DE69925225T2

DE69925225T2 - Propylaxe und behandlung der arzneimittel induzierten nierenstörungen

Info

Publication number: DE69925225T2
Application number: DE69925225T
Authority: DE
Inventors: Mikio Yao-shi OKAMURA; Yoshiharu Toyonaka-shi KANAYAMA; Junichi Kobe-shi YOSHIKAWA; Haruo Osaka-shi SHINTAKU
Original assignee: Daiichi Suntory Pharma Co Ltd
Current assignee: Daiichi Sankyo Co Ltd
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2019-02-27
Also published as: DE69925225D1; US6288067B1; ES2242381T3; WO1999043324A1; ATE295172T1; EP1004308B1; EP1004308A4; JP4486167B2; EP1004308A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen zur Vorbeugung und/oder Behandlung einer wirkstoffinduzierten Nierenstörung, wobei als aktives Ingrediens eine Verbindung der Formel (I) verwendet wird:
worin R¹ und R² jeweils ein Wasserstoffatom oder zusammengenommen eine Einfachbindung darstellen, während R³ -CH(OH)CH(OH)CH₃, -CH(OCOCH₃)CH(OCOCH₃)CH₃, -CH₃, -CH₂OH oder eine Phenylgruppe ist, wenn R¹ und R² jeweils ein Wasserstoffatom darstellen, oder -COCH(OH)CH₃, wenn R¹ und R² zusammen eine Einfachbindung darstellen, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon.
Stand der Technik
Eine wirkstoffinduzierte Nierenstörung wird klinisch hauptsächlich als nephrotisches Syndrom (oder in milderen Fällen als Proteinurie) und Nierendysfunktion gezeigt. Beispielsweise wird Glomerulopathie, die durch Membrannephropathie dargestellt wird, welche durch Gold-Wirkstoffe induziert wird, als nephrotisches Syndrom manifestiert, während eine tubuläre Störung, die durch nephrotoxische Agenzien, die durch Cisplatin dargestellt werden, induziert wird, sich als akutes Nierenversagen zeigt.
Eine Transportstörung, die spezifischer Weise in den Nierentubuli auftritt, zeigt sich mit klinischen Krankheitsbildern, z.B. Fanconi-Syndrom, renale tubuläre Acidose, renaler Diabetes insipidus usw. Akute interstitielle Nephritis, die durch Methicillin oder dergl. induziert ist, zeigt sich als Nierendysfunktion. Demnach präsentiert sich eine wirkstoffinduzierte Nierenstörung mit verschiedenen klinischen Krankheitsbildern, und zwar in Abhängigkeit vom Typ des Wirkstoffs oder der betroffenen Stelle (Medical Practice, Bd. 14, Nr. 8, 1997, S. 1273).
Cyclosporin A ist z.B. ein immunsuppressives Mittel, das üblicherweise während einer Transplantation verwendet wird, das aber infolge seiner hohen Nephrotoxizität in Abhängigkeit von der Blutkonzentration des Wirkstoffs Nierenstörungen mit einer Inzidenz von 50% oder mehr verursacht. Eine Nierenstörung, die durch Cyclosporin A induziert ist, hat verschiedene Phänotypen, einschließlich akutem Nierenversagen, chronischem Nierenversagen, hämolytischem urämischen Syndrom, thrombotischer Mikroangiophathie, Hypertension, Elektrolytenungleichgewicht (z.B. Hyperkalämie, metabolische Acidose, Hypomagnesämie) usw. Akutes Nierenversagen muss infolge der Schwierigkeit bei der Unterscheidung des Krankheitsbildes von einer akuten Abstoßung durch Nierenbiopsie identifiziert werden. Eine verringerte glomeruläre Filtrationsrate (GFR) während der früheren Verabreichungsstufe wird einer Verstärkung des Reninangiotensinsystems, einer Stimulation des sympathetischen Nervensystem, einer erhöhten Produktion von Thromboxan A₂ und dem Effekt von Endothelin zugeschrieben. Andererseits entwickeln Patienten mit Nierentransplantaten oft ein chronisches Nierenversagen durch die Langzeitverabreichung von Cyclosporin, das schwer und manchmal unmöglich von einer chronischen Abstoßung zu unterscheiden ist, selbst durch Nierenbiopsie nicht. Eine durch Cyclosporin induzierte Gewebeschädigung involviert hauptsächlich eine Störung der Endothelzellen, die von der interlobären Arterie zur afferenten Arteriole reicht, wobei die Gewebeschädigung hautsächlich Nierensklerose, interstitielle Zellinvasion und Fibrose verursacht. Darüber hinaus tritt während einer Cyclosporinverabreichung häufig Hypomagnesämie auf und eine extreme Hypomagnesämie kann unter dem Einfluss von Cyclosporin systemische Krämpfe verursachen ("ZINZOUGAKU", Approach from Renal Pathophysiology, Herausg. K. Kurokawa, Nankodo, S. 419–428, 1995).
