Verwendung von Dihydroliponsäure als Ophthalmologicum und zur Unterdrückung von Unverträglichkeitsreaktionen im Grenzbereich von Implantaten mit lebendem Kδrpergewebe
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Dihydroliponsäure (6,8-Dimercapto-octansäure) bei Au¬ generkrankungen und bei Unverträglichkeitsreaktionen des Auges mit Implantaten, wie z.B. Glaskörper- und Linsener¬ satzmaterialien. Ebenfalls verwendet werden kann die Di¬ hydroliponsäure bei Unverträglichkeitsreaktionen des übrigen Körpergewebes mit Endoprothesen und Implantaten.
Dihydroliponsäure, die reduzierte Form der α-Liponsäure, ist unter physiologischen Bedingungen an der Regulation des zellulären Redoxzustandes beteiligt. Oxidationsreak- tionen durch bestimmte hochreaktive Sauerstoffverbindun¬ gen sind als Auslöser verschiedener Krankheitsbilder durch Zeil- und Gewebeschädigungen erkannt worden.
Intra- als auch extrazellulär herrschen in der Regel Gleichgewichte zwischen der Bildung reaktiver Sauerstoff¬ spezies und deren bedarfsorientierter Konzentrationsregu¬ lation durch ein ausgewogenes antioxidatives System. Zu diesem Regulationssystem gehören niedermolekulare Verbin¬ dungen wie z.B. Vitamin A (Retinol), Vitamin C (Ascorbin- säure) , Vitamin E (α-Tokopherol) , Harnsäure und Gluta- thion als auch spezielle Enzyme mit antioxidativer Funk-
tion. Ist dieses System geschwächt oder chronisch überla¬ stet, so sollte es von außen durch zugeführte Antioxidan- tien ergänzt werden, um dadurch einen kontinuierlichen Schutz vor Schädigung zu erreichen.
Es ist bekannt, daß eine Blockierung des Coenzy s α-Li- ponsäure zu einem gestörten oxidativen Stoffwechsel führt.
Die Verwendung der Dihydroliponsäure ist aus DE-A-40 35 456 für die Bekämpfung von Retroviren, insbesondere des HIV-Virus bekannt. Dabei kann auch eine Kombination mit einer anderen antiretroviral wirksamen Substanz einge¬ setzt werden.
Von der Dihydroliponsäure ist eine analgetische, anti- phlogi sti sehe und zytoprotektive Wirkung in DE-A-40 02 706 beschrieben.
Aus dem im universimed Verlag 1993 veröffentlichten Be¬ richt über ein Symposium (Stellenwert von Antioxidantien in der Behandlung des Diabetes mellitus) sind weiterhin die radikalfangende und reduzierende Wirkung der Dihydro¬ liponsäure bekannt. Kahler et al . berichten, daß Dihydro¬ liponsäure eine Quenchwirkung gegenüber Peroxyl- und Su¬ peroxidradikalen in Cytosol und hydrophoben Domänen auf¬ weist. Packer zeigt, daß hinsichtlich der oxidativen Schutzwirkung eine synergistische Wirkung zwischen Vita¬ min E bzw. Vitamin C und Dihydroliponsäure besteht. Von Burkart et al . wird aufgrund von Modellreaktionen die Frage aufgeworfen, ob Dihydroliponsäure zur Unterdrückung entzündlicher Vorgänge bei Typ I-Diabetes eingesetzt wer¬ den sollte. Elstner berichtet, daß die durch Bestrahlung eintretende Fotooxidation von Kristallinen durch Dihydro¬ liponsäure verhindert werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Pharmaka zu schaffen, die zur Behandlung oder Prophylaxe von Augener-
krankungen und zur Unterdrückung und Verhinderung von Un¬ verträglichkeitsreaktionen im Grenzbereich von Implanta¬ ten mit lebendem Körpergewebe geeignet sind.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung von Dihy¬ droliponsäure oder deren physiologisch verträglichen Sal¬ zen zur Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzun¬ gen zur Behandlung von durch Radikale ausgelösten Störun¬ gen im lebenden Kδrpergewebe.
In den Unteransprüchen sind bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verwendung beschrieben.
Bei den Störungen handelt es sich insbesondere um Augener¬ krankungen, beispielsweise Katarakte, Retinopathie oder retrolentale Fibroplasie, und Unverträglichkeitsreaktio¬ nen im Grenzbereich von Implantaten und Endoprothesen mit lebendem Körpergewebe. Besonders bevorzugt sind ophthal- mologische Implantate. Die Behandlung kann auch schon prophylaktisch sein, um insbesondere die Unverträglich¬ keitsreaktionen im Grenzbereich von Implantaten oder En¬ doprothesen mit . lebendem Körpergewebe zu vermeiden oder zu verringern.
Die Dihydroliponsäure ist in der Lage, die bei diesen Krankheitsprozessen durch Auftreten von reaktiven Radika¬ len verursachten pathobiochemi sehen Prozesse günstig zu beeinfl ussen.
Bereits durch die intensive Belichtung der Linse sind durch Strahlung ausgelöste chemische Prozesse denkbar, bei denen reaktive, insbesondere sauerstoffhaltige Radi¬ kale entstehen. Dadurch, daß die Linse außerdem noch Sub¬ stanzen wie Riboflavin (Vitamin B) und N-Formyl kynurenin enthält, die als Lichtsensibilisatoren strahlungsbedingte Reaktionen auslösen, ist die Streßsituation im Auge sehr hoch. Als Folge davon treten Verfärbungen und kovalente Proteinquervernetzungen während der Alterung, verstärkt
aber bei Kataraktogenese (krankhafte Trübung durch grauen Star), in der Linse auf. In gesunden Linsen ist der An¬ teil an Antioxidantien wie Ascorbat und Glutathion und Schutzenzymen wie Glutathionperoxidase deutlich höher als in Kataraktlinsen. Hier findet man auch einen höheren An¬ teil an Wasserstoffperoxid. Weiterhin tritt bei Vorhan¬ densein eines Katarakts eine fortlaufende Oxidation von Zystein und Methionin in der Linse ein.
