PL182043B1

PL182043B1 - Kompozycje farmaceutyczne wolne od bialka i wolne od peptydu do leczenia i zapobiegania endotoksemii PL PL PL

Info

Publication number: PL182043B1
Application number: PL95318593A
Authority: PL
Inventors: Daniel M Levine; Thomas S Parker; Albert L Rubin; Bruce R Gordon; Stuart D Saal
Original assignee: Sepsicure
Priority date: 1994-08-10
Filing date: 1995-08-10
Publication date: 2001-10-31
Also published as: AU703861B2; DE69532239T2; NO970582D0; DE69532239D1; AU3405295A; CA2196906C; OA10598A; ES2211915T3; BG101288A; AP9700921A0; EP0767666B1; EP0767666A1; CY2514B1; CZ287614B6; SK282493B6; HUT77605A; PT767666E; FI118035B; SK17697A3; NO313786B1

Abstract

1. Kompozycja farmaceutyczna wolna od bialka i wolna od peptydu w postaci do podawania dozylnego do leczenia i zapobiegania endotoksemii, znamienna tym, ze za- wiera kwas cholanowy badz sól kwasu cholanowego, fosfolipid i obojetny lipid. 17. Kompozycja farmaceutyczna wolna od bialka i wolna od peptydu w postaci do podawania sródotrzewnowego do leczenia i zapobiegania endotoksemii u ludzi i zwierzat, znamienna tym, ze zawiera (a) co najmniej jeden obojetny lipid w ilosci od okolo 3% do okolo 50% wagowych wszystkich lipidów wystepujacych w tej kompozycji i (b) co najmniej jeden fosfolipid. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku są kompozycje farmaceutyczne wolne od białka i wolne od peptydu do leczenia i zapobiegania endotoksemii.

Przedmiotem wynalazku są kompozycje przeznaczone do leczenia endotoksemii wywołanej endotoksyną. Wynalazek dotyczy zwłaszcza kompozycji do leczenia tego typu zatruć poprzez podawanie różnych kompozycji neutralizujących i/lub usuwających różne endotoksyny z organizmu, a także profilaktyki z użyciem tych kompozycji.

Wstrząs endotoksynowy spowodowany uwalnianiem się lipopolisacharydu (LPS) z błony zewnętrznej większości bakterii gram-ujemnych (np. Escherichia coli. Salmonella typhimurium) jest stanem często śmiertelnym. Struktura bakteryjnego LPS została już dość dobrze wyjaśniona. Poznano unikalną cząsteczkę, nazwaną lipidem A, która jest połączona z łańcuchami acylowymi poprzez szkielet glukozaminy w cząsteczce lipidu A. (Patrz: Raetz, Ann. Rev. Biochem. 59, 129-170, 1990).

Cząsteczka lipidu A służy jako kotwica błonowa dla struktury lipopolisacharydowej LPS. Cząsteczce LPS przypisuje się odpowiedzialność za rozwój wstrząsu endotoksynowego. Należy podkreślić, że cząsteczki LPS charakteryzują się typem struktury lipidu A i resztą polisacharydową. Ta ostatnia reszta, pod względem szczegółów molekularnych może być różna w różnych cząsteczkach LPS ale zachowuje podstawowe motywy molekularne charakterystyczne dla endotoksyn. Nieścisłością byłoby twierdzenie, że w różnych bakteriach występuje ta sama cząsteczka LPS (patrz Raetz, jak wyżej). W piśmiennictwie powszechne jest nazywanie różnych cząsteczek LPS „endotoksynami”. Ten termin jest stosowany w niniejszym opisie jako zbiorcze określenie cząsteczek LPS.

Z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5.128.318 wiadomo, że rekonstruowane cząstki zawierające zarówno apolipoproteinę związaną z HDL jak i lipid zdolny do wiązania endotoksyny i jej inaktywacji mogąbyć stosowane jako materiały skutecznie osłabiające toksyczność spowodowaną endotoksyną.

W opisie patentowym Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 5.344.822 ujawniono, że do leczenia toksyczności spowodowanej endotoksyną można stosować różne inne materiały. Okazało się zwłaszcza, że apolipoproteiny nie są potrzebne w rekonstruowanych cząstkach i że te rekonstruowane cząstki mogą zawierać peptyd i lipid, przy czym peptyd nie jest apolipoproteiną

Twórcy wynalazku zbadali również, że toksyczność spowodowaną endotoksyną można leczyć drogą kolejnego podawania albo apolipoproteiny albo peptydu i następnie lipidu. Przy podawaniu kolejnym, składniki te montują się w postać rekonstruowanej cząstki o działaniu usuwającym endotoksynę.

Okazało się również, że przynajmniej niektórzy osobnicy mająnatywne poziomy apolipoproteiny wyższe od poziomów normalnych, co powoduje, że może być przeprowadzona skuteczna terapia endotoksemii przez podanie rekonstruowanych cząstek nie zawierających apolipoproteiny ani peptydu ale zawierających ujawniony w niniejszym opisie lipid.

Ponadto, w wynalazku ujawnionym w tych zgłoszeniach stosuje się rekonstruowane cząstki i opisane w niniejszym opisie składniki do stosowania profilaktycznego, zapobiegającego toksyczności endotoksyn przez profilaktyczne podanie skutecznych ilości osobnikom wymagającym takiej profilaktyki. Do tych osobników należą pacjenci dotknięci infekcjami albo powracający do zdrowia po zabiegach chirurgicznych. Tacy pacjenci mają czasami bardzo niskie poziomy HDL w osoczu, dochodzące w pewnych przypadkach do 20% poziomu

182 043 normalnego. Wówczas jest wysoce wskazana wczesna profilaktyka za pomocą HDL, kompensująca jego spadek. Z opisów patentowych o numerach EP 327765 i EP 401952 znane są kompozycje farmaceutyczne zawierające lipidy i fosfolipidy, jednakże kompozycje te są podawane drogą doustną i nie mogą one być skuteczne w leczeniu endotoksemii, tak jak ma to miejsce w przypadku podawania bezpośrednio do krwioobiegu przez wstrzyknięcie.

