DE69129953T2

DE69129953T2 - Verwendung von Bisphosphonsäure zur Behandlung von Störungen des Kalziummetabolismus

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Publication number: DE69129953T2
Application number: DE69129953T
Authority: DE
Inventors: Gerald S. Norristown Pa 19401 Brenner; Drazen Hatfield Pa 19440 Ostovic
Original assignee: Merck and Co Inc
Current assignee: Merck Sharp and Dohme LLC
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1991-01-30
Publication date: 1999-04-15
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: CA2035179A1; JP3033783B2; EP0449405B1; CA2035179C; JPH04211015A; EP0449405A3; DE69129953D1; EP0449405A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Suspensionen kristalliner und amorpher unlöslicher Calciumsalze von Bisphosphonsäuren, Verfahren für ihre Herstellung, diese enthaltende pharmazeutische Zusammensetzungen und Verfahren für ihre Verwendung in der Behandlung und Prävention von Krankheiten, die die Knochenresorption betreffen, insbesondere Osteoporose, Morbus Paget, maligne Hyperkalzämie und Knochenmetastasen.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gewisse Bisphosphonsäuren, zum Beispiel Methylenbisphosphonsäure, Dichlormethylenbisphosphonsäure, (1-Hydroxyethyliden)- bisphosphonsäure, (2-Aminoethyliden)bisphosphonsäure, (3- Amino-1-hydroxypropyliden)bisphosphonsäure und (4-Amino-1- hydroxybutyliden)bisphosphonsäure, sind von Nutzen in der Behandlung von Krankheiten, die gekennzeichnet sind durch einen abnormen Calciummetabolismus, insbesondere von Krankheiten, die die Knochenresorption betreffen, insbesondere Osteoporose, Morbus Paget, maligne Hyperkalzämie und Knochenmetastasen.
Es besteht ein langempfundener Bedarf, die pharmakologischen Eigenschaften von Bisphosphonsäuren zu verbessern. Ein bedeutender Nachteil von Bisphosphonsäuren in pharmazeutischen Anwendungen ist, daß sie Gewebsschädigung, lokalisierten Schmerz und Reizungen nach intramuskulärer oder subkutaner Injektion verursachen können. Ein anderer Nachteil ist, daß die Konzentration der Bisphosphonsäure im Blut nach intravenöser Injektion einen Spitzenwert innerhalb von ein paar Stunden erreicht und innerhalb von fünf Stunden nach der intravenösen Injektion auf weniger als 10% des Spitzenwerts abfällt. Als Ergebnis werden viele Bisphosphonsäuren in signifikanten Mengen von der Leber aufgenommen oder über die Nieren ausgeschieden. Wenn sie oral verabreicht werden, leiden die Bisphosphonsäuren unter dem Problem geringer Bioverfügbarkeit, und zusätzlich können sie gastrointestinale Nebenwirkungen aufweisen, insbesondere bei den hohen oralen Dosen, die notwendig sind, um therapeutische Wirksamkeit zu erreichen. Das pharmakologische Profil von Bisphosphonsäuren ist daher nicht so vorteilhaft, wie man es sich wünschen könnte.
Das U.S.-Patent mit der Nummer 4621077, erteilt am 4. November 1986 für Rosini und Staibano, offenbart pharmazeutische Zusammensetzungen, die (4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure (ABP) oder ein wasserlösliches (Natrium-, Anilin- oder Lysin-)Salz davon enthalten. Die unlöslichen Calciumsalze von ABP sind nicht offenbart.
Das U.S.-Patent mit der Nummer 4446052, erteilt am 1. Mai 1984 für Sunberg und Benedict, offenbart ein Gel, das Di[(3-amino- 1-hydroxypropyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Tricalciumsalz in Wasser enthält. Das Gel ist als nützlich für die Behandlung von bestimmten Störungen des Calciummetabolismus in warmblütigen Tieren offenbart. Es wird kein Vorschlag gemacht, daß die pharmazeutischen Zusammensetzungen, die unlösliche Salze enthalten, modifiziert werden können, um unerwünschte Eigenschaften, wie z. B. Gelbildung, Zusammenbacken, Teilchengrößenwachstum, relativ hohe Viskosität oder schlechte Spritzenaufziehbarkeit, zu vermeiden. Es ist wichtig anzumerken, daß eine Gelformulierung unter ernsten Schwierigkeiten bei der S. C.- oder I. M.-Verabreichung leidet und zu vermeiden ist. Die Suspensionen der vorliegenden Erfindung überwinden solche Probleme, die den Gelformulierungen inhärent sind.