Ähnliche radikalvermittelte Proteindegradationen wie im Linsengewebe treten auch im Glaskörper des Auges bei ver¬ schiedenen Stoffwechselerkrankungen, wie z.B. dem Diabe¬ tes mellitus, als auch im Alter und auf dem Boden ver¬ schiedener teilweise noch nicht bekannter Ursachen auf. Bei Früh- und Neugeborenen, die aufgrund einer Lungenrei¬ fungsstörung im Inkubator erhöhten Sauerstoffpartialdruk- ken ausgesetzt werden, entwickelt sich so durch oxidati¬ ven Streß die sog. retrolentale Fibroplasie.
All diese Prozesse verändern nicht nur die Proteinstruk¬ tur und damit die Fasertextur des Glaskörpers und damit dessen Lichtdurchlässigkeit, sondern können durch die geänderten Zug- und Druckbedingungen an der umgebenden Retina und ihren Gefäßen weitere pathologische Verände¬ rungen hervorrufen und damit eine Retinopathie induzie¬ ren.
Die erfindungsgemäße Verwendung von Dihydroliponsäure dient zur Therapie
1. seniler Katarakt, Strahlen-, UV-radioaktive bzw. durch Wärmestrahlen induzierter Katarakt,
2. berufsmäßig bedingter Vitaminmangel-induzierter Kata¬ rakt
3. senile oder durch Myopie induzierte Retinopathie,
4. retrolentale Fibroplasie,
Auch beim Einsetzen von Implantaten und Endoprothesen läßt sich das Auftreten von Radikalen nachweisen. Diese entstehen durch Freisetzung bzw. Abrieb kleinster Metall¬ oder Kunststoffspezies (Ionen bzw. Partikel), die in der Lage sind, Fremdkörperreaktionen zu induzieren. All diese Vorgänge können zur Verzögerung bzw. Störung und Verhin¬ derung des Einheilungsprozesses führen. Um das Implantat bzw. die Endoprothese können sich Fremdkδrpergranulome bzw. überschießendes Bindegewebe bilden, die zu mechani¬ schen, optischen, elektrischen bzw. chemischen und son¬ stigen Funktionsbeeinträchtigungen führen, bzw. die ge¬ wünschte Funktion kann hierdurch erst später bzw. nur für eine begrenzte Zeit möglich sein. Bei subdermaler Implan¬ tation können diese Prozesse auch zu kosmetisch störender Narbenbildung mit nachfolgenden Schrumpfungsprozessen und Bewegungseinschränkungen führen.
Bei okulären Implantaten beobachtet man ebenfalls die Freisetzung von Implantatmaterial. Die hierdurch indu¬ zierten entzündlichen Fremdkörperreaktionen können auch hier zur Störung und Verzögerung der Einheilung sowie der Bildung von schlecht (oder überhaupt nicht lichtdurchläs¬ sigem Narbengewebe im Umfeld des Implantats führen und so z.B. dessen Funktion der Visusaufrechterhaltung oder -Verbesserung ganz oder teilweise verhindern.
Die sich intra- und extraoculär abspielenden Fremdkδrper- reaktionen stellen dabei eine einheitliche Reaktion aller Körpergewebe bzw. Organe auf einen Fremdkörperreiz dar. Aus verschiedenen Veröffentlichungen ist bekannt, daß hier lediglich quantitative Unterschiede bestehen.
Die Prüfung die Bioverträglichkeit von Implantaten und Endoprothesen, beispielsweise von ophthalmologischen Im¬ plantaten, erfolgt durch Tierversuche, bei denen die Im¬ plantate in das subcutane Gewebe eingebracht werden oder
durch intraoculare Implantation. Es wurde gefunden, daß durch Verabreichung von Dihydroliponsäure in Form einer pharmazeutischen Zusammensetzung bei Prüfung von Biover¬ träglichkeit die Unverträglichkeitsreaktionen unterdrückt oder deutlich verringert werden können. Wegen der über¬ einstimmenden Störungen bei Implantaten im subcutanen Ge¬ webe, bei intramuskulärer Implantation und bei intraocu- larer Implantation ist die erfindungsgemäße Verwendung zur Behandlung akuter Erkrankungen als auch zur Prophyla¬ xe bei möglichen Unverträglichkeitsreaktionen von Implan¬ taten und Endoprothesen generell geeignet.
Somit ergibt sich als weitere Therapiemöglichkeit Verwen¬ dung bei Glaskörperersatz (Endoprothesen), Vorderkammer- 1 insenersatz, Endoprothesen und Implantaten generell.
Die Wirkung der Dihydroliponsäure wurde nachgewiesen durch Untersuchung der Auswirkung von UV-Bestrahlung auf ein homogenes Extrakt von Rinderaugenlinsen. Bestimmt wurde dabei die Molekulargewichtszusammensetzung und der Anteil an freien SH-Gruppen im Extrakt. Bei fotochemisch ausgelösten, degenerativen Prozessen in Augenlinsen än¬ dert sich die Molekulargewichtszusammensetzung hin zu hö¬ heren Aggregaten, wodurch der Anteil an freien SH-Grup¬ pen, die die Vernetzung bewirken, abnimmt. Bestrahlt wur¬ de mit und ohne Zusatz von Riboflavin und anschließend mit zunehmender Konzentration von Dihydroliponsäure.
Bei der Degranulation wird von aktivierten Leukozyten My- eloperoxidase in das Phagosom ausgeschüttet, wo die My- eloperoxidase mit H 0 und CI zu hypochloriger Säure H0C1 reagiert. Diese ist ein hochaktives Bakterizid und Inaktivator zahlreicher Enzyme.
A. Belichtung von Extrakt aus Rinderaugenlinsen (Linsen- homogenat LH) und Bestimmung der Molekulargewichts¬ zusammensetzung
1. Linsenhomogenat aus Rinderaugen
Rinderaugen von frisch geschlachteten Tieren wurden unmittelbar nach dem Transport (gekühlte, physiologi¬ sche NaCl-Lösung (0-4°C) ; Transportdauer ca. 30 Min.) im Labor aufgearbeitet.