Es war bekannt, dass Gefäßendothel eine wichtige Rolle beim vaskulären Tonus oder der Thrombozytopoese spielt, und 1980 wurde erstmals das Vorliegen des von Endothel abgeleiteten relaxierenden Faktors (EDRF) beschrieben. 1987 wurde Stickoxid (NO) als Einheit von EDRF bewiesen. NO ist ein gasförmiges Radikal, und es hat sich gezeigt, dass es die Zellmembranen leicht passieren kann und dass es eine weite Vielzahl von Wirkungen, z.B. auf Zirkulationskontrolle, Neurotransmission, Inhibierung der Thrombozytenaggregation, antibakterielle Wirkung oder Antikrebswirkung, hat. NO kontrolliert nicht nur den Metabolismus, indem es mit Hämenzym oder SH-Enzymgruppen reagiert, sondern es hat auch physiologische Funktionen und pathologische Aktivität, indem es mit aktiven Sauerstoffspezies, z.B. Superoxid (O₂ ^–), SH-Verbindungen, Ascorbinsäure oder dgl. wechselwirkt. Allerdings ist seine in vivo-Moleküleinheit in vieler Hinsicht noch unbekannt, da alle diese Moleküle instabil sind.
NO, das eine weite Vielfalt von Wirkungen hat, wie sie oben beschrieben wurden, wird produziert, wenn L-Arginin aus N^G-Hydroxyl-L-arginin zu L-Citrullin oxidiert wird; die Reaktion wird durch ein Enzym katalysiert, das NO-Synthase (NOS) genannt wird. NOS hat Isoformen, die den Gefäßendothel-Typ, den cerebellären Typ und den induzierbaren Typ einschließen. Der Gefäßendothel-Typ kommt hauptsächlich im Gefäßendothel und der Niere vor, während der cerebelläre Typ im Nervensystem vorkommt. Der induzierbare Typ kommt in Makrophagen oder dgl. vor, die während einer Entzündung oder Gewebeschädigung induziert werden. Das Gen für jede dieser Isoformen wurde bereits kloniert und strukturell analysiert. Als Ergebnis wurde gefunden, dass das Gen für NOS eine Bindungsstelle für (6R)-L-Erythro-5,6,7,8-tetrahydrobiopterin (im folgenden als "BH4" bezeichnet), das in Verbindungen der Formel (I) als aktive Ingredienzien der vorliegenden Erfindung enthalten ist, zusätzlich zu solchen für Co-Enzyme wie Calmodulin (CaM), Flavin, NADPH, enthält. Darüber hinaus wurde nahegelegt, dass BH4 tatsächlich bei der Kontrolle der Funktion von NOS involviert ist.
So wurde die vasorelaxierende Wirkung von NO und die Kontrolle der NOS-Funktionen durch BH4 etwas bekannt. Allerdings war die Beziehung zwischen NO-Effekten und NOS-Aktivität mit wirkstoffinduzierten Nierenstörungen nicht geklärt, und es war nichts über die Beziehung zwischen wirkstoffinduzierter Nierenstörung und endogenem BH4 bekannt.
Der Zweck einer Verhinderung oder Behandlung einer wirkstoffinduzierten Nierenstörung ist nicht nur der, eine Nierenstörung zu verändern oder zu behandeln, sondern auch der, Wirkstoffe verwenden zu können, die für eine Nierenstörung verantwortlich sind, so dass Patienten ein längeres Leben und eine höhere Lebensqualität genießen können. Derzeit kann allerdings keine Verbesserung bei Krankheiten oder Zuständen einer Wirkstoff-induzierten Nierenschädigung erwartet werden, da ein akutes Nierenversagen den Abbruch der Wirkstoffverabreichung erfordert, um die Nierenfunktion sich wieder herstellen zu lassen; ein chronisches Nierenversagen erfordert eine Dialyse oder eine Nierentransplantation. Demnach wurde noch keine Therapie für eine wirkstoffinduzierte Nierenstörung entwickelt und derzeit gibt es weder ein prophylaktisches noch therapeutisches Mittel dafür. Das Resultat ist, dass ein größer Bedarf für Wirkstoffe besteht, die bezüglich Nebenwirkungen, Sicherheit während einer Langzeitverwendung und Verbesserung bei der QOL (Quality of Life = Lebensqualität) vollständig zufriedenstellend sind.
Somit werden therapeutische Mittel verlangt, die wirklich wünschenswerten Anforderungen genügen, und es besteht auch ein starker Bedarf an einer Entwicklung von prophylaktischen Mitteln, die eine Nierenschutzwirkung haben.
Die Verbindungen der Formel (I) als aktive Ingredienzien in pharmazeutischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind bekannte Verbindungen zur Verwendung in therapeutischen Mitteln gegen bösartige Hyperphenylalaninämie, Depression, Parkinson-Erkrankung usw. Siehe z.B. die Japanische Patentveröffentlichungen (KOKAI) Nrn. 25323/84, 76086/84, 277618/86 und 267781/88.
JP-A-63-267781 bezieht sich auf ein therapeutisches Mittel für die Behandlung eines bösartigen Tumors und einer Aminosäure-Stoffwechselstörung, die mit schweren viralen Infektionskrankheiten verbunden ist, das Tetrahydrobiopterin und ein Derivat davon als Wirkstoff enthält.
EP-A-0 209 689 betrifft eine pharmazeutische Zusammensetzung für die Behandlung von kindlichem Autismus, die Tetrahydrobiopterin oder ein Derivat davon als Hauptwirkstoff und 5-Hydrotryptophan und/oder L-DOPA als optionalen Hilfswirkstoff enthält.
