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Die
Erfindung bezieht sich auf eine zweite medizinische Verwendung eines
bekannten pharmazeutischen Wirkstoffs und auf eine ihn enthaltende
pharmazeutische Zusammensetzung, insbesondere für die Behandlung männlicher
Säugetiere.
Die Erfindung beschreibt neue Wirkungen (Effekte) bekannter Substanzen, die
in Kombination miteinander eine nicht erwartet hohe pharmazeutische
Aktivität
aufweisen. Beschrieben wird insbesondere eine pharmazeutische Zusammensetzung,
die als Wirkstoffe γ-Butyrobetain
(GBB) in Kombination mit 3-(2,2,2-Trimethylhydrazinium)propionat
(THP) oder einem Phosphodiesterase-Hemmer vom Typ V enthält.
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GBB
(Actinin), ein Zwischenprodukt bei der Synthese von Carnitin im
Säugetier-Organismus, wurde anfänglich als
toxische Substanz charakterisiert, die Tachypnoe (gesteigerte Atemfrequenz),
Salivation (Speichelabsonderung) und Lacrimation (Tränensekretion),
Mydriasis (Weiterstellung der Pupill(e), Vasokonstriktion (Gefäßverengung)
und Herzstillstand in der Bewegungsphase der Diastole hervorruft
(vgl. W. Linneweh, "Z. physiol.Chem.", 1929; 42: 181).
Außerdem
haben Forschungsarbeiten gezeigt, dass die Toxizität von GBB
extrem niedrig ist (LD
50 = 7000 mg/kg subc.)
(vgl. W. Rotzsch, I. Lorenz, E. Strack in "Acta Biol. Med. Ger." 1959; 3: 28-36). Die cardiovasculären Wirkungen
(Effekte) von GBB wurden verglichen mit denjenigen von Acetylcholin
(vgl. E.A. Nosein, H. McLennan in "Pharmacological action of gamma-butyrobetaine", abgedruckt in "Nature" 1959; 183: 328),
die Daten wurden später
jedoch von dem gleichen Autor zurückgenommen, da er tatsächlich die
Wirkungen (Effekte) des GBB-Methylesters untersucht hatte. Eine
andere Forschungsarbeit hat gezeigt, dass GBB pharmakologisch inert
ist (vgl. E.A. Hosein, P. Proulx, "Isolation and probable functions of betaine
esters in brain metabolism",
abgedruckt in "Nature" 1960; 187: 321;
ASV Burgen, F. Hobiger, "Brit.
J. Pharmacol." 1949;
4: 229; E. Strack, K. Foesterling, "Z. physiol. Chem." 1953; 295: 377). Im Gegensatz dazu wurde
später
gezeigt, dass GBB Radikalfänger-Eigenschaften
(vgl. M. Akahira, A. Hara, Y. Abiko, "Effect of MET-88, a gamma-butyrobetaine
hydroxylase inhibitor, on myocardial derangements induced by hydrogen
peroxide in the isolated perfused rat heart", abgedruckt in "Fundam. Clin. Pharmacol." 1997; 11 (4): 356)
und eine das Herz schützende
Aktivität
aufweist (vgl. I. Kalvins, M. Veveris, Lettisches Patent Nr. 11727).
Es wurde außerdem
beschrieben, dass eine pharmazeutische Zusammensetzung, die GBB
als Wirkstoff enthält,
nützlich ist
für die
Behandlung des Carnitin-Mangels
(vgl. C. Cavazza, "Pharmaceutical
composition comprising gamma-butyrobetaine", britische Patentanmeldung
GB 2 091 101 (1982)). Es
gibt jedoch keine Daten über
einen Einfluss von GBB auf die sexuelle Aktivität und Potenz von Säugetieren.
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3-(2,2,2-Trimethylhydrazinium)propionat
(THP) ist bekannt als das Arzneimittel Mildronat oder Quaterin (GB-Patent
2 105 992). Es greift ein in die Carnitin-Biosynthese und beschränkt als
Folge davon den Transport von langkettigen Fettsäuren durch die Membranen der
Mitochondrien hindurch (vgl. B.Z. Simkhovich, Z.V. Shutenko, D.V.
Meirena et al., "3-(2,2,2-Trimethylhydrazinium)propionate
(THP) – a
novel γ-butyrobetaine
inhibitor with cardioprotective properties", abgedruckt im "Biochem. Pharmacol." 1988; 37: 195). Es hat daher Verwendung
gefunden als Stoffwechsel-Korrektiv
bei ischämischen
Erkrankungen verschiedenen Ursprungs und als Cytoprotector (Zellschutzmittel)
bei hypoxischen Bedingungen.
