissen pflanzlichen Präparaten wie Nesseln (Urtica
dioica) oder Gelbwurz (Curcuma Ionga), Produkten von Wasser- oder
Landtieren wie bioaktive Lipide von Perna canaliculus, Dromaius
nova hollandiae etc. Zusätzlich
dazu können
andere bekannte Synergisten wie z.B. stabile Prostaglandin-Analoga wie
Misoprostol etc. die therapeutischen Wirkungen der Sellerieextrakte
stark erhöhen.
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Solche
Zusammensetzungen können
eine Vielzahl von jenen Arzneimitteln umfassen, die im Allgemeinen
als nicht-steroidale, entzündungshemmende
Arzneimittel (NSAIDs) klassifiziert werden. So umfassen diese Arzneimittel
z.B. Ibuprofen, Piroxicam, Salicylat, Aspirin, Naproxen, Indomethacin,
Diclofenac oder Gemische davon. Ebenfalls von Interesse sind NSAIDs
wie Ketoprofen, Oxaprozin, Etodolac, Ketorolac und Nabumeton.
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Als
Beispiel und nicht zur Beschränkung
angeführt
umfassen NSAIDs, die in der praktischen Umsetzung der Erfindung
nützlich
sind, Fenoprofenkalzium, Nalfon, Flurbiprofen, Ansaid, Ibuprofen,
Ketoprofen, Naproxen, Anaprox, Aflaxen, Oxaprozin, Diclofenacnatrium,
Diclofenac-kalium, Cataflam, Etodolac, Indomethacin, Ketoro lactromethamin,
Nabumeton, Sulindac, Tolmetinnatrium, Fenamate, Meclofenamatnatrium,
Mefenaminsäure,
Piroxicam, Salicylsäure,
Diflunisal, Aspirin, Oxyphenbutazon und Phenylbutazon.
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Kombinationsformulierungen:
Die CSE-Zusammensetzungen der Erfindung können auch andere therapeutisch
aktive Wirkstoffe enthalten. Von besonderem Interesse sind dabei
Kombinationen mit anderen Mitteln, die einen additiven oder synergistischen
Effekt zur Erreichung eines therapeutischen Ergebnisses aufweisen
können,
so z.B. wenn ein anderer oder komplementärer Pfad durch jeden der Wirkstoffe
beeinflusst wird. Von besonderem Interesse ist dabei eine Formulierung
oder Verabreichung in Kombination mit einem zweiten entzündungshemmenden
Arzneimittel, wie dies oben beschrieben wurde. Die Kombination von
Wirkstoffen sorgt für
einen additiven oder synergistischen Effekt bei der Behandlung von
Entzündungen
und Schmerz. Während
das zweite entzündungshemmende
Medikament die gastrische Irritation verursacht, stellt der CSE einen
gastroprotektiven Effekt bereit und verringert somit diese unerwünschte Nebenwirkung.
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Spezifisch
in einer Ausführungsform
der Erfindung dient der CSE dazu, die erwünschte entzündungshemmende Aktivität von NSAIDs
zu verstärken
und gleichzeitig die unerwünschte
gastrische Irritation durch das NSAID-Produkt zu reduzieren. Auf
diese Weise wird aus der Kombinationstherapie ein doppelter Vorteil gewonnen.
Eine solche Formulierung stellt auch ein Verfahren bereit, um die
therapeutische Aktivität
eines nicht-steroidalen, entzündungshemmenden
Arzneimittels in Gegenwart eines Medikaments beizubehalten und/oder
zu verstärken,
welches Magensekretion reduziert oder hemmt, z.B. Omeprazol, wobei
dieses Medikament einen N 2-Rezeptorblocker wie z.B. Zantac, Tagamet,
Nizetidin etc. oder einen Protonenpumpeninhibitor wie z.B. Lansoprazol
enthalten kann.
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Zur
Schmerzbehandlung sind die biologisch aktiven Selleriesamenextrakte
dieser Erfindung entweder allein oder in Kombination mit einer oder
mehreren Verbindungen aus anderen breiten Verbindungsklassen wirksam,
die über
schmerzlindernde Aktivität
verfügen,
umfassend dabei, aber nicht auf diese beschränkt: Opioide, Cannabinoide,
Steroide, nicht-narkotische Schmerzmittel (wie Acetaminophen, nichtsteroidale
entzündungshemmende
Schmerzmittel, acetylierte oder nicht-acetylierte Salicylate sowie
die neueren Klassen von Cyclo-Oxygenase-2-Inhibitoren), Leukotrien-Inhibitoren,
psychotrope Arzneimittel (wie Antidepressiva, krampflösende Mittel,
Neuroleptica und angstlösende
Mittel), Lokalanästhetika,
epidurale Schmerzmittel (umfassend dabei, aber nicht darauf beschränkt: Lokalanästhetika,
Opioide, adrenerge α2-Agonisten)
und andere Schmerzmittel, die durch Kanalmodifizierer (Blocker oder Öffner von
Kalium-, Kalzium- oder Natriumkanälen) wirken, inotrope oder
metabotrope anregende Aminosäure-Rezeptorklassen
(umfassend, aber nicht darauf beschränkt: Modifikatoren der N-Methyl-D-Asparaginsäure, α-Amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isooxazolpropionsäure, Kainsäure oder
metabotroper Rezeptor); hemmende Aminosäuren (umfassend, aber nicht
darauf beschränkt:
Modifizierer der γ-Aminobuttersäure, Glycin-
und Adenosin-Rezeptoren), zweite Messenger-Systeme (umfassend, aber
nicht darauf beschränkt:
Isoformen der Proteinkinase C, Proteinkinase A, Phospholipase A2,
Stickstoffoxidsynthase, Phospholipase C, zyklisches AMP, zyklisches
GMP, gekuppeltes g-Protein), Capsaicin, Bradykinin, Serotonin, adrenergene
Mittel, Peptidmodifizierer (welche die Aktivität von Peptiden wie Substanz
P, Calcitoningen-verwandtem Peptid, vasoaktivem intestinalem Polypeptid,
Neuropeptid Y ändern), Modifizierer
von Immediate-Early-Genen (umfassend, aber nicht darauf beschränkt: Mitglieder
der fos-, myc- und jun-Familie), Modifzierer des Immunsystems (umfassend,
aber nicht darauf beschränkt:
Interleukine).
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Die
kombinierte Verwendung von CSE und anderen Mitteln weist die Vorteile
auf, dass die erforderlichen Dosen für die einzelnen Arzneimittel
niedriger sein können
und der Beginn und die Dauer der Wirkung der verschiedenen Medikamente
komplementär
sein können.
In der Kombinationstherapie können
die unterschiedlichen Wirkstoffe gemeinsam oder getrennt zugeführt werden
oder gleichzeitig oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten während des
Tages. Darüber
hinaus können
die Verbindungen über
jeden geeigneten und wirksamen Weg verabreicht werden, d.h. oral,
mittels Injektion, rektal oder transdermal. Vorzugsweise erfolgt, wenn
die Mittel oral aktiv sind, die Verabreichung oral, und die anderen
Mittel werden im Wesent lichen gleichzeitig verabreicht, vorzugsweise
als eine Zusammensetzung, die beide Mittel enthält.