EP-A-0 108 890 betrifft pharmazeutisch aktive Pteridinderivate und pharmazeutische Formulierungen, die diese enthalten. Die beschriebenen Pteridine sind Analoga von Tetrahydrobiopterin und sind wirksame Mittel bei der Behandlung der Parkinson-Krankheit und anderer Krankheiten, die durch einen Mangel an Catecholaminen im Gehirn und im peripheren Nervensystem verursacht werden, wie auch bei der Behandlung von Tetrahydrobiopterin-defizienten Phenylketonurien.
US 4,758,571 offenbart Pterinderivate, d.h. L-Erythro-5,6,7,8-tetrahydrobiopterin, L-Sepiapterin, 1',2'-Diacetyl-5,6,7,8-tetrahydrobiopterin und 6-Methyl-5,6,7,8-tetrahydrobiopterin, und die Verwendung derselben zur Behandlung von Patienten, die an Parkinson-Krankheit oder Depression leiden.
A. J. Bune et al., Exp. Nephrol., 4, 43–47 (1996) beschreibt, dass die Inhibierung der Tetrahydrobiopterin (BH₄)-Synthese die Stickoxidproduktion durch isolierte Glomeruli bei Immunkomplexglomerulonephritis reduziert. Genauer ausgedrückt, es wird beschrieben, dass NO durch die enzymatische Oxidation von L-Arginin mit Stickoxidsynthase (NOS) produziert wird und die Aktivität von NOS von der Zufuhr von BH₄, das als Co-Faktor wirkt, abhängt. Unter Annahme von zwei Stoffwechselwegen, die zur Bildung von BH₄ führen, d.h. einem de novo-Syntheseweg, ausgehend von Guanosintriphosphat (GTP) als Vorläufer, und einem Salvage Pathway, ausgehend von vorher existierenden Hydropterinen, wurde gezeigt, dass die Inhibierung der BH₄-Bildung über jeden der Stoffwechselwege zu einer Verringerung der NO-Synthese führt.
M. P. Gardner et al., Transplantation, 61, 1506–1512 (1996) beschreibt, dass die Nephrotoxizität von Cyclosporin (CsA), die mit der Verwendung von CsA als Immunsuppressivum zur Organoplantation und schweren refraktären Autoimmunerkrankung verbunden ist, durch gleichzeitige Blockade verstärkt wird. Aus diesen experimentellen Resultaten wird angenommen, dass der Endothel-NO-Stoffwechselweg während einer CsA-Behandlung in Kontakt bleibt, d.h. die CsA-Behandlung selbst beeinflusst den NO-Metabolismus nicht. Andererseits wurde auf der Basis der Beobachtung, dass eine akute CsA-Nephrotoxizität durch eine gleichzeitige NO-Blockade verstärkt werden kann, geschlossen, dass NO eine Schutzfunktion gegen einen von CsA gezeigten vasokonstriktiven Effekt hat, wobei dieser Effekt als der pathophysiologische Hauptfaktor bei chronischer, durch CsA induzierter Nephrotoxizität angesehen wird.
A. J. Bune et al., Biochemical and Biophysical Research Communications 220, 13–19 (1196) offenbart, dass die Inhibierung der Tetrahydrobiopterinsynthese die in vivo-Stickoxid-Produktion bei experimentellem endothoxischem Schock reduziert. Es wird gezeigt, dass die Verabreichung von 2,4-Diamino-6-hydroxypyrimidin (DAHP) in vivo den Anstieg der BH₄-Gewebelevel, verursacht durch Lipopolysaccharide, inhibiert, die NO-Synthese reduziert und Hypotension verbessert.
WO 92/07566 offenbart die Verbindung bestimmter hämorheologischer Methylxanthinderivate und ihre Verwendung als Wirkstoff für die Behandlung einer systemischen Pilzinfektion, z.B. Candidiasis. Es wird ferner offenbart, dass diese Derivate im allgemeinen zur Behandlung eines Tiers verwendet werden, um eine Nierendysfunktion, die sich durch Verringerung des Nierenblutflusses und der glomerulären Filtrationsrate bei erhöhtem Gefäßwiderstand zeigt, in der Entwicklung zu inhibieren oder zu lindern.
EP-A-0 908 182 betrifft therapeutische Mittel, die bei der Prävention oder Verbesserung von Krankheiten wirksam sind, welche durch Hypofunktion der Stickstoffsynthase (NOS) induziert werden. Die in diesem Dokument beschriebenen Verbindungen sind dieselben, wie sie hierin definiert werden.
JP-A-6 056 669 offenbart eine Zubereitung, die Aktivität zum Einfangen von aktivem Sauerstoff hat, die als Hauptsubstanz spezifische Pterinderivate umfasst. Es wird beschrieben, dass diese Verbindungen bei der Behandlung einer Vielzahl von Krankheiten, einschließlich Nierenerkrankungen, wirksam sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer sicheren pharmazeutischen Zusammensetzung für wirkstoffinduzierte Nierenstörungen ohne Nebenwirkungen, die die Durchblutung und organische Funktionen verbessert, indem sie die Funktionen von Endothelzellen kontrolliert, das Fortschreiten von Komplikationen verzögert und die Lebensqualität der Patienten verbessert.