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Eine
pharmazeutische Zusammensetzung für die Behandlung von cardiovasculären Erkrankungen, die
3-(2,2,2-Trimethylhydrazinium)propionat und γ-Butyrobetain enthält, ist
in dem Lettischen Patent LV11728 beschrieben.
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Es
gibt jedoch keine Daten über
den Einfluss von 3-(2,2,2-Trimethylhydrazinium)propionat (THP) oder Kombinationen
desselben mit anderen Substanzen auf die sexuelle Aktivität und die
Potenz von Säugetieren.
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Es
wurde nun überraschend
gefunden, dass γ-Butyrobetain
und/oder THP (3-(2,2,2-Trimethylhydrazinium)-propionat)
eine beträchtliche
und lang anhaltende Zunahme der sexuellen Aktivität bei Labortieren
hervorruft. Darüber
hinaus entsteht durch die Kombination beider Substanzen ein länger anhaltender
und stärkerer
Anstieg des intracavernösen
Druckes (des Druckes in den Penis-Schwellkörpern) als durch jede der einzelnen
Substanzen allein. Darüber
hinaus übt
GBB oder eine Kombination desselben mit THP einen positiven Einfluss
auf den intracavernösen
Druck (den Druck in den Schwellkörpern)
aus, der durch eine reflektorische Stimulation hervorgerufen wird.
Es wurde nun überraschend
gefunden, dass GBB oder eine Kombination desselben mit THP nützlich ist
für die
Behandlung der Impotenz von männlichen
Säugetieren.
Diese Aktivität
kann nicht auf die bekannten Wirkungen (Effekte) von GBB und/oder
THP auf den Fettsäureumsatz
oder auf andere bekannte physiologische Wirkungen (Effekte) der
genannten Substanzen zurückgeführt werden.
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Die
pharmakologischen Wirkungen (Effekte) von GBB, THP und ihrer Kombination
auf die sexuelle Aktivität
von Säugetieren
wurden untersucht anhand eines Modells auf der Basis des Ratten-Kopulationsverhaltens
im Zustand einer physiologischen Depression.
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Es
wurden Versuche durchgeführt
mit erwachsenen Wistar-Ratten beiderlei Geschlechts mit einem anfänglichen
Körpergewicht
von 300 bis 330 g. Während
des Versuchs wurden die Tiere in Standard-Käfigen in Gruppen zu je 6 Tieren
gehalten. Das Futter war eine standardisierte Diät R70 (LABFOR, Lactamin AB, Schweden).
Die Raumtemperatur wurde bei 21 bis 23 °C gehalten, die relative Feuchtigkeit
betrug 65 ± 10
%, der Tag/Nacht-Zyklus betrug jeweils 12 h. Während der Untersuchung eine
Woche vor dem Versuch wurde festgestellt, dass der durchschnittliche
Wasserverzehr der Ratten 8,2 bis 12 % (durchschnittlich 10 %) ihrer Körpermasse
betrug.
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Männliche
Ratten wurden willkürlich
in 4 Gruppen zu jeweils 6 Tieren aufgeteilt und 6 Wochen lang wurden
ihnen die folgenden wässrigen
Lösungen
zugeführt:
Gruppe
1 (Kontroll-Gruppe) | – Trinkwasser
ohne irgendwelche Zusätze; |
Gruppe
2 (GBB-Gruppe) | – Trinkwasser,
ergänzt
mit 0,015 Gew.-% γ-Butyrobetain,
was zu einer durchschnittlichen täglichen Aufnahme von γ-Butyrobetain von
15 mg/kg führte; |
Gruppe
3 (THP-Gruppe) | – Trinkwasser,
ergänzt
durch 0,06 Gew.-% THP, was zu einer durchschnittlichen täglichen
Aufnahme von THP von 60 mg/kg führte; |
Gruppe
4 (GBB + THP-Gruppe) | – Trinkwasser,
ergänzt
durch 0,06 Gew.-% THP und 0,015 Gew.-% γ-Butyrobetain, was zu einer
durchschnittlichen täglichen
Aufnahme von THP von 60 mg/kg und von γ-Butyrobetain von 15 mg/kg führte. |
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Die
Kopulations-Aktivität
der männlichen
Ratten wurde viermal getestet: nach einer Woche, nach vier Wochen,
nach sechs Wochen und 48 bis 50 h nach Beendigung der Wirkstoff-Einnahme,
als alle Tiere nur noch Trinkwasser ohne Zusätze erhielten.