Die Linsen werden aus den Rinderbulbi isoliert und, nach Entfernung von anhaftenden Glas- und Ciliarkör- perresten, in physiologischer NaCl-Lösung zwischenge¬ lagert. Danach bestimmt man das Abtropfgewicht der Linsen (Plastiksieb). Die Linsen werden in einer mit etwas flüssigem Stickstoff vorgekühlten Reibschale (auf Eis) homogenisiert und mit gekühlter, physiologi¬ scher NaCl-Lösung im Verhältnis 1 g Linsen pro 1 ml Kochsalzlösung vermischt. Anschließend zentri fugiert man das Gemisch 30 Min. bei 15000 g und filtriert den wäßrigen Überstand, der den wasserlöslichen Proteinan¬ teil enthält, durch Sterilfilter (0.22 μm) in braune Schraubdeckelgläschen (20 ml). Vor dem Verschließen der Gläschen wird das Linsenhomogenat mit gasförmigem Stickstoff überschichtet, um Oxidationsreaktionen durch Luftsauerstoff so gering wie möglich zu halten. Das so erhaltene Linsenhomogenat wird bis zum Ver¬ brauch bei -20°C gelagert.
2. Bestimmung der Linsenho ogenat-Proteinkonzentration Der Bio-Rad Protein Assay dient zur quantitativen Er¬ fassung von Proteinen in Lösungen. Der Assay ent¬ spricht der von Bradford (1976) beschriebenen Methode, welche auf der Verschiebung des Absorptionsmaximums einer phosphorsauren, methanolischen Lösung von Co- omassie Brilliant Blue G 250 von 465 nm auf 595 nm ba¬ siert, wenn dieser Farbstoff an Protein bzw. Amino- gruppen bindet. Als Standardprotein wird Rinderserum¬ albumin (BSA) verwendet.
Für den Assay werden 5 ml des 1:5 verdünnten Farb¬ stoffreagens mit 0.1 ml Probelδsung versetzt und nach
15 Min. Inkubation bei Raumtemperatur die Extinktion bei 595 nm bestimmt. Als Referenz wird 0.1 ml Lösungs¬ mittel des Proteins als Probelösung im Assay einge¬ setzt. Das Farbreagens unterliegt besonders in ver¬ dünnter Form einer Alterung. Aus diesem Grund wird die Verdünnung des Nachweisreagens immer frisch herge¬ stellt und mit jeder neuen Verdünnung eine neue Eich¬ gerade mit BSA erstellt. Die Eichlösungen enthalten zwischen 0.1 und 0.8 mg/ml BSA. Die photometrisch er¬ haltenen Extinktionswerte werden an Hand der Eichkurve auf mg Protein pro ml Linsenhomogenat umgerechnet. Der Proteingehalt beträgt durchschnittlich 110-130 mg pro ml Linsenhomogenat.
3. Die Riboflavin-katalysierte Photooxidation von
Linsenproteinen Linsenhomogenat wird zusammen mit Riboflavin belichtet und anschließend mittels FPLC (Gelfiltration) unter¬ sucht. Dabei zeigt sich eine Veränderung der Moleku¬ largewichtszusammensetzung des Linsenhomogenates in Abhängigkeit von der Belichtungszeit, wobei zunehmend High-Molecular-Weight-Aggregate entstehen. Diese Mo- dellreaktion simuliert eine mögliche photodynamische Veränderung von Linsenproteinen während der Katarakto¬ genese.
Es wurde nun untersucht, ob Dihydroliponsäure diese photodynamische Schädigung des Linsenhomogenates be¬ einflussen kann. Dihydroliponsäure hemmt konzentra¬ tionsabhängig die gelchromatographisch detektierbare Veränderung des Linsenhomogenats LH durch UV-Bestrah¬ lung. In Abbildung 1 werden die durch FPLC-Filtration erhaltenen fünf Hauptkomponenten des Linsenhomogenats wiedergegeben und die der Retentionszeit entsprechen¬ den zugeordneten Molekulargewichte angegeben. Als Be- zugsgrδße wird die nach 15 Min. Belichtung ohne Ribo¬ flavin erhaltene Peakfläche benutzt (= 100%).
Verwendete Reagenzien:
Linsenhomogenat 5.74 ± 0.13 mg/ml Riboflavin 25 μM Dihydrolipoat 0.05-1.00 M
Das Ansatzvolumen betrug 2.00 ml; Reaktionstemperatur
37°C; Reaktionszeit t = 15 Min.;
Lichtintensität 30 klux (4 Nitrophotlampen ä 500 W)
B. Belichtung von Extrakt aus Rinderaugenlinsen (Linsen¬ homogenat LH) und Bestimmung der Oxidation von freien Thiolgruppen im Linsenhomogenat
1. Nachweis freier Protein-Sulfydrylqruppen
Dieser Test basiert auf einer Methode nach ELLMAN
(1958, 1959) und erfaßt die in Lösung verfügbaren SH-
Gruppen.
Freie SH-Gruppen setzen aus dem farblosen, disulfidi- schen El l an's-Reagenz DTNB (5,5' -Dithio-bis-2-nitro- benzoesäure, gelöst in Methanol) reduktiv das stark gelb gefärbte Chromogen 2-Nitro-5-mercaptobenzoat frei (SEKLAK & LINDSAY, 1968). Dabei korreliert die Extink¬ tion dieses Farbstoffes bei 412 nm linear mit der ein¬ gesetzten SH-Konzentration im Bereich von 10-100 μM SH. Ein typischer Assay setzt sich wie folgt zusammen:
Phosphatpuffer pH 7.4 100 mM (1.00 ml 0.2M)
Testlösung 10-100 μM SH (0.20 ml 0.1-1 mM SH) aqua dest ad 2.00 ml
DTNB 200 μM (0.20 ml 2 mM DTNB in Methanol)
Die Nachweisreaktion wird durch DTNB-Zusatz gestartet
und der entstehende Farbstoff nach 30 Min. bei Raum¬ temperatur photometrisch (E ) bestimmt.
412 im
2. Oxidation von freien Thiolgruppen im Linsen¬ homogenat Linsenproteine weisen eine vergleichsweise hohe Kon¬ zentration an freien SH-Gruppen auf. Werden Linsenpro¬ teine oxidativem Streß ausgesetzt, so kann die SH- Gruppenabnah e als Indiz für das Ausmaß des verursach¬ ten Schadens gelten. Es wird überprüft, ob die Dihy¬ droliponsäure in die Oxidationsprozesse eingreifen kann. Belichtetes Riboflavin dient als oxidatives Sy¬ stem. Die quantitative Erfassung der SH-Gruppen er¬ folgt mit der modifizierten Methode nach Ellman.