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Schmerzbehandlung:
Bei der Behandlung von Schmerzen sind die biologisch aktiven Selleriesamenextrakte
dieser Erfindung für
die Vorbeugung gegen oder Behandlung von einem oder mehreren akuten
oder chronischen Schmerzzuständen
wirksam, umfassend dabei, aber nicht darauf beschränkt: Erkrankungen
des peripheren Nervensystems (d.h. periphere Neuropathien), die
zur großen
Klasse der Mononeuropathien oder Polyneuropathien gehören können, Schmerz
in Folge von Amputation, Gürtelrose,
Neurosen, Depression und anderen psychischen Erkrankungen, Arthritis
und Periarthritis (einschließlich,
aber nicht darauf beschränkt: Osteoarthritis,
rheumatische Arthritis, versteifende Spondylitis, Gicht, infektiöse Arthritis),
myofaziale Schmerzsyndrome, Schmerz aufgrund von muskuloskelettalen
Verletzungen und Erkrankungen (umfassend, aber nicht drauf beschränkt: Brüche, Verrenkungen,
Verstauchungen, Zerrungen, Sportverletzungen, Verletzungen durch Überbeanspruchung
wie tendenziöse,
traumatische Muskelkrämpfe),
Knochenschmerzen (einschließlich
dabei; aber nicht darauf beschränkt:
solche infektiösen
und metabolischen Ursprungs), Schmerz auf Grundlage von Neoplasmen
und Krebs, postoperative Schmerzen, Schmerzen nach Verbrennungen, Schmerzen
dermatologischen Ursprungs (umfassend, aber nicht darauf beschränkt: Vaskulitis,
Geschwüre, schmerzvolle
Infektionen und Entzündungen,
Nekrose), Schmerzen aufgrund von vaskulären Erkrankungen (einschließlich, aber
nicht darauf beschränkt:
Schmerz aufgrund von Erkrankungen der Peripherarterien, Erkrankungen
der Mikrozirkulation, peripheren Venen, lymphatischen und kleinen
Arterien), Schmerzen mit Ursprung in den Schädelnerven (einschließlich, aber
nicht darauf beschränkt:
Kopfschmerzen und die große Klasse
der Migräne),
Schmerzen in orofazialen Bereichen (einschließlich, aber nicht darauf beschränkt: Schmerzen
in den Zähnen,
im Zahnfleisch und im weichen und harten Gaumen), viszeraler Schmerz
im Bereich des Brustkorbs und der Bauchregionen, Schmerzen im Unterleib,
Perineum und der Genitalien sowie Schmerzen in den oberen und unteren
Extremitäten.
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Pharmazeutische
Formulierung: Der CSE kann mit einem pharmazeutisch annehmbaren
Träger
kombiniert werden, wobei diese Bezeichnung beliebige und alle Lösungsmittel,
Dispersionsmedien, Beschichtungen, Antioxidanzien, isotonische und
die Absorption verzögernde
Mittel und dergleichen umfasst. Die Verwendung solcher Medien und
Mittel für
pharmazeutisch aktive Substanzen ist auf dem Gebiet der Erfindung
allgemein bekannt. Mit Ausnahme nur, dass herkömmliche Medien oder Mittel
nicht mit dem aktiven Bestandteil kompatibel sind, wobei ihre Verwendung
in den hierin beschriebenen therapeutischen Zusammensetzungen und
Verfahren beschrieben ist. Ergänzende
aktive Bestandteile können
ebenfalls in die Zusammensetzungen aufgenommen werden.
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Die
Formulierung kann für
eine Verwendung in verschiedenen Verfahren der Verabreichung hergestellt werden.
Die Formulierung kann oral, mittels Inhalation verabreicht, topisch
angewendet oder injiziert, z.B. intravaskulär, intratumoral, subkutan,
intraperitoneal, intramuskulär
etc., werden.
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Die
Dosierung der therapeutischen Formulierung variiert stark, abhängig von
der Natur der Erkrankung, der Frequenz der Verabreichung, der Art
und Weise der Verabreichung, der Entfernung des Mittels vom Wirt
und dergleichen. Die Anfangsdosis kann größer sein, gefolgt von kleineren
Dosen zur Aufrechterhaltung des Zustands. Die Dosis kann so selten
wie wöchentlich
oder alle zwei Wochen verabreicht werden, oder sie kann in kleinere
Dosen fraktioniert und täglich,
halbwöchentlich
etc. verabreicht werden, um eine wirksame Dosismenge beizubehalten.
In manchen Fällen
erfordert eine orale Verabreichung eine höhere Dosis als eine intravenöse Verabreichung.
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Der
CSE der Erfindung kann in eine Vielzahl von Formulierungen für die therapeutische
Verabreichung aufgenommen werden. Insbesondere können die Komplexe in pharmazeutische
Zusammensetzungen formuliert werden, indem sie mit geeigneten pharmazeutisch
annehmbaren Trägern
oder Verdünnungsmitteln
kombiniert werden, und sie können
in Präparate
mit fester, halbfester, flüssiger
oder gasförmiger
Form, so z.B. Tabletten, Kapseln, Pulver, Körnchen, Salben, Lösungen,
Suppositorien, Injektionen, Inhalationen, Gele, Mikrokugeln und
Aerosole, formuliert werden. Als solches kann die Verabreichung
des CSE auf verschiedene Weisen erfolgen. Der CSE kann nach der
Verabreichung systemisch sein, oder er kann durch die Verwendung
eines Implantats, das so wirkt, dass die aktive Dosis an der Implantationsstelle
gehalten wird, lokalisiert werden.
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Die
folgenden Verfahren und Hilfsstoffe dienen nur als Beispiele und
sind keineswegs beschränkend. Für orale
Präparate
kann der CSE allein oder in Kombination mit geeigneten Additiven
verwendet werden, um Tabletten, Pulver, Körnchen oder Kapseln z.B. mit
herkömmlichen
Additiven wie Laktose, Mannit, Maisstärke oder Kartoffelstärke herzustellen;
mit Bindemitteln wie kristalliner Cellulose, Cellulosederivaten,
Akazie, Maisstärke
oder Gelatinen; mit auflösenden
Mitteln wie Maisstärke,
Kartoffelstärke
oder Natriumcarboxymethylcellulose; mit Gleitmitteln wie Talk oder
Magnesiumstearat; und bei Bedarf mit Verdünnungsmitteln, Puffermitteln, Benetzungsmitteln,
Befeuchtungsmitteln, Konservierungsmitteln und Geschmacksverstärkern.
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Der
CSE kann in Präparate
für Injektionen
formuliert werden, indem er in einem wässrigen oder nicht wässrigen
Lösungsmittel
wie pflanzlichen oder anderen ähnlichen Ölen, synthetischen
aliphatischen Säureglyceriden,
Ester höherer
aliphatischen Säuren
oder Propylenglykol aufgelöst,
suspendiert oder emulgiert wird; bei Bedarf mit herkömmlichen
Additiven wie Lösungsvermittler,
isotonischen Mitteln, Suspensionsmitteln, Emulgatoren, Stabilisatoren
und Konservierungsstoffen.
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Der
CSE kann in einer Aerosol-Formulierung verwendet werden, um mittels
Inhalation verabreicht zu werden. Die Verbindungen der vorliegenden
Erfindung können
in unter Druck gesetzte, annehmbare Treibmittel wie Dichlordifluormethan,
Propan, Stickstoff und dergleichen formuliert werden.
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Weiters
kann der CSE in Suppositoren verarbeitet werden, indem er mit einer
Vielzahl von Basen wie Emulgatorbasen oder wasserlöslichen
Basen vermischt wird. Der CSE der vorliegenden Erfindung kann rektal über ein
Suppositorium verabreicht werden. Das Suppositorium kann Träger wie
Kakaobutter, Carbowachse und Polyethylenglykole umfassen, die bei
Körpertemperatur
schmelzen, aber bei Raumtemperatur fest sind.
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Implantate
für Formulierungen
mit nachhaltiger Freisetzung sind auf dem Gebiet der Erfindung allgemein
bekannt. Implantate werden als Mikrokugeln, Plättchen etc. mit biologisch
abbaubaren oder nicht biologisch abbaubaren Polymeren formuliert.