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Die
Tests wurden durchgeführt
zwischen 10 und 12 Uhr morgens. 6 männliche Ratten einer Gruppe wurden
in einen sauberen, gut beleuchteten Käfig (Box) gesetzt. Nach einer
Anpassungsdauer von 5 min wurden 2 weibliche Ratten 10 min lang
in den Käfig
gesetzt. Für
jede männliche
Ratte wurden die folgenden Daten gesammelt:
- (1)
Kopulations-Intensität
(Anzahl der Kopulationen während
der Expositionsperiode;
- (2) Erregungsperiode mit getrennter Registrierung der Verzögerungsdauer-
der Zeitspanne, bis die männliche
Ratte Interesse an der weiblichen Ratte zeigte, und Anzahl der Annäherungs/Besteigungs-Versuche während der
Expositions-Periode;
- (3) postkoitale Periode – Verhalten
der männlichen
Ratte während
einer 5 Minuten-Periode
nach Entfernung der weiblichen Ratten. Das postkoitale Verhalten
wurde charakterisiert durch die folgenden Merkmale:
0 – das Tier
ist passiv, legt sich nieder;
1 – die Ratte ist ruhig, verhält sich
werbend;
2 – die
Ratte ist mobil, verhält
sich brunftig;
3 – das
Tier ist aktiv, verhält
sich aggressiv.
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Die
verwendeten Ratten befanden sich in der Brunftphase, induziert durch
eine intraperitoneale Injektion von 0,2 ml 0,1 %igem Östradioldipropionat
48 h vor dem Test.
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Es
traten keine wesentlichen Veränderungen
in Bezug auf den Wasserverzehr auf, die auf die getesteten Substanzen
(Wirkstoffe) zurückzuführen waren,
während
das Sexualverhalten der Ratten in den Versuchsgruppen beträchtlich
verschieden war von demjenigen in der Kontrollgruppe.
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Bereits
eine Woche nach Beginn des Versuchs zeigten die Tiere, denen GBB
oder GBB + THP verabreicht worden war, ein wesentlich höheres sexuelles
Interesse und eine wesentlich höhere
sexuelle Aktivität bei
sexuellen Kontakten sowie eine längere
postkoitale Bewegungsperiode. Die fortgesetzte Verabreichung von
GBB führte
zu einem Anstieg der sexuellen Aktivität, die sich in einer höheren Kopulationsintensität während der
Brunft zeigte, und die generelle Aktivität der Tiere wurde verhältnismäßig wenig
beeinflusst (Tabellen 1 bis 4). Tabelle
1 Einfluss
der therapeutischen Agentien auf die Anzahl der Besteigungsversuche
von männlichen
Ratten
- *) p < 0,05
vs. Kontroll-Gruppe
Tabelle
2 Einfluss
der therapeutischen Agentien auf die Verzögerungsdauer vor den Besteigungsversuchen
(min) - *) p < 0,05
vs. Kontroll-Gruppe
Tabelle
3 Einfluss
der therapeutischen Agentien auf die Anzahl der Kopulationen - *) p < 0,05
vs. Kontroll-Gruppe
Tabelle
4 Einfluss
der therapeutischen Agentien auf die postkoitale Bewegungsperiode
der Ratte - *) p < 0,05
vs. Kontrollgruppe
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Die
kombinierte Verwendung von GBB und THP führte zu einem erhöhten sexuellen
Interesse und zu einer erhöhten
Kopulationsaktivität
während
der gesamten Versuchsdauer. Nach Beendigung der Medikation zeigte
nur die GBB + THP-Gruppe eine höhere
Kopulationsaktivität,
verglichen mit den Kontrollgruppen.
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Es
wurde somit experimentell gezeigt, dass GBB allein und in Kombination
mit THP nach 6-wöchiger Behandlung
einen beträchtlichen
und anhaltenden Anstieg der Kopulationsaktivität bei männlichen Ratten hervorrief.
Darüber
hinaus wurde eine überraschende
Zunahme der Wirksamkeit der Kombination beider Substanzen im Vergleich
zu der Aktivität
bei getrennter Verwendung der einzelnen Substanzen gefunden.
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In
weiteren Versuchen wurden die neuen Zusammensetzungen mit dem bekannten
Potenz-Stimulator Papaverin verglichen (vgl. M.F. Sarosdy, C.H.