Obecnie, całkiem nieoczekiwanie okazało się, że fosfolipidy można stosować pojedynczo albo w połączeniu z dodatkowymi substancjami, takimi jak obojętne lipidy, cholany i podobne, jako skuteczne środki zmniejszające i/lub zapobiegające endotoksemii.

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja farmaceutyczna wolna od białka i wolna od peptydu w postaci do podawania dożylnego do leczenia i zapobiegania endotoksemii, charakteryzująca się tym, że zawiera kwas cholanowy bądź sól kwasu cholanowego, fosfolipid i obojętny lipid. Korzystnie kompozycja farmaceutyczna jako kwas cholanowy bądź sól kwasu cholanowego zawiera kwas żółciowy bądź sól kwasu żółciowego. Korzystnie jako sól kwasu żółciowego stosuje się cholan sodu, dezoksycholan sodu i chenodezoksycholan sodu. Szczególnie korzystnie jako sól kwasu żółciowego kompozycja w swoim składzie zawiera cholan sodu. Jako fosfolipid kompozycja korzystnie zawiera fosfatydylocholinę. Szczególnie korzystnie jako fosfolipid kompozycja według wynalazku zawiera sfingolipid. Jako obojętny lipid kompozycja według wynalazku zawiera trójgliceryd, a bardziej korzystnie ester cholesterolu.

Kompozycja farmaceutyczna według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera do 70% wagowych obojętnego lipidu, a korzystnie do 50% wagowych obojętnego lipidu.

Szczególnie korzystnie kompozycja farmaceutyczna według wynalazku zawiera od około 5% do około 10% wagowych obojętnego lipidu.

Kompozycja farmaceutyczna według wynalazku zawiera fosfolipid i obojętny lipid w stosunku wagowym wynoszącym około 93:7. Korzystnie kompozycja farmaceutyczna zawiera od około 5% do około 30% wagowych kwasu cholanowego albo soli kwasu cholanowego, bardziej korzystnie zawiera od około 10% do około 15% wagowych kwasu cholanowego albo soli kwasu cholanowego. Szczególnie korzystnie kompozycja farmaceutyczna zawiera kwas cholanowy albo sól kwasu cholanowego, fosfolipid i obojętny lipid w proporcji wagowej wynoszącej odpowiednio 13:81:6.

W kompozycji farmaceutycznej według wynalazku jako fosfolipid stosuje się fosfatydylocholinę, jako obojętny lipid trójgliceryd a jako kwas cholanowy albo sól kwasu cholanowego stosuje się cholan sodu.

Następnym przedmiotem wynalazku jest kompozycja farmaceutyczna wolna od białka i wolna od peptydu w postaci do podawania śródotrzewnowego do leczenia i zapobiegania endotoksemii u ludzi i zwierząt, charakteryzująca się tym, że zawiera (a) co najmniej jeden obojętny lipid w ilości od około 3% do około 50% wagowych wszystkich lipidów występujących w tej kompozycji i (b) co najmniej jeden fosfolipid.

Korzystnie kompozycja ta jako fosfolipid zawiera fosfatydylocholinę lub ewentualnie sfingolipid.

Jako obojętny lipid kompozycja korzystnie zawiera trójgliceryd lub ester cholesterolu. Dodatkowo kompozycja farmaceutyczna według wynalazku zawiera sfingozynę.

Jak wspomniano powyżej szczególnie korzystne jest stosowanie fosfatydylocholin (w dalszej części opisu oznaczanych skrótem „PC”), albo pojedynczo albo w kombinacji z innymi fosfolipidami, takimi jak sfingolipidy, w kompozycjach w zasadzie wolnych od peptydów i białek, takich jak apolipoproteiny albo pochodzące od nich peptydy. Obojętne lipidy, takie jak mono- di- i trójglicerydy można łączyć z fosfolipidami, tak długo, jak długo całkowita ilość obojętnych lipidów jest niższa od pewnej wartości wyrażonej w procentach wagowych jeśli kompozycje te stosuje się w formie dożylnego podania jednorazowego jako bolusa. Jeśli stosuje się je w innych formach podawania, np. dożylnie w postaci infuzji ciągłej, wówczas procenty wagowe składników nie są aż tak krytyczne ale pożądane.

W szczególnie korzystnym rozwiązaniu, przedmiotem wynalazku są emulsje, w których stosuje się kwas żółciowy albo sól kwasu żółciowego łącznie z fosfolipidem i obojętnym

182 043 lipidem. W opisie wykazano skuteczność kwasów żółciowych i soli kwasów żółciowych będących cholanami w leczeniu endotoksemii. Kwasy żółciowe można stosować pojedynczo albo w kombinacji z jednym lub z większą ilością fosfolipidów i/lub obojętnych lipidów. Przykładowo, można stosować fosfatydylocholinę i/lub trój glicerydy.

Wynalazek jest zilustrowany na rysunku, na którym figury oznaczają odpowiednio:

Figura 1A i fig. IB przedstawiają wyniki testowania różnych kompozycji na modelu, w którym oznaczano neutralizację endotoksyny drogą pomiaru uwalniania czynnika martwicy nowotworu (TNF) w pełnej krwi ludzkiej. Figura 1A przedstawia rolę białka a fig. IB - rolę fosfolipidu. Testowane kompozycje zawierały naturalne lipoproteiny (VLDL, LDL, HDL), rekonstruowane HDL („R-HDL”) i kompozycja o nazwie handlowej INTRALIPID oraz emulsje zawierające fosfolipid i białko.

Na fig. 2A i fig. 2B porównano rolę trójglicerydu (lipid obojętny) z rolą fosfatydylocholiny (fosfolipid) na tym samym modelu.

Na fig. 3 podana jest informacja o toksyczności związanej z podaniem różnych kompozycji PC i PC/Tg (trójgliceryd). Toksyczność oznaczano na modelu mysim, przyjmując 55 procentową letalność (umieralność) i stosując LPS z E. coli.

Figura 4 przedstawia dane porównywalne z tymi, które dotyczą analizy pełnej krwi ludzkiej (powyżej) przy stosowaniu fosfolipidu z niezestryfikowanym cholesterolem, sfingomielinąalbo z mieszaniną obydwu składników zamiast trój glicerydów.

