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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Vernarbung von Wunden.
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Sie
betrifft insbesondere die Verwendung von Biguanid-Derivaten oder
derer pharmazeutisch annehmbaren Salze, vorteilhafterweise Metformin,
zur Herstellung eines Medikaments, das eine vernarbungsfördernde
Wirkung hat.
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Die
Vernarbung von Wunden oder ähnlichen
Verletzungen verschiedener Gewebetypen hängt allgemein von der Proliferation
neuer Epithel-, Endothel- und Bindegewebe ab. Sie bringt somit eine
Reihe koordinierter zellulärer
und molekularer Ereignisse zum Einsatz. Sie kann durch metabolische
Störungen,
die mit bestimmten Langzeiterkrankungen, wie Venenschwäche, Arteriitis,
Diabetes, einhergehen, und sogar durch bestimmte Therapien verzögert oder
verändert
werden.
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Der
pharmazeutische Markt bietet derzeit zahlreiche topische Präparate,
die zur Vernarbung von Wunden empfohlen werden. Im Grunde resultiert
ihre Wirkung aus der Komplementarität der verschiedenen Mittel, aus
denen sie bestehen und die ihnen bis zu einem gewissen Grad ihre
vernarbungsfördernde
Eigenschaft verleihen. Sie schützen
die Wunden durch einen antiseptischen Verband vor dem umgebenden
Milieu. Sie stimulieren die Entwicklung der Vaskularisation und
regulieren die Epidermisierung. Diese topischen Formen bestehen
hauptsächlich
aus einer lipidischen Mischung (Lanolin, Vaselin, Glycerin...),
der Säuren
(Salicyl-, Benzoe-, Apfelsäure),
Mineralien (Zinkoxid, Titandioxid) oder Halogenide (Stärkeiodid)
zugesetzt sind.
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Manche
enthalten auch Kollagen, Fibrinogen, enzymatisches Serumproteolysat
(Zufuhr von Aminosäuren)
oder auch Vitamine (Vitamin A) oder Hormone (4-Chlortestosteronacetat).
Es existiert auch eine Salbe (Madecasol® tulgras
der Laboratoires SYNTEX), deren narbenbildende Wirkung durch den
Zusatz einer Mischung von drei aus den Wurzeln der Pflanze Centella
asiatica (TCEA) extrahierten Triterpenen erbracht wird. Diese Verbindungen üben ihre
Eigenschaft aus, indem sie die Kollagen- und Glycosaminoglycan-Biosynthese stimulieren.
Jedoch können
diese Extrakte bei den Patienten auch Kontaktallergien auslösen.
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Es
ist bekannt, dass eine der Komplikationen von Diabetes im Auftreten
von Hautkrankheiten wie Geschwüren
(siehe nekrotisierende ulzeröse
Angiodermatiden) oder perforierenden Dermatosen liegt, welche die in
der Behandlung von Diabetes verwendeten klassischen Medikamente
weder zu kontrollieren noch zu heilen vermögen.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen auf Basis von Biguaniden sind ebenfalls bereits
bekannt. Aber sie werden nur bei der Behandlung bestimmter Formen
von Diabetes und insbesondere des insulinunabhängigen Diabetes Typ II als
antihyperglykämische
Mittel verwendet, welche die Rückkehr
zum glykämischen Gleichgewicht
fördern.
Metformin ist das bei dieser Behandlungsart meistverwendete Biguanid-Derivat.
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Die
tägliche
Dosierung liegt je nach dem Blutzuckerspiegel des Diabetikers zwischen
500 mg und 3 g. Metformin hat eine hohe therapeutische Breite beim
Menschen und gilt als gut vetragenes Medikament.
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Die
antihyperglykämische
Wirkung von Metformin wäre
einerseits auf eine Erhöhung
der Aktivität
des endogenen Insulins und andererseits auf die Wirkung des Metformins über insulinunabhängige Mechanismen zurückzuführen. Im
Grunde äußert sich
die Wirkung von Metformin in der Verminderung der intestinalen Glucoseabsorption,
der Erhöhung
der Aufnahme der Blutglucose in die Zellen und der Verminderung
der Glucoseproduktion durch die Leber (Einstellung der Gluconeogenese)
sowie der zur Normalisierung der Glykämie nötigen Menge Insulin. Diese
Wirkungen resultieren zum Teil aus der Fähigkeit des Metformins, die
Wirkung des vorhandenen Insulins durch eine Erhöhung der Aktivität des Enzyms
Insulinrezeptor-Tyrosinkinase, wodurch die "Postrezeptor"-Signalkaskade ausgelöst wird,
zu verstärken.