Drei unlösliche Calciumsalze von (4-Amino-1-hydroxybutyliden)- 1,1-bisphosphonsäure (ABP), in denen das molare Verhältnis von ABP zu Calcium 1 : 1, 2 : 1 oder annähernd 3 : 4 ist (nachfolgend bezeichnet als (ABP)Ca, (ABP)&sub2;Ca bzw. (ABP)&sub3;Ca&sub4;), haben als Suspensionen in einer wäßrigen pharmazeutischen Zusammensetzung bei einem pH von etwa 6 bis etwa 7,5 jeweils pharma zeutische Eigenschaften, die denen der löslichen Natriumsalze von ABP sehr ähnlich sind, jedoch mit einer viel geringeren Neigung, Gewebsschädigung, Schmerz und Irritation nach intramuskulärer oder subkutaner Injektion zu verursachen. Darüber hinaus haben die pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung, die (ABP)Ca, (ABP)&sub2;Ca oder (ABP)&sub3;Ca&sub4; enthalten, sehr gute physikalische Stabilität (wie es gezeigt wird durch das Ausbleiben von Zusammenbacken oder Gelbildung der Suspension). Die systemische Freisetzung von ABP aus den Calciumsalzen ist langsam, was in einer geringeren Aufnahme von ABP durch die Leber, verglichen mit den Natriumsalzen, resultiert. Diese langsame systemische Freisetzung führt zu der gewünschten Konzentration von ABP in Lösung und ergibt Vorteile in einer Reihe therapeutischer Anwendungen von ABP, einschließlich der Behandlung und Prävention von Krankheiten, die die Knochenresorption betreffen, insbesondere Osteoporose, Morbus Paget, maligne Hyperkalzämie und Knochenmetastasen.
Es ist daher ein Zweck dieser Erfindung, eine wäßrige Suspension unlöslicher Calciumsalze von ABP zur Verfügung zu stellen. Es ist ein weiterer Zweck dieser Erfindung, pharmazeutische Zusammensetzungen, die eine wäßrige Suspension eines unlöslichen Calciumsalzes von ABP, worin das Molverhältnis von ABP zu Calcium 1 : 1, 2 : 1 oder etwa 3 : 4 ist, enthalten, zur Verfügung zu stellen. Es ist ein weiterer Zweck dieser Erfindung, Verfahren zur Behandlung von Calciumstörungen tatsächlich ohne die Nebenwirkungen der Gewebsschädigung, des Schmerzes und der Irritation nach intramuskulärer oder subkutaner Injektion, zur Verfügung zu stellen. Schließlich stellt diese Erfindung Verfahren für die Behandlung von Calciumstörungen zur Verfügung, die eine langsame systemische Freisetzung von ABP erfordern.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft wäßrige Suspensionen, die von etwa 0,05% bis etwa 3% [(4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1- bisphosphonsäure]-Monocalciumsalz, (ABP)Ca, Di[(4-amino-1- hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Monocalciumsalz, (ABP)&sub2;Ca, oder Tri[(4-amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Tetracalciumsalz, (ABP)&sub3;Ca&sub4;, enthalten. Im Vergleich zu den löslichen Natriumsalzen von ABP ergeben diese Suspensionen der unlöslichen Calciumsalze von ABP langsame systemische Freisetzung von ABP und signifikant verringerte Gewebsschädigung, Schmerz und Irritation bei intramuskulärer oder subkutaner Verabreichung.
In ihren engeren Aspekten ist diese Erfindung auf pharmazeutische Zusammensetzungen, die (ABP)Ca, (ABP)&sub2;Ca oder (ABP)&sub3;Ca&sub4; enthalten, und auf verbesserte Verfahren zur Behandlung von Störungen, die normalerweise vorteilhaft mit einer Bisphosphonsäure behandelt werden können, gerichtet, wobei das Verfahren den Schritt der systemischen Verabreichung des unlöslichen (ABP)Ca-, (ABP)&sub2;Ca- oder (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salzes an einen erkrankten Menschen oder ein warmblütiges Tier umfaßt.
Mit "[(4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Monocalciumsalz" ist hier das Calciumsalz von (4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure gemeint, das ein Molverhältnis von Bisphosphonsäure : Calcium von 1 : 1 hat und gegebenenfalls als das Monohydrat vorliegen kann. Mit "Di[(4-amino-1- hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Monocalciumsalz" ist hier das Calciumsalz von (4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1- bisphosphonsäure gemeint, das ein Molverhältnis von Bisphosphonsäure : Calcium von 2 : 1 hat. Mit "Tri[(4-amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Tetracalciumsalz" ist hier das Calciumsalz von (4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1- bisphosphonsäure gemeint, das ein Molverhältnis von Bisphosphonsäure : Calcium in einem Bereich von 4 : 5 bis 2 : 3 hat, allerdings ist etwa 3 : 4 bevorzugt.
Mit "unlöslich" ist hier gemeint, daß die Konzentration der Verbindung ABP (als die freie Säure) in der überstehenden Phase 1,0 mg/ml oder kleiner ist.