So bilden z.B. Polymere von Milchsäure und/oder Glykolsäure ein erodierbares
Polymer, das vom Wirt gut aufgenommen wird. Das den CSE enthaltende
Implantat wird in der unmittelbaren Umgebung der Wirkungsstelle
angeordnet, so dass die lokale Konzentration des Wirkstoffs in Bezug
auf den restlichen Körper
erhöht
wird.
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Dosiseinheitsformen
für orale
oder rektale Verabreichung wie Sirupe, Elixiere und Suspensionen
können
bereitgestellt werden, wobei jede Dosiseinheit, so z.B. ein Teelöffel, Esslöffel, eine
Gelkapsel, Tablette oder Suppositorium, eine vorbestimmte Menge
der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält. Ähnlich können auch
Dosiseinheitsformen für
die Injektion oder intravenöse
Verabreichung die Verbindung der vorliegenden Erfindung in einer
Zusammensetzung als eine Lösung
in sterilem Wasser, normaler Salzlösung oder einem anderen pharmazeutisch
annehmbaren Träger
umfassen. Die Spezifikationen für
die neue Dosiseinheitsform der vorliegenden Erfindung hängen von
der bestimmten Verbindung, die verwendet wird, und der zu erzielenden
Wirkung sowie den mit jedem Wirkstoff im Wirt assoziierten Pharmakodynamiken
ab.
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Die
pharmazeutisch annehmbaren Hilfsstoffe wie Vehikel, Adjuvantien,
Träger
oder Verdünnungsmittel
sind allgemein leicht erhältlich.
Darüber
hinaus sind auch pharmazeutisch annehmbare Hilfssubstanzen wie Mittel
zur Einstellung des pH-Werts
und Puffermittel, Mittel zur Einstellung der Tonizität, Stabilisatoren,
Benetzungsmittel und dergleichen allgemein leicht erhältlich.
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Nutrazeutische
Formulierungen: können
als "ein Nahrungsmittel
oder Teil eines Nahrungsmittel, das medizinische und/oder gesundheitsförderliche
Vorteile, ein schließlich
der Vorbeugung gegen oder Behandlung von einer Krankheit, bietet" definiert werden
(Dr. Stephen DeFelice, Direktor der Foundation for Innovation In
Medicine). Produkte reichen von isolierten Nährstoffen, Nahrungsmittelergänzungsmitteln
und Nahrungsmitteln bis zu genetisch manipulierten Designer-Nahrungsmitteln,
funktionellen Nahrungsmitteln, Pflanzenprodukten und verarbeiteten
Nahrungsmitteln wie Cerealien, Suppen und Getränken. Funktionelle Nahrungsmittel,
zwar der populärste
Begriff bei den Konsumenten, aber weit weg von einer Produktkategorie,
werden von Clare Hasler, Ph. D., von der University of Illinois
als Nahrungsmittel bezeichnet, die "jegliche modifizierte Nahrungsmittel
oder Nahrungsmittelbestandteile, die einen gesundheitlichen Vorteil
bieten können,
der über
herkömmliche
Nährstoffe,
die diese enthalten, hinausgeht" definiert.
Somit bilden laut Definition A-CSE, S-CSE und Fraktionen dieser
Nutrazeutika. Zusätzlich
dazu können
A-CSE, S-CSE oder Fraktionen davon zu Nahrungsmitteln zugegeben
werden, um einen gesundheitlichen Vorteil bereitzustellen.
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Nutrazeutische
Formulierungen von Interesse umfassen Nahrungsmittel für den Menschen
und Tiere, einschließlich
dabei Reformkostriegel, Getränke
und Getränkeergänzungen
und dergleichen. Diese Nahrungsmittelwerden durch die Einbeziehung
eines biologisch aktiven Selleriesamenextrakts verbessert. So kann
z.B. bei der Behandlung von chronischen Entzündungen wie Arthritis die normale
Nahrungskost eines Patienten durch eine neutrazeutische CSE-Formulierung
auf einer regelmäßigen Grundlage
ergänzt
werden.
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Dosierungen:
Abhängig
vom Patienten und der behandelten Erkrankung sowie von der Art der
Verabreichung wird der CSE im Allgemeinen in Dosierungen von 0,1
mg bis 500 mg/kg Körpergewicht/Tag
verabreicht. Der Bereich ist breit, da im Allgemeinen die Wirksamkeit
einer therapeutischen Wirkung für
verschiedene Säuger
stark variiert. Auch kann die Art und Weise der Verabreichung einen
großen
Einfluss auf die Dosierung haben.
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Eine
typische Dosierung kann eine Tablette sein, die zwei bis drei Mal
täglich
genommen wird, oder eine sich mit der Zeit auflösende Tablette oder Kapsel,
die einmal am Tag genommen wird und eine proportional größere Menge
des Wirkstoffs enthält.
Die zeitlich verzögerte
Wirkung kann durch die Materialien der Kapsel erhalten werden, die
sich bei verschiedenen pH-Werten auflösen, durch Kapseln, die durch
osmotischen Druck langsam freisetzen, oder durch ein anderes bekanntes
Mittel für
die gesteuerte Freisetzung.
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Für Fachleute
auf dem Gebiet der Erfindung ist es leicht verständlich, dass Dosismengen als
eine Funktion der bestimmten Verbindung, der Schwere der Symptome
sowie der Neigung des Patienten zu Nebenwirkungen variieren können. Einige
der Formulierungen sind potenter als andere. Bevorzugte Dosierungen für einen
bestimmten Extrakt können
von Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung durch verschiedene Mittel bestimmt
werden. Ein bevorzugtes Mittel besteht darin, die physiologische
Wirksamkeit einer bestimmten Verbindung zu messen.
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Mengen
zwischen einem Zehntel und der Hälfte
der gewöhnlichen
Dosis eines entzündungshemmenden
Mittels, z.B. NSAIDs, können
in den durch die vorliegende Erfindung bereitgestellten Kombinationsformulierungen
verwendet werden. In dieser Hinsicht wird erwartet, dass Mengen
zwischen 2 mg/kg bis etwa 300 mg/kg der NSAIDs eine therapeutische
Wirkung bereitstellen. Natürlich
hängen
Menge/Dosis in bestimmten Fällen
von den bestimmten pharmakologischen Eigenschaften des NSAID oder
der Kombination der umfassten NSAIDs ab.
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Verfahren
der Verwendung
-
Formulierungen
des CSE werden einem Wirt, der von verschiedenen chronischen oder
akuten Erkrankungszuständen,
insbesondere in Zusammenhang mit Schmerz und/oder Entzündung, befallen
ist, verabreicht. Die Verbindungen der vorliegenden Erfindung werden
in einer Dosierung verabreicht, die den Schmerz oder die Entzündung verringert,
während
gleichzeitig die Nebenwirkungen minimiert werden. Die CSE-Verbindungen
können
auch verwendet werden, um gastrische Irritationen zu verringern,
wie sie z.B. durch die Behandlung eines Entzündungszustands mit NSAIDs hervorgerufen
werden.
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Diese
Erfindung umfasst Verwendungen zur Vorbeugung gegen oder Behandlung
von akuter oder chronischer Entzündung
und/oder Schmerz, umfassend dabei die Verabreichung eines biologisch
aktiven Selleriesamenextrakts dieser Erfindung an den betroffenen
Patienten in einer Menge von etwa 50 mg/kg/Tag bis etwa 80 mg/kg/Tag,
vorzugsweise von etwa 30 mg/kg/Tag bis etwa 50 mg/kg/Tag, auch bevorzugt
von etwa 20 mg/kg/Tag bis etwa 30 mg/kg/Tag, auch bevorzugt von
etwa 10 mg/kg/Tag bis etwa 20 mg/kg/Tag, auch bevorzugt von etwa
5 mg/kg/Tag bis etwa 10 mg/kg/Tag, auch bevorzugt von etwa 1 mg/kg/Tag
bis etwa 5 mg/kg/Tag.