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Die
Patentanmeldung
FR 2 213 778 beschreibt
neue Zusammensetzungen, die zur Behandlung proliferativer Hauterkrankungen
bestimmt sind und ein Biguanid-Derivat, Phenformin, enthalten können. Proliferative
Hauterkrankungen sind gut- und bösartige
Hauterkrankungen, die durch eine chronische übermäßige Proliferation der Zellen
der Epidermis, der Dermis oder deren Einschlüsse gekennzeichnet sind. Die
in dieser Patentanmeldung beschriebenen Zusammensetzungen reduzieren
diese übermäßige Proliferation
und haben somit keine vernarbungsfördernde, das heisst das Gewebewachstum
beschleunigende Wirkung.
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Das
US-Patent A 4 163 800 beschreibt eine topische Zusammensetzung zur
Behandlung von Hautläsionen,
wie Verbrennungen und Hautgeschwüren,
die eine Mischung aus peroxidierten Verbindungen und Guanidin- oder
Biguanid-Derivaten enthält.
Nun wird in diesem Dokument Benzoylperoxid als keratolytischer und antibakterieller
Wirkstoff eingesetzt. Somit ist es das Benzoylperoxid, welches die
Hautläsionen
durch seine keratolytische Wirkung heilt.
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Die
Patentanmeldung WO 01/21159, die im Sinn des Artikels 54(3) EPÜ zitiert
wird, beschreibt Zusammensetzungen, welche die gleichzeitige oder
zeitlich versetzte Verabreichung von Nateglinid oder Repaglinid und
(unter anderem) Metformin zur Behandlung von Erkrankungen, die mit
Diabetes verbunden sind, umfassen. Es handelt sich jedoch im Grunde
genommen um eine gleichzeitige Verabreichung, da die beiden Wirkstoffe
eine synergistische Wirkung haben und das Vorliegen von Nateglinid
oder Repaglinid erforderlich ist, um die angegebene Wirkung zu erzielen.
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Nun
haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung überraschend nachgewiesen, dass
Biguanid-Derivate
und insbesondere Metformin auch starke vernarbungsfördernde
Eigenschaften besitzen, das heißt
eine stimulierende Wirkung auf ein komplexes physiologisches Phänomen, das
unter anderem durch ein vermehrtes Zellwachstum im Bereich der Wunde
ausgezeichnet ist. Diese vorübergehende
Proliferation tritt als Antwort auf den Verlust der Unversehrtheit
der Haut auf und sorgt für
die Reparatur von tiefem Gewebe und die Wiederherstellung der Epidermis
im Bereich der Wunden.
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Die
topische Anwendung dieser Verbindung in Form einer Salbe führt so zu
einer schnellen und langanhaltenden Heilung von Geschwüren am Bein
bei Diabetikern, und die Wiederholung der topischen Anwendung des
Wirkstoffs verstärkt
diese Wirkung. Darüber
hinaus beschleunigt Metformin auch die Vernarbung atoner Wunden
bei Nicht-Diabetikern.