Verglichen mit den löslichen Salzen von ABP (wie etwa (ABP)Na, (4-Amino-1-hydroxybutyliden-1,1-bisphosphonsäure-Mononatriumsalz) und mit ABP selbst verursachen diese Suspensionen der unlöslichen Calciumsalze von ABP ((ABP)Ca, (ABP)&sub2;Ca oder (ABP)&sub3;Ca&sub4;) weniger Gewebsschädigung, Schmerz und Irritation, wenn sie Menschen oder anderen warmblütigen Tieren intramuskulär oder subkutan verabreicht werden. Insbesondere verhält sich das (ABP)Ca-Salz, das intrinsisch neutral im pH- Wert ist, vergleichsweise nicht-reizend nach intramuskulärer oder subkutaner Verabreichung und nachfolgender Diffusion des pharmazeutischen Trägers. Zusätzlich sind die unlöslichen (ABP)Ca-, (ABP)&sub2;Ca- oder (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salze durch eine langsame systemische Freisetzung gekennzeichnet, verglichen mit den löslichen Salzen von ABP und mit ABP selbst. Trotzdem haben die unlöslichen (ABP)Ca, (ABP)&sub2;Ca oder (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salze ähnliche biologische Eigenschaften wie die löslichen Salze von ABP oder wie ABP selbst. Diese Eigenschaften machen die unlöslichen (ABP)Ca-, (ABP)&sub2;Ca- und (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salze extrem nützlich in einer Reihe pharmazeutischer Anwendungen von Bisphosphonsäuren des Stands der Technik.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen der Suspensionen der unlöslichen Calciumsalze der vorliegenden Erfindung vermeiden, wenn sie durch intramuskuläre oder subkutane Injektion verabreicht werden, die Unbequemlichkeit der intravenösen Verabreichung, während sie die Vorteile der parenteralen Verabreichung erhalten, d. h. gute Bioverfügbarkeit.
Das instrinsisch neutrale, kristalline, unlösliche Calciumsalz von ABP, (ABP)Ca, wird durch Vermischen einer Lösung eines löslichen Salzes von (4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1- bisphosphonsäure oder der freien Säure von ABP bei einem pH- Wert oberhalb 6 mit einer Lösung eines löslichen Calcium- Salzes erhalten. Ein geeignetes Beispiel für solche löslichen Salze von ABP ist Mononatrium-ABP, und ein geeignetes Beispiel für solche löslichen Calcium-Salze ist CaCl&sub2;. Bevorzugt sind die Mengen stöchiometrisch (d. h. ein ABP : Ca-Verhältnis von 1 : 1). Vor dem Vermischen wird der pH-Wert der Lösung des löslichen ABP-Salzes oder der freien ABP-Säure durch die Zugabe einer starken anorganischen oder organischen Base (wie etwa NaOH) auf etwa 9 eingestellt, und die Lösung wird erwärmt (auf 50-100ºC), um die Reaktion zu erleichtern. Eine kurze Zeit nach dem Vermischen der Lösung des löslichen Salzes von ABP und des löslichen Calciumsalzes beginnt die Kristallisation. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur und Vervollständigung der Kristallisation wird das kristalline (ABP)Ca durch Filtration gesammelt. Das kristalline (ABP)Ca wird dann mikronisiert (oder auf andere Weise in der Partikelgröße vermindert), in einem geeigneten isotonischen Träger, der ein geeignetes Suspensionsagens (wie etwa das aus Natriumcarboxymethylcellulose und Natriumchlorid in Wasser zusammengesetzte) enthält, suspendiert und vor der Verabreichung sterilisiert.
Das kristalline, unlösliche Calciumsalz von ABP, (ABP)&sub2;Ca, wird durch Vermischen einer Lösung eines löslichen Salzes von (4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure oder der freien Säure von ABP bei einem pH-Wert von etwa 1,5 bis etwa 2,5 mit einer Lösung eines löslichen Calcium-Salzes erhalten. Ein geeignetes Beispiel für solche löslichen Salze von ABP ist Mononatrium-ABP, und ein geeignetes Beispiel für solche löslichen Calcium-Salze ist CaCl&sub2;. Bevorzugt sind die Mengen stöchiometrisch (d. h. ein ABP : Ca-Verhältnis von 2 : 1). Vor dem Vermischen wird der pH-Wert der Lösung des löslichen ABP- Salzes oder der freien ABP-Säure auf von etwa 1,5 bis etwa 2,5 durch die Zugabe einer starken anorganischen oder organischen Säure (wie etwa HCl) eingestellt, und die Lösung wird erwärmt (auf 50-90ºC), um die Reaktion zu erleichtern. Eine kurze Zeit nach dem Vermischen der Lösung des löslichen Salzes von ABP und des löslichen Calciumsalzes beginnt die Kristallisation. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur und die Vervollständigung der Kristallisation wird das kristalline (ABP)&sub2;Ca durch Filtration gesammelt. Das kristalline (ABP)&sub2;Ca wird dann mikronisiert (oder auf andere Weise in der Partikelgröße vermindert), sterilisiert und vor der Verabreichung in einem geeigneten isotonischen Träger, der ein geeignetes Suspensionsagens und ein Pufferagens (wie etwa das aus Natriumcarboxymethyl-Cellulose, Natriumchlorid und Natriumacetat in Wasser zusammengesetzte) enthält, suspendiert.
Eine Lösung des amorphen, unlöslichen Calciumsalzes von ABP, (ABP)&sub3;Ca&sub4;, wird durch Vermischen einer Lösung eines löslichen Salzes von (4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure oder der freien Säure von ABP bei einem pH-Wert von etwa 9 bis etwa 13 mit einer Lösung eines löslichen Calcium-Salzes erhalten. Ein geeignetes Beispiel für solche löslichen Salze von ABP ist Mononatrium-ABP, und ein geeignetes Beispiel für solche löslichen Calcium-Salze ist CaCl&sub2;. Bevorzugt sind die Mengen stöchiometrisch (d. h. ein ABP : Ca-Verhältnis von etwa 3 : 4). Vor dem Vermischen wird der pH-Wert der Lösung des löslichen ABP-Salzes auf von etwa 9 bis etwa 13 durch die Zugabe einer starken anorganischen oder organischen Base (wie etwa NaOH) eingestellt, und die Lösung wird durch die Zugabe eines geeigneten Pufferagenses (wie etwa 2-Amino-2-hydroxymethyl-1,3-propandiol, Tris) gepuffert. Durch das Vermischen der Lösung des löslichen Salzes von ABP und des löslichen Calciumsalzes beginnt die Ausfällung. Nach Verdünnung auf ein bekanntes Volumen und Sterilisierung kann die Suspension des amorphen Salzes (ABP)&sub3;Ca&sub4; verabreicht werden.