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Diese
Erfindung umfasst Verwendungen zur Vorbeugung gegen oder Verringerung
von gastrischer Irritation, umfassend dabei die Verabreichung eines
biologisch aktiven Selleriesamenextrakts dieser Erfindung an den
betroffenen Patienten in einer Menge von etwa 50 mg/kg/Tag bis etwa
80 mg/kg/Tag, vorzugsweise von etwa 30 mg/kg/Tag bis etwa 50 mg/kg/Tag,
auch bevorzugt von etwa 20 mg/kg/Tag bis etwa 30 mg/kg/Tag, auch
bevorzugt von etwa 10 mg/kg/Tag bis etwa 20 mg/kg/Tag, auch bevorzugt
von etwa 5 mg/kg/Tag bis etwa 10 mg/kg/Tag, auch bevorzugt von etwa
1 mg/kg/Tag bis etwa 5 mg/kg/Tag.
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Diese
Erfindung umfasst Verwendungen sowohl zur Vorbeugung gegen oder
Behandlung von Entzündung
und/oder Schmerz als auch zur Vorbeugung gegen oder Verringerung
von gastrischer Irritation, umfassend dabei die Verabreichung eines
biologisch aktiven Selleriesamenextrakts dieser Erfindung an den
betroffenen Patienten in einer Menge von etwa 50 mg/kg/Tag bis etwa
80 mg/kg/Tag, vorzugsweise von etwa 30 mg/kg/Tag bis etwa 50 mg/kg/Tag,
auch bevorzugt von etwa 20 mg/kg/Tag bis etwa 30 mg/kg/Tag, auch
bevorzugt von etwa 10 mg/kg/Tag bis etwa 20 mg/kg/Tag, auch bevorzugt
von etwa 5 mg/kg/Tag bis etwa 10 mg/kg/Tag, auch bevorzugt von etwa
1 mg/kg/Tag bis etwa 5 mg/kg/Tag.
-
Die
Behandlung von Primaten, insbesondere von Menschen von Interesse,
aber auch von anderen Tieren kann durch Behandlung Vorteile erzielen,
dabei insbeson dere die Behandlung von Haustieren wie Pferd, Rind,
Schaf, Katze, Hund, Maus, Lagomorpha, Geflügel und dergleichen.
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Leiden
von Interesse umfassen muskuloskelettale Erkrankungen, sowohl entzündeter als
auch nicht entzündeter
Natur, sowie mit akuter, subakuter oder chronischer Darstellung.
So kann die Zusammensetzung z.B. bei der Behandlung von sowohl frühen als
auch späten
Erkrankungszuständen
von entzündeter
Arthritis als auch nicht-infektiöser,
entzündeter
Arthropathie wie rheumatischer Arthritis, Bursitis, Tendinitis,
Verletzungen des Weichgewebes, dem Sjogren-Syndrom, systemischem
Lupus erythematodes, psoriatischer Arthritis, Gicht und anderen
kristallinen Arthropathien, Kapsulitis, dem Karpaltunnelsyndrom,
Myositis, Polymyalgie, Rheuma, Synovitis und dem Reiter'schen Syndrom verwendet
werden. Die Zusammensetzungen der Erfindung können auch bei der Vorbeugung
gegen oder Behandlung von erosiver Osteoarthritis verwendet werden.
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Die
Entzündung
umfasst die Erweiterung der Kapillaren mit Anhäufung von Fluid und Wanderung
von phagozytischen Leukozyten wie Granulozyten und Monozyten an
die Verletzungs- oder Läsionsstelle.
Die Entzündung
spielt eine wichtige Rolle bei der Verteidigung des Wirts gegen
eine Vielzahl von Infektionen, sie kann aber bei Entzündungserkrankungen
zu unerwünschten
Auswirkungen führen.
Entzündungszustände umfassen
Autoimmunerkrankungen; Entzündungen,
die durch bakterielle und Virusinfektion hervorgerufen werden, einschließlich dabei
Impfreaktionen; lokale Entzündung
in Reaktion auf Traumata; Abstoßung
von Transplantaten; Erkrankungen von Transplantat vs. Host und dergleichen.
-
Mit
Bezug auf die Vorbeugung gegen oder Behandlung von Schmerzen können die
Zusammensetzungen dieser Erfindung oral oder topisch dem Patienten
als ein Schmerzmittel verabreicht werden, um akuten oder chronischen
Schmerz, einschließlich
dabei Muskelschmerz, Schmerz des unteren Rückenbereichs oder Ischias wie
auch Fußschmerzen
wie Fersenschmerzen, Fersensporn, Fasziitis, Mittelfußschmerz
und Tendinitis der Achillessehne, zu verhindern oder zu behandeln.
Die Zusammensetzungen dieser Erfindung können auch in der Vorbeugung gegen
oder Behandlung von mit Osteoarthritis, rheumatischer Arthritis
und Arthritis im Allgemeinen in Zusammenhang stehendem Schmerz verwendet
werden.
-
Weiters
können
die Zusammensetzungen für
dentale Anwendungen verabreicht werden. So dienen die Zusammensetzungen
dieser Erfindung z.B. auch zur Vorbeugung gegen Entzündungen
nach einer Zahnextraktion oder zur Behandlung von verschiedenen
Erkrankungen des Zahnfleischs. Noch spezifischer kann, nachdem ein
Parodontologe einen Eingriff am Zahnfleisch vorgenommen hat, eine
Menge der Zusammensetzung oral genommen werden, oder in der Form
einer Flüssigkeit,
eines Gels oder einer Creme, um direkt auf die Wunde aufgetragen
zu werden, oder die Zusammensetzung kann verwendet werden, um die
entzündeten
Gewebe in der Form einer Spülung
zu baden.
-
Alternativ
dazu kann bei der Vorbeugung gegen oder Behandlung von muskuloskelettalen
Erkrankungen die Zusammensetzung täglich in der Form einer Flüssigkeit,
Creme oder eines Gels direkt auf das entzündete Gewebe aufgetragen werden.
So kann z.B. die Flüssigkeit,
Creme oder das Gel großflächig 1-
bis 4-mal täglich
auf die betroffene Fläche
aufgetragen und sanft in die Haut einmassiert werden, bis sie/es
von dieser vollständig
absorbiert wurde. Nach der Anwendung kann ein abdichtender Verband
gegebenenfalls für
eine Zeitspanne von 4 bis 10 Stunden aufgebracht werden, um die
Wirksamkeit zu verbessern. Die Absorption der Zusammensetzung kann
mittels Phorese, Ultraschall oder andere Modalitäten der physikalischen Therapie weiter
verbessert werden.
-
Versuche
-
Die
folgenden Beispiele sind dargelegt, um für Fachleute auf dem Gebiet
der Erfindung eine vollständige
Offenbarung und Beschreibung davon bereitzustellen, wie die vorliegende
Erfindung herzustellen und zu verwenden ist, und sie dienen nicht
dazu, den Schutzumfang dessen, was als die Erfindung erachtet wird,
zu beschränken.