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In
Anbetracht der angetroffenen Schwierigkeiten, die Qualität der natürlichen
vernarbungsfördernden Mittel
in den Griff zu bekommen, und der Anzahl der für die Isolierung dieser Verbindungen
erforderlichen mühseligen
Schritte erscheinen die Biguanid-Derivate, deren Synthese einfach,
schnell und eine Totalsynthese ist, als sehr interessante Wirkstoffe.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft somit die Verwendung von Biguanid-Derivaten
der folgenden allgemeinen Formel I:
in der:
die Gruppen
R1 und R2 unabhängig
voneinander ein Wasserstoffatom, eine (C
1-C
7)-Alkylgruppe, eine Cycloalkylgruppe, einen
Heterocyclus, eine (C
2-C
7)-Alkenylgruppe,
eine Arylgruppe, eine Aralkylgruppe, eine Aryloxyalkylgruppe oder
eine Heteroarylgruppe darstellen
oder R1 und R2 zusammengenommen
ein (C
2-C
7)-Alkylen
darstellen, das ein oder mehrere Heteroatome enthalten kann,
und
die Gruppe R3 ein primäres
oder tertiäres
Amin darstellt, oder ihrer pharmazeutisch annehmbaren Salze als
einziger aktiver, vernarbungsfördernder
Wirkstoff zur Herstellung eines Medikaments, das zur Vernarbung bestimmt
ist, wobei das Medikament in einer pharmazeutischen Form zur topischen
Verwendung vorliegt. Vorteilhafterweise ist dieses Medikament zum
Auftragen auf die Haut bestimmt.
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Unter
dem Ausdruck "(C1-C7)-Alkylgruppe" versteht man im
Sinn der vorliegenden Erfindung jede lineare oder verzweigte, substituierte
oder unsubstituierte (C1-C7)-Alkylgruppe,
wie zum Beispiel die Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl- oder Butylgruppe
sowie deren Isomere.
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Unter
dem Ausdruck "Cycloalkylgruppe" versteht man im
Sinn der vorliegenden Erfindung jede Cycloalkylgruppe, die 3 bis
7 Kohlenstoffatome enthält,
wie zum Beispiel die Cyclohexanylgruppe.
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Unter
dem Ausdruck "Heterocyclus" versteht man im
Sinn der vorliegenden Erfindung jeden Ring, der 3 bis 7 Atome umfasst,
wobei eines oder mehrere davon ein Stickstoff-, Sauerstoff- oder
Schwefelatom, die übrigen
Kohlenstoffatome sind.
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Unter
dem Ausdruck "(C2-C7)-Alkenylgruppe" versteht man im
Sinn der vorliegenden Erfindung jede lineare oder verzweigte, substituierte
oder unsubstituierte (C2-C7)-Alkenylgruppe,
wie die Vinyl- oder Allylgruppe.
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Unter
dem Ausdruck "Arylgruppe " versteht man im
Sinn der vorliegenden Erfindung die Phenylgruppe, die einen oder
mehrere Substituenten, ausgewählt
aus einer (C1-C7)-Alkylgruppe
nach obiger Definition, einer (C2-C7)-Alkenylgruppe nach obiger Definition oder
einem Halogen, umfassen kann.
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Unter
dem Ausdruck "Aralkylgruppe" versteht man im
Sinn der vorliegenden Erfindung jede Arylgruppe nach obiger Definition,
die über
ein Alkyl nach obiger Definition gebunden ist.
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Vorteilhafterweise
ist für
den Fall, dass die Alkylgruppe CH2 darstellt,
die Arylgruppe eine Phenylgruppe, ist diese Phenylgruppe auf die
oben beschriebene Weise substituiert, und für den Fall, dass die Alkylgruppe nicht
CH2 darstellt, ist die Arylgruppe wie oben
definiert.
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Unter
dem Ausdruck "Aryloxyalkylgruppe" versteht man im
Sinn der vorliegenden Erfindung jede Arylgruppe nach obiger Definition,
die über
eine Oxyalkylgruppe gebunden ist, deren Alkylrest der obigen Definition
entspricht.
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Unter
dem Ausdruck "Heteroarylgruppe" versteht man im
Sinn der vorliegenden Erfindung jede Furyl-, Isoxazyl-, Pyridyl-,
Pyrimidylgruppe, die einen oder mehrere Substituenten tragen kann,
wie zum Beispiel eine (C1-C7)-Alkylgruppe
nach obiger Definition, eine (C2-C7)-Alkenylgruppe nach obiger Definition oder
ein Halogen.
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Unter
dem Ausdruck "(C2-C7)-Alkylengruppe" versteht man im
Sinn der vorliegenden Erfindung jede (C2-C7)-Alkylengruppe, wie zum Beispiel die Ethylen-,
Trimethylen-, Tetramethylen- oder Pentamethylengruppe.