Die Erfinder haben bei Ratten mit Cyclosporin induzierten Nierenstörungen, die als Modell für wirkstoffinduzierte Nierenstörungen präpariert worden waren, abnormale Funktionen von NOS gefunden. Die Erfinder haben in diesen Ratten mit Cyclosporin induzierten Nierenschädigungen auch einen erhöhten NOS-Aktivitätslevel und einen erhöhten BH₄-Level festgestellt. Als Resultat verschiedener Untersuchungen haben wir unerwarteterweise gefunden, dass eine BH₄-Verabreichung die Funktionen von Endothelzellen wieder herstellt und die NOS-Funktionen normalisiert, wodurch physiologisch sehr natürliche und ausgezeichnete Nierenschutzeffekte erhalten werden; auf diese Weise wurde die vorliegende Erfindung vollendet. Dementsprechend bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine effektive Prävention oder Behandlung mit BH₄-Zubereitungen bei wirkstoffinduzierten Nierenstörungen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer Verbindung der Formel (I):
worin R¹ und R² jeweils ein Wasserstoffatom oder zusammengenommen eine Einfachbindung darstellen, während R³ -CH(OH)CH(OH)CH₃, -CH(OCOCH₃)CH(OCOCH₃)CH₃, -CH₃, -CH₂OH oder eine Phenylgruppe ist, wenn R¹ und R² jeweils ein Wasserstoffatom darstellen, oder -COCH(OH)CH₃, wenn R¹ und R² zusammen eine Einfachbindung darstellen, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon, zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Vorbeugung oder Behandlung von wirkstoffinduzierten Nierenstörungen.
Der Ausdruck "wirkstoffinduzierte Nierenstörungen" bzw. "arzneimittelinduzierte Nierenstörungen", wie er hierin verwendet wird, umfasst pathologische Zustände der Niere, die mit Läsionen verbunden sind, welche durch Wirkstoffe bzw. Arzneimittel verursacht sind. Klinisch zeigen sich wirkstoffinduzierte Nierenstörungen hauptsächlich als nephrotisches Syndrom (oder in milderen Fällen als Proteinurie) und Nierendysfunktion. Wirkstoffinduzierte Nierenstörungen, wie der Ausdruck hierin verwendet wird, umfassen solche, die durch eine verminderte Nierenfunktion verursacht werden, solche, die durch eine verringerte Nierenfunktion verschlimmert werden, solche, für die eine Heilung durch eine verringerte Nierenfunktion verzögert wird usw. Klinische Zustände wirkstoffinduzierter Nierenstörungen werden hauptsächlich in akutes Nierenversagen, z.B. prerenales akutes Nierenversagen, intrinsisches akutes Nierenversagen und postrenales akutes Nierenversagen, und chronisches Nierenversagen oder Nierenversagen im Endstadium mit fortgeschrittener Nierendysfunktion eingeteilt. Intrinsisches akutes Nierenversagen kann Krankheiten, wie Angiitis, glomeruläre Läsion, akute Glomerulonephritis, schnell-fortschreitende Glomerulonephritis, hämolytisches urämisches Syndrom, bösartige Hypertension, Nierenrindennekrose, dissiminierte intravaskuläre Koagulation, Skleroderm, akute interstitielle Nephritis, nephrotisches Syndrom oder akute Pyelonephritis induzieren. In Abhängigkeit von der betroffenen Stelle werden verschiedene Gewebeläsionen beobachtet. Beispielsweise sind Arteriolen durch Arteriolostenose, Endothelerkrankungen, Arteriolothombose involviert; Glomeruli sind durch membranöse Neuropathie involviert; Tubuli und interstitielle Regionen sind durch tubuläre Nekrose, tubuläre Dysfunktion, akute interstitielle Nephritis, tubuläre Empharxis involviert.
Wirkstoffe bzw. Arzneimittel, die eine wirkstoffinduzierte Nierenstörung induzieren können, werden hier nicht spezifisch beschränkt. Beliebige Arzneimittel können Nierenstörungen induzieren; diese schließen ein, sind aber nicht beschränkt auf, Antibiotika (z.B. Penicillin, Mitomycin, Cyclosporin, Amphotericin B, Methicillin, Cephalosporin, Aminoglycosid), nicht-steroidale antiinflammatorische Arzneimittel (NSAID), Antitumormittel (z.B. Cisplatin, Ifosfamid, Methotrexat), Gold-Wirkstoffe bzw. Gold-Arzneimittel, Schwermetalle (Quecksilber), Kontrastmittel, landwirtschaftliche Chemikalien (z.B. Paracort).
Wenn BH₄ Patienten mit wirkstoffinduzierter Nierenstörung verabreicht wird, kann es diese Krankheiten durch Wiederherstellung der verminderten Funktion von Endothelzellen verhindern oder behandeln, wobei die NOS-Funktionen normalisiert werden.
Verbindungen der Formel (I) als aktive Ingredienzien der vorliegenden Erfindung umfassen die folgenden und pharmazeutisch annehmbare Salze davon:
(6R)-L-Erythro-5,6,7,8-tetrahydrobiopterin (BH₄)
(6R,S)-5,6,7,8-Tetrahydrobiopterin, 1',2'-Diacetyl-5,6,7,8-tetrahydrobiopterin
Sepiapterin
6-Methyl-5,6,7,8-tetrahydropterin
6-Hydroxymethyl-5,6,7,8-tetrahydropterin
6-Phenyl-5,6,7,8-tetrahydropterin
Unter den vorstehend genannten Verbindungen sind 5,6,7,8-Tetrahydrobiopterine oder Salze davon bevorzugt, und BH₄ oder Salze davon sind am meisten bevorzugt.