Es wurden Bemühungen
unternommen, in Bezug auf die verwendeten Anzahlen (z.B. Mengen, Temperatur,
Konzentrationen etc.) Genauigkeit sicherzu stellen, wobei aber gewisse
Versuchsfehler und -ungenauigkeiten zu berücksichtigen sind. Sofern nicht
anders angegeben, sind Teile Gewichtsteile, ist Molekulargewicht
mittleres Molekulargewicht, Temperatur in Grad Celsius ausgedrückt und
Druck gleich oder nahe Atmosphärendruck.
-
Es
ist zu verstehen, dass diese Erfindung nicht auf die bestimmte beschriebene
Methodik, die bestimmten Protokolle, Zelllinien, Tierspezies oder
-genera sowie Reagenzien beschränkt
ist, da solche variieren können.
Auch ist zu verstehen, dass die hierin verwendete Terminologie nur
der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen
dient und nicht dazu, den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung,
die nur durch die beigefügten
Ansprüche
beschränkt
ist, zu beschränken.
-
Wie
hierin verwendet, umfassen die Einzahlformen "ein/eine/einer", "und" und "der/die/das" Mehrzahlbezüge, sofern
der Kontext dies nicht klar und deutlich anders angibt. Somit umfasst
z.B. der Bezug auf "eine Zelle" eine Vielzahl solcher
Zellen, und der Bezug auf "das
Protein" umfasst
ein oder mehrere Proteine und Äquivalente
davon, die Fachleuten auf dem Gebiet der Erfindung allgemein bekannt
sind, usw. Alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen
Ausdrücke
haben dieselbe Bedeutung, wie dies für Fachleute auf dem Gebiet
der Erfindung dieser Erfindung allgemein verständlich ist, sofern nicht klar
und deutlich anders angegeben.
-
Beispiel 1
-
Fraktionierung von Ethanolextrakt
von Selleriesamen, um einen konzentrierteren, biologisch aktiven
Extrakt zu ergeben
-
Ein
Ethanolextrakt von frischen Selleriesamen (A-SCE), angebaut und
verarbeitet in Indien (geliefert von Beagle International Pty. Ltd.,
Nerang, Qld. Australien), als scharfe grüne Paste wurde als Ausgangsmaterial
verwendet. Dieser wurde mit einem Adsorbens für eine weitere Verarbeitung
mittels überkritischer
Fluidextraktion (SFE) vermischt.
-
Flüssiges Kohlendioxid
wurde mit dem adsorbierten Pflanzenmaterial bei 30 bis 40 °C in Kontakt
gebracht. Der angelegte Druck wurde so programmiert, dass der langsame
und schrittweise Anstieg des Drucks beibehalten wurde, um so eine
Extraktion der Verbindung aus dem Pflanzenmaterial bei etwa 100
bis 300 atm zu erzielen. Eine scharfe, bernsteinfarbene Flüssigkeit
wurde erhalten, die etwa 15 Gew.-% der ursprünglichen grünen Paste darstellte. Dieses
Material aus der überkritischen
Fluidextraktion (S-CSE) wurde wie folgt weiterverarbeitet, um verschiedene
Subfraktionen zu erhalten: Destillation: 500 mg SFE wurden in zwei
(Destillat und Rückstand)
mittels Destillation bei 150 °C
und 1,0 mmHg fraktioniert.
-
Hydrierung:
500 mg SFE in 40 ml Tetrahydrofuran (THF) wurden über 20 mg
10% Pd/C bei 40 p.s.i. über
Nacht hydriert.
-
Reduktion
mit LiAlH4: 500 mg SFE in 15 ml THF wurden
mit 100 mg LiAlH4 bei 0 °C unter Argon behandelt. Nachdem
das Gemisch 1 Stunde lang bei Raumtemperatur gerührt worden war, wurden daraufhin Ethylacetat
und 1,0 M KOH zugegeben, das Produkt wird in Dichlormethan extrahiert.
-
Doppelte
Reduktion = Hydrierung/LiAlH4-Reduktion:
Die Hydrierung wurde wie oben beschrieben durchgeführt, danach
wurde wie oben mit LiAlH4 reduziert.
-
Hydrolyse:
500 mg SFE in 20 ml THF wurden mit 100 mg LiOH in 20 ml Wasser behandelt. Über Nacht wurde
das Gemisch gerührt,
was eine klare gelbe Lösung
ergab. Die Produkte wurden nach der Verdampfung von THF erhalten,
gefolgt von Ansäuerung
und Extraktion.
-
Hydrolyse/Oxidation:
Die Hydrolyse wurden wie oben durchgeführt, danach wurde das Produkt
in 10 ml Dichlormethan aufgelöst,
und es wurden 100 mg Pd/C zuge geben. Die Produkte wurden erhalten,
nachdem 4 Stunden lang gerührt,
danach mit Ether verdünnt
und durch Celite filtriert wurde.
-
Säulenfraktionierung:
1,00 g SFE wurden auf einer Kieselgelsäule (150 mm Länge x 30
mm Durchmesser) einer Chromatographie unterzogen und mit 1-100%
Diethylether in Petrolether eluiert.
- Fraktion 1: jene, die
mit 1-20% Diethylether eluierte (37 mg)
- Fraktion 2: jene, die mit 20-50% Diethylether eluierte (747
mg)
- Fraktion 3: jene, die mit 100% Diethylether eluierte (152 mg)
-
Biologische
Aktivitäten
dieser Extrakt-Subfraktionen wurden untersucht, nachdem die frisch
hergestellten, wässrigen
Dispersionen, die unter Verwendung von 0,02% Tween-20 als Emulgator
und mittels kurzer Schallbehandlung hergestellt worden waren, oral
verabreicht worden waren. Referenzdosen von A-CSE waren 150-250
mg/kg; 30-50m mg/kg S-CFE; 10-40 mg/kg verschiedene Subfraktionen.
-
Die
entzündungshemmende
Aktivität
wurde bei Ratten untersucht, die eine durch ein Adjuvans induzierte
Arthritis entwickelten, nachdem ihnen vier Tage lang von dem Tag
an, an dem sich die Arthritis das erste Mal manifestierte, oral
(oder transdermal) Testpräparate
verabreicht wurden; die Kontrolltiere erhielten nur Tween-20. Das
Verfahren wurde genau so durchgeführt, wie es bei M. Whitehouse
et al., Inflammopharmacol 5, 237-246 (1997), beschrieben ist.
-
Die
gastroprotektive Aktivität
wurde bei arthritischen Ratten untersucht, denen (über Nacht)
Nahrung entzogen und oral 50 mg/kg Ibuprofen oral verabreicht wurde,
um eine gastrische Blutung zu erzeugen. Die Testpräparate,
die mit Tween-20 dispergiert waren, wurden oral 20 Sekunden vor
Ibuprofen verabreicht. Die Tiere wurden nach 2,5 Stunden getötet, um
einen Index über
die Magenläsionen
zu erstellen. Das Verfahren ist weiter bei K. Rainsford und M. Whitehouse,
J. Pharm. Pharmac. 44, 476-482 (1992), ausgeführt.
-
Die
Extrakte und Subfraktionen der Selleriesamenextrakte, die in der
vorliegenden Erfindung bereitgestellt und in Tabelle 1 zusammengefasst
sind, zeigten eine entzündungshemmende
Aktivität,
die keine Magenblutungen hervorrief, und waren nicht flüchtig, resistent
gegen chemische Reduktion, jedoch größtenteils durch Hydrolyse zerstört. Diese
letzteren Eigenschaften sind nicht mit den chemischen Strukturen
kompatibel, die zuvor als jene beansprucht wurden, welche für die entzündungshemmende
Aktivität
verantwortlich sind.