Figury 5A i 5B przedstawiają wyniki porównywalne z podanymi na fig. 1A i fig. IB, z tym jednak, że na tych nowych figurach zmieszano fosfolipid, niezestryfikowany cholesterol i/lub sfingomielinę z trój glicerydami albo z zestryfikowanym cholesterolem jako obojętnym lipidem.

Na fig. 6 są porównane wyniki badania emulsji otrzymanych z estru cholesterolu i z trójglicerydu na modelu mysim in vivo.

Na fig. 7 są przedstawione w sposób graficzny teoretyczne ilości trój glicerydów uwalnianych do krwi, z podaniem progów toksyczności, po podaniu różnych kompozycji zawierających trój glicerydy. „TPN” oznacza „całkowite odżywianie parenteralne” a „RI” oznacza kompozycje według wynalazku.

Przykład I

Czynniki, które wpływają na stymulację czynnika martwicy nowotworu-α z pośrednictwem LPS, z zachowaniem integralności wzajemnego oddziaływania pomiędzy białkami osocza i komórkowymi elementami krwi można dogodnie badać in vitro, w układzie pełnej krwi ludzkiej. Taki układ stosowano do określenia, który ze składników lipoprotein ma istotne znaczenie w zobojętnianiu LPS.

Badanymi materiałami były: rekonstruowana lipoproteina o wysokiej gęstości (R-HDL), naturalne lipoproteiny osocza (VLDL, LDS, HDL), surowica uboga w lipoproteiny (LPDS) i bogata w trójglicerydy 20% emulsja o nazwie handlowej INTRALIPID®^ (mieszanka trój glicerydów i fosfolipidów).

Krew zbierano w heparynizowanej probówce, rozcieńczono zrównoważonym roztworem soli Hank'a („HBSS”) albo badanym materiałem rozpuszczonym w HBSS. Uzyskany materiał przenoszono do probówek Starstedt'a (250 μΐ/probówkę). LPS rozpuszczano w wolnym od pirogenów roztworze soli fizjologicznej zawierającym 10 mM HEPES i dodano (w ilości 2,5 μΐ) do uzyskania końcowego stężenia 10 ng/ml. Po czterogodzinnej inkubacji w temperaturze 37°C probówki schłodzono do temperatury 4°C i wirowano przez 5 minut z prędkością 10.000 g. Zebrano supematant i oznaczono w nim zawartość TNF-a, stosując do oznaczenia dostępny w handlu test ELISA.

W poniżej podanej tabeli 1 porównane są kompozycje badanych materiałów. Wyniki są przedstawione na fig. 1A i fig. 1. Dane są przedstawione w postaci wykresu i wyrażone jako ilość wytworzonego TNF-a w stosunku do stężenia dodanego białka (fig. 1A) i fosfolipidu (fig. IB). Zastosowano skalę logarytmiczną w celu ujęcia szerokiego zakresu stężeń. Liczba 10° oznacza stężenie 1 mg/ml. Wszystkie roztwory inkubacyjne pełnej krwi zawierały 10 ng/ml LPS z E. coli 01U:B4, z dodatkiem jednej z kompozycji, jak to pokazują objaśnienia do znaków stosowanych na fig. 1A i fig. IB.

182 043

Fakt, że materiały różnią się efektywnością na wykresie przedstawiającym różne stężenia białka (fig. 1 A) podczas gdy efektywność ta jest bardzo podobna na wykresie przedstawiającym różne stężenia fosfolipidu (fig. IB) świadczy o tym, że ważnym składnikiem jest fosfolipid. Potwierdza to spostrzeżenie, że emulsja lipidowa nie zawierająca białka jest bardziej skuteczna niż naturalny HDL ale mniej skuteczna niż R-HDL. Białko nie wydaje się być ważne dla zobojętniania toksyny.

Tabela 1

Kompozycja naturalnych lipoprotem i rekonstruowanego HDL.

Lipoproteina	TC	TG	PC	Białko
Klasa	Gęstość (g/ml)	procenty wagowe
VLDL	<1.006	22	53	18	7
LDL	1.007- 1.063	48	11	22	20,9
HDL	1.063- 1.21	18	8	22	52
R-HDL	1.063- 1.21	-	-	79	21
LPDS	>1.21	0	0	2	98
Intralipid	-	1	93	6	0

Przykład U

W następnym etapie badano emulsje lipidowe wolne od białka, zawierające różne ilości obojętnego lipidu w pełnej krwi ludzkiej. Zastosowano tę samą próbę oznaczania in vitro w pełnej krwi ludzkiej jaka jest opisana w przykładzie I.

Wszystkie opisane tu cząstki wytwarzano według tego samego protokołu, który polegał na zmieszaniu fosfolipidu, sfingomieliny albo fosfatydylocholiny, trioleiny i/lub estru niezestryfikowanego cholesterolu rozpuszczonego w chloroformie i odważeniu do kolby. Jako antyutleniacza użyto witaminę E (0,02% wagowo-objętościowych). Następnie wytworzono suchą błonę lipidową przez przepuszczenie przez próbkę gazowego azotu albo argonu. Do kolby dodano jedną objętość nie zawierającego pyrogenów roztworu soli fizjologicznej i zawartość mieszano w mieszalniku wirowym do czasu zawieszenia całego lipidu. Roztwór homogenizowano w homogenizatorze wysokociśnieniowym. Próbki zawierające fosfatydylocholinę (PC), z dodatkiem lub bez dodatku trioleiny zawracano 10 razy do homogenizatora pracującego przy ciśnieniu 137.9 Pa. Próbki zawierające ester cholesterolu i jeden lub większą ilość lipidów, zawracano 15-20 razy do homogenizatora pracującego przy ciśnieniu 206.8 Pa. Homogenizowane roztwory filtrowano przez filtry strzykawkowe o średnicy porów 0,45 pm i przesącze przechowywano w temperaturze pokojowej aż do ich użycia (w ciągu trzech dni). Wyniki są przedstawione na fig. 2 A i fig. 2B. W tych badaniach, zależne od LPS wytwarzanie TNF-α jest wykreślone wobec stężenia dodanego trójglicerydu (fig. 2A) albo fosfolipidu (fig. 2B). Te kompozycje podane w objaśnieniu, zawierały (w procentach wagowych) 7% trójglicerydu („TG”), 45% TG, 89% TG, 94% TG, R-HDL albo fosfolipidu bez dodatku TG (co jest pokazane tylko na fig. 6B). Jako kompozycję 89% TG użyto 10% roztwór preparatu o nazwie handlowej INTRALIPID® a jako kompozycję zawierającą 94% TG użyto 20% preparat INTRALIPID®. We wszystkich innych badaniach zastosowano fosfatydylocholinę z żółtka jaja (PC) i trioleinę.