Frisches Linsenhomogenat besitzt eine SH-Konzentration von 2.25 ± 0.12 mM, die trotz Lagerung bei -20°C und Öberschichtung mit Stickstoff stetig abnimmt. So sind nach 8 Wochen Lagerung noch 1.93 ± 0.05 mM SH im Lin¬ senhomogenat nachweisbar, was einem Verlust von rund 14% entspricht. Bei Raumtemperatur vollzieht sich die SH-Abnahme wesentlich schneller: nach 24 Stunden sind schon etwa 5-10% oxidiert. Bezieht man die SH-Konzen¬ tration auf den Proteingehalt des Linsenhomogenates, ergeben sich folgende Absolutwerte:
Linsenhomogenat frisch: 19.60 ± 1.05 μmol SH/g Protein
Linsenhomogenat
(8 Wochen bei -20°C): 16.83 ± 0.44 μmol SH/g Protein
Es wurde kontrolliert, inwieweit sich in diesem Test¬ system die SH-Konzentration des photooxidierten Lin¬ senhomogenats verändert, sowie die Auswirkung der Di¬ hydroliponsäure auf diesen Indikator untersucht. Nach 30 Min. Reaktionszeit quantifiziert man den Farb¬ stoff bei 412 nm. Da Riboflavin selbst in diesem Be¬ reich absorbiert, setzt man als Referenz 0.50 ml aus
dem Inkubationsansatz im Ellman-Test ohne DTNB ein. Durch diese Art der Referenz trägt man zudem der Tat¬ sache Rechnung, daß Riboflavin sich selbst im Licht oxidiert, was sich in einer zunehmenden Bleichung der Lösung äußert.
Dihydroliponsäure störte in diesem Ansatz den Nachweis von Linsenho ogenat-SH, da sie nach 15 Min. Belichtung mit Riboflavin vor allem in höheren Konzentrationen noch über 50 μM im Ansatz vorlag, d.h. die E -Wer-
412n« te lagen außerhalb des Meßbereichs und es wurde haupt¬ sächlich Dihydroliponsäure gemessen und nicht Linsen¬ homogenat-SH. Um dennoch den Einfluß auf die SH-Grup¬ pen des Linsehomogenats messen zu können, wurden die Ansätze nach erfolgter Inkubation im Licht durch
TFI
NAP -25 Säulchen gelfi1triert, womit die Dihydroli¬ ponsäure von den Linsenproteinen abgetrennt wurde. Die annähernd Dihydroliponsäure-freie Fraktion wurde nun im Ellman-Nachweis eingesetzt und der Sulfhydrylgehalt
TR bestimmt. Die NAP -25-Säulchen trennen im Bereich von 1 bis 5 dkal , d.h. Proteine mit einem Molekulargewicht von über 5 kdal werden mit dem Elutionsmittel eluiert. Dies hat aber auch zur Folge, daß das Glutathion des Linsenhomogenats sowie kleine SH-haltige Peptide eben¬ falls mit abgetrennt werden. Außerdem werden die Pro¬ ben durch die Gelfiltration verdünnt, was aber durch ein höheres Probenaliquot im Ellman-Ansatz wieder aus¬ geglichen wird. Dihydroliponsäure hemmt die SH-Grup- penoxidation der Linsenproteine konzentrationsab¬ hängig.
Abb. 2 zeigt diese Ergebnisse der Oxydation von SH- Gruppen im Linsenhomogenat durch belichtetes Ribofla¬ vin und den Einfluß von Dihydroliponsäure.
Der durch Gelfiltration resultierende SH-Verlust der Kontrolle beträgt 7.1 ± 0.4 μM (ca. 15%). Vergleicht man die Proteingehalte vor und nach Gelfiltration, so
ergibt sich ein Verlust von 0.52 ± 0.06 mg/ml (ca. 18%). Überprüft man die Elution eines Standardproteins
TM aus den NAP -25-Säulchen, so ergibt sich eine Ausbeu¬ te im 3.5 ml Eluat von 98.5 ± 3.4%. Dies bedeutet aber, daß der Verlust an SH bzw. Protein des gelfil¬ trierten Linsenhomogenats durch abgetrennte niedermo¬ lekulare Komponenten hervorgerufen wird.
Für die erfindungsgemäße Verwendung werden Dihydrolipon¬ säure oder deren physiologisch verträgliche Salze zusam¬ men mit üblichen Hilfsstoffen zu applizierbaren Arznei¬ mitteln formuliert, wobei der Salzbildner auch in Über¬ schuß verwendet werden kann, d.h. in einer höheren Menge als äquimolar.
Zur Salzbildung können übliche Basen oder Kationen ver¬ wendet werden, die in der Salzform physiologisch verträg¬ lich sind. Beispiele hierfür sind: Verträgliche Alkali¬ oder Erdalkalimetalle, Ammoniumhydroxid, basische Amino¬ säuren wie Arginin und Lysin, Amine der Formel NR R R
1 2 3 worin die Reste R , R und R gleich oder verschieden
1 2 3 sind und Wasserstoff, C -C -Alkyl oder C -C Oxyalkyl be-
1 4 , 1 4 deuten wie Mono- und Diethanolamin, l-Amιno-2-propanol , 3-Amino-l-propanol ; AI kylendiamine mit einer Alkylenkette aus 2-6-C-Atomen wie Ethylendiamin oder Hexamethylen- tetramin, gesättigte cyclische Aminoverbindungen mit 4-6 Ringkohlenstoffatomen wie Piperidin, Piperazin, Pyrroli- din, Morpholin; N-Methylgl ucamin, Kreatin, Trometamol .
Die Applikation der Dihydroliponsäure als pharmazeutische Zusammensetzung kann auf die Haut oder Schleimhaut oder in das Körperinnere erfolgen, beispielsweise oral, ente- ral , pulmonal, nasal, lingual, intravenös, intraarte- riell, intrakardial, intramuskulär, intraperitoneal , in- tracutan, subcutan und in den Glaskörper,bzw. die vordere Augenkammer.