-
Darüber hinaus
ist in Tabelle 1 ersichtlich, dass die Säulenfraktionierung (S-CSE-Fraktion 1) oder LAH-Reduktion
des überkritischen
Fluidextrakts eine stark entzündungshemmende
Aktivität
bei Fehlen von Butylphthalid ergeben, und die flüchtigen Destillationsanteile
aus dem aktiven überkritischen
Fluid, das Butylphthalid, Sedanolid und Selinen enthält, weisen
weder eine entzündungshemmende
noch eine gastroprotektive Aktivität auf. Somit wird der Anspruch
von Butylphthalid und Sedanolid als entzündungshemmende Mittel nicht
unterstützt.
-
Die
Säulenfraktionierung
(S-CSE-Fraktion 1 und 3) oder die doppelte Reduktion des überkritischen Fluidextrakts
zeigen, dass die für
die entzündungshemmende
Aktivität
verantwortliche/n Verbindung/en von jenen unterschieden werden kann/können, die
Gastroprotektion bereitstellen. Die hierin identifizierte gastroprotektive
Aktivität
wurde zuvor noch nicht offenbart. Tabelle
1 Biologische
Aktivitäten
und chemische Marker der verarbeiteten überkritischen Fluidextrakte
(SFE)
Alle Produkte wurden bei 10-50 mg/kg getestet.
-
Marker
beziehen sich auf in diesen verschiedenen Fraktionen gefundene Verbindungen.
Zusätzlich dazu
wurden Limonen und Butylphthalid bei 50 mg/kg getestet, und es wurde
herausgefunden, dass sie keine entzündungshemmende oder gastroprotektive
Aktivität
besitzen.
-
Beispiel 2
-
Behandlung von und Vorbeugung
gegen chronische Schmerz und chronische Entzündung bei Ratten unter Verwendung
von biologisch aktiven Selleriesamenextrakten
-
Versuchsweise
wurde Polyarthritis bei Ratten induziert, indem ein mycobakterielles
arthritogenes Adjuvans injiziert wurde (Whitehouse et al., Inflammopharmacology
5, 237-246 (1997)). Die Tiere wurden daraufhin nur 4 Tage lang behandelt
(10 bis 13 Tage nach Ausbruch der Entzündung). Am Tag 14 wurde die
Pfotendicke unter Verwendung einer Mikrometer-Schraublehre gemessen.
-
Die
Daten in Tabelle 2 zeigen, dass S-CSE etwa 7-mal so aktiv ist wie
das Ausgangsmaterial A-SCE und dass S-CSE eine spezifische Aktivität aufweist,
die gleich groß wie
und in manchen Fällen
größer als
Aspirin und NSAIDs wie Ibuprofen und Naproxen ist. Darüber hinaus
lassen die Daten vermuten, dass, in Hinblick auf die Erzeugung von
biologisch aktivem Material, weder alle Selleriesamenquellen noch
alle Verfahren der überkritischen
Fraktionierung gleichwertig sind. Tabelle
2 Wirksamkeit
von Selleriesamen bei der versuchsweisen Behandlung von Polyarthritis
bei Ratten
Tiere wurden nur 4 Tage dosiert (Tage 10-13 nach
Ausbruch der Entzündung).
Die Messungen wurden am Tag 14 durchgeführt.
- 1.
Hergestellt von Craig Davis aus chinesischen anstelle von indischen
Selleriesamen.
- 2. Im Handel erhältlicher
CO2-Extrakt von Selleriesamen, Samenursprung
nicht identifiziert, hergestellt von Finzelberg, Andernach, Deutschland.
-
Die
Arthritis-Quote wurde durch einen unabhängigen Beobachter untersucht.
-
Der
Rückstand
aus der überkritischen
Fraktionierung wurde bei 300 mg/kg getestet, und es wurde herausgefunden,
dass er nur wenig oder gar keine entzündungshemmende Aktivität aufweist.
-
Die
Daten in Tabelle 3 zeigen, dass S-CSE und gewisse Subfraktionen
dessen dabei wirksam sind, Adjuvans-Arthritis bei Ratten vorzubeugen
und zu behandeln. Zusätzlich
dazu haben bekannte Komponenten der Selleriesamen, so z.B. Limonen,
Bergapten, Butylphthalid und Petroselensäuremethylester, keine solche Aktivität. Weiters
weisen herkömmliche
entzündungshemmende
Mittel (wie Ibuprofen, Naproxen oder Aspirin) sowie herkömmliche
Selleriesamenöle
oder überkritische
Extrakte diese Fähigkeit
zur Ablation einer Entzündung
nicht auf. Arzneimittel mit erkrankungsmodifzierender Aktivität, so z.B.
Lobenzarit und Cyclosporin, von denen man weiß, dass sie Immunmodulatoren
sind, können
den Ausbruch der Arthritis in diesem Modell (DR Haynes et al., Inflamm
Res 45, 159-165 (1996)) ablatieren und wurden zur Behandlung von
Arthritis verwendet. Tabelle
3: Arthritis ablatierende Aktivität einiger CSE-Komponenten
- 1. Im Handel erhältlicher
CO2-Extrakt von Selleriesamen, Samenursprung
nicht identifiziert, hergestellt von Finzelberg, Andernach, Deutschland.
- 2. Im Handel erhältliches
Selleriesamenöl
von Bronsen & Jacob
-
Arbeitsvorschrift:
Die Testmaterialien wurden in ein arthritogenes Adjuvans (0,5 mg
Mycobacterium tuberculosis in 0,1 ml Jojobabohnenöl) für die Injektion
in die Schwanzspitze von weiblichen Dark-Agouti-Ratten eingebracht.
Die Arthritis-Quote wurde 15 Tage später durch einen unabhängigen Beobachter
auf der Skala mit 0-5+ eingestuft.
-
Arzneimittel,
die keine Wirkung hatten (AS 2,5+), umfassen 18 NSAIDs, Daspon,
Azathioprin, Chlorambucil und alle getesteten, im Handel erhältlichen
Selleriesamenöle
(n=12). Die meisten dieser (Arzneimittel und Öle) wurden bei 10 mg/Ratte
getestet.
-
Beispiel 3
-
Behandlung von und Vorbeugung
gegen akuten Schmerz und akute Entzündung bei Ratten unter Verwendung von
biologisch aktiven Selleriesamenextrakten
-
Das
verwendete Schmerzmodell basierte auf dem Standardmodell nach Randell & Selitto, in welchem Rattenpfoten
zuvor mit einer Carrageen-Injektion zum Anschwellen gebracht und
daraufhin mit einer oder ohne eine Dosis Sellerieextrakt auf ihre
Druckempfindlichkeit untersucht wurden (LO Randall, JJ Sellito,
Arch Int Pharmacodyn Ther 111, 409-419 (1957)).
-
Nurofen
(OTC Ibuprofen) linderte bei 200 mg/kg den Schmerz zur Gänze, wie
dies durch das Fehlen einer Lautausstoßung bestimmt wurde, wenn ein
Standarddruck auf die Rattenpfoten, die mittels einer Injektion
Carrageen (0,6 mg/Pfote) zuvor zum Anschwellen gebracht wurden,
ausgeübt
wurde. Diese Schmerzauslöschung
dauerte zumindest 3,5 Stunden an. Der Sellerieextrakt (A-CSE) ergab
dieselbe Reaktion bei 500 mg/kg, aber es wurde kein Versuch einer
Definition einer Dosis-Reaktion unternommen. Das mittels überkritischer
Fraktionierung erzeugte Konzentrat war bei 70 mg/kg gleich wirksam
und somit im Vergleich zu Nurofen in Bezug auf das Gewicht überlegen.
Diese Daten zeigen, dass der Ausgangsextrakt (A-CSE) akuten Schmerz lindern
kann, aber dass S-CSE aktiver ist, d.h: eine 7fach höhere spezifische
Aktivität
aufweist.