Wyniki wskazują, że kompozycje nie zawierające białka, porównywane pod względem zawartości trójglicerydów, znacznie się między sobą różnią. Są one bardzo podobne przy porównywaniu pod względem zawartości fosfolipidu (PC). Potwierdza to rolę fosfolipidów, szczególnie wówczas, jeśli fosfolipid podawany sam jest skuteczny, ale w mniejszym stopniu niż emulsje zawierające do 45% TG.

Przykład ΙΠ

Przeprowadzono doświadczenia in vivo na modelu mysim. Układ ten uznano jako wiarygodny, umożliwiający przewidywanie skuteczności u ludzi.

182 043

W tych doświadczeniach, myszom wstrzykiwano jednorazowo całe wystarczające ilości (formę bolusa) kompozycji o składzie podanym w przykładzie II oraz innych (czystą fosfatydylocholinę, 7% TG, 25% TG, 45% TG, 71% TG, 81% TG, 89% TG, 94% TG) albo kontrolę soli fizjologicznej, dostarczając fosfolipid w dawkach 200 mg/kg albo 400 mg/kg a także podawano 25 mg/kg LPS z E. coli 0111:B4. Grupa kontrolna otrzymywała dożylnie sól fizjologiczną w objętości odpowiadającej objętości podawanej emulsji. Przeżywalność po 72 godzinach jest podana na fig. 3. Spośród 344 zwierząt w grupie kontrolnej przeżyło 155.

Sama PC posiada niewielkie działanie ochronne, statystycznie nieznamienne przy przedziale ufności 95%, natomiast kompozycje 7%, 45% i 71% TG znacząco zwiększają przeżywalność. Skuteczność kompozycji zawierających 80% i 89% TG była marginalna a kompozycje 94% TG znacząco obniżały przeżywalność. Przy zwiększaniu dawki do wielkości 400 mg PC/kg, obydwie emulsje TG (89% i 94%) znacząco obniżały czas przeżycia, prawdopodobnie w wyniku zatrucia spowodowanego samym TG, co jest wyjaśnione w dalszej części opisu.

Przykład IV

W doświadczeniach opisanych w przykładach I-III ustalono, że fosfolipidy są środkiem aktywnym, użytecznym w hamowaniu endotoksemii. Fakt, że niepolame lipidy inne niż trójglicerydy mogą tworzyć emulsje z fosfolipidami innymi niż PC nasunął myśl, że te inne fosfolipidy również można wypróbować. Przykładem jest sfingomielina (inny fosfolipid) i niezestryfikowany cholesterol (polarny, obojętny lipid) oraz ich mieszaniny. Można zatem użyć również zestryfikowany cholesterol (ester niepolamy), skwalen (węglowodór) i witaminę E jako niepolamy antyutleniacz. Zaprojektowano serię doświadczeń dla ich zbadania, wykorzystując próbę z użyciem pełnej krwi ludzkiej z przykładu I i próbę przeżywalności myszy z przykładu ΠΙ.

Emulsje sporządzono w sposób opisany powyżej, stosując czystą fosfatydylocholinę, fosfatydylocholinę z dodatkiem 10% wagowych niezestryfikowanego cholesterolu, 10% wagowych sfingomieliny albo obydwu tych substancji w łącznej zawartości 10%. Emulsje dodawano do pełnej krwi w stężeniu 100 mg/dl jeśli chodzi o PC i 10 ng/ml LPS. Mieszaninę inkubowano i wykonywano pomiar uwalniania TNF-a.

Wyniki są przedstawione na fig. 4. Emulsja samego PC znacząco obniżała wytwarzanie TNF-α. Emulsje zawierające niezestryfikowany cholesterol, sfingomielinę albo mieszaninę obu tych substancji również działały hamująco na uwalnianie TNF-a.

Przykład V

Próbę na pełnej krwi użyto również do oznaczania wpływu niezestryfikowanego cholesterolu i/lub sfingomieliny w porównaniu do emulsji zawierających lipid obojętny. Badane emulsje również dodawano w ilości 100 mg/100 ml PC. Składy tych różnych kompozycji (waga/wagę) są zestawione w poniższej tabeli.

Emulsja	Kompozycja
PC z dodatkiem 45% TG	55 :45
PC + TG + C	54,4 : 45,3 : 0,3
PC + TG + SP	51,6:43,0:5,4
PC + TG + C + SP	51,4:42,9:0,3:5,4
PC + CE	54,5 :45,5
PC + CE + C	54,4 : 45,3 : 0,3
PC + CE + SP	51,6:43,0:5,4
PC + CE + C + SP	51,5:42,9:0,3:5,4

Wyniki są przedstawione na fig. 5A i fig. 5B. Emulsje PC przygotowane z dodatkiem obojętnego lipidu oraz z dodatkiem lub bez dodatku dodatkowych polarnych lipidów wyka

182 043 zywały działanie hamujące. W tej próbie również stosowano LPS w stężeniu 10 ng/ml, co pod względem klinicznym jest równoważne ze stężeniem endotoksyny. Emulsje zawierające ester cholesterolu są mniej skuteczne niż emulsje zawierające TG a emulsje zawierające niezestryfikowany cholesterol oraz emulsje nie zawierające go, nie hamują uwalniania TNF-a. Okazało się, że dodanie sfingomieliny do tych emulsji polepsza działanie supresyjne na wytwarzanie TNF-a.

Przykład VI

Emulsje zawierające ester cholesterolu badano na modelu in vivo (to znaczy na modelu użytym w przykładzie III), stosując letalną dawkę endotoksyny. Emulsje wytworzono z PC i TG albo z PC i estru cholesterolu (CE) i podawano je w pojedynczej dawce bolusa 200 mg/kg PC łącznie z ilością 25 mg/kg LPS z E. coli 0111 :B4 (dawka letalna), do żyły ogonowej. Zwierzęta w grupie kontrolnej otrzymywały dożylnie sól fizjologiczną w objętości równej objętości podawanej emulsji.