Wie oben angegeben, haben die Suspensionen der unlöslichen (ABP)Ca-, (ABP)&sub2;Ca-, und (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salze der vorliegenden Erfindung (insbesondere das (ABP)Ca-Salz) eine dramatisch geringere Neigung, Schmerz, Irritation und Schädigung von weichen Geweben nach intramuskulärem oder subkutanem Verabreichen als die Bisphosphonsäuren des Stands der Technik zu verursachen.
Es wurde außerdem gefunden, daß die Suspensionen der unlöslichen (ABP)Ca-, (ABP)&sub2;Ca- und (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salze dieser Erfindung eine langsame systemische Freisetzung von ABP ergeben. Dies verringert signifikant das Problem der Leber- und Nierentoxizität von ABP selbst. Beispielsweise ist kurz nach der intravenösen Dosierung von Natrium-ABP-Lösung eine hohe Konzentration des Medikaments im Blutstrom. Der Körper antwortet durch Ansammlung des Wirkstoffs in der Leber und durch Ausscheidung einer bedeutenden Menge des Medikaments über die Nieren. Hingegen verbleibt bei subkutaner Verabreichung einer pharmazeutischen Formulierung entweder des (ABP)Ca-Salzes, des (ABP)&sub2;Ca-Salzes oder des (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salzes das unlösliche Salz an der Injektionsstelle und wird nur langsam in den Blutstrom abgegeben. Daher ist die Konzentration des Medikaments im Blutstrom niemals sehr hoch, und folglich ist die Aufnahme durch die Leber und die Ausscheidung über die Nieren geringer als im Fall der löslichen Natrium- ABP-Lösung.
Abhängig vom Zustand, der zu behandeln ist, wird eine pharmazeutische Formulierung, die die Suspension des (ABP)Ca-Salzes, des (ABP)&sub2;Ca-Salzes oder des (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salzes enthält, entweder durch intramuskuläre oder durch subkutane Injektion verabreicht. Beispiele für Zustände, die durch Verabreichung einer sicheren und effektiven Menge des (ABP)Ca-Salzes, des (ABP)&sub2;Ca-Salzes oder des (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salzes behandelt werden können, sind unter anderem Störungen, die den Calcium- oder Phosphatmetabolismus betreffen, insbesondere die Behandlung und Prävention von Krankheiten, die die Knochenresorption betreffen, insbesondere Osteoporose, Morbus Paget, maligne Hyperkalzämie und Knochenmetastasen.
Zusätzlich zur Nutzung in der Behandlung und Prävention von Krankheiten, die die Knochenresorption betreffen (insbesondere Osteoporose, Morbus Paget, maligne Hyperkalzämie und Knochenmetastasen, sind die Suspensionen, die das (ABP)Ca-Salz, das (ABP)&sub2;Ca-Salz oder das (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salz enthalten, bei anderen Anwendungen von Nutzen, die die langsame Freisetzung von Bisphosphonsäuren erfordern, wie zum Beispiel bei der Behandlung der periodontalen Erkrankung, der Minimierung des Alveolarfortsatz-Verlustes in den Zahnfächern nach Extraktion, der Prävention von Haut- und Weichgewebe-Verkalkung, und bei anderen Behandlungen, bei denen die systemische oder lokale Anwendung einer Bisphosphonsäure erwünscht sind.
Das (ABP)Ca-Salz, das (ABP)&sub2;Ca-Salz und das (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salz werden als eine injizierbare Suspension verabreicht, die das (ABP)Ca-Salz, das (ABP)&sub2;Ca-Salz oder das (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salz und einen geeigneten pharmazeutischen Träger enthält. Diese injizierbaren Suspensionen können gemäß dem Stand der Technik unter Verwendung geeigneter nicht-toxischer, parenteral annehmbarer Verdünnungmittel oder Lösungsmittel, wie etwa 1,2- Propandiol, Wasser, Ringers Lösung, Dextroselösung oder isotonische Natriumchloridlösung, formuliert werden. Diese injizierbaren Suspensionen können ferner Hilfsstoffe enthalten, die für die Herstellung wäßriger Suspensionen geeignet sind. Solche Hilfsstoffe können sein:
(1) Suspensionsagenzien, wie zum Beispiel Natriumcarboxymethylcellulose, Methylcellulose, Hydroxypropylmethylcellulose, Natriumalginat, Polyvinylpyrrolidon, Tragant-Gummi und Akazien-Gummi;