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Unter
dem Ausdruck "pharmazeutisch
annehmbares Salz" versteht
man im Sinn der vorliegenden Erfindung jedes Salz, das aus einer
beliebigen pharmazeutisch annehmbaren nicht-toxischen Säure, einschliesslich
organischer und anorganischer Säuren,
hergestellt wird. Solche Säuren
umfassen Essigsäure, Benzolsulfonsäure, Benzoesäure, Zitronensäure, Ethansulfonsäure, Fumarsäure, Gluconsäure, Glutaminsäure, Bromwasserstoffsäure, Chlorwasserstoffsäure, Milchsäure, Maleinsäure, Apfelsäure, Mandelsäure, Methansulfonsäure, Schleimsäure, Salpetersäure, Palmitinsäure, Pantothensäure, Phosphorsäure, Bernsteinsäure, Weinsäure und
Paratoluolsulfonsäure.
Vorteilhafterweise wird Chlorwasserstoffsäure verwendet.
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Unter
dem Ausdruck "pharmazeutische
Form zur toxischen Verwendung" versteht
man im Sinn der vorliegenden Erfindung jede pharmazeutische Form,
die zum Auftragen auf die Wundfläche,
insbesondere auf die Haut oder auf die äußeren oder inneren Schleimhäute, bestimmt
ist und die lokal wirkt. Insbesondere kann das Medikament in einer
Form vom Typ Öl,
Creme, Schaum, Liniment, Lotion, Salbe, Flüssigkeit, Gel, Milch, Puder
oder Spray vorliegen. Die Formen können mit einem einphasigen
Träger
vorliegen, bestehend aus einem neutralen Hydroxypropylcellulosegel
oder einem mit Natriumcarboxymethylcellulose beladenen Gel. Es können auch
Cremes, Formen mit einem zweiphasigen Träger hergestellt werden, welche
eine hydrophile Phase umfassen, die in einer lipophilen Phase verteilt
ist. Vorteilhafterweise liegt das Medikament in Form eines Gels
oder einer Salbe vor. Vorteilhafterweise kann das Medikament in
Form eines aktiven Verbands vorliegen, wobei dieser Verband durch
eine Auflage gebildet wird, die mit dem oder den Biguanid-Derivaten
imprägniert
ist oder auf welche auf diese aufgetragen sind, vorteilhafterweise
in Form eines Gels oder einer Salbe. Insbesondere wird der aktive
Verband durch die Assoziation eines hydrokolloiden Verbands und
eines oder mehrerer Biguanid-Derivate gebildet.
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In
einer speziellen Ausführungsform
der Erfindung stellen die Gruppen R1 und R2 unabhängig voneinander
ein Wasserstoffatom, eine (C1-C7)-Alkylgruppe,
eine Cycloalkylgruppe, einen Heterocyclus, eine (C2-C7)-Alkenylgruppe, eine Aryloxyalkylgruppe
oder eine Heteroarylgruppe dar.
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In
einer anderen speziellen Ausführungsform
der Erfindung stellt die Gruppe R3 ein sekundäres Amin der folgenden Formel
dar:
Vorteilhafterweise ist das
verwendete Biguanid-Derivat Meftormin, noch vorteilhafter in Form
eines Hydrochlorids.
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In
einem speziellen Beispiel enthält
das Medikament 0,02 bis 2 Gew.-% des Biguanid-Derivats der allgemeinen
Formel 1 oder seines pharmazeutisch annehmbaren Salzes und einen
geeigneten Träger.
Diese Träger
können
aus Verbindungen ausgewählt
werden, die eine gute Kompatibilität mit diesen Wirkstoffen aufweisen.
Es handelt sich zum Beispiel um wasserlösliche Polymere vom Typ eines
natürlichen
Polymers, wie Polysaccharide (Xanthangummi, Johannisbrotkernmehl,
Peptin...) oder Polypeptide, Cellulosederivate vom Typ Methylcellulose,
Hydroxypropylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, oder auch
synthetische Polymere, Poloxamere, Carbomere, PVA oder PVP.
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Schließlich ist
es jedem Fachmann zugänglich,
diesen Medikamenten diverse Hilfsstoffe hinzuzufügen, zum Beispiel Cosolventien
wie Ethanol, Glycerol, Benzylalkohol, Feuchthaltemittel (Glycerol),
diffusionsfördernde
Mittel (Transcutol, Harnstoff) oder auch antibakterielle Konservierungsmittel
(0,15%-iges Methyl-p-hydroxybenzoat).