Hudnall, D.R. Erickson, T.C. Hardin, D.E. Novicki, "A prospective double-blind
trial of intracorporeal papaverine versus prostaglandin E1 in treatment
of impotence", abgedruckt in "J. Urol.", 1989; 141: 551),
das ein wirksames Erektions-Stimulans bei der Injektion in die Penis-Schwellkörper darstellt.
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Es
wurden erwachsene männliche
Ratten mit einem Gewicht von 300 bis 410 g verwendet. Der Einfluss
der Testsubstanzen auf die Penis-Erektion wurde bewertet unter Anwendung
eines Versuchsmodells, bei dem Änderungen
des Drucks in den Penis-Schwellkörpern
gemessen wurden (vgl. K.K. Chen et al., "J. Urol", 1992; 147: 1124).
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Die
Raten wurden mit Natriumpentobarbital anästhesiert (50 mg/kg i. p. plus
zusätzlich
8 mg/kg/h i. v.). Die Körpertemperatur
wurde mittels einer Heizlampe bei 37 bis 37,4 °C (rektale Kontrolle) gehalten.
Es wurde ein endotrachealer Schlauch eingeführt, um eine ausreichende Atmung
während
der Anästhesie
zu gewährleisten.
Eine mit einer heparinierten Kochsalzlösung gefüllte Nadel Nr. 25 wurde mit
einem Druckwandler verbunden und in den Penis-Schwellkörper eingeführt. Der
Druck in dem Schwellkörper
und eine II Standard-Ableitung eines EKG wurden auf einem Physi ographen
DMP-4B (der Firma Narco Bio-Systems, USA) kontinuierlich aufgezeichnet.
Bei einigen Versuchen wurde auch der arterielle Druck in der gemeinsamen
Karotis-Arterie aufgezeichnet. Es wurden die Einflüsse der
Testsubstanzen bestimmt sowohl bei der Einführung auf intravenösem Wege
als auch bei der Einführung
in den Schwellkörper.
Für die
Injektion in den Schwellkörper wurden
die Substanzen in einer isotonischen (0,9 %igen) NaCl-Lösung aufgelöst und die
Dosis wurde in 0,05 ml Flüssigkeit
gegeben. Papaverinhydrochlorid, das in den Kliniken als Potenz-Testmittel
verwendet wird, diente als positiver Standard (Injektion in den
Penis-Schwellkörper
von 0,2 mg pro Ratte; intravenös
2,0 mg/kg). Es wurde γ-Butyrobetain
(GBB) getrennt und in Kombination mit THP oder einem Phosphodiesterase-Hemmer,
insbesondere Sildenafil, eingeführt.
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γ-Butyrobetain
(GBB)(Injektion in den Schwellkörper
0,02 bis 0,1 mg pro Ratte, in der Regel 0,05 mg pro Ratte; intravenös 2,0 mg/kg)
und THP (Injektion in den Schwellkörper 0,2 mg pro Ratte; intravenös 10,0 mg/kg)
wurden getrennt und in Form einer Kombination (GBB + THP) eingeführt.
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Sildenafil
(Injektion in den Schwellkörper
0,15 mg pro Ratte, intravenös
3,0 mg/kg) wurde getrennt und in Form der Kombination (GBB + Sildenafil)
eingeführt.
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Es
wurde festgestellt, dass durch die Injektion von GBB in den Penis-Schwellkörper ein
ausgeprägter, Dosis-abhängiger,
jedoch verhältnismäßig kurzzeitiger
Anstieg des Druckes in dem Schwellkörper auftrat (Tabelle 5). Tabelle
5 Einfluss
der Injektionen der therapeutischen Agentien in den Penis-Schwellkörper auf
den Druck in dem Schwellkörper
bei narkotisierten Ratten
- *) p < 0,05
vs. Papaverin.
- **) p < 0,01
vs. Papaverin.
- ***) in % des durch Papaverin erzeugten Anstiegs
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THP
führte
nicht zu signifikanten Veränderungen
des Druckes in dem Schwellkörper.
Die Aktivität
von GBB in diesem Test war auch geringer als diejenige von Papaverin. Überraschenderweise
war der Effekt der Kombination von GBB mit THP oder Sildenafil gleich
dem Effekt oder sogar höher
als der Effekt von Papaverin. Sowohl der durch die Kombination erzielte
Effekt als auch seine Dauer waren höher als derjenige, der durch jedes
der getrennt verabreichten Ingredientien induziert wurde.
