DK164443B - Anvendelse af en peroxydiphosphatforbindelse til fremstilling af et laegemiddel til haemning af parathyreoideahormoninduceret knogleresorption - Google Patents

Description

i

DK 164443 B

Den foreliggende opfindelse angår anvendelse af en ikke-tok-sisk, vandopløselig, farmaceutisk acceptabel peroxydiphosphat-forbindelse til fremstilling af et lægemiddel til hæmning af knogleresorption og demineralisering, som forårsages af for 5’ meget udskillelse af parathyreoideahormon (PTH). En sådan knogleresorption og demineralisering resulterer i hypocalcæmi, som fremkalder toksiske virkninger i bløde væv.

Knogleresorptionen eller demineralisering kan forekomme direk-10 te eller indirekte som et resultat af ændringer i calcium og phosphat i legemsvæskerne hos varmblodede dyr.

Normalt udskilles PTH i ønskede fysiologiske doser, som varierer på forskellige tidspunkter, som krævet af legemet. Det 15 medvirker derved til at regulere metaboliske aktiviteter af knogler og nyre, og calciumabsorptionen i tarmene hos varmblodede dyr indbefattet mennesker. Der kan imidlertid være for stor syntese af PTH, såsom når der forekommer primær hyperpa-rathyreosis, som inducerer pathologisk knogleresorption og de-20 mineralisering. Den resulterende hypocalcæmi forårsager toksiske virkninger i bløde væv.

En særligt vigtig tilstand, hvori PTH forårsager accelereret knogledemineralisering er osteoporosis, som sædvanligvis fore-25 kommer hos kvinder efter menopausen (Calcium Tissue Intl.

(1983), bind 35, side 708-711).

En fordel ved den foreliggende opfindelse er tilvejebringelse af terapeutiske midler til hæmning af knogleresorption, der 30 induceres af PTH.

Den foreliggende opfindelse angår den i krav 1 definerede anvendelse. Det fremstillede lægemiddel er virksomt til hæmning af parathyreoideahormoninduceret knogleresorption hos en varm-35 blodet pattedyresvært med for stor udskillelse af parathyreoideahormon. Lægemidlet indeholder som daglig dosis 0,1-6 g/kg legemsvægt af en ikke-toksisk, vandopløselig, farmaceutisk acceptabel peroxydiphosphatforbi ndelse.

DK 164443 B

2

Fra US patentskrift nr. 4.041.149 og GB patentansøgning nr. 2.116.035 kendes midler, der indeholder peroxydiphosphatfor-bindelser, f.eks. tetrakaliumperoxydiphosphat. Ifølge de nævnte skrifter anvendes sådanne midler til kontrollering og hin-5 dring af lugt fra munden henholdsvis til behandling af hudlæsioner .

På baggrund af de nævnte skrifter er det overraskende, at per-oxydiphosphatforbindelser har en hæmmende virkning på parathy-10 reoideahormoninduceret knogleresorption.

Midlet kan anvendes til hæmning af parathyreoideahormoninduce-ret knogleresorption, ved at man til en varmblodet patteydyrs-vært med for stor udskillelse af parathyreoideahormon indgiver 15 en dosismængde på 0,1-6 g/kg legemsvægt, når indgiften foregår oralt, eller 0,1-2 g/kg legemsvægt, når indgiften foregår systemisk, af en ikke-toksisk, vandopløselig, farmaceutisk acceptabel peroxydiphosphatforbindelse for at bevirke kontakt med pårathyreoideahormonet.

20 PTH og dets virkninger er beskrevet i The Role of Calcium in Biological Systems, bind II, Anghileri, CRC Press, Boca Raton, Florida, 1982, kapitel II, side 204-212. PTH er et protein med en enkelt kæde og indeholdende 84 aminosyrer. Det kan karakte-25 riseres som PTH(l-84). PTH syntetiseres i legemet fra et forstadium kaldet ProPTH, som indeholder 90 aminosyrer. ProPTH er selv et mellemmateriale, som syntetiseres fra et protein indeholdende 115 aminosyrer, kaldet Præ-ProPTH. Typisk bliver PTH syntetiseret enzymatisk i varmblodede dyr på en vej fra dets 30 forstadiematerialer, og PTH udskilles derpå i kredsløbet i mængder, som kræves af legemet. PTH beskytter organismer mod alvorlig hypocalcæmi. Når den cirkulerende koncentration af ioniseret calcium således er lav, stimuleres PTH-udski1lelses-hastigheden.