Neben der systemischen, oralen bzw. parenteralen (i.V.,
i.m., i.e. und s.c.) Applikation von Dihydroliponsäure kann auch eine topische Applikation von Dihydrol iponsäu- re-Lösungen, -Suspension, -Emulsionen und Gelen corneal und conjunetical erfolgen. Darüber hinaus ist die Appli¬ kation der Substanzen auch möglich mittels Freisetzung über ein im Conjunctivalsack bzw. subconjunetival , der¬ mal, subdermal, intraoeulär, articulär oder im sonstigen Körpergewebe lokalisiertes Arzneimittelreservoir.
Weiterhin kann auch eine Applikation durch Aufbringen der Substanzen in retardierter als auch nicht retardierter Freisetzungsform auf Endoprothesen und Implantaten erfol¬ gen.
Als weitere Antioxydantien können beispielsweise Natrium¬ sulfit, Natriumhydrogensulfit, Natriummetabi sul fit, As- corbinsäure, Ascorbylpal itat, -myristat, -stearat, Gal¬ lussäure, Gal 1 ussäure-alkylester, Butylhydroxyanisol , Nordihydroguajaretsäure, Tocopherole sowie Synergisten (Stoffe, die Schwermetalle durch Komplexbildung binden, beispielsweise Lecithin, Ascorbinsäure, Phosphorsäure, Ethylendiaminotetraessigsäure, Citrate, Tartrate) verwen¬ det werden. Der Zusatz der Synergisten steigert die an- tioxygene Wirkung der Antioxydantien erheblich. Als Kon¬ servierungsmittel können beispielsweise Sorbinsäure, p- Hydroxybenzoesäureester (zum Beispiel Niederalkylester) , Benzoesäure, Natri u benzoat, Trichlorisobutylal kohol , Phenol, Kresol , Benzethoniumchlorid, Chlorhexidin und Formalinderivate mitverwendet werden.
Ebenfalls können Polyphenole als Zusatz verwendet werden. Es eignen sich besonders Rutin, Quercetin und Morin oder deren Mischung.
Darüber hinaus ist in manchen Fällen der Zusatz von Kon¬ servierungsmitteln, Stabilisatoren, Puffersubstanzen, Ge- schmackskorrigentien, Süßmitteln, Farbstoffen, Antioxy¬ dantien und Komplexbildnern und dergleichen sinnvoll. Als
Komplexb ldner können beispielsweise verwendet werden: Chelatbildner wie Ethylendiaminotetraessigsäure, Nitri- lotriessigsäure, Diethylentriaminpentaessigsäure sowie deren Salze.
Als Komplexbildner können auch solche verwendet werden, die Dihydroliponsäure in einem Hohlraum einschließen. Beispiele hierfür sind Harnstoff, Thioharnstoff, Cyclo- dextrine, Amylose.
Vorzugsweise wird die pharmazeutische Zusammensetzung zur Stabilisierung der Wirkstoffmoleküle mit physiologisch verträglichen Basen oder Puffern auf einen pH-Bereich von ca. 6-9 eingestellt. Im allgemeinen wird ein möglichst neutraler bis schwach basischer (bis pH 8) pH-Wert bevor¬ zugt.
Bei den parenteralen Zubereitungsformen handelt es sich insbesondere um sterile bzw. sterilisierte Formulierun¬ gen.
Beispiele für die Träger- und Hilfsstoffe sind Gelatine, natürliche Zucker wie Rohrzucker oder Milchzucker, Leci- thin, . Pektin, Stärke (z.B. Maisstärke oder Amylose), Cy- clodextrine und Cyclodextrinderivate, Dextran, Polyvinyl- pyrrolidon, Polyvinylacetat, Gummi arabicum, Alginsäure, Tylose, Lycopodium, Kieselsäure (z.B. kolloidale), Cellu- lose, Cellulosederivate (z.B. Celluloseether, bei denen die Cellulose-Hydroxygruppen teilweise mit niederen ge¬ sättigten aliphatischen Alkoholen und/oder niederen ge¬ sättigten aliphatischen Oxyalkoholen verethert sind, z.B. Methyloxypropylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropyl- methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulosephthalat) ; Fettsäuren sowie Magnesium-, Calcium- oder Aluminiumsalze von Fettsäuren mit 12-22 C-Atomen, insbesondere der ge¬ sättigten (z.B. Stearate) , Emulgatoren, Öle und Fette, insbesondere pflanzliche (z.B. Erdnußöl, Rizinusöl, Oli¬ venöl, Sesamδl , Baumwol 1 saatöl , Maisöl, Weizenkeimδl ,
Sonnenblumensamenδl , Kabel au-Leberδl , jeweils auch hy¬ driert); Glycerinester und Polyglycerinester aus gesät¬ tigten Fettsäure C H 0 bis C H 0 und deren Gemi-
12 24 2 18 36 2 sehe, wobei die Glycerin-Hydroxygruppen vollständig oder auch nur teilweise verestert sind (z.B. Mono-, Di- und Triglyceride) ; pharmazeutisch verträgliche ein- oder mehrwertige Alkohole und Polyglykole wie Polyethylengly- kole (Molekulargewichtsbereich z.B. 300 bis 1500) sowie Derivate hiervon, Polyethylenoxid, Ester von aliphati¬ schen gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren (2-22 C- Ato e, insbesondere 10-18 C-Atome) mit einwertigen ali¬ phatischen Alkoholen (1-20 C-Atome) oder mehrwertigen Al¬ koholen wie Glykolen, Glycerin, Diethylenglykol , Penta- erythrit, Sorbit, Mannit usw., die gegebenenfalls auch verethert sein können, Ester der Zitronensäure mit primä¬ ren Alkoholen, Essigsäure, Harnstoff, Benzylbenzoat, Di- oxolane, Glyzerinformale, Tetrahydrofurfurylalkohol , Po- lyglykolether mit C -C -Alkoholen, Dimethylacetamid,
1 12
Lactamide, Lactate, Ethylcarbonate, Silicone (insbesonde¬ re mittelviskose Polydimethylsiloxane) , Calciumcarbonat, Natriumcarbonat, Calciumphosphat, Natriumphosphat, Magne- siumearbonat und ähnliche.