(2) Dispersions- oder Benetzungsagenzien, die sein können
(a) ein natürlich vorkommendes Phosphatid, wie zum Beispiel Lecithin,
(b) ein Kondensationsprodukt eines Alkylenoxids mit einer Fettsäure, zum Beispiel Polyoxyethylenstearat,
(c) ein Kondensationsprodukt eines Ethylenoxids mit einem Alkohol mit langer aliphatischer Kette, zum Beispiel Heptadecaethylenoxycetanol,
(d) ein Kondensationsprodukt von Ethylenoxid mit einem von einer Fettsäure und einem Hexitol abgeleiteten Teilester, wie zum Beispiel Polyoxyethylensorbitanmonooleat, oder
(e) ein Kondensationsprodukt von Ethylenoxid mit einem von einer Fettsäure und einem Hexitol-Anhydrid abgeleiteten Teilester, zum Beispiel Polyoxyethylensorbitanmonooleat.
Solche Suspensionen können ferner mikrokristalline Cellulose enthalten, um Fülligkeit zu verleihen, und Methylcellulose als einen Viskositäts-Verstärker.
Die wäßrigen Suspensionen können auch ein oder mehrere Konservierungsmittel enthalten, zum Beispiel Ethyl- oder n- Propyl-p-hydroxybenzoat, und Antioxidantien und dergleichen können, wenn erforderlich, eingearbeitet werden.
Zusätzlich kann die wäßrige Suspension, falls notwendig, auf einen physiologisch annehmbaren pH-Wert durch die Zugabe eines geeigneten Puffers, wie zum Beispiel Natriumacetat, Natriumlactat, Natriumbenzoat oder Tris, gepuffert sein.
Dispergierbare Pulver und Granulate sind geeignet für die Herstellung einer wäßrigen Suspension. Sie stellen den Wirkstoff in einer Mischung mit einem Dispersions- oder Benetzungsmittel, einem Suspensionsagens und einem oder mehreren Konservierungsmitteln zur Verfügung. Geeignete Dispersions- oder Benetzungsmittel und Suspensionsagenzien sind beispielhaft veranschaulicht durch diejenigen, die bereits oben erwähnt wurden. Zusätzliche Hilfsstoffe können ebenfalls gegenwärtig sein.
Ölige Suspensionen können formuliert werden durch Suspendieren des Wirkstoffs in einem Pflanzenöl, zum Beispiel Erdnußöl, Olivenöl, Sesamöl oder Kokosnußöl, oder in einem Mineralöl, wie zum Beispiel flüssiges Paraffin. Die öligen Suspensionen können ein Verdickungsmittel enthalten, zum Beispiel Bienenwachs, Hartparaffin oder Cetylalkohol. Diese Zusammensetzungen können hergestellt werden durch die Zugabe eines Antioxidans, wie zum Beispiel Ascorbinsäure.
Um Irritation bei der Verabreichung zu verringern, ist es bevorzugt, daß die Mischung der wäßrigen Suspension von (ABP)&sub2;Ca oder (ABP)&sub3;Ca&sub4; und des pharmazeutischen Trägers auf einen pH-Wert von 5,5-7,5 durch die Zugabe eines geeigneten Pufferagens (wie zum Beispiel Natriumacetat, Natriumlactat, Natriumbenzoat oder Tris) gepuffert wird. Das im pH-Wert intrinsisch neutrale (ABP)Ca-Salz efordert keine Zugabe eines Pufferagens, wenn es in einer wäßrigen Suspension mit einem pharmazeutischen Träger ist. Eine pharmazeutische Zusammensetzung in Einheitsdosisform enthält von etwa 0,01 mg/ml bis etwa 300 mg/ml (ABP)Ca, (ABP)&sub2;Ca oder (ABP)&sub3;Ca&sub4;, bevorzugt von etwa 0,1 mg/ml bis etwa 30 mg/ml.
Wegen der langsamen systemischen Freisetzung ist eine pharmazeutische Formulierung, die eine Suspension des (ABP)Ca- Salzes, des (ABP)&sub2;Ca-Salzes oder des (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salzes enthält, bei sehr niedrigen Dosen wirksam. Wegen der geringen Neigung zur Gewebsschädigung können ziemlich hohe Dosen ohne ernsthafte nachteilige Nebenwirkungen angewendet werden. Tagesdosen sind von etwa 0,001 mg/kg bis etwa 10 mg/kg, bevorzugt von etwa 0,01 mg/kg bis etwa 1,0 mg/kg. Dosen sind ausgedrückt als mg ABP pro kg Körpergewicht des Patienten.
Eine pharmazeutische Formulierung, die das (ABP)Ca-Salz, das (ABP)&sub2;Ca-Salz oder das (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salz enthält, kann auch auf einer intermittierenden Basis verabreicht werden. Für die Behandlung oder Prophylaxe von Krankheiten, die die Knochenresorption betreffen, kann eine typische tägliche Primär-I. M.- oder -S. C.-Dosis, die im Bereich von etwa 0,001 mgjkg bis etwa 10 mg/kg liegt, verabreicht werden über einen Zeitraum von etwa 1 Tag bis etwa 90 Tagen, und dann kann, falls notwendig, eine Erhaltungsdosis, die annähernd gleich zur Primär-Dosis ist, verabreicht werden in wöchentlichen, halbwöchentlichen, halbmonatlichen, monatlichen, zweimonatlichen, vierteljährlichen, halbjährlichen, jährlichen oder zweijährlichen Intervallen. Dosen sind ausgedrückt als mg ABP pro kg Körpergewicht des Patienten.
Die folgenden Beispiele sind angegeben zum Zweck der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung und sollen nicht als Beschränkung des Umfangs oder der Idee der vorliegenden Erfindung angesehen werden.