Verbindungen der Formel (I), die als aktive Ingredienzien in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, sind bekannte Verbindungen. Siehe z.B. die japanischen Patent-Veröffentlichungen (KOKAI) Nrn. 25323/84, 76086/84, 277618/86 und 267781/88. Diese Verbindungen können als geeignete Salze mit pharmakologisch nicht-toxischen Säuren, einschließlich Mineralsäuren wie Salzsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Borsäure, und organischen Säuren wie Essigsäure, Ameisensäure, Maleinsäure, Fumarsäure, Mesylsäure, verwendet werden.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen sind gegen die oben genannten Krankheiten wirksam. Sie werden nämlich in großem Umfang auf pathologische Zustände der Nieren mit Läsionen, die durch Wirkstoffe verursacht sind, angewendet.
Die pharmazeutischen Zusammensetzungen werden hergestellt, indem eine Verbindung der Formel (I) mit einem pharmazeutisch üblichen Träger durch ein konventionelles Verfahren zu einer Dosierungsform formuliert wird, die zur oralen, rektalen oder parenteralen Verabreichung geeignet ist (einschließlich Verabreichung in die Vene und in Liquor cerebrospinalis).
Der Träger, der für diese pharmazeutischen Formulierungen eingesetzt wird, umfasst im allgemeinen Exzipienzien, Bindemittel, Zerfallsmittel usw., und zwar in Abhängigkeit von der gewählten Dosierungsform.
Typische Beispiele für Exzipienzien umfassen Stärke, Lactose, Saccharose, Glucose, Mannit, Cellulose; und Beispiele für Bindemittel umfassen Polyvinylpyrrolidon, Stärke, Saccharose, Hydroxypropylcellulose und Gummiarabikum. Beispiele für Zerfallsmittel umfassen Stärke, Agar, Gelatinepulver, Cellulose, CMC, es können aber auch andere herkömmliche Exzipienzien, Bindemittel und Zerfallsmittel verwendet werden.
Zusätzlich zu solchen Trägern können die pharmazeutischen Zusammensetzungen auch Antioxidanzien zur Stabilisierung aktiver Ingredienzien enthalten. Antioxidanzien können geeigneterweise aus denen, die üblicherweise für pharmazeutische Zubereitungen verwendet werden, ausgewählt werden, z.B. aus Ascorbinsäure, N-Acetylcystein, L-Cystein, dl-α-Tocopherol, natürliches Tocopherol usw. Diese werden in einer Menge verwendet, die (ein oder mehrere) aktive Ingredienzien stabilisiert und im allgemeinen werden sie vorzugsweise im Verhältnis von 0,2 bis 2,0 Gew.-Teile pro 1 Gew.-Teil des aktiven Ingrediens (der aktiven Ingredienzien) eingesetzt.
Formulierungen, die zur oralen Verabreichung geeignet sind, können in Form von Tabletten, sublingualen Tabletten, Kapseln, Pulvern, Körnern von feinen Körnern oder Suspensionen in einer nicht-wässrigen Flüssigkeit, wie z.B. Emulsionen, in Form eines Tranks oder Sirups, der die vorgeschriebene Menge (eines oder mehrerer) aktiver Ingredienzien enthält, bereitgestellt werden.
Beispielsweise werden Körner bzw. Granulate durch homogenes Vermischen von (einem oder mehreren) aktiven Ingredienzien mit einem oder mehreren Hilfsingredienzien, z.B. Trägern und Antioxidanzien, wie sie oben genannt wurden, gefolgt von Granulierung und Sieben zu einer einheitlichen Korngröße hergestellt werden. Tabletten können durch Verpressen oder Formen (eines oder mehrerer) aktiver Ingredienzien. gegebenenfalls mit einem oder mehreren Hilfsingredienzien hergestellt werden. Kapseln werden durch Einfüllen von Pulver oder Körner (eines oder mehrerer) aktiver Ingredienzien, gegebenenfalls homogen vermischt mit einem oder mehreren Hilfsingredienzien, in geeignete Kapseln hergestellt, wobei eine Kapselfüllmaschine oder dgl. verwendet wird. Formulierungen für eine renale Verabreichung können als Suppositorien bereitgestellt werden, wobei herkömmliche Träger, wie z.B. Kakaobutter, verwendet werden. Stammformulierungen können als trockene Feststoffe (eines oder mehrerer) aktiver Ingredienzien, die in einem mit Stickstoff gefüllten sterilisierten Behälter eingesiegelt sind, bereitgestellt werden. Solche trockenen Feststoffzubereitungen können Patienten verabreicht werden, indem sie unmittelbar vor einer Verabreichung in einer bestimmten Menge an sterilisiertem Wasser dispergiert oder aufgelöst werden.
Diese Formulierungen können vorzugsweise hergestellt werden, indem Antioxidanzien, wie sie oben genannt wurden, gegebenenfalls mit einem oder mehreren Hilfsingredienzien, ausgewählt aus Puffern, Aromastoffen, oberflächenaktiven Mitteln, Verdickungsmitteln, Gleitmitteln usw., zusätzlich zu aktiven Ingredienzien und Trägern eingearbeitet werden.
Die Dosierung von aktiven Ingredienzien, d.h. Verbindungen der Formel (I) kann natürlicherweise mit dem Verabreichungsweg, dem zu behandelnden Symptom und dem besonderen Patienten variieren und kann letztlich vom behandelnden Arzt bestimmt werden.