Als weitere Hilfsstoffe können auch Stoffe verwendet wer¬ den, die den Zerfall fester Formulierungen bewirken (so¬ genannte Sprengmittel) wie: quervernetztes Polyvinylpyr- rolidon, Natri umearboxymethyl stärke, Natriumcarboxyme- thylcellulose oder mikrokristalline Cellulose. Ebenfalls können bekannte Hüllstoffe verwendet werden, beispiels¬ weise Polymerisate sowie Copolymerisate der Acrylsäure und/oder Methacrylsäure und/oder deren Ester; Copolymeri¬ sate aus Acryl- und MethacrylSäureestern mit einem gerin- gen Gehalt an Ammoniumgruppen (z.B. Eudragit RS) , Copo¬ lymerisate aus Acryl- und Methacrylsäureestern und Trime- thylammoniummethacrylat (z.B. Eudragit RL) ; Polyvinyl- acetat; Fette, Öle, Wachse, Fettalkohole; Hydroxypropyl- methylcellulosephthalat oder -acetatsuccinat; Cellulose- acetatphthalat, Stärke-acetatphthalat sowie Polyvinylace-
tatphthalat; Carboxymethylcell ulose; Methylcel 1 uloseph- thalat, Methylcellulosesuccinat, -phthalatsuccinat sowie Methylcellulose-phthalsäurehalbester; Zein; Ethylcellulo- se sowie Ethylcel 1 ulosesuccinat; Schellack, Gluten; Ethylcarboxyethylcellulose; Ethacrylat-Maleinsäureanhy- drid-Copolymer; Maleinsäureanhydrid-Vinylmethylether-Co- polymer; Styrol-Maleinsäure-Copolymerisate; 2-Ethyl- hexyl -acrylatmaleinsäureanhydrid; Crotonsäure-Vinylace- tat-Copolymer; Glutaminsäure/Glutaminsäureester-Copoly- mer; Carboxymethylethyl-celluloseglycerinmonooctanoat; Celluloseacetatsuccinat; Polyarginin.
Als Plastifizierungsmittel für Hüllstoffe können verwen¬ det werden:
Citronen- und Weinsäureester (Acetyltriethylcitrat, Ace- tyltributyl-, Tributyl-, Triethylcitrat) ; Glycerin und Glycerinester (Glycerindiacetat, -triacetat, acetylierte Monoglyceride, Rizinusöl); Phthalsäureeste (Dibutyl-, Diamyl-, Diethyl-, Di ethyl-, Dipropyl -phthalat) , Di-(2- Methoxy- oder 2-ethoxyethyl ) -phthalat, Ethylphthalylgly- colat, Butylphthalylethylglycolat und Butylglycolat; Al¬ kohole (Propylenglycol , Polyethylenglycol verschiedener Kettenlängen), Adipate (Diethyl-adipat, Di -(2-Methoxy- oder 2-ethoxyethyl )-adipat) ; Benzophenon; Diethyl- und Dibutylsebacat, Dibutyl succinat, Dibutyltartrat; Diethy- lenglycoldipropionat; Ethylenglykoldiacetat, -dibutyrat, -dipropionat; Tributylphosphat, Tributyrin; Polyethylen- glykolsorbitanmonooleat (Polysorbate wie Polysorbat 80); Sorbitanmonooleat.
Zur Herstellung von Lösungen oder Suspensionen können beispielsweise Wasser oder physiologisch verträgliche or¬ ganische Lösemittel verwendet werden, wie z.B. Alkohole (Ethanol, Propanol , Isopropanol , 1,2-Propylenglykol , Po- lyglykole und deren Derivate, Fettalkohole, Partialester des Glycerins), Öle (zum Beispiel Silikonöl, Erdnußöl, Olivenöl, sesamδl , Mandelöl, Sonnbenblumenδl , Sojabohnen-
öl, Ricinusδl, Rinderfußδl ) , Paraffine, Dimethyl sulfoxid, Triglyceride und ähnliche.
Für injizierbare Lösungen oder Suspensionen können z.B. nicht-toxische parenteral verträgliche Verdünnungsmittel oder Lösemittel verwendet werden, wie z.B.: Wasser, 1,3- Butandiol, Ethanol , 1 ,2-Propylenglykol , Polyglykole in Mischung mit Wasser, Glycerol, Ringer's Lösung, isotoni¬ sche Kochsalzlösung oder auch gehärtete Öle einschleßlich synthetischer Mono- oder Diglyceride oder Fettsäuren wie Oleinsäure.
Bei der Herstellung der Zubereitungen können bekannte und übliche Lδsungsvermittler bzw. Emulgatoren verwendet wer¬ den. Als Lδsungsvermittler und Emulgatoren können bei¬ spielsweise verwendet werden: Polyvinylpyrrolidon, Sorbi- tanfettsäureester wie Sorbitantrioleat, Phosphatide, wie Lecithin, Acacia, Traganth, polyoxyethyliertes Sorbitan- monooleat und andere ethoxylierte Fettsäureester des Sor- bitan, polyoxyethylierte Fette, polyoxyethylierte Oleo- triglyceride, linolisierte Oleotriglyceride, Polyethylen- oxid-Kondensationsprodukte von Fettalkoholen, Alkylpheno- len oder Fettsäuren oder auch l-Methyl-l-(2-hydroxy- ethyl Jimidazol idon-(2) . Polyoxyethyliert bedeutet hier¬ bei, daß die betreffenden Stoffe Polyoxyethylenketten enthalten, deren Polymerisationsgrad im allgemeinen zwi¬ schen 2 bis 40 und insbesondere zwischen 10 bis 20 liegt. Solche polyoxyethylierten Stoffe können beispielsweise durch Umsetzung von hydroxylgruppenhaltigen Verbindungen (beispielsweise Mono- oder Diglyceride oder ungesättigte Verbindungen wie z.B. solchen, die Ölsäurereste enthal¬ ten) mit Ethylenoxid erhalten werden (z.B. 40 Mol Ethy- lenoxid pro 1 Mol Glycerid).
Beispiele für Oleotriglyceride sind Olivenöl, Erdnußöl, Rizinusöl, Sesamöl , Bau woll saatöl , Maisöl.