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Da
die Injektion in den Penis-Schwellkörper nicht so populär ist, weil
sie für
den Patienten unbequem ist, wurde für die weitere Bewertung der
intravenöse
Weg gewählt.
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Es
wurde gezeigt, dass intravenös
verabreichtes Papaverin und THP einen geringen Einfluss auf den Druck
im Penis-Schwellkörper
hatten, während
GBB und eine GBB-THP-Zusammensetzung
hoch wirksam waren in Bezug auf die Erhöhung des Druckes in dem Penis-Schwellkörper (Tabelle
6).
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Es
ist wichtig darauf hinzuweisen, dass die Kombination von GBB plus
THP und von GBB plus Sildenafil ihren Effekt 2,25 mal länger oder
sogar 5,46 mal länger
aufrecht erhielt als GBB allein. Es ist auch wichtig darauf hinzuweisen,
dass nur die Kombination GBB-THP eine ausgeprägte positive Antwort auf die
Reflex-Penis-Stimulation, die zu einem Anstieg des Druckes in dem
Schwellkörper
führt,
induziert eine Antwort, die für narkotisierte
Tiere untypisch ist. Einfluss
von intravenösen
Infektionen der therapeutischen Agentien auf den Druck im Schwellkörper bei
narkotisierten Ratten
Tabelle
6
- *) p < 0,05
vs. Papaverin
- **) p < 0,01
vs. Papaverin
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Es
wurde damit gezeigt, dass pharmazeutische Zusammensetzungen, die
GBB oder eine Kombination von GBB mit THP oder mit Sildenafil enthalten,
nicht nur bei der Injektion in den Penis-Schwellkörper einen Anstieg
des Druckes innerhalb des Schwellkörpers hervorriefen, sondern
auch bei intravenöser
Verabreichung, im Gegensatz zu Papaverin. Es wurde die überraschende
Wirksamkeit der Zusammensetzung, die eine Kombination von GBB und
THP oder eine Kombination von GBB und Sildenafil enthielt, in Bezug
auf die Hervorrufung eines Anstieg des Druckes in dem Penis-Schwellkörper und
in Bezug auf eine unerwartet anhaltende Dauer des Effekts hervorrief,
verglichen mit demjenigen jeder Komponente der Kombination bei alleiniger
Verwendung und auch eine Wiederherstellung der positiven Reflex-Antwort
auf eine mechanische Penis-Stimulation ergab.
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Angesichts
der positiven Effekte, welche die Substanzen oral ergaben, sind
sie geeignet für
die Behandlung der Impotenz sowohl im Normalzustand als auch bei
einer physiologischen Depression der erektilen Funktion, sowohl
bei enteraler Einführung
als auch bei parenteraler Einführung.
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In
den Fällen,
in denen die Wirkstoffe parenteral durch Injektionen oder oral durch
Tropfen, Sirup oder ein Getränk
verabreicht werden, enthält
die pharmazeutische Zusammensetzung die Kombination von γ-Butyrobetain
mit THP oder von γ-Butyrobetain
mit Sildenafil in einer Gesamtmenge von 0,5 bis 40 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht der pharmazeutischen Form, und destilliertes
Wasser, eine physiologische Kochsalzlösung, eine Glucoselösung oder
eine Pufferlösung
als pharmazeutisch akzeptables Lösungsmittel.
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In
den Fällen,
in denen die Kombination der Wirkstoffe in Form von Tabletten, Kapletts,
Kapseln, Pillen, Körnchen
oder Pulvern verabreicht wird, enthält die pharmazeutische Zusammensetzung
die Kombination von γ-Butyrobetain
und THP oder von γ-Butyrobetain
und Sildenafil in einer Gesamtmenge von 0,5 bis 5 g, bezogen auf
das Gewicht der Tablette, des Kapletts, der Kapsel, der Pille, des
Körnchens
oder der Pulver-Dosierungseinheit.
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In
den Fällen,
in denen die Wirkstoffe transkutan, topisch, sublingual, intraurethral
oder intranasal verabreicht werden, beträgt ihr Gehalt 0,5 bis 40 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der pharmazeutischen Form.
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Die
pharmazeutische Zusammensetzung kann zusätzlich auch andere (weitere)
pharmazeutische Agentien enthalten, wie z.B. andere Phosphodiesterase-Hemmer
vom Typ V (Vardenafil, Tadalafil und Sildenafil).