NL1020336C2

NL1020336C2 - Toepassing van een verbinding voor de bereiding van een farmaceutisch preparaat voor het behandelen van brandwonden, en een werkwijze voor het behandelen van brandwonden.

Info

Publication number: NL1020336C2
Application number: NL1020336A
Authority: NL
Inventors: Johannes Joseph Schuitmaker; Johannes Wilhelmus M Lagerberg; Thomas Marinus Alber Dubbelman; Saskia Anna Geertru Lambrechts; Adriana Hendr Langeveld-Klerks
Original assignee: Photobiochem Leiden N V
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2003-10-13
Also published as: AU2003235434A1; WO2003086389A1

Description

Toepassing van een verbinding voor de bereiding van een farmaceutisch preparaat voor het behandelen van brandwonden, en een werkwijze voor het behandelen van brandwonden

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op de toepassing van een verbinding voor de behandeling van brandwonden.

Jaarlijks lopen veel mensen op de meest uiteenlopen-5 de wijze brandwonden op. Met name indien deze groter zijn, staat het lichaam bloot aan aanvallen door diverse micro-organismen die de barrière die de huid normaliter vormt nu eenvoudig kunnen nemen. Deze micro-organismen brengen het afweersysteem in stelling, en de genezing van de wond wordt 10 vertraagd.

De onderhavige uitvinding beoogt de genezing van brandwonden te verbeteren, welke een geringe belasting van het lichaam geeft met topisch opgebrachte verbindingen die leiden tot remming of doding van micro-organismen in de 15 brandwond.

De uitvinding betreft derhalve specifiek de toepassing van een sensitizer voor de bereiding van een farmaceutisch preparaat voor de behandeling van brandwonden.

Een dergelijk farmaceutisch preparaat kan op de 20 brandwond worden opgebracht waarna de brandwond wordt blootgesteld aan licht. Bij voorkeur wordt hiertoe licht op de brandwond geschenen. In het kader van de onderhavige aanvrage wordt onder een sensitizer een verbinding verstaan die in aanwezigheid van zuurstof als gevolg absorptie van licht re-25 actieve zuurstofspecies genereert, daaronder begrepen singlet zuurstof en zuurstofradicalen. De reactieve zuurstofspecies hebben tot gevolg dat de micro-organismen worden geïnactiveerd of zelfs gedood, terwijl de lichaamscellen relatief weinig worden belast, iets dat met antibiotica sterker het 30 geval is. Een belangrijk voordeel van de uitvinding is dat ook tegen antibiotica resistente micro-organismen doelmatig kunnen worden bestreden. Overigens kan het farmaceutische preparaat desgewenst wel een antibioticum bevatten, waarmee mogelijk een additioneel effect kan worden bewerkstelligd. In . w l' J ‘ 2 het kader van de onderhavige uitvinding omvat de term micro-organisme Gram-positieve en Gram-negatieve bacteriën. In de onderhavige aanvrage wordt onder de behandeling van een brandwond ook de behandeling van een van een huidtransplan-5 taat voorziene brandwond verstaan.