-
Beispiel 4
-
Behandlung von und Vorbeugung
gegen Schmerz und Entzündung
unter Verwendung von biologisch aktiven Selleriesamenextrakten in
Kombination mit Arzneimitteln und Pflanzen, um Additive oder synergistische
Wirkungen bereitzustellen
-
Chronische
Entzündung
-
Um
die therapeutische Wirksamkeit gegen eine chronische (etablierte)
Entzündung
zu bewerten, wurde Polyarthritis bei weiblichen Dark-Agouti- oder
Wistar-Ratten am "Tag
0" ausgelöst, indem
800 μg durch
Hitze getötetes
Mycobacterium tuberculosis in 100 μl Squalan (ein "vollständiges" Freundsches Adjuvans
darstellend) in die Schwanzspitze injiziert wurden. Die Test-Arzneimittel/Formulierungen
wurden am Tag 10 und danach verabreicht, um die etablierte Arthritis
zu behandeln. Polyarthritis manifestiert sich gewöhnlich vom
Tag 12 an als lokale Entzündung
und Geschwürbildung
im Schanz, Entzündung
in allen Pfoten sowie entzündeten Läsionen auf
den Vorderpfoten und Ohren.
-
Die
Entzündung
wurde unter Verwendung eines Mikrometers gemessen, um Änderungen
in der Dicke der Hinterpfote und des Schwanzes zu messen, sowie
durch visuelle Beobachtung der Stärke der Vorderpfotenschwellung
und der Entzündung.
Die Tiere wurden am oder vor dem Tag 18 getötet, indem ihnen der Nacken
durchtrennt wurde, und sie wurden auf Magenläsionen und andere nicht-artikuläre pathologische
Veränderungen
untersucht. Die statistische Signifikanz wurde unter Verwendung
des standardisierten Student "t-Tests" evaluiert, der in "Statistical Methods,
B. Auflage, G W Snedecor, W G Cochran, Iowa State University Press,
Ames, Iowa (1989), beschrieben ist.
-
Um
eine frühe,
d.h. schnell einsetzende, therapeutische Wirksamkeit zu evaluieren,
wurde Carrageen (1 mg in 0,1 ml Salzlösung) in die Hinterpfoten von
Ratten injiziert, um einen schnellen Ausbruch von (akuter) Entzündung hervorzurufen.
Das sich ergebende Pfotenödem
wurde gemessen, indem die sich erhöhende Pfotendicke mit einem
Mikrometer während
der nachfolgenden drei Stunden in stündlichen Abständen gemessen wurde.
Die Testarzneimittelformulierungen wurden oral 45 vor der Injektion
von Carrageen verabreicht.
-
Es
wurde ein überraschender
synergistischer Effekt gefunden, wenn Ibuprofen an Ratten mit einer chronischen
Entzündung
verabreicht wurde, die eine experimentelle Polyarthritis in allen
4 Pfoten entwickelte und auch die Schwanzgelenke befiel. In Gruppen
von acht Tieren senkte Ibuprofen, das oral in vier aufeinander folgenden
Dosen zu 30 mg/kg verabreicht wurde, die durch Arthritis ausgelöste Anschwellung
der Pfoten nur um 38 %. Geringe Dosen A-CSE (50 mg/kg) oder S-CSE
(5 mg/kg) hemmten die Polyarthritis um 30 % bzw. 35 %, wodurch gezeigt
wurde, dass Sellerieextrakte eine bedeutende entzündungshemmende
Aktivität
in diesem Modell der chronischen Entzündung aufwiesen.
-
Die überkritische
Fraktionierung von A-CSE zur Erzeugung von S-CSE steigerte in diesem
Beispiel die spezifische Aktivität
um das 10fache. Die Kombination dieser Dosis Ibuprofen mit entweder
A-CSE oder S-CSE ergab eine Hemmung der arthritischen Entzündung, die
konsistent größer als
90 % war (n = 10 Ratten/Gruppe). Dieses letztere bedeutsame Ergebnis
beweist, dass die Verwendung einer Kombination von Sellerieextrakt
mit dem gastrotoxischen NSAID zur Reduktion/Eliminierung der Gastrotoxizität nicht
die anti-arthritische Wirkung weder des NSAID noch des Sellerieextrakts
behindert, sondern vielmehr die Wirksamkeit der einzelnen Komponenten
verstärkt.
-
Akute Entzündung
-
Beim
herkömmlich
angewendeten Test zur Evaluierung von schnell wirkenden NSAIDs auf
Grundlage der Unterdrückung
von durch Carrageen induziertem Pfotenödem wurde herausgefunden, dass
die wirksame Dosis für
eine Reduzierung des Pfotenödems
um 50 % (ED50) für Aspirin 200 mg/kg, für Ibuprofen
45 mg/kg und für
Ketoprofen 6 mg/kg betrug. Die entsprechenden ED50-Werte
für biologisch
aktive Selleriesamenextraktpräparate,
die allein verwendet wurden (ohne ein NSAID), waren größer als
500 mg/kg für
A-CSE oder 100 mg/kg für
S-CSE.
-
Geringere
Dosen Ibuprofen (15 mg/kg) und Ketoprofen (1 mg/Kg) ergaben eine
Hemmung der Pfotenschwellung von nur 19 % bzw. 12 %, was für die kleine
Anzahl an Tieren (n= 6) statistisch nicht signifikant war. Wurden
aber entweder das Ibuprofen oder das Ketoprofen gemeinsam mit S-CSE
(50 mg/kg) in diesen gleichen Versuchen verabreicht, so wurde die
Hemmung der Pfotenschwellung signifikant auf 61 bzw. 46 % erhöht.
-
Andere
Versuche zeigten, dass die antipyretischen Wirkungen von Ibuprofen
(50 mg/kg), Ketoprofen (10 mg/kg) oder Aspirin (150 mg/kg) bei Ratten
mit experimentellem Fieber (induziert durch die vorherige Beimpfung
mit 1 g/kg Bierhefe 9 Stunden zuvor) durch die gleichzeitige Verabreichung
von Sellerieextrakten in gastroprotektiven Mengen nicht verringert
wurden.
-
Beispiel 5
-
Behandlung von und Vorbeugung
gegen gastrointestinale Irritation unter Verwendung von biologisch
aktiven Selleriesamenextrakten
-
Um
die durch Aspirin/NSAIDs, die entweder allein oder in Kombination
mit Selleriesamenextrakt verabreicht wurden, verursachten Magenschädigungen
zu evaluieren, wurden diese Arzneimittel (oral oder parenteral)
Ratten verabreicht, die zuvor durch Erkrankungsstress (induziert
fünf Tage
zuvor entweder durch Injektion eines arthritogenen Adjuvans oder
0,1 ml Oleylalkohol in die Schwanzspitze, um eine ernste lokale
Entzündung
auszulösen)
vorsensibilisiert worden waren. Die Ratten hatten zwar freien Zugang
zu Wasser, es wurde ihnen aber routinemäßig 16 Stunden vor der Dosierung
für die
Untersuchung der Gastrotoxizität
Nahrung verweigert, um die Untersuchung der Magenauskleidung post
portem zu erleichtern. Die Tiere wurden 2,5 Stunden nach der Verabreichung
von Aspirin/NSAID getötet.