Na fig. 6 przedstawione są dane porównujące wyniki uzyskane dla emulsji zawierających CE, i TG. Każdą emulsję badano w minimum dwóch doświadczeniach, stosując ogółem 16 lub więcej zwierząt.

Jak to jest wykazane na fig. 6, emulsje zawierające 7% albo 45% wagowych CE znacząco zwiększały przeżywalność. Te wyniki, łącznie z wynikami uzyskanymi w przykładzie V, wskazują że TG może być zastąpiony przez CE, z wytworzeniem emulsji neutralizujących endotoksynę.

Przykład VII

Wolne od białek emulsje fosfolipidu z trój glicerydem skutecznie blokują wytwarzanie TNF-α w pełnej krwi stymulowanej przez LPS. Teoretycznie, emulsje te mogą być również skuteczne in vivo jeśli będą podane bezpiecznie, w dawkach zabezpieczających ochronne stężenia fosfolipidu w osoczu. Nasze poprzednie doświadczenia z R-HDL wskazują że minimalna dawka fosfolipidu wynosi około 200 mg/kg. Mając tę dawkę i znając objętość osocza w organizmie wynoszącą 4,5% masy ciałą można wyliczyć stężenie trójglicerydu spodziewane w osoczu po podaniu serii emulsji o wzrastających zawartościach trójglicerydu. Wynik jest podany na fig. 7 jako ciągła linia łukowato wznosząca się w górę wraz ze wzrostem procentów wagowych TG. Stężenia TG w osoczu rzadko rosną do poziomu przekraczającego 1000 mg/100 ml u zdrowych dorosłych osobników nawet po tłustym posiłku. U pacjentów z poziomem TG przewyższającym 2000 mg/100 ml występowało zapalenie trzustki (Farmer i wsp., Amer. J. Med. 54, 161-164, 1973; Krauss i wsp., Amer. J. Med. 62, 144-149, 1977; Glueck i wsp., J. Lab. Clin. Med. 123, 59- 61). Zawartość TG w osoczu powyżej 4000 mg/100 ml jest niezwykle rzadka i jest powodem poważnych schorzeń. Te dwa ostatnie progi są przedstawione liniami poziomymi na tej samej figurze. Sądzi się, że podanie 10% albo 20% INTRALIPIDu® w dawce dostarczającej do organizmu 200 mg/kg fosfolipidu podniesie stężenia TG w osoczu (jasne kółka na wykresie) znacznie powyżej granicy bezpieczeństwa. Odwrotnie, podanie emulsji zawierających 7%, 45%, 71% albo 78% (czarne kwadraty od lewej do prawej na tym wykresie) podniesie poziom TG w osoczu odpowiednio do 136 mg/100 ml, 477 mg/100 ml, 1300 mg/100 ml i 2000 mg/100 ml. Sądzi się, że emulsje z zawartością TG do około 50% nie będą wykazywały toksyczności pochodzącej od TG.

Przykład VIII

Skuteczność kombinacji fosfolipidu i kwasu żółciowego, np. cholanu sodowego oznaczano w takim samym typie doświadczeń, jakie zostały opisane w poprzednich przykładach. Inne były jednak sposoby przygotowania emulsji podawanych zwierzętom doświadczalnym.

W tym i w następnych przykładach, gotowe preparaty przygotowywano z użyciem mikrofluidyzatora - wysokociśnieniowego homogenizatora działającego na zasadzie fluidyzacji. Ten aparat ułatwia powiększanie skali.

Ciekłą trioleinę albo ciekły trójgliceryd z soji odważano do odpowiedniej ilości wody lub wody z dodatkiem 9 mM, 18 rnM lub 36 mM cholanu sodowego. Na papierze do ważenia odważano stały granulat fosfatydylocholiny i powoli dodawano do tego roztworu podczas mieszania. Do zdyspergowania lipidu potrzeba w każdym przypadku od 3 do 5 minut. Po zdyspergowaniu, materiały wlewano do mikrofluidyzatora. W urządzeniu tym jest zastosowa

182 043 ne ciśnienie hydrauliczne do uruchomienia pompy, która z kolei kieruje przeciwko sobie dwa strumienie próbki wytryskiwane z przeciwnych stron. Ciśnienie może wynosić do 172.3689 Pa. Podczas zderzania, strumienie te są przepychane przez dyszę w kształcie znaku plus, co powoduje homogenizację próbki.

Próbkę recyrkulowano w mikrofluidyzatorze, przy czym , jeden cykl” definiowano jako czas potrzebny do przepompowania całej próbki przez urządzenie. Każdą próbkę recyrkulowano w ciągu 20 cykli, otrzymując homogenizat. Dodawano glukozę do końcowego stężenia 5%.

Endotoksynę oczyszczoną z E. coli 0111 :B4 (40 mg/kg) i emulsję opisaną powyżej (200 mg fosfatydylocholiny/kg) zmieszano w temperaturze pokojowej i natychmiast podano myszom szczepu C57BL6/J o wadze od 19 g do 30 g przez iniekcję do żyły ogonowej. Tym myszom, które otrzymywały sam cholan, podawano objętość cholanu sodowego równą objętości emulsji cholan/EML o tym samym stężeniu cholanu. Myszy kontrolne otrzymywały tę samą objętość 5% glukozy, tak aby wyrównać osmolamość osocza.

Wyniki są przedstawione w poniższej tabeli. Jako emulsję stosowano emulsję fosfatydylocholiny z 7% trójglicerydu opisaną w poprzednich przykładach. Cholan sodowy, tam, gdzie go użyto, dodawano we wskazanym stężeniu do surowych materiałów, przed ich zemulgowaniem.

Tabela 2

Ochrona myszy przed letalnym działaniem endotoksyny.