Die Tagesdosen bei der erfindungsgemäßen Verwendung be-
tragen 0,01 bis 800 mg, vorzugsweise 0,1 bis 600 mg und insbesondere 0,2 bis 200 mg Dihydroliponsäure in Form des Racemats.
Die maximale Tagesdosis soll 800 mg nicht überschreiten. Die Tagesdosen können in Form einer einmaligen Verabrei¬ chung der gesamten Menge oder in Form von 1 bis 6, insbe¬ sondere 1 bis 4, Teildosen pro Tag eingesetzt werden. Im allgemeinen ist eine Verabreichung von 1 bis 4mal , insbe¬ sondere 1 bis 3mal täglich bevorzugt. Beispielsweise be¬ trägt die bevorzugte Tagesdosis für die Dihydroliponsäure vorzugsweise 80 mg für die parenterale Applikationsform und 200 mg für die orale Form. Insbesondere beträgt die Tagesdosis für die parenterale Applikationsform 50 mg und 150 mg für die orale Form.
Die Verwendung kann auch als systematisch (oral, parente- ral) verabreichtes Arzneimittel erfolgen.
Die Dihydroliponsäure kann insbesondere auch in Form ei¬ ner Lösung appliziert werden, beispielsweise peroral, to¬ pisch, parenteral (intravenös, intraarti kulär, intramus¬ kulär, subcutan), inhalativ, rektal, transdermal oder va¬ ginal, in den Glaskörper des Auges, intraoculär in die vordere Augenkammer, bzw. in den Conjunktivalsack des Au¬ ges.
Die Arzneimittel, die als Wirkstoff die Dihydroliponsäure enthalten, können z.B. in Form von Tabletten, Kapseln, Pillen oder Dragees, Granulaten, Suppositorien, Pellets, Pflaster, Lösungen oder Emulsionen formuliert werden, wo¬ bei der Wirkstoff mit entsprechenden Hilfs- und Träger¬ stoffen kombiniert wird. Im Falle von Lösungen enthalten diese beispielsweise 0,5 bis 20 Gew.%, vorzugsweise 1 bis 10 Gew.% Dihydroliponsäure.
Die Dosierungseinheit der Arzneimittel mit der Dihydroli¬ ponsäure oder einem therapeutisch verwendbaren Salz der-
selben kann beispielsweise enthalten:
a) bei peroralen Arznei formen:
10 bis 800 mg, vorzugsweise 20 bis 600 mg, insbesonde¬ re 20 bis 200 mg Dihydroliponsäure. Die Dosen können beispielsweise 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4, insbe¬ sondere 1 bis 3mal täglich verabreicht werden. Jedoch soll eine Gesamtdosis von 800 mg pro Tag nicht über¬ schritten werden. Dasselbe gilt auch für die folgenden unter b) bis e) aufgeführten Arzneiformen.
b) bei parenteralen Arzneiformen (z.B. intraokulär oder intravenös, intramuskulär oder intraartikulär) :
0,01 bis 300 mg, vorzugsweise 0,15 bis 200 mg, insbe¬ sondere 1 bis 100 mg Dihydroliponsäure. Die Dosen kön¬ nen beispielsweise 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4, ins¬ besondere 1 bis 3mal täglich verabreicht werden.
c) bei Arzneiformen zur rektalen oder vaginalen Applika¬ tion:
10 bis 500 mg, vorzugsweise 20 bis 400, insbesondere 30 bis 200 mg Dihydroliponsäure. Diese Dosen können beispiel weise 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4, insbe¬ sondere 1 bis 3mal täglich verabreicht werden.
d) bei Arzneiformen zur Applikation auf die Haut und Schleimhäute, Konjunktival sack oder intraokulär (z.B. als Lösungen, Lotionen, Emulsionen, Salben, Pflaster usw.) :
0,01 bis 800 mg Dihydroliponsäure, vorzugsweise 0,1 bis 250 mg, insbesondere 0,2 bis 200 mg Dihydrolipon¬ säure. Die Dosen können beispielsweise 1 bis 6, vor¬ zugsweise 1 bis 4, insbesondere 1 bis 3mal täglich verabreicht werden.
Selbstverständlich können auch galenische Zubereitungen hergestellt werden, welche die oben angegebenen Dosie¬ rungseinheiten 2 bis beispielsweise lOmal enthalten. Ins-
besondere enthalten Kapseln 20 bis 600 mg, Pellets oder Granulate 20 bis 400 mg, Suppositorien 20 bis 300 mg Di¬ hydroliponsäure.
Die oben angegebenen Gewichtsmengen beziehen sich jeweils auf die reine Dihydroliponsäure, d.h. nicht auf die Sal¬ ze. Bei Verwendung von Salzen müssen die jeweils in Frage kommenden Dosismengen entsprechen und dem geänderten Molgewicht entsprechend erhöht werden.
Für die orale Applikation eignen sich etwa:
1) Dihydroliponsäure oder ein pharmazeutisch verwendbares Salz der Dihydroliponsäure, zusammen mit üblichen Träger und-/oder Verdünnungs- bzw. Hilfsstoffen vermischt bzw. homogenisiert und gegebenenfalls die so erhaltene Mi¬ schung in Hohlzellen entsprechender Größe ausgegossen oder in Kapseln entsprechender Größe abgefüllt oder gra¬ nuliert und dann gegebenenfalls unter Zusatz von weiteren üblichen Hilfsstoffen zu Tabletten verpreßt oder in Kap¬ seln abgefüllt, enthaltend in der Dosiereinheit 0,01 bis 800 mg Dihydroliponsäure oder ein pharmazeutische ver¬ wendbares Salz der Dihydroliponsäure. Die Herstellung dieser Formulierung erfolgt bei Temperaturen zwischen 0 und 120°C, vorzugsweise 20 bis 80°C.