-
Ibuprofen,
das weiblichen Wistar-Ratten, bei denen zuvor eine Entzündung ausgelöst wurde,
entweder als freie Säure
(erhalten von Sigmal Chemical Co. USA) oder als nicht verschreibungspflichtige
Markenformulierung (Nurofen, Boots-Knoll) verabreicht wurde, führt bei
einer Standarddosis von 50 mg/kg, die als Suspension in einem Volumen
von 5 ml/kg verabreicht wird, regelmäßig zu Magenblutungen mit einer
mittleren Anzahl an hämorrhagischen
Läsionen
(+/- SD) von 42 +/- 06 (n=90 Ratten).
-
Die
gleichzeitige Verabreichung des Sellerieextrakts in Dosen von 150
mg/kg A-CSE oder 20 mg/kg S-CSE, die in einem Volumen von 10 ml/kg
verabreicht wurden, verringerte konsistent die mittlere Anzahl an Magenläsionen,
die durch das Ibuprofen bei dieser Sondierungsdosis (50 mg/kg) hervorgerufen
werden, um 70 %. Weiters wurden sowohl die Schwere als auch die
Gesamtanzahl an Läsionen
signifikant durch die gleichzeitige Verabreichung des Sellerieextrakts
von einer mittleren Stufe von 3,4+ auf 1,9+ (auf einer Skala von
0 bis 4+) verringert. Noch überraschender
ist, dass die Anzahl der Tiere, die keine makroskopisch detektierbare
Magenblutung aufwiesen, von 7 % (Ibuprofen ohne Sellerie, n=90 Ratten)
auf 29 % mit Sellerieextrakten (n=67 Ratten) erhöht wurde. Die Wirksamkeit der
Sellerieergänzung
wurde durch diese drei Kriterien, nämlich Reduzierung der Anzahl
an Läsionen,
Reduzierung der Schwere der Läsionen
sowie vollständiges
Fehlen von Läsionen
in einem signifikaten Anteil der mit Selleriedosen behandelten Ratten,
nachgewiesen.
-
In
parallel durchgeführten
Studien führte
die orale Verabreichung von Aspirin (100 mg/kg), Naproxen (10 mg/kg)
und Ketoprofen (5 mg/kg) sowie die interperitoneale Verabreichung
von Piroxicam (5 mg/kg) an Ratten, bei denen zuvor eine Entzündung hervorgerufen
worden war, auch zu signifikaten Magenläsionen und -blutungen (90 Häufigkeit);
die Schwere dieser wurde ebenfalls mit denselben Dosen an A-CSE
oder S-CSE um 70% reduziert. In früheren Studien wurde auch gezeigt,
dass A-CSE (500 mg/kg) das Ausmaß an durch Alkohol bei Ratten
induzierten Magenläsionen
verringerte.
-
In
weiteren Tests der Spezifität
des Sellerieextrakts bei der Verleihung von Gastroprotektion wurde
herausgefunden, dass die gleichzeitige Verabreichung verschiedener "Verpackungs-"materialien anstelle
des Selleries (z.B. Milch, gemahlene Kleie, gemahlene Karotten,
gemahlener Rattenkot, zerstampfte Bananen etc.) in Dosen von 300
mg/kg oder mehr keine signifikante Gastroprotektion erreichen konnte,
d.h. die Verringerung der mittleren Anzahl an durch Ibuprofen, Naproxen
oder Ketoprofen induzierten Magenläsionen überschritt niemals 25 %. In
anderen Studien wurde herausgefunden, dass die optimale Wirkung
des gastroprotektiven Sellerieextrakts erhalten wurde, wenn dieser
gemeinsam mit dem NSAID, vorzugsweise in einem spezifisch formulierten
Gemisch, verabreicht wurde.
-
Beispiel 6
-
Nachweis, dass die gastroprotektive
Aktivität
des Selleriesamenextrakts nicht mit den im Selleriesamen vorhandenen
Hauptflavanoiden in Zusammenhang steht
-
Es
wurden drei nicht identifizierte Fraktionen von A-CSE mittels einer
vorgepackten 5-ml-Minisäule
mit quaternärem
Amin als Festphase (Waters) isoliert. Die Säule wurde der Reihe nach mit
angesäuertem
Wasser (auf einen pH von 3 mit verdünnter HCl eingestellt), Methanol/Wasser
(10:90), Petroleumether (60-80 BPt), Methanol und Ethylacetat eluiert.
Diese drei Komponenten (als A, B und C bezeichnet) wurden mittels
DC auf GF-254-Kieselgelplatten in Methanol/Wasser (90:10) mit Rf-Werten
von 0,70, 0,38 und 0,20 identifiziert.
-
Diese
drei Fraktionen entsprachen nicht drei gemeinsam beobachteten Flavanoiden,
die im CSE vorhanden sind, Quercitin, Myricetin und Limonen, welche
in diesem System Rf-Werte von 0,89, 0,62 und 0,86 aufwiesen. Es
waren insgesamt 10 Komponenten im A-CSE-Ausgangsmaterial vorhanden,
aber nur 3 wurden von der Säule
eluiert, und Quercetin, Myricetin und Limonen (mittels DC mit reinen
Standards dieser Verbindungen bestimmt) waren nicht unter jenen,
die eluiert wurden.
-
Alle
drei Komponenten, A, B und C, mit Konzentrationen, die gleich jenen
mit 30 μl/ml
des ursprünglichen
A-CSE waren, riefen eine Stimulierung der Herstellung von Prostaglandin
E2 hervor, wenn sie bei Durchführung
des Tests nach Rainsford et al., Inflammopharmacology 3, 299-310
(1995), mit Schleimhautexplantaten (Magenboden) von Schweinen inkubiert
wurden. Die Komponente B zeigte die größte stimulierende Wirkung mit
einer 10fach größeren Stimulierung
als die Kontrolle, während
die anderen zwei Komponenten eine 4fach größere stimulierende Wirkung
auf die PGE2-Produktion als die Kontrolle zeigten. Die Stimulierung
der Produktion von Prostaglandin E2 ist ein Mechanismus, durch welchen
Geschwüre
geheilt werden.
-
Unter
denselben Bedingungen und im Gegensatz dazu hemmten reine Proben
aus Quercetin und Myricetin, aber nicht Limonen, welche alle von
Aldrich Chemical Co. erhalten wurden, bei einer Konzentration von 10 μmol/l die
Produktion von Prostaglandin E2. Diese Resultate zeigen, dass der
Selleriesamenextrakt (A-CSE) sowohl Prostaglandin hemmende als auch
Prostaglandin stimulierende Komponenten umfasst. Die Prostaglandin
E2 stimulierenden Verbindungen können
mittels Säulenchromatographie
getrennt werden. Diese drei bis jetzt nicht identifizierten Komponenten
können
zu den Wirkungen der Geschwürbildungshemmung von
CSE gegen durch NSAID induzierte Magenverletzungen beitragen und
auch die Heilung von Geschwüren fördern.
-
Beispiel 7
-
Behandlung von und Vorbeugung
gegen Schmerz, Entzündung
und gastrointestinale Irritation bei Haus- und landwirtschaftlichen
Nutztieren allein oder durch Aufnahme in Nahrungsmittel oder Nahrungsmittelergänzungen
-
Die
Tablettenform des alkoholischen Selleriesamenextrakts wurde extensiv
bei Pferden und Hunden eingesetzt, um bei leichtem chronischen Schmerz
Linderung zu verschaffen. Die typische Dosis für Pferde beträgt 3 Tabletten
am Tag, bei Hunden eine Tablette am Tag. Der wie im Beispiel 1 beschriebene
Extrakt, S-CSE, und einige der S-CSE-Subfraktionen aufgrund ihrer
größeren spezifischen
Aktivität
und beträchtlich
reduzierten Mengen an Geschmackskomponenten, die in größeren Dosen
unessbar oder bitter sein können,
sind für eine
Aufnahme in Tierfutter besonders geeignet.