	7% TG + CA	18 mM CA
Czas	Kontrola	7% TG	9 mM	18 mM	36 mM	brak PC lub TG	+ PC
godz.	Ilość zwierząt, które przeżyły (N)
0	28	28	8	16	8	8	8
24	9	12	4	15	8	8	8
48	5	10	2	15	8	8	8
72	2	5	1	15	8	8	8
96	1	0	1	15	8	7	8

Dla wygody, poniżej podane są procenty wagowe składników emulsji: W 9 mM roztworze cholanu procenty wagowe w stosunku do wagi emulsji wynoszą 7% cholanu, 6,1% trójglicerydu i 86,9% fosfatydylocholiny. W roztworach 18 mM cholanu procenty wagowe wynoszą 13,1% cholanu, 5,7% trójglicerydu i 81,2% fosfatydylocholiny. W roztworze 36 mM cholanu odpowiednie wartości wynoszą: 23,2% cholanu, 5% trójglicerydu i 71,8% fosfatydylocholiny.

Należy zauważyć, że ilość LPS podawanego w tych doświadczeniach (40 mg/kg) jest znacznie wyższa od ilości użytej w doświadczeniach letalności w poprzednich badaniach. Intencją podania takich wyższych dawek było przytłumienie ochronnego działania przypisywanego fosfatydylocholinie i/lub trójglicerydom. Tak więc, na podstawie tych doświadczeń można wyciągnąć wniosek, że występuje działanie ochronne, które można przypisać soli kwasu żółciowego czyli cholanu sodowego.

W niniejszym opisie nie są opisane badania prowadzone z użyciem innych soli kwasów żółciowych i soli żółciowych zawierających taurynę. Dodatkowe próby z użyciem kwasów żółciowych obejmowały kwas allodezoksycholowy, kwas litocholowy, kwas hiodezoksycholowy, kwas hiocholowy, kwasy α, β- i ω-muricholowe, kwas murodezoksycholowy, kwas ursodezoksycholowy, kwas ursocholowy i wszystkie sole tych kwasów, takie jak sole sodowe albo koniugaty z tauryną lub z glicyną (Hoffmann, cytowany powyżej).

182 043

Przykład IX

Następnie przeprowadzono dalsze badania, z których pierwszym było badanie przeżywalności z użyciem myszy jako zwierząt doświadczalnych.

W badaniach tych, zwierzęta doświadczalne podzielono na cztery grupy. Pierwszą grupę stanowiły zwierzęta, którym podawano 5% roztwór glukozy. Służyły one jako zwierzęta kontrolne. Druga grupa zwierząt otrzymała emulsję 93% (wagowo) fosfatydylocholiny i 7% wagowych trój glicerydu, otrzymaną w sposób opisany powyżej. Emulsja ta zawierała 5% glukozy i fosfolipidy z soji w ilości około 50 mg/ml lipidu.

W trzeciej i czwartej grupie zwierzęta otrzymywały emulsję podobną do tej, jaką zastosowano w drugiej grupie zwierząt, z dodatkiem albo 18 mM cholanu sodowego albo 18 mM dezoksycholanu sodowego. W tym doświadczeniu przyjęto identyczny protokół prowadzenia prób jak w przykładzie VIII.

Pomiaru przeżywalności dokonano po 72 godzinach od prowokacji. Wyniki są zestawione w poniższej tabeli.

Tabela 3

Wpływ dodawania kwasu żółciowego do 7% emulsji trójglicerydu na przeżywalność myszy po 72 godzinach.

Grupa	N	Przeżywalność	Wartość p dla danej grupy
		%	1	2	3
1	5% Glukoza	28	4	-	-	-
2	7% TG	64	8	NS	-	-
3	Cholan sodu + 7% TG	16	94	0,00001	0,00001	-
4	Dezoksycholan sodu + 7% TG	8	75	0,0001	0,00001	NS

Istotność statystyczną danych porównujących przeżywalność pomiędzy grupami wyliczano ogólną metodą Wilcox'a z użyciem programu komputerowego. Porównania wobec kontroli (grupa I) są podane pod numerem „1”, porównania wobec zwierząt z grupy 2, traktowanych 7% emulsją są podane pod numerem „2” a porównania wobec zwierząt z grupy 3, traktowanych emulsją z dodatkiem cholanu sodowego, są podane pod numerem „3”.

Zarówno procent przeżywalności jak i analiza statystyczna wykazują wyraźną, niespodziewaną wyższość preparatów zawierających sól kwasu żółciowego.

Przykład X

W drugim rzucie doświadczeń użyto model króliczy. W tym modelu oznaczano uwalnianie czynnika martwicy nowotworu-α (TNE-a).

Króliki podzielono na trzy grupy, którym podano: 5% roztwór glukozy, emulsję fosfolipidu i trójglicerydu (93%/7%) omówioną powyżej albo tę samą emulsję 93%/7% z dodatkiem 18 mM kwasu cholowego. Wszystkie emulsje uzupełniano do końcowego stężenia glukozy wynoszącego 5%, tak jak w przykładzie IX. Króliki otrzymywały inicjujący pojedynczy zastrzyk emulsji i po dwu godzinach były prowokowane dawką 100 μg LPS z E. coli 0111:B4. Po inicjującym bolusie preparaty, podawano drogą ciągłej, dożylnej infuzji podtrzymującej w ilości 50 mg lipidu na kg masy ciała na godzinę. Podawanie dożylne kontynuowano przez 3 godziny od prowokacji LPS.

Od królików pobierano krew przed doświadczeniem (podstawa), po 30 minutach od podania bolusa inicjującego i następnie co godzinę w czasie 5 godzin podawania.

W poniższej tabeli podane są najwyższe wartości (piki) TNF-α. Pojawiają się one po dwu godzinach od podania endotoksyny.

Istotność statystyczną oznaczano stosując ogólnie znany test Studenta. Jak to jest przedstawione w tabeli, wartości TNF-α ulegają znacznemu obniżeniu po podaniu 18 mM kwasu cholowego.

182 043

Tabela 4

Wpływ emulsji na wytwarzanie TNF-α u królików.