Metaboliske aktiviteter af knogler, nyrer og tarme påvirkes direkte eller indirekte af PTH til forøgelse af calciumresorp- 35 3

DK 164443 B

tion og phosphatudskiHelse. Knogler påvirkes særligt af PTH på en måde, som er tidsafhængig samt dosisafhængig. Høje doser af PTH forøger i begyndelsen knogleresorptionshastigheden, som følges af en forøgelse af knogledannelseshastigheden. Der 5 foregår også en tidligt forekommende forøgelse i nettoudstrøm-ningen af calcium, som er uafhængig af knogleresorption.

Når PTH-udski 11 el sen er for stor og ikke sker i dens normale dosis-tidsforbundne måde som reaktion på metaboliske krav, 10 forekommer der overdreven knogleresorption og demineral i sering, hvilket fører til hypocalcæmi og toksiske virkninger i bløde væv.

Hydrogenperoxid vides at oxidere methioningrupper. En sådan 15 reaktion kunne forventes at reducere PTH-aktivitet. Den reduktion i PTH-akti vitet, som foranlediges af hydrogenperoxid, er imidlertid overraskende meget mindre end den, der foranlediges i overensstemmelse med den foreliggende opfindelse, når der anvendes en peroxydiphosphatforbindelse. Desuden virker pero-20 xydiphosphat sikkert, forligeligt og effektivt i varmblodede dyr, da det nedbrydes enzymatisk af alkaliske og sure phos-phataseenzymer i overensstemmelse med følgende reaktionsskema ; 25 0 0 0

II II II

X4-O-P-O-O-P-O phosphatase^ -0-0-P-0- Η2θ2 + PO4”3 0 0 0 hvori X er en ikke-toksisk, farmaceutisk acceptabel kation 30 eller en organisk estergruppe. Phosphatase til nedbrydning af peroxydiphospatet er til stede i spyt samt i plasma, tarmvæsker og hvide blodlegemer. Den langsomme oxygenfrigivelse viser sig at være særligt effektiv til at hæmme for stor PTH-ud- skillelse og reducerer derved de uønskede og toksiske virknin-35 ger af for stor PTH-udski1lelse.

Peroxydiphosphatforbindelsen (PDP) foreligger i form af en ikke-toksisk, farmaceutisk acceptabel forbindelse. Forbinde!- 4

DK 164443 B

seme omfatter alkalimetal- (f.eks. lithium, natrium og kalium), jordalkalimetal- (f.eks. magnesium, calcium og strontium), zink- og tinsalte samt organiske peroxydiphosphat-C^_i2~ alkyl-, -adenylyl-, -guanylyl-, -cytosylyl- og -thymyly1 estere 5 og også kvaternære ammonium- og lignende salte. Alkalimetalsalte, især kaliumsalte foretrækkes blandt de uorganiske kationer. Tetrakaliumperoxydiphosphatet er et stabilt, lugtfrit, findelt, fritstrømmende, hvidt, ikke-hygroskopisk, krystallinsk, fast stof med en molekylvægt på 346,35 og et indhold af 10 aktivt oxygen på 4,6%.

Tetrakaliumperoxydiphosphat er 47-51% vandopløseligt ved 0-61°C, men uopløseligt i sædvanlige opløsningsmidler, såsom acetonitril, alkoholer, ethere, ketoner, dimethylformamid, di-15 methylsulfoxid og lignende. En 2% vandig opløsning har en pH-værdi på ca. 9,6 og en mættet opløsning deraf en pH-værdi på ca. 10,9. En 10% opløsning i vand ved 25°C viste intet tab af aktivt oxygen efter 4 måneders forløb, og ved 50°C viste en 10% opløsning et tab af aktivt oxygen på 3% i løbet af 6 måne-20 der.

Blandt de organiske forbindelser foretrækkes de forbindelser, som tilvejebringer hydrofobe egenskaber såsom Cj_i2"a1kylradikalet og de forbindelser, som letter den hurtige optagelse af 25 peroxydiphosphatgrupper af cellerne, såsom adenylyl-, guanylyl-, cytosylyl- og thymylylestere.

Peroxydiphosphatforbindelsen kan indgives oralt eller systemisk for at hæmme for stor PTH-udski11 el se i legemet.