Bij voorkeur heeft de sensitizer de formule (I) R1 [=1 R2 FM n=l R2

| N

\ /H [\ r=\

NH Hh/ x _NH HN_ X

\ M. 1 ll __ )—>—\ /—F ^—k R4 - R3 R4 _ R3

Ia Ib R1\ /R2 RK FF β2

i—>=k Λ=τ I N I n I

|Λη HN X x R4 I_| R3 R4 I_I R3

Ic ld waarbij Ri, R2, R3, en R4 onafhankelijk van elkaar zijn gekozen 10 uit - waterstof; een halogeenatoom gekozen uit fluor, chloor, broom en jood; . lineaire of vertakte (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, (Ci-C20) acyl, (Cx-C2o) acyloxy, (C2-C20) alkenyl, (C2-C20) alkynyl, 15 welke elk gesubstitueerd kunnen zijn met een of meer groepen gekozen uit . hydroxyl; - amino welke gesubstitueerd kan zijn met 1 tot 3 groepen 3 gekozen uit lineaire of vertakte (C1-C20) alkyl, (Ci— C20) alkoxy, (C1-C20) acyl, (C1-C20) acyloxy, (C2-C20) alkenyl, (C2-C20) alkynyl, welke elk kunnen zijn gesubstitueerd met een of meer hydroxylgroepen of halogeenatomen gekozen 5 uit fluor, chloor, broom en jood, en amino verder kan zijn gesubstitueerd met - ((CH2) m~0) n-R6 waarbij R6 een lineaire of vertakte (C1-C20) alkylgroep is en m en n onafhankelijk van elkaar 1 tot 10 zijn en m * n < 35; - nitril; en 10 - een halogeenatoom gekozen uit fluor, chloor, broom en jood; (C6-C20) aryl, of (C6-C20) heterocyclische aryl, welke elk kunnen zijn gesubstitueerd met een of meer groepen gekozen uit 15 - hydroxyl; - amino welke gesubstitueerd kan zijn met 1 tot 3 groepen gekozen uit lineaire of vertakte (C1-C20) alkyl, (Ci-C2o)alkoxy, (C1-C20) acyl, (C1-C20) acyloxy, (C2-C20) alkenyl, en (C2-C20) alkynyl, welke elk kunnen zijn gesubstitueerd 20 met een of meer hydroxylgroepen of halogeenatomen geko zen uit fluor, chloor, broom en jood; nitril; een halogeenatoom gekozen uit fluor, chloor, broom en jood; en 25 - lineaire of vertakte (C1-C10) alkyl, (C1-C10) alkoxy, en (Ci- C20) acyl; waarbij de heterocyclische arylgroep ten minste een atoom bevat gekozen uit de groep bestaande uit N, O , P, en S, waarbij N, P en S al dan niet kunnen zijn gesubstitueerd 30 met een groep gekozen uit lineaire of vertakte (Ci— C20) alkyl, (C1-C20) alkenyl, (C1-C20) alkoxy, en (C2-C2o)alkenyl, welke elk kunnen zijn gesubstitueerd met een of meer hydroxylgroepen of halogeenatomen gekozen uit fluor, chloor, broom en jood; 35 waarbij ten minste één van de groepen Ri, R2, R3, en R4 een quaternair stikstofatoom bezit, en waarbij X een farmaceutisch aanvaardbaar tegenion is.

Dergelijke verbindingen zijn doelmatig gebleken, 4 terwijl bijwerkingen beperkt blijven.

Met de meeste voorkeur is de verbinding het zout van monophenyl-tri(N-methyl-4-pyridyl)porfyrine en een farmaceutisch aanvaardbaar tegenion.

5 Deze verbinding - waarbij het farmaceutisch aan vaardbare tegenion bijvoorbeeld chloride is - is, zoals uit experimenteel onderzoek naar voren kwam, de meest doelmatige gebleken uit een representatieve reeks van de onderzochte verbindingen met de formule (I).

10 Het farmaceutische preparaat heeft de vorm van en topisch op te brengen preparaat, en in het bijzonder wordt het farmaceutische preparaat bereid in de vorm van een gel, lotion, zalf, crème, en bij voorkeur als een spray of aerosol .

15 Het farmaceutische preparaat kan daarbij in een ge doseerde vorm worden opgebracht. De voorkeur wordt gegeven aan een spray of aerosol, aangezien hiermee met een zo laag mogelijke dosis sensitizer op het te behandelen wondoppervlak toch een hoge concentratie sensitizer kan worden bereikt, 20 waarmee de op de brandwond aanwezige micro-organismen doelmatig kunnen worden beschadigd, in groei geremd, of zelfs gedood.

De fotosensitizer kan ook zijn opgenomen in een wonddressing voor kortstondig of langdurig bedekken van de 25 brandwond. De wonddressing dient daarbij licht- en zuurstof-doorlatend te zijn. De sensitizer kan covalent aan de wonddressing zijn gebonden. In dat geval kan volledig worden verzekerd dat het lichaam niet met een dergelijke stof wordt belast .

30 De uitvinding heeft tevens betrekking op een werk wijze voor het behandelen van een brandwond, welke hierdoor wordt gekenmerkt dat een sensitizer topisch op een brandwond van een zoogdier wordt aangebracht, en de brandwond wordt belicht met licht met een door de sensitizer geabsorbeerde 35 golflengte.

Hierbij is de sensitizer bij voorkeur een verbinding met de formule (I) zoals hierboven omschreven, en in het bijzonder het zout van monophenyl-tri(N-methyl-4-pyridyl}- ·. f“\

V* ‘<J

5 porfyrine en een farmaceutisch aanvaardbaar tegenion.

De reactieve zuurstofspecies vormen zich bij aanwezigheid van zuurstof uit de lucht. Volgens een voorkeursuitvoering wordt de brandwond in contact gebracht met een gas 5 met een zuurstofconcentratie van meer dan 30%, en bij voorkeur meer dan 50%, waarna de brandwond in aanwezigheid van het gas wordt belicht.