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In
einer besonderen Ausführungsform
der Erfindung sind die Biguanid-Derivate oder ihre pharmazeutisch
annehmbaren Salze mit mindestens einem anderen Wirkstoff kombiniert.
Dieser kann zum Beispiel vom Typ eines antibiotischen, fungiziden
oder antiviralen Wirkstoffs sein, der die Beschleunigung der Vernarbung der
beschädigten
und infizierten Gewebe gleichzeitig oder in Koordination mit der
Behandlung der darunterliegenden Infektion erlaubt.
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Die
Biguanid-Derivate der allgemeinen Formel I und ihre pharmazeutisch
annehmbaren Salze, insbesondere Metformin, vorteilhafterweise in
Form von Hydrochlorid, können
somit die Vernarbung von Wunden oder Verletzungen jeder Art verbessern.
Diese Wunden oder Verletzungen können
von der Art chirurgischer Einschnitte, thermischer, chemischer oder
strahlenbedingter Verbrennungen, Abschürfungen, Risswunden, Amputationen,
ischämischer
Geschwüre
oder Dekubitusgeschwüre,
Läsionen
oder Geschwüren
des Mundes oder Hornhautläsionen
sein, insbesondere jene, die durch einen an geschwächten, älteren,
mit Radio- oder Chemotherapie behandelten oder diabetischen Personen
vorgenommenen chirurgischen Eingriff verursacht wurden. Dasselbe
gilt für
alle Dermatosen, die bei Kranken beobachtet werden, deren Hautdurchblutung
eingeschränkt
ist (erythematöse
Läsionen,
Vasculitis), und für
alle bei Diabetikern beobachteten Wunden. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen
und Medikamente gemäß der Erfindung
scheinen auch bie der Therapie von Gewebenekrosen, beispielsweise
post-thrombotischen, hilfreich zu sein.
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Die
nachstehenden Beispiele von Zusammensetzungen gemäß der Erfindung
werden zur Veranschaulichung aufgeführt.
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BEISPIELE
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Es
wurden mehrere pharmazeutische Formen ohne Konservierungsmittel
hergestellt. Die Prozentanteile sind in Gewichtsprozent angegeben.
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Formulierungs-Beispiel
1:
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- Metformin: 1 Gew.-%, bezogen auf das Gelgewicht.
- Neutrales 2,9 %-iges Hydroxypropylcellulosegel (Klucel 99-MF-EP,
Aqualon): Ergänzung
auf 100%.
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Formulierungs-Beispiel
2:
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- Meftormin: 1 Gew.-%, bezogen auf das Gelgewicht.
- Mit 4,5% Natriumcarboxymethylcellulose beladenes Gel (Aqualon):
Ergänzung
auf 100%.
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Formulierungs-Beispiel
3:
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- Metformin: 1 Gew.-%, bezogen auf die lipophile Phase.
- 33 %-ige (H/L: hydrophile Phase verteilt in einer lipophilen
Phase) Hydrocerinemulsion (Fettträger von Roc®, der
Vaselin, Paraffinöl,
Triglyceride, Polyoxyethylenether und Cerisin enthält): Ergänzung auf
100%.
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Die
Herstellung dieser Emulsion erfolgt bei 73°C, indem das Wasser, in welchem
das Metformin gelöst wurde,
in die Fettphase gegossen und bis zum Erkalten gerührt wird.
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Weitere
Ziele und Vorteile der Erfindung gehen für den Fachmann aus der nachstehenden
ausführlichen
Beschreibung und durch Bezugnahme auf die nachfolgenden veranschaulichenden
Zeichnungen hervor.
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1 stellt
die Wirkung einer Salbe gemäß dem Formulierungs-Beispiel
3, welche 1 Gew.-% Metformin, bezogen auf die lipophile Phase, enthält, auf
die Vernarbung der Haut dar.
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2 stellt
die "Dosis-Antwort"-Studie einer Salbe
gemäß dem Formulierungs-Beispiel
3, welche unterschiedliche Konzentrationen an Metformin enthält, auf
die Vernarbung der Haut dar.