Eine geeignete Dosierung zur Behandlung einer wirkstoffinduzierten Nierenstörung hängt z.B. vom Verabreichungszweck, dem Alter, Gewicht, Zustand des Patienten usw. ab, reicht aber von 0,1 bis 50 mg/kg (Körpergewicht)/Tag, typischerweise 0,5 bis 10 mg/kg (Körpergewicht)/Tag für die orale Verabreichung.
Eine gewünschte Dosierung der aktiven Ingredienzien kann einmal am Tag oder kann in aufgeteilten Dosen zwei- bis viermal am Tag in geeigneten Intervallen verabreicht werden.
Aktive Ingredienzien können alleine ohne Mischung mit anderen Ingredienzien oder in Kombination mit pharmazeutischen Formulierungen, die andere aktive Ingredienzien, die für die behandelte Krankheit geeignet sind, um beispielsweise die Kontrolle der Dosierung zu erleichtern, verabreicht werden.
Formulierungen können zusätzlich zu Verbindungen der Formel (I) als aktive Ingredienzien wenigstens ein aktives Hilfsingrediens, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Substraten oder Co-Enzymen oder Co-Faktoren für NOS, z.B. L-Arginin, Flavine (z.B. FAD, FMN, usw.) und Calcium enthalten. Hervorragendere therapeutische Effekte können erwartet werden, wenn Verbindungen der Formel (I) mit diesen aktiven Ingredienzien vermischt werden als wenn sie allein verwendet werden. Der Verhältnisanteil jedes der aktiven Hilfsingredienzien in Formulierungen ist nicht spezifisch begrenzt. Beispielsweise kann das Gewichtsverhältnis wenigstens eines, das aus L-Arginin, Flavinen und Calcium ausgewählt ist, zu 1 Gew.-Teil der Verbindungen der Formel (I) im Bereich von 0,1 bis 10, vorzugsweise von 0,5 bis 2 liegen.
Eine geeignete Dosierung einer solchen gemischten Formulierung zur Behandlung von wirkstoffinduzierten Nierenstörungen hängt z.B. vom Verabreichungszweck, dem Alter, Gewicht, Zustand des Patienten usw. ab, liegt aber im Bereich von 0,1 bis 50 mg/kg (Körpergewicht)/Tag, vorzugsweise 0,5 bis 10 mg/kg (Körpergewicht)/Tag als Gesamtmenge an aktiven Ingredienzien zur oralen Verabreichung.
Ein Arzt kann in passender Weise Formulierungen, die Verbindungen der Formel (I) allein oder in Kombination mit anderen aktiven Ingredienzien enthalten, in Abhängigkeit vom Alter, Zustand oder anderen Faktoren des Patienten auswählen.
Die vorteilhaftesten aktiven Ingredienzien, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, sind (6R)-L-Erythro-5,6,7,8-tetrahydrobiopterin (BH₄) und Salze davon, allerdings können auch seine Analoge, wie z.B. (6R,S)-5,6,7,8-Tetrahydrobiopterin, 1',2'-Diacetyl-5,6,7,8-tetrahydrobiopterin, Sepiapterin, 6-Methyl-5,6,7,8-tetrahydropterin, 6-Hydroxymethyl-5,6,7,8-tetrahydropterin oder 6-Phenyl-5,6,7,8-tetrahydropterin und Salze davon verwendet werden. Es ist überflüssig zu sagen, dass allerdings BH₄, das eine in lebenden Körpern natürlicherweise vorkommende Komponente ist, bevorzugt ist. BH₄-Dihydrochlorid weist bei Ratten eine geringe Toxizität auf, was durch die akute Toxizität von 2 g/kg (Körpergewicht) oder mehr auf oralem Weg gezeigt wird. Ein optisch inaktives Analogon (6R,S)-5,6,7,8-Tetrahydrobiopterin ist auch nur wenig toxisch, wie es in der Japanischen Patentpublikation Nr. 25323/84 für die Behandlung der Parkinson-Krankheit beschrieben ist, so dass es auch für die Therapie gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. Andere Verbindungen der Formel (I) weisen auch geringe oder keine akute Toxizität auf.
Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung detaillierter.
Beispiele
Beispiel 1: Körner bzw. Granulat und feine Körner
Zu 1 Teil (auf das Gewicht bezogen) Polyvinylpyrrolidon (Kollidon 30), gelöst in sterilisiertem gereinigtem Wasser, wurden 10 Teile Ascorbinsäure und 5 Teile L-Cystein-Hydrochlorid gegeben, um eine homogene Lösung zu erhalten; dann wurden 10 Teile BH₄-Dihydrochlorid zur Herstellung einer homogenen Lösung zugesetzt.
Zu dieser Lösung wurden 59 Teile eines Exzipiens (Mannit oder Lactose) und 15 Teile eines Zerfallsmittels [Maisstärke oder Hydroxypropylcellulose (LH-22)] gegeben, und das Gemisch wurde geknetet, granuliert, getrocknet, dann gesiebt.
Beispiel 2: Tabletten
Die homogene Lösung eines aktiven Ingrediens, die in Beispiel 1 hergestellt worden war, wurde mit 58 Teilen Lactose und 15 Teilen mikrokristalliner Cellulose, dann mit 1 Teil Magnesiumstearat gemischt und tablettiert.
Beispiel 3: Kapseln
Die in Beispiel 1 hergestellte Dosierungsform wurde in Kapseln gefüllt. Allerdings enthält die Formulierung außerdem 0,2% Magnesiumstearat als Gleitmittel. Beispiel 4: Injektion