30

Farmaceutiske bærere, som er egnede til oral fordøjelse, er belagte eller overtrukne tabletter bestående af materiale, som modstår nedbrydning af mavesyrer ved mavens pH-værdi (ca. 1-3) eftersom peroxydiphosphat ville blive inaktiveret af sådanne 35 mavesyrer. Bærerne, med tabletterede korn af de faste peroxy-diphosphorsyresaltmaterialer deri, opløses af tarmvæsker, som har en højere pH-værdi (5,5-10) og inaktiverer ikke peroxydi-

DK 164443 B

s phosphatet og lader det blive underkastet enzymatisk virkning af phosphatase, som er til stede i mennesker eller andre varmblodede dyr. En ønskelig tabletovertrækningsopløsning består af en fedtsyreester, såsom N-buty1stearat (typisk 40-50, for-5 trinsvis 45 vægtdele), voks såsom carnaubavoks (typisk 15-25, fortrinsvis ca. 20 vægtdele), fedtsyre såsom stearinsyre (typisk 20-30 vægtdele, fortrinsvis 25 vægtdele) og cellulose-ester, såsom cel 1uloseacetatphthalat (typisk 5-15, fortrinsvis ca. 10 vægtdele) og organisk opløsningsmiddel (typisk 400-900 10 dele). Andre ønskelige overtrækningsmaterialer omfatter shellak og copolymerer af maleinsyreanhydrid og ethyleniske forbindelser såsom polyvinylmethylether. Sådanne overtræk adskiller sig fra tabletter, som nedbrydes i mundhulen, og hvori tabletmaterialet typisk indeholder 80-90 vægtdele mannitol og 15 30-40 vægtdele magens iumstearat.

Tabletterede korn af peroxydiphosphatsa1tet dannes ved at blande 30-50 vægtdele af peroxydiphosphatsaltet med 45-60 vægtdele af en fast polyhydroxysukker såsom mannitol og befug-20 te med 20-35 vægtdele af en polyhydroxysukkerforbindelsesop-løsning, såsom sorbitol, sigte for at sortere, blande med 20-35 vægtdele af et bindemiddel, såsom magnesiumstearat og sammenpresse kornene til tabletter med en tabletkomprimeringsmaskine. De tabletterede korn overtrækkes ved at sprøjte et 25 skum af en opløsning af overtrækningsmaterialet derpå og tørre for at fjerne opløsningsmidlet. Sådanne tabletter adskiller sig fra dental tabletter, som typisk er sammenpressede korn uden en speciel beskyttende belægning eller overtræk.

30 En effektiv indgiftsdosis af peroxydiphosphat ved en foreskrevet kur er, når indgiften foregår ved oral indtagelse, 0,1-6 g/kg legemsvægt dagligt, og når indgiften er systemisk, såsom ved intramuskulær, intraperi toneal eller intravenøs injektion, er dosen 0,1-2 g/kg legemsvægt dagligt.

Fysiologisk acceptable pyrogenfrie opløsningsmidler er hensigtsmæssige bærere til anvendelse i den inden for fagområdet 35 6

DK 164443 B

anerkendte måde til systemisk indgift. Saltopløsning, som er pufret med phosphat til en fysiologisk pH-værdi på 7 til 7,4, er den foretrukne bærer til systemisk indgift. Sådanne opløsningsmidler adskiller sig fra vand-befugtningsmiddelbærere, 5 som typisk anvendes i tandplejemidler. En sådan opløsning fremstilles typisk ved sterilisation af deioniseret, destilleret vand, efterprøvning for at sikre ikke-pyrogenicitet under anvendelse af Limulus-amebocytlysattesten (LAL), der er beskrevet af Tsuji et al i "Pharmaceutical Manufacturing", okto-10 ber, 1984, side 35-41, og derpå tilsætning dertil af en phos- phatpuffer (pH-værdi f.eks. 8,5-10), som er fremstillet i py-rogenfrit, sterilt vand og 1-100 mg peroxydiphosphatforbindel-sesderivat og natriumchlorid til en koncentration på 0,5-1,5 vægt%. Opløsningen kan pakkes i hætteflasker til brug efter 15 gensterilisation ved passage gennem et mikroporefi 1 ter. Som alternativer kan der anvendes andre opløsninger, såsom Ringer's opløsning, der indeholder 0,86 vægt% natriumchlorid, 0,03 vægt% kaliumchlorid og 0,033 vægt% calciumchlorid.

20 Det følgende eksempel illustrerer peroxydiphosphatforbindel- sens (PDP) evne til at hæmme frigivelse af calcium fra knogler på grund af PTH-udskiHelse.

' Eksempel 25 PDP's virkninger på PTH-induceret knogleresorption i knoqle-kultursvstem.