BEISPIEL 1

Herstellung von (4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure-Mononatriumsalz-Trihydrat

Zehn Gramm (37,4 mmol) (4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1- bisphosphonsäure, (ABP), wurden in 300 ml destilliertem entionisiertem Wasser unter energischem Rühren bei 25ºC suspendiert. Der pH-Wert war 2,27 und wurde auf pH 4,3 bis 4,4 durch die graduelle Zugabe von 7,5 ml (37,4 mmol) 5 N Natriumhydroxidlösung titriert, was zu einer klaren Lösung führte.
Die klare Lösung wurde durch ein mittleren Sinter-Glastrichter filtriert, um das gesamte unlösliche Material zu entfernen. Zwanzig Prozent des Filtrats (ca. 60 ml) wurden über 5 Minuten zu 400 ml 95%igem Ethanol bei 20-25ºC unter energischem Rühren zugegeben und für eine Stunde gealtert.
Die verbleibenden 240 ml der wäßrigen Lösung wurden über 15 Minuten zugegeben, und die Mischung wurde für 2 Stunden bei 20-25ºC gealtert. Das weiße Natriumsalz wurde durch Filtration gesammelt, gewaschen mit 100 ml 2 : 1 EtOH : H&sub2;O und luftgetrocknet bei 40ºC, um 11,25 g (93%) des (4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure-Mononatriumsalz-Trihydrats zu ergeben.
Die Titelverbindung kann auch hergestellt werden, wie es in dem US-Patent mit der Nummer 4922007, erteilt am 1. Mai 1990 für Kieczykowski et al., beschrieben ist.

BEISPIEL 2

Herstellung von kristallinem (ABP) Ca-Salz-Monohydrat

[(4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Mononatriumsalz-Trihydrat (3,25 g, 0,01 mmol) wurde in 50 ml Wasser suspendiert. Zu dieser Lösung wurden 10 ml 1,0 M wäßrige NaOH zugegeben. Während der Zugabe von NaOH kam es zur vollständigen Auflösung. Zu dieser Lösung wurden 10 ml 1,0 M wäßrige CaCl&sub2;-Lösung unter Rühren zugegeben. Während der Zugabe des CaCl&sub2; wurde starke Ausfällung von amorphem (ABP)Ca- Salz beobachtet. Erwärmen der Aufschlämmung auf etwa 90ºC für etwa 2 Stunden ergab eine vollständige Kristallisation des Produkts. Das kristalline Produkt wurde durch Filtration isoliert, mit Wasser gewaschen und luftgetrocknet, um 2,74 g (89,8% Ausbeute) kristallines (ABP)Ca als Monohydrat zu ergeben.
Anal.: Ber. für C&sub4;H&sub1;&sub3;NO&sub8;P&sub2;Ca · H&sub2;O (MG 305,18): C 15,74, H 4,29, N 4,59, P 20,30, Ca 13,13;
Gef.: C 15,79, H 4,14, N 4,52, P 20,32, Ca 13,30.

BEISPIEL 3

Improvisierte Herstellung von Suspensionen des kristallinen (ABP)Ca-Salzes
Mikronisiertes kristallines (ABP)Ca wurde in einem geeigneten Träger suspendiert, dessen Zusammensetzung Natriumcarboxymethylcellulose (10 g/l in entionisiertem destilliertem Wasser) und Natriumchlorid (8,8 g/l) war.

BEISPIEL 4

Herstellung von kristallinem (ABP)&sub2;Ca-Salz

[(4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Mononatriumsalz-Trihydrat (3,25 g, 0,01 mmol) wurde unter Erwärmen (auf etwa 80ºC) in 100 ml 0,01 M HCl gelöst. Zu dieser Lösung wurden 5 ml 1,0 M CaCl&sub2;-Lösung unter Rühren zugegeben. Die Kristallisation begann nach einer Verzögerungsperiode von 10- 30 Minuten, währenddessen das Erwärmen eingestellt wurde und man die Mischung auf Raumtemperatur abkühlen ließ. Nachdem die Kristallation vollständig war, wurde das kristalline (ABP)&sub2;Ca durch Filtration gesammelt, mit einer kleinen Menge kalten Wassers gewaschen und für mehrere Stunden luftgetrocknet. Die Ausbeute an kristallinem Di[(4-amino-1-hydroxybutyliden)-1,1- bisphosphonsäure]-Monocalciumsalz, (ABP)&sub2;Ca, war > 80%. Die Stöchiometrie des kristallinen Salzes wurde durch Gesamt- Elementar-Analyse und Einkristall-Röntgenstrukturanalyse bestätigt.

BEISPIEL 5

Improvisierte Herstellung von Suspensionen des kristallinen (ABP)&sub2;Ca-Salzes

Mikronisiertes kristallines (ABP)&sub2;Ca wurde in einem geeigneten Träger suspendiert, dessen Zusammensetzung Natriumcarboxymethylcellulose (0,5-1,0% in entionisiertem destilliertem Wasser), Natriumchlorid (4,5 g/l) und Natriumacetat (6,3 g/l) war.

BEISPIEL 6

Herstellung von Suspensionen amorphen (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salzes

Schritt A: Herstellung einer gepufferten Lösung von (4-Amino- 1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure

Eine Mischung von 13,05 g [(4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1- bisphosphonsäure]-Mononatriumsalz-Trihydrat, 2,60 g Natriumhydroxid, 2,50 g Natriumchlorid und 1,10 g 2-Amino-2- hydroxymethyl-1,3-propandiol (Tris) wurde in 500 ml entionisiertem destilliertem Wasser aufgelöst und die entstehende Lösung durch ein 0,22-um-Millipore-Filter filtriert.