BH₄-Dihydrochlorid 1,5 g

Ascorbinsäure 1,5 g

L-Cystein-Hydrochlorid 0,5 g

Mannit 6,5 g
Die obigen Ingredienzien wurden in sterilisiertem gereinigten Wasser gelöst, so dass 100 ml erhalten wurden, und dann sterilisiert und jeweils 1 ml- oder 2 ml-Aliquot wurde in eine Phiole oder Ampulle verteilt, dann lyophilisiert und versiegelt.
Beispiel 5: Injektion
Eine Lösung von 2,0 g BH₄-Dihydrochlorid, das in sterilisiertem gereinigten Wasser unter Herstellung von 100 ml in einer anaeroben Atmosphäre aufgelöst worden war, wurde sterilisiert und in der gleichen Weise wie in Beispiel 4 versiegelt. Beispiel 6: Suppositorien

BH₄-Dihydrochlorid 150 Teile

Ascorbinsäure 150 Teile

L-Cystein-Hydrochlorid 50 Teile
Die obigen Ingredienzien wurden homogen vermahlen und in 9950 Teilen Kakaobutter verteilt. Beispiel 7: Körner bzw. Granulat

BH₄-Dihydrochlorid 5 Teile

Ascorbinsäure 5 Teile

L-Cystein-Hydrochlorid 2 Teile
Die obigen Ingredienzien wurden verwendet, um eine homogene Lösung herzustellen.

Diese Lösung wurde zu einem homogenen Gemisch aus 55 Teilen Mannit, 1 Teil Polyvinylpyrrolidon, 14 Teilen Hydroxypropylcellulose und 5 Teilen L-Arginin oder Calcium gegeben und das Gemisch wurde verknetet, granuliert, getrocknet und dann gesiebt. Beispiel 8: Körner bzw. Granulat

BH₄-Dihydrochlorid	5 Teile
Ascorbinsäure	5 Teile
L-Cystein-Hydrochlorid	5 Teile
Mannit	52 Teile
Polyvinylpyrrolidon (Kollidon 30)	1 Teil
Hydroxylpropylcellulose (LH-22)	12 Teile
L-Arginin oder Calcium	10 Teile

Die obigen Ingredienzien wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 7 granuliert und gesiebt. Beispiel 9: Körner

BH₄-Dihydrochlorid 5 Teile

Ascorbinsäure 5 Teile

L-Cystein-Hydrochlorid 2 Teile
Die obigen Ingredienzien wurden verwendet, um eine homogene Lösung herzustellen.
Diese Lösung wurde zu einem homogenen Gemisch aus 10 Teilen L-Arginin oder Calcium, 50 Teilen Mannit, 1 Teil Polyvinylpyrrolidon (Kollidon 30) und 9 Teilen Hydroxypropylcellulose (LH-22) gegeben und das Gemisch wurde verknetet, granuliert, getrocknet, dann gesiebt.
Beispiel 10
Sprague-Dawley-Ratten im Alter von 8 bis 10 Wochen (geliefert von Charles River) (300 g) wurden in die folgenden drei experimentellen Gruppen aufgeteilt und durch Vergleich untersucht. Die Tiere wurden während des Versuchszeitraums von 6 Wochen mit Futter mit geringem Salzgehalt (0,05%) wachsen gelassen und für 5 Wochen von der zweiten bis zur letzten Woche des Experiments wie folgt behandelt.