2) Dihydroliponsäure oder ein pharmazeutisch verwendbares Salz der Dihydroliponsäure, gegebenenfalls mit einem An¬ tioxydans sowie gegebenenfalls einem oder mehreren der folgenden Stoffe: Stärke, Cyclodextrin, Harnstoff, Cellu- lose, Lactose, For alin-Casein, modifizierte Stärke, Mag- nesiumstearat, Calciumhydrogenphosphat, Kieselsäure ver¬ mischt, die erhaltene Mischung gegebenenfalls mit einer wässrigen Lösung, die als Bestandteil mindestens Gelati¬ ne, Stärke, Polyvinylpyrrolidon, Vinylpyrrolidon-Vinyl- acetat-Copolymerisat und/oder Polyoxyethylensorbitan- monooleat enthält, granuliert, das Granulat gegebenen¬ falls mit einem oder mehreren der oben genannten Hilfs-
Stoffe homogenisiert, und diese Mischung zu Tabletten verpreßt oder in Kapseln abgefüllt, wobei die Tabletten oder Kapseln in der Dosierungseinheit jeweils 0,01 bis 800 mg Wirkstoff Dihydroliponsäure oder ein Salz hiervon enthalten. Die Herstellung dieser Formulierung erfolgt bei Temperaturen zwischen 0 und 120°C, vorzugsweise 20 bis 80°C.
Für die topische Applikation eignen sich etwa:
1) Dihydroliponsäure oder ein pharmazeutisch verwendbares Salz der Dihydroliponsäure, gegebenenfalls mit 0,001 bis 1 Gewichtsteilen (bezogen auf 1 Gewichtsteil Dihydroli¬ ponsäure) Antioxydans sowie gegebenenfalls unter Zusatz eines oder mehrerer Emulgatoren und/oder Komplexbildnern mit mindestens einem der folgenden Stoffe zu einer Mi¬ schung, die 0,5 bis 20 Gewichtsprozent Dihydroliponsäure enthält, homogenisiert und gegebenenfalls emulgiert: Was¬ ser, Glycerin, Paraffin, Vaseline, al iphati scher Alkohol mit 12 bis 25 C-Atomen, aliphatische Monocarbonsäure mit 15 bis 20 C-Atomen, Sorbitanmonopalmitat, Polyoxyethylen- polyol fettsäureester, ein- oder mehrwertiger niedrigmole¬ kularer aliphati scher Alkohol, Fettsäureglycerid, Wachs, Silikon, Polyethylenglykol, Polyethylenoxid. Die Herstel¬ lung dieser Formulierung erfolgt bei Temperaturen zwi¬ schen 20 und 120°C.
Es können selbstverständlich Polyphenole wie Rutin, Quer¬ cetin oder Morin bzw. deren Mischungen oder ein pharma¬ zeutisch verwendbares Salz zugesetzt werden.
2) Dihydroliponsäure oder ein pharmazeutisch verwendbares Salz der Dihydroliponsäure gegebenenfalls mit 0,001 bis 1 Gewichtsteilen (bezogen auf 1 Gewichtsteil Dihydrolipon¬ säure) Antioxydans sowie gegebenenfalls unter Zusatz ei¬ nes Komplexbildners und/oder eines Emulgators in Wasser, physiologisch unbedenklichen Alkoholen, Dimethylsulfoxid, Polyethylenglykol oder Ölen oder Mischungen hiervon auf-
gelöst und gegebenenfalls die so erhaltenen Lösung mit soviel Wasser, Alkohol, Dimethyl sul foxid, Polyethylengly¬ kol oder Öl aufgefüllt, daß die Endlδsung, Endsuspension oder Endemulsion 0,5 - 20 Gewichtsprozent an Wirkstoff Dihydroliponsäure enthält. Die Herstellung dieser Formu¬ lierung erfolgt bei Temperaturen zwischen 30 und 100°C. Es können selbstverständlich Polyphenole wie Rutin, Quer¬ cetin oder Morin bzw. deren Mischungen oder ein pharma¬ zeutisch verwendbares Salz zugesetzt werden.
3) Creme mit 10% Dihydroliponsäure
50 g Polyoxyethylen-40-stearat (Handelsname: Myrj 52), 80 g Cetylstearylalkohol , 200 g weißes Vaselin, 50 g dickflüssiges Paraffin und 5 g Dimethicone werden in einer Homogenisierungsapparatur zusammengeschmolzen. In der Schmelze werden 1,26 g Methyl-4-hydroxybenzoat und 0,533 g Propyl -4-hydroxybenzoat gelöst.
In 511,207 g gereinigtem Wasser werden 1,4 g Methyl-4-hy- droxybenzoat und 0,6 g Propyl -4-hydroxybenzoat bei 70°C gelöst. Die Lösung wird in die oben erhaltene Fettschmel¬ ze einemulgiert. Die Emulsion wird homogenisiert und un¬ ter Rühren auf Raumtemperatur abgekühlt. Dann werden 100 g Dihydroliponsäure in die Creme eingerührt und unter Va¬ kuum die Creme nochmals homogenisiert.
4) Augentropfen mit 0,01 bis 25 mmol Dihydroliponsäure als Racemat
Zur Herstellung von Augentropfen ist es bevorzugt, dem Präparat Konservierungsmittel, Gleitmittel sowie gut be¬ netzende Agentien zuzugeben.
Als Konservierungsmittel eignen sich z.B. Benzalkonium- chloride, die eine antiseptische sowie oberflächenaktive Wirkung besitzen. Im weiteren ist es bevorzugt, den Au¬ gentropfen Glycerin und physiologische Kochsalzlösung
zuzugeben.
Für 100 ml Augentropfen
Dihydroliponsäure 0,01 bis 25 mmol
H NaPO . H 0 0,018 g
HNa PO . 12 H 0 0,190 g
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Glycerin und/oder Dextran 0,100 g steriles Wasser bis auf 100 ml
Stabilisatoren, Konservierungsmittel in ausreichender Menge.
Die topische Anwendung erfolgt tropfenweise direkt ins Auge. Die Häufigkeit der Anwendung variiert von ein- bis fünfmal täglich. Eine andere Möglichkeit der Anwendung besteht darin, die oben angegebene Formulierung über ei¬ nen Träger dem Auge zuzuführen. Als Träger eignen sich Keratinscheiben oder weiche Kontaktlinsen, die nach einer Vorinkubation appliziert werden. Alternativ können den Augentropfen für die direkte oder die Applikation auf ei¬ nem Träger auch Liposomenpräparate zugegeben werden.