Emulsja	TNF-a	Istotność statystyczna
	ng/ml	N	P
Kontrola 5% glukozy	134 ±70	9
7% emulsja TG	68 ±5	5	<0,05
7% emulsja TG + 18 mM kwas cholowy	39 ±20	4	<0,01

Powyższe przykłady szczegółowo ilustrują wynalazek. Łagodzeniu endotoksemii lub zapobieganie jej wystąpienia u danego osobnika zachodzi po podaniu skutecznej ilości fosfolipidu, z którym łączy się endotoksyna. Połączenie fosfolipidu z endotoksyną jest następnie usuwane z organizmu tego osobnika na drodze standardowych procesów biologicznych, dobrze znanych specjalistom obeznanym z procesami usuwania cząstek lipoprotein. Połączenie endotoksyny z fosfolipidem inaktywuje ją.

W przykładach wykazano również, że można podać związek z rodziny kwasów cholanowych albo soli kwasu cholanowego, taki jak kwas żółciowy lub sól kwasu żółciowego, uzyskując ten sam efekt jak przy podawaniu fosfolipidów, to znaczy można osiągnąć złagodzenie lub zapobieżenie endotoksemii. Tak więc, do leczenia endotoksemii można użyć kompozycje nie zawierające peptydu ani białka, natomiast zawierające jeden lub obydwa składniki: kwas żółciowy/sól kwasu żółciowego i fosfolipid. Kwasy cholanowe zostały opisane np. przez Hofinann'a (Hepatology 4(5), 4S-14S, 1984). Odnośnik ten jest włączony do niniejszego opisu.

Osobnikiem podlegającym leczeniu jest najczęściej człowiek ale w praktycznym wykonaniu, kompozycje według wynalazku równie dobrze stosuje się w weterynarii.

Stosowany w opisie termin „łagodzenie” oznacza leczenie w celu zmniejszenia obciążenia endotoksemią spowodowaną jedną z różnych endotoksym wytwarzanych np. przez bakterie gramujemne (S. typhimurium, E. coli i podobne). W działaniu profilaktycznym podaje się kompozycję według wynalazku w momencie, kiedy osobnik znajduje się w sytuacji albo jest bliski sytuacji, w której może wystąpić ekspozycja na endotoksynę. Na ogół, taka sytuacja pojawia się podczas operacji chirurgicznej. Tak więc, osobnik, który ma być poddany operacji chirurgicznej może otrzymać preparat zawierający kompozycję według wynalazku w ramach przygotowania do operacji.

Skuteczna ilość kombinacji fosfolipidu i kwasu żółciowego potrzebna do leczenia danego osobnika może być różna. Na ogół, korzystna jest całkowita dawka od około 200 mg do około 800 mg fosfolipidu na kg masy ciała leczonego osobnika, jednak ilość ta może być niższa lub wyższa, zależnie od ciężkości endotoksemii albo stopnia ryzyka w przypadku profilaktyki. Jeśli chodzi o kwasy cholanowe i ich sole, takie jak kwasy żółciowe i ich sole, podaje się dawkę od około 10 mg do około 300 mg/kg masy ciała, bardziej korzystnie od 15 mg do około 275 mg/kg masy ciała.

Pożądane jest podawanie kwasu żółciowego/soli kwasu żółciowego i fosfolipidów w kompozycjach, które zawierają również obojętne lipidy, ale nie jest to konieczne, gdyż emulsje fosolipidów wolne od obojętnego lipidu są również zalecane. Celowość łącznego podawania fosfolipidów wynika z faktu asocjacji obojętnych lipidów i fosfolipidów w cząstki przypominające lipoproteiny ale różniące się od nich brakiem składników białkowych lub peptydowych, które są oczywiście zawsze obecne w lipoproteinach.

Szczególnie pożądanymi kompozycjami leczniczymi są te, w których jako fosfolipid występuje fosfatydylocholina, taka jak fosfatydylocholina żółtka jaja, fosfatydylocholina sojowa albo sfingolipid. Jako kwas żółciowy/sól kwasu żółciowego korzystny jest kwas cholowy i/lub jego sole, takie jak cholan sodowy, dezoksycholan sodowy i chenodezoksycholan sodowy. W odniesieniu do obojętnych lipidów, korzystne jest użycie estru cholesterolu albo trój glicerydu ale można również użyć inne obojętne lipidy, takie jak swalen lub inne oleje węglowodorowe, di- i mono-glicerydy i antyutleniacze, takie jak witamina E.

Formy, w jakich można podawać kompozycje według wynalazku mogą być różne. Szczególnie korzystna jest forma jednorazowego podania dożylnego (bolus) lub inne formy

182 043 dożylne. Jeśli stosuje się formę bolusa a kompozycja zawiera trójgliceryd, wówczas podczas podawania należy zachować ostrożność. Dość dobrze wiadomo, że trójglicerydy podane w zbyt dużej ilości są toksyczne. Jednakże specjalista z łatwością może sporządzić takie kompozycje, przy których ryzyko zatrucia trój glicerydem jest zmniejszone lub wyeliminowane. W zasadzie, jeśli podaje się formę bolusa, kompozycje powinny zawierać nie więcej niż około 80 procent wagowych trójglicerydu albo innego obojętnego lipidu, korzystnie nie więcej niż 70 procent wagowych. Jeśli kompozycje mają być podawane w formie bolusa to najkorzystniej powinny zawierać nie więcej niż około 50 procent wagowych obojętnego lipidu.

Jeśli stosuje się niejednorazowe formy podania, np. inne formy dożylne, wówczas ryzyko zatrucia jest mniejsze. Chociaż podane powyżej zakresy są korzystne przy podaniu dożylnym lub dla innych form podawania, to rozumie się, że nie są one wymagane. Dla kwasów żółciowych i soli kwasów żółciowych korzystne dawki wynoszą od około 25 mg/kg masy ciała do około 500 mg/kg masy ciała a szczególnie korzystne dawki wynoszą od około 50 mg/kg masy ciała do około 100 mg/kg masy ciała. Korzystna dawka fosfolipidów wynosi od około 100 mg/kg masy ciała do około 1000 mg/kg masy ciała. Są to jednak dawki ogólne i będą różne dla danego osobnika i zależne od sposobu podania.