Det forsøg, i hvilket PTH, der er isoleret fra bovin biskjold-30 bruskkirtel (fås fra Boehringer Mannheim), inducerer knogleresorptionen i et knoglekultursystem, anvendes til at vurdere, hvorvidt PDP deaktiverer PTH's knogleresorptive aktivitet. Fø-tal rotteknoglekultur som beskrevet af Raisz, J. Clin. Invest. 44:103-116, 1965, fremstilles ved at injicere rotter med 35 45caCl2 P«1 den 18. dag af svangerskabet. Rotterne aflives derpå på den 19. dag, og spoleben og albueben fra embryoerne, med deres bruskender, fjernes og placeres til dyrkning i BGJ-medi- 7

DK 164443 B

um (et til dyrkning af lange knogler fra rottefostre formuleret medium; Gibco, Buffalo, NY) ved 37°C med 5¾ CO2. Mediet suppleres med 5¾ opvarmet (57°C i 3 timer) føtalt kalveserum. Knogler placeres med 4 i en brønd i 24 brøndskåle (Nunc, Gib-5 co) indeholdende 0,5 ml medium pr. brønd. Frigivelsen af 45Ca i dyrkningsmedierne fra knogle, som er inkuberet i nærværelse af et testmiddel, sammenlignes med frigivelsen fra knogler, som er inkuberet i kontrol med i er, og resultaterne af knogleresorption udtrykkes som et forhold.

10 PTH fortyndes med steril, bovin serumalbuminopløsning. PTH behandles med forskellige koncentrationer af PDP-tetrakaliumsalt ved 37°C. Overskydende PDP fjernes med dialysemembran (maksi- mal molekylvægt 3500). Dette tillader ikke-reaktivt PDP at 15 diffundere ud, medens PTH med en molekylvægt på større end 3500 bibeholdes inde i sækken. Tabellen nedenfor opsummerer dataene.

Behand- Antal %45Ca-genvinding Test/Kontrol Signi- 00 1 i na rotter istandardafviqelse _ fikans

Kontrol (bovint serum- 6 10,63 ± 0,7 albumin) 1 mg/ml PTH 6 22,03 ± 3,89 2,07 ± 0,37 1 mg/ml PHT + 6 0,03 ± 2,09 0,41 ± 0,09 95%

25 1000 mg/ml PDP

1 mg/ml PTH + 6 13,68 ± 0,98 0,62 ± 0,04 95% 150 mg/ml H2O2

Dataene i tabellen viser, at PTH inducerer knogleresorption i 30 sammenligning med kontro1 bæreren (bovint serumalbumin) (sammenlign 1 med 2). PTH, som er behandlet med PDP, reducerer signifikant knogleresorption (sammenlign 2 med 3). Desuden er hydrogenperoxid i en mængde, som tilvejebringer en ækvivalent mængde oxygen til PDP, mindre effektiv end PDP til at reduce-35 re knogleresorption, forårsaget af PTH (sammenlign 3 med 4).

De foregående resultater er repræsentative for virkningen af PDP-tetrakaliumsalt og andre ikke-toksiske, vandopløselige.

Claims (8)

1. Anvendelse af en ikke-toksisk, vandopløselig, farmaceutisk acceptabel peroxydiphosphatforbindelse til fremstilling af et lægemiddel til hæmning af parathyreoideahormoninduceret knogleresorption . 15

2. Anvendelse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at peroxydiphosphatforbindelsen er til stede i lægemidlet i en mængde på 0,1-7% i en farmaceutisk bærer.

3. Anvendelse ifølge krav 2, kendetegnet ved, at peroxydiphosphatforbindelsen er til stede i tabletterede korn med en belægning derpå, som ikke nedbrydes under passage gennem maven hos det varmblodede dyr, og hvilken belægning opløses af tarmvæsker med en pH-værdi på 5-10. 25

4. Anvendelse ifølge krav 2, kendetegnet ved, at peroxydiphosphatforbindelsen er indeholdt i en opløsning af ikke-pyrogenfrit, destilleret vand og natriumchlorid, pufret med phosphat. 30

5. Anvendelse iølge krav 1, kendetegnet ved, at peroxydiphosphatforbindelsen er til stede i lægemidlet som et salt af alkalimetal, zink, tin eller kvaternært ammonium eller Ci_i2-alkyl, adenylyl-, guanylyl-, cytosylyl- eller thymylyl- 35 ester.

6. Anvendelse ifølge krav 5, kendetegnet ved, at peroxydiphosphatforbindelsen er til stede som kaliumsalt. DK 164443 B

7. Anvendelse ifølge krav 5, kendetegnet ved, at peroxydiphosphatforbindelsen er til stede som Ci_i2"ester·

8. Anvendelse ifølge krav 5, kendetegnet ved, at 5 peroxydiphosphatforbindelsen er til stede som adenylyl-, gua- nylyl-, cytosylyl- eller thymylylester. 10 15 20 25 30 35