Schritt B: Herstellung einer Lösung von Calciumchlorid

Calciumchlorid-Dihydrat (8,10 g) wurde in 300 ml entionisiertem destilliertem Wasser aufgelöst und die entstehende Lösung durch ein 0,22 um-Millipore-Filter filtriert.

Schritt C: Herstellung von Suspensionen des amorphen (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salzes

Die Lösung von (4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure (hergestellt in Schritt A) wurde zu der Lösung von Calciumchlorid (hergestellt in Schritt B) unter energischem Rühren zugegeben. Amorphes Tri[(4-amino-1-hydroxybutyliden)- 1,1-bisphosphonsäure]-Tetracalciumsalz, (ABP)&sub3;Ca&sub4;, fiel während des Vermischens aus, um eine Suspension eines feinteiligen Flockungsmittels zu bilden. Das Gesamtvolumen wurde auf 1 Liter gebracht und die Suspension aufgeteilt und im Autoklaven sterilisiert. Die Stöchiometrie des amorphen Salzes wurde durch Zurückrechnen aus den bekannten Konzentrationen der Ausgangsmaterialien und der überstehenden Phase nach der Niederschlagsbildung bestimmt.

PHARMAKOLOGISCHE TESTS

Studie der örtlichen Irritation/Ratten-Pfote-Ableck- Antworttest

Gruppen von Ratten wurde die Testverbindung (als eine Suspension in Natriumcarboxymethylcellulose, wäßrigem Natriumchlorid und wäßrigem Natriumacetat für das (ABP)&sub2;Ca, als eine Suspension in wäßrigem Natriumchlorid und Tris-Puffer für das (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salz und als eine Lösung in isotonem Salzpuffer für das (ABP)Na-Salz) bei verschiedenen Konzentrationen durch subkutane Verabreichung in die Pfote gegeben.
Wie in Tabelle 1 gezeigt induzierten die Suspensionen sowohl des (ABP)&sub2;Ca-Salzes als auch des (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salzes eine geringere Zahl an Antworten und wurden besser toleriert als die Lösung des (ABP)Na-Salzes in diesem Test.

TABELLE 1

Behandlung Peak-Antwort*
(ABP)&sub2;Ca
5 mg P/ml 4/12 (2,7)
10 mg P/ml 5/12 (2,6)
20 mg P/ml 6/12 (2,7)
(ABP)&sub3;Ca&sub4;
5 mg P/ml 4/12 (3,7)
10 mg P/ml 3/12 (3,7)
20 mg P/ml 2/12 (1,5)
(ABP)Na
2,5 mg P/ml 6/12 (6,3)
1,25 mg P/ml 2/12 (4,5)
* Zahl der Ratten, die eine positive Antwort zeigen.
Die Zahl in Klammern stellt die durchschnittliche Zahl an Antworten pro Ratte dar.
(Konzentrationen sind ausgedrückt als mg ABP pro ml)

Wirkung im Verhüten von Knochenverlust, der mit Immobilisierung verbunden ist (Studie I)