Jak podano wcześniej, preparaty nie zawierające białka ani peptydu wymagają obecności co najmniej jednego fosfolipidu albo kwasu źółciowego/soli kwasu żółciowego. W kompozycjach opartych na fosfolipidach, korzystna jest obecność co najmniej jednego obojętnego lipidu, takiego jak trójgliceryd, digliceryd lub monogliceryd. Kompozycje te mogą zawierać dodatkowe substancje, takie jak sterole (np. cholesterol, β-sitosterol, zestryfikowane lub nieestryfikowane lipidy (np. ester cholesterolu albo cholesterol niezestryfikowany), oleje węglowodorowe takie jak skwalen, antyutleniacze, takie jak witamina E, ale nie są one wymagane. W każdym takim preparacie może się oczywiście znajdować więcej niż jeden fosfolipid i/lub więcej niż jeden obojętny lipid. Jeśli stosuje się kombinacje obojętnego lipidu i fosfolipidu, wówczas obojętny lipid powinien być obecny w ilości od około 3% do około 50% wagowych w stosunku do całkowitej ilości lipidu w tej kompozycji.

W przypadku kwasów żółciowych/soli kwasów żółciowych, można je stosować oddzielnie albo w kombinacji z fosfolipidem, obojętnym lipidem lub obydwoma razem. Jeśli chodzi o te dodatkowe substancje (fosfolipidy i obojętne lipidy), korzystne z nich są te, które zostały opisane powyżej. Ewentualnymi dodatkowymi składnikami są te, które zostały wymienione powyżej.

Przedmiotem wynalazku są również kompozycje użyteczne do leczenia endotoksemii. W jednym z rozwiązań, przedmiotem wynalazku jest kompozycja zawierająca co najmniej jeden z każdego ze składników: kwas źółciowy/sól kwasu żółciowego, fosfolipid i obojętny lipid, która to kompozycja jako całość zawiera łagodzącą endotoksemię ilość składnika aktywnego. Taka kompozycja korzystnie zawiera (w procentach wagowych) od około 5% do około 30% kwasu żółciowego/soli kwasu żółciowego, od około 3% do około 50% obojętnego lipidu i od około 10% do około 95% fosfolipidu. Szczególnie korzystne są kompozycje zawierające od około 10-15% wagowych kwasu źółciowego/soli kwasu żółciowego, od około 5% do około 10% obojętnego lipidu oraz fosfolipid w ilości równoważącej kompozycję.

Należy mieć na uwadze, że podane procenty wagowe odnoszą się do kompozycji złożonych z trzech składników. Jeśli ten trójskładnikowy układ łączy się np. z nośnikiem, adiuwantem, ewentualnymi składnikami takimi jak opisane powyżej, zawartość procentowa w stosunku do całkowitej masy kompozycji spadnie. Należy pamiętać, że takie kompozycje terapeutyczne są zawsze wolne od białka i od peptydów.

Jeśli chodzi o kompozycje, które nie zawierają kwasu żółciowego albo soli kwasu żółciowego, takie wolne od białka i wolne od peptydów kompozycje zawierają korzystnie co najmniej od około 3% wagowych do około 50% wagowych obojętnego lipidu a różnicę stanowi co najmniej jeden fosfolipid. Korzystnie, obojętnym lipidem jest trójgliceryd ale może to być dowolny spośród opisanych powyżej dodatkowych obojętnych lipidów. Jako fosfolipid, korzystnie występuje fosfatydylocholina.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz.

Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Kompozycja farmaceutyczna wolna od białka i wolna od peptydu w postaci do podawania dożylnego do leczenia i zapobiegania endotoksemii, znamienna tym, że zawiera kwas cholanowy bądź sól kwasu cholanowego, fosfolipid i obojętny lipid.
2. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 1, znamienna tym, że jako kwas cholanowy bądź sól kwasu cholanowego zawiera kwas żółciowy bądź sól kwasu żółciowego.
3. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 2, znamienna tym, że sól kwasu żółciowego jest wybrana pośród cholanu sodu, dezoksycholanu sodu i chenodezoksycholanu sodu.
4. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 2, znamienna tym, że jako sól kwasu żółciowego zawiera cholan sodu.
5. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 1, znamienna tym, że jako fosfolipid zawiera fosfatydylocholinę.
6. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 1, znamienna tym, że jako fosfolipid zawiera sfmgolipid.
7. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 1, znamienna tym, że jako obojętny lipid zawiera trójgliceryd.
8. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 1, znamienna tym, że jako obojętny lipid zawiera ester cholesterolu.
9. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 1 albo 7, znamienna tym, że zawiera do 70% wagowych obojętnego lipidu.
10. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 9, znamienna tym, że zawiera do 50% wagowych obojętnego lipidu.
11. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 10, znamienna tym, że zawiera od około 5% do około 10% wagowych obojętnego lipidu.
12. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera fosfolipid i obojętny lipid w stosunku wagowym wynoszącym około 93:7.
13. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że zawiera od około 5 % do około 30 % wagowych kwasu cholanowego albo soli kwasu cholanowego.
14. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 13, znamienna tym, że zawiera od około 10% do około 15% wagowych kwasu cholanowego albo soli kwasu cholanowego.
15. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera kwas cholanowy albo sól kwasu cholanowego, fosfolipid i obojętny lipid w proporcji wagowej wynoszącej odpowiednio 13:81:6.
16. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 15, znamienna tym, że jako fosfolipid zawiera fosfatydylocholinę, jako obojętny lipid zawiera trójgliceryd a jako kwas cholanowy albo sól kwasu cholanowego zawiera cholan sodu.
17. Kompozycja farmaceutyczna wolna od białka i wolna od peptydu w postaci do podawania śródotrzewnowego do leczenia i zapobiegania endotoksemii u ludzi i zwierząt, znamienna tym, że zawiera (a) co najmniej jeden obojętny lipid w ilości od około 3% do około 50% wagowych wszystkich lipidów występujących w tej kompozycji i (b) co najmniej jeden fosfolipid.
18. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 17, znamienna tym, że jako fosfolipid zawiera fosfatydylocholinę.
19. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 17, znamienna tym, że jako fosfolipid zawiera sfmgolipid.

182 043
20. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 17, albo 18, albo 19, znamienna tym, że jako obojętny lipid zawiera trójgliceryd.
21. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 17, albo 18, albo 19, znamienna tym, że jako obojętny lipid zawiera ester cholesterolu.
22. Kompozycja farmaceutyczna według zastrz. 17, albo 18, albo 19, znamienna tym, że dodatkowo zawiera sfingozynę.

♦ * *