Een voorbeeld van een wonddressing zoals hierboven uiteengezet kan de fotosensitizer zijn opgenomen in een wond-10 dressing.

De onderhavige aanvrage zal thans worden toegelicht aan de hand van enkele uitvoeringsvoorbeelden en de tekening, waarin

Fig. 1 een grafiek voorstelt van de inactivatie van 15 Staphylococcus aureus; en

Fig. 2 een grafiek voorstelt van de inactivatie van Pseudomonas aeruginosa.

Materiaal en methoden

Als fotosensitizer werd monophenyl-tri(N-methyl-4-20 pyridyl)porfyrinechloride (TriP(4)) gebruikt, verkrijgbaar bij Mid-Century Chemicals, Posen, IL, VS).

Humaan bloedplasma werd verkregen van de buffy coat (Bloedbank Leiden-Haaglanden, Leiden, Nederland) door middel van centrifugeren bij 2000 tpm gedurende 10 min.

25 Humaan serumalbumine (HSA) Cealb™ werd verkregen bij CLB, Amsterdam, Nederland.

Als modelsysteem voor een brandwond werd een petrischaal (Greiner, Alphen, Nederland) gebruikt waarin vloeistof met de te inactiveren bacterie werd gebracht.

30 Als lichtbron voor fotodynamische inactivatie werd een 500 W halogeenlamp (Massive 74900/21, Gamma, Leiden, Nederland) gebruikt. Voor het vermijden van verhitting werd tussen de lichtbron en de petrischaal een Pyrex petrischaal geplaatst met 1 cm water. Daarbij zorgt het Pyrex voor het blokkeren 35 van UV. Als controle werden ook metingen uitgevoerd waarbij werd belicht in afwezigheid van TriP(4); en waarbij in aanwezigheid van TriP(4) niet werd belicht.

Staphylococcus aureus en Pseudomonas aeruginosa iso- 6 laten uit brandwonden (verschaft door Dr. Lichtvoet van het Centraal Bacteriologisch Laboratorium, Haarlem, Nederland) werden aëroob gekweekt in vloeibaar brain heart infusion medium (BHI medium; Oxoid Ltd., Haarlem, Nederland) bij 37°C ge-5 durende 18 uur. Na oogsten door centrifigureren bij 3000 tpm gedurende 10 min. werden de bacteriën twee keer gewassen met 10 mM PBS (pH 7,4; 150 mM NaCl), en verdund tot een eindcon-centratie van 108-9 bacteriën per ml. Het verdunnen geschiedde in PBS, bloedplasma of HSA in PBS. 1 ml verdunde bacterie-10 suspensie werd in een 3 cm petrischaal gebracht en gedurende 15 min. belicht in aanwezigheid van 3,1, 6,3, 12,5, 25, en 50 μΜ TriP(4). Voor het bepalen van de overleving werden 10 μΐ monsters genomen en uitgeplaat op iso sensitest agar (Oxoid Ltd., Haarlem, Nederland) en gedurende 18 uur bij 37°C onder 15 aerobe omstandigheden gekweekt. Daarna werd het aantal kolonie- vormende eenheden bepaald.

Fig. 1 laat zien dat de Gram positieve bacterie Staphylococcus aureus zeer doelmatig ook bij relatief lage concentraties TriP (4) kan worden geïnactiveerd. Lichtdosis; 20 30 mW/cm2 zoals bepaald met een IL 1400A photometer uitgerust met een SEL033 detector (International Light, Newburyport, MA, VS). Legenda: 0 3,1 μΜ, □ 6,25 μΜ en Δ 12,5 μΜ TriP(4).

Zoals te zien in Fig. 2, kan ook de Gram negatieve bacterie Pseudomonas aeruginosa doelmatig worden geïnacti-25 veerd. De belichtingsintensiteit was weer 30 mW/cm2. Legenda: □ 12.5 μΜ, · 25 μΜ en A 50 μΜ TriP(4).