Gruppen von fünf männlichen Sprague-Dawley-abgeleiteten- Ratten, die etwa 250 Gramm wogen, wurde die Testverbindung (als eine Suspension in Natriumcarboxymethylcellulose, wäßrigem Natriumchlorid und wäßrigem Natriumacetat für das (ABP)&sub2;Ca, als eine Suspension in wäßrigem Natriumchlorid und Tris-Puffer für das (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salz und als eine Lösung in isotonischem Salzpuffer für das (ABP)Na-Salz) bei einer Konzentration von 1,0 mg P/ml durch subkutane Verabreichung in einer Dosis entweder von 1,0 mg P/kg oder 0,1 mg P/kg jeweils am Tag -4 vor der Operation und in einer weiteren Dosis am Tag -3 vor der Operation gegeben (Dosen sind ausgedrückt als mg ABP pro kg Körpergewicht des Lebewesens). Es wurde bemerkt, daß die Suspension des (ABP)&sub2;Ca-Salzes und die Suspension des (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salzes eine geringere Tendenz, eine Irritation an der Injektionsstelle zu induzieren, im Vergleich zu der Lösung des (ABP)Na-Salzes zeigten. Am Tag 0 wurden alle Ratten einer Operation unterzogen, wobei der Ischias-Nerv des rechten hinteren Körpergliedes durchtrennt wurde. Zehn Tage nach der Immobilisierungsoperation wurden die Ratten getötet und die hinteren Gliedmaßen entfernt. Die Oberschenkelknochen wurden entfleischt, die maximale Oberschenkelknochenlänge beider Oberschenkelknochen wurde gemessen und dann wurden die Oberschenkelknochen in einem Rohrofen bei 700ºC für 24 Stunden plaziert. Das Aschengewicht wurde dann bestimmt, und die Daten sind in Tabelle 2 wiedergegeben. Wie in Tabelle 2 gezeigt, ist der %-Knochenverlust für die Gruppen an Ratten geringer, die mit einer Suspension entweder des (ABP)&sub2;Ca-Salzes oder des (ABP)&sub3;Ca&sub4;-Salzes behandelt worden waren, im Vergleich zu der Gruppe der Versuchstiere, die mit einer Lösung des (ABP)Na- Salzes behandelt worden war. TABELLE 2
n = 5/Gruppe
mg-Diff = Differenz des Aschengewichts des intakten Oberschenkelknochens und des inmobilisierten Oberschenkelknochens
se = Standardabweichung des Mittelwerts
%-Knochenverlust = Aschengewicht-Differenz des intakten Oberschenkelknochens und des immobilisierten Oberschenkelknochens geteilt durch das Aschengewicht des intakten Oberschenkelknochens.
Wirkung in der Verhütung von Knochenverlust, der mit Immobilisierung verbunden ist (Studie II)
Gruppen von fünf männlichen Sprague-Dawley-abgeleiteten- Ratten, die etwa 250 Gramm wogen, wurde die Testverbindung (als eine Suspension in Natriumcarboxymethylcellulose, wäßrigem Natriumchlorid und Tris-Puffer für das (ABP)Ca-Salz, als eine Suspension in wäßrigem Natriumchlorid und wäßrigem Natriumacetat für das (ABP)&sub2;Ca und als eine Lösung in isotonischem Salzpuffer für das (ABP)Na-Salz) bei eine Konzentration von 1,0 mg P/ml durch subkutane Verabreichung in einer Dosis von jeweils 0,1 mg P/kg, 0,01 mg P/kg, 0,001 mg P/kg oder 0,0001 mg P/kg am Tag -2 vor der Operation und in einer Dosis erneut am Tag -1 vor der Operation gegeben, um Immobilisierung hervorzurufen (Dosen sind ausgedrückt als mg ABP pro kg Körpergewicht des Lebewesens). Immobilisierung wurde hervorgerufen durch unilaterale Ischias-Neurektomie der hinteren Gliedmaßen. Zehn Tage nach der Operation wurden die Ratten getötet, die hinteren Gliedmaßen entfernt und die Oberschenkelknochen bei 700ºC für 24 Stunden eingeäschert. Das Aschengewicht wurde bestimmt und die Differenz zwischen dem Aschengewicht des intakten Körperglieds und des immobilisierten Körperglieds berechnet und ausgedrückt als mg-Differenz. Die Prozentdifferenz wurde berechnet als die %-Differenz zwischen dem Aschengewicht des intakten und des immobilisierten Körperglieds. Wie in Tabelle 3 gezeigt, ist der %- Knochenverlust für die Gruppen an Ratten, die mit einer Suspension entweder des (ABP)Ca-Salzes oder des (ABP)&sub2;Ca- Salzes behandelt wurden, vergleichbar mit dem %-Knochenverlust für die Gruppe an Versuchstieren, die mit einer Lösung des (ABP)Na-Salzes behandelt wurde. TABELLE 3
n = 5/Gruppe
mg-Diff = Differenz des Aschengewichts des intakten Oberschenkelknochens und des immobilisierten Oberschenkelknochens
se = Standardabweichung des Mittelwerts
%-Knochenverlust = Aschengewichtsdifferenz des intakten Oberschenkelknochens und des immobilisierten Oberschenkelknochens, geteilt durch das Aschengewicht des intakten Oberschenkelknochens.

Claims

1. Eine wäßrige Suspension, die von 0,05% bis 3% [(4- Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Monocalciumsalz enthält.

2. Eine wäßrige Suspension, die von 0,05% bis 3% Di[(4- amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Monocalciumsalz enthält.

3. Eine wäßrige Suspension, die von 0,05% bis 3% Tri[(4- amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Tetracalciumsalz enthält.

4. Eine pharmazeutische Zusammensetzung, die [(4-Amino-1- hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Monocalciumsalz und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger enthält.

5. Eine pharmazeutische Zusammensetzung, die Di[(4-amino- 1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Monocalciumsalz und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger enthält.

6. Eine pharmazeutische Zusammensetzung, die Tri[(4- amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Tetracalciumsalz und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger enthält.

7. Die Verwendung von [(4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1- bisphosphonsäure]-Monocalciumsalz für die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prophylaxe von Calciummetabolismusstörung oder -krankheit.

8. Die Verwendung von Di[(4-amino-1-hydroxybutyliden)- 1,1-bisphosphonsäure]-Monocalciumsalz für die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prophylaxe von Calciummetabolismusstörung oder -krankheit.

9. Die Verwendung von Tri[(4-amino-1-hydroxybutyliden)- 1,1-bisphosphonsäure]-Tetracalciumsalz für die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prophylaxe von Calciummetabolismusstörung oder -krankheit.

10. Die Verwendung eines Salzes, ausgewählt aus der Gruppe, die besteht aus:

[(4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]- Monocalciumsalz;

Di[(4-amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]- Monocalciumsalz und

Tri[(4-amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Tetracalciumsalz;

für die Herstellung eines Medikaments zur Behandlung oder Prophylaxe von Osteoporose.

11. Eine Verbindung ausgewählt aus:

[(4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]- Monocalciumsalz;

Di[(4-amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]- Monocalciumsalz und

Tri[(4-amino-1-hydroxybutyliden)-1,1-bisphosphonsäure]-Tetracalciumsalz.

12. Kristallines [(4-Amino-1-hydroxybutyliden)-1,1- bisphosphonsäure]-Monocalciumsalz.

13. Kristallines Di[4-amino-1-hydroxybutyliden)-1,1- bisphosphonsäure]-Monocalciumsalz.