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3 stellt
die relative Fläche,
die von den Kollagenbündeln
im Granulationsgewebe an T4 eingenommen wird, gemäß dem Prozentsatz
an Metformin dar, der in der Salbe gemäß dem Formulierungs-Beispiel
3 vorliegt.
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Die
Wirksamkeit von Metformin wurde in vivo an Hautwunden getestet,
die ein Geschwür
nachbilden. Das Pseudogeschwür
wurde bei 14 Wochen alten fa/fa-Zucker-Ratten durch einen durch
Stanzen vorgenommenen kreisförmigen
Substanzverlust von 8 mm Durchmesser bis zur Muskeldecke erzeugt.
Die tägliche
Behandlung der Wunde mit dem Metformin, das in einer Salbe gemäß dem Formulierungs-Beispiel
3 mit unterschiedlichen Konzentrationen an Metformin enthalten ist,
führte
systematisch zu einer signifikanten Verbesserung der Narbenbildung.
Die Geschwindigkeit der Vernarbung wurde ermittelt, indem die Fläche der
Wunden durch eine Videokamera bestimmt wurde, die mit einem Computer
verknüpft
war, der mit einem Bildverarbeitungsprogramm ausgestattet war.
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Die
Behandlung der Wunden während
10 Tagen (T0-T10) mit der Salbe gemäß dem Formulierungs-Beispiel
3, die Metformin in einer Konzentration von 1 Gew.-%, bezogen auf
die lipophile Phase, enthält, hat
es erlaubt, auf makroskopischer Ebene eine bedeutende Abnahme der
Fläche
der behandelten Wunden im Vergleich zu den Kontrollwunden zu zeigen
(1). Die Ermittlung der Vernarbung auf makroskopischer Ebene
an T5 und T10 zeigt eine Steigerung der Qualität des Narbengewebes in den
Wunden, die mit der Metformin enthaltenden Salbe gemäß dem Formulierungs-Beispiel 3 behandelt
wurden (besser ausgebildetes Granulationsgewebe, weiter fortgeschrittene
Reepidermisierung). Zudem scheint Metformin in einer Konzentration
von 1 Gew.-%, bezogen auf die lipophile Phase, auch eine Wirkung
auf die Neovaskularisation auszuüben.
Diese Wirkung zeigt sich an T5 durch eine höhere Dichte der Blutgefäße am Rand
der Wunde der behandelten Ratten im Vergleich zu den Kontrollratten.
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Die
Ergebnisse einer "Dosis-Antwort"-Vergleichsstudie,
die mit einer Salbe gemäß dem Formulierungs-Beispiel
3 vorgenommen wurde, welche Metformin in den Konzentrationen 0,02
Gew.-%, 0,1 Gew.-%, 1 Gew.-% und 2 Gew.-%, bezogen auf die lipophile
Phase, enthielt, ergeben bei allen getesteten Konzentrationen eine
vernarbungsfördernde
Wirkung. Bei den vier verwendeten Metformin- Konzentrationen erfolgt das Schließen der
behandelten Wunden im Vergleich zu den Kontrollwunden schneller
(2).
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Die
Ergebnisse der mikroskopischen Analyse der Gewebeschnitte der Wunden
sind in der nachfolgenden Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle
1. Wirkung unterschiedlicher Metformin-Konzentrationen in Gew.-%,
bezogen auf die lipophile Phase, einer Salbe gemäß dem Formulierungs-Beispiel
3 auf die Bildung der Epidermis (im Drittel der Wunde entnommene
Biopsie).
- –:
- Fehlen von Epidermis
- +:
- Vorliegen von Epidermis
- ±:
- Vorliegen von Epidermis
auf einem Teil der Biopsie
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Diese
Ergebnisse zeigen deutlich eine Beschleunigung der Epidermisierung
bei den Tieren, die mit Metformin in den unterschiedlichen Konzentrationen
behandelt wurden, im Vergleich zu den unbehandelten Kontrolltieren.
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Andererseits
erhöht
die Behandlung der Wunden mit Metformin signifikant die Reifungsgeschwindigkeit
des Granulationsgewebes, was sich unter anderem in einer Erhöhung der
Kollagendichte äußert (3).