Elke kromme is het gemiddelde van drie metingen (drie verschillende isolaten). 1 «i

Claims

1-W J-=( 1-^ x^=T N | N r\ r=\ [\ /==1 v NH Hlsi x _NH HN_ X I /N. I | _] R4 - R3 R4 _ R3 Ia Ib R1\ yR2 R1v F=1 ,R2 \ /1 -V\ /==} NH HN X XXN Hl/ X /N. ( κι | /—f' -1—\ )—Y N=l R4 _ R3 R4 _ R3 Ic ld waarbij Ri, R2, R3/ en R4 onafhankelijk van elkaar zijn gekozen uit 10. waterstof; - een halogeenatoom gekozen uit fluor, chloor, broom en jood; - lineaire of vertakte (C1-C20) alkyl, (C1-C20) alkoxy, (Ci-C2o)acyl, (C1-C20) acyloxy, (C2-C20) alkenyl, (C2-C2Q) alkynyl, welke elk gesubstitueerd kunnen zijn met een of meer groe- 15 pen gekozen uit ü ^ t - hydroxyl; - amino welke gesubstitueerd kan zijn met 1 tot 3 groepen gekozen uit lineaire of vertakte (C1-C20) alkyl, (Cx~ C20) alkoxy, (C1-C20) acyl, (C1-C20) acyloxy, (C2-C2o) alkenyl, 5 (C2-C2o) alkynyl, welke elk kunnen zijn gesubstitueerd met een of meer hydroxylgroepen of halogeenatomen gekozen uit fluor, chloor, broom en jood, en amino verder kan zijn gesubstitueerd met - ( (CH2) m-0) n-R6 waarbij Rö een lineaire of vertakte (C1-C20) alkylgroep is en m en n onaf-10 hankelijk van elkaar 1 tot 10 zijn en m * n < 35; - nitril; en - een halogeenatoom gekozen uit fluor, chloor, broom en jood; (C6-C20) aryl, of (Ce-C2o) heterocyclische aryl, welke elk 15 kunnen zijn gesubstitueerd met een of meer groepen gekozen uit - hydroxyl; - amino welke gesubstitueerd kan zijn met 1 tot 3 groepen gekozen uit lineaire of vertakte (C1-C20) alkyl, (Ci-

20 C2o) alkoxy, (C1-C20) acyl, (Ci-C2o) acyloxy, (C2-C2o) alkenyl, en (C2-C2o) alkynyl, welke elk kunnen zijn gesubstitueerd met een of meer hydroxylgroepen of halogeenatomen gekozen uit fluor, chloor, broom en jood; nitril; 25. een halogeenatoom gekozen uit fluor, chloor, broom en jood; en - lineaire of vertakte (C1-C10) alkyl, (C1-C10) alkoxy, en (Ci-C20) acyl; waarbij de heterocyclische arylgroep ten minste een atoom 30 bevat gekozen uit de groep bestaande uit N, O , P, en S, waarbij N, P en S al dan niet kunnen zijn gesubstitueerd met een groep gekozen uit lineaire of vertakte (Ci-C2o) alkyl, (C1-C20) alkenyl, (Ci-C2o) alkoxy, en (C2-C20)alkenyl, welke elk kunnen zijn gesubstitueerd met een 35 of meer hydroxylgroepen of halogeenatomen gekozen uit fluor, chloor, broom en jood; waarbij ten minste één van de groepen Ri, R2, R3, en R« een quaternair stikstofatoom bezit, en waarbij X een farmaceu- V • » tisch aanvaardbaar tegenion is.

1. Toepassing van een sensitizer voor de bereiding van een farmaceutisch preparaat voor de behandeling van brandwonden.

2. Toepassing volgens conclusie 1, met het kenmerk 5 dat de sensitizer de formule (I) heeft R1 [=1 R2 R1. [=| R2

3. Toepassing volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de verbinding het zout is van monophenyl-tri(N-methyl-4-pyridyl)porfyrine en een farmaceutisch aanvaardbaar 5 tegenion.

4. Toepassing volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het farmaceutische preparaat wordt bereid in de vorm van een gel, lotion, zalf, crème, en bij voorkeur als een spray of aerosol.

5. Werkwijze voor het behandelen van een brandwond, met het kenmerk, dat een sensitizer topisch op een brandwond van een zoogdier wordt aangebracht, en de brandwond wordt belicht met licht met een door de sensitizer geabsorbeerde golflengte.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat een pharmaceutisch preparaat dat een sensitizer met de formule (I) bevat topisch op de brandwond wordt aangebracht, en de brandwond wordt belicht met licht met een door de sensitizer geabsorbeerde golflengte.

7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, met het ken merk, dat de brandwond in contact wordt gebracht met een gas met een zuurstofconcentratie van meer dan 30%, en bij voorkeur meer dan 50%, waarna de brandwond in aanwezigheid van het gas wordt belicht. 25