1) CyA-Gruppe: Cyclosporin 15 mg/kg (Körpergewicht)/Tag (subkutan verabreicht im Gemisch mit Olivenöl), n = B.
2) BH₄-Gruppe: Cyclosporin 15 mg/kg (Körpergewicht)/Tag (subkutan verabreicht im Gemisch mit Olivenöl) + BH₄-Dihydrochlorid 10 mg/kg (Körpergewicht)/Tag (oral verabreicht), n = 89.
3) Kontrollgruppe: Olivenöl allein, n = 6.

Jede Gruppe wurde während des Versuchszeitraums von 6 Wochen beobachtet. Der Blutdruck, die Nierenrinden-NOS-Aktivität und der Blut-(BP)-Level wurden durch die unten beschriebenen Verfahren bestimmt. Nach 6 Wochen wurde unter Anästhesie mit Phenobarbital Blut aus der Abdomenaorta entnommen und dann wurde die Niere mit physiologischer Salzsäure perfundiert, dann herausgenommen und histologisch auf die Effekte der BH₄-Verabreichung auf die Cyclosporin-induzierte Nierenstörung untersucht.
Messung des Blutdrucks
Der Blutdruck wurde mit dem Schwanzmanschettenverfahren zu Beginn des Experiments und nach 2, 4 und 6 Wochen gemessen.
Messung der Nierenrinden-NOS-Aktivität
Die NOS-Aktivität wurde durch Messung von ³H-Citrullin gemessen, das durch die Nierengewebe-NOS unter Verwendung von ³H-Arginin produziert wurde.
Messung von BP in Blut
Am Ende der Beobachtung wurde eine HPLC-Analyse nach dem Verfahren von Fukushima und Nixon (Anal. Biochem. 102: 176–188, 1980) durchgeführt, um Biopterin (BP), ein Metabolit von BH₄, zu messen. Die Wirkungen einer BH₄-Verabreichung werden auf der Basis des BP-Levels in Blut untersucht.
Nierenhistochemie
Von gefrorenen Nierengeweben wurden Schnitte hergestellt und mit NADPH-Diaphorase zur Beurteilung der NOS-Aktivität an den Geweben gefärbt. Die Gewebe wurden auch mit einem monoklonalen Antikörper gegen das Makrophagen-Zellmembran-Antigen ED-1 gefärbt, um die NOS-Isoform zu untersuchen.
Histopathologische Feststellungen
Nach Sammeln von Urin und Messung des Blutdrucks in Woche 6 wurden die Tiere unter Anästhesie abdominal eingeschnitten, aus der abdominalen Aorta ausgeblutet und mit physiologischer Salzlösung über diese Stelle perfundiert. Die extrahierte Niere wurde in 10% Formaldehyd-Lösung fixiert, in Paraffin eingebettet, dann mit einem Mikrotour zu Nierengewebeproben mit 4 μm in Scheiben geschnitten. Die Proben wurden mit Hämatoxylin/Eosin (HE) und Periodsäure-Shiff gefärbt. Die Inzidenz-pathologische Befunde, d.h. Arteriolopathie in Proben des Rattennierengewebes wurden durch Vergleich untersucht.
Statistik
Statistische Analysen von Gruppe zu Gruppe wurden durch Zweiwege-ANOVA durchgeführt. In den folgenden Analysen war der Signifikanzlevel p < 0,05.
Resultate
Der Blutdruck wurde in beiden Gruppen, der CyA- und der BH₄-Gruppe, ähnlich wie bei der Kontrollgruppe, bis zum Ende der Beobachtung auf normalem Level gehalten.
Was die Nierenrinden-NOS-Aktivität angeht, so zeigte die CyA-Gruppe eine deutlich Erhöhung von 260,814 mmol/Tag (Mittelwert) im Vergleich zur Kontrollgruppe. Dagegen zeigte die BH₄-Gruppe eine Erhöhung von 140,600 mmol/Tag (Mittelwert) im Vergleich zur Kontrollgruppe.
Was den Blut-BP-Level angeht, so zeigte die CyA-Gruppe eine deutlich Zunahme (von 0,006 nmol (Mittelwert) im Vergleich zur Kontrollgruppe). Allerdings zeigte die BH₄-Gruppe eine Abnahme (von 0,002 nmol (Mittelwert) im Vergleich zur CyA-Gruppe).
Die Nierenhistochemie zeigte eine verringerte NADPH-Diaphorase-Färbbarkeit und viele Invasionen von ED-1-positiven Zellen bei der CyA-Gruppe. Allerdings stellt die BH₄-Gruppe die NADPH-Diaphorase-Färbbarkeit wieder hier und normalisierte die Funktionen der Gefäß-Endothel-NOS, wie es durch verringerte Invasionen von ED-1-positiven Zellen gezeigt wird.
Die Inzidenz von histopathologischen Befunden bei Nierengewebeproben ist in Tabelle 1 gezeigt. Die BH₄-Gruppe inhibierte Arteriolopathie, die in pder CyA-Gruppe deutlich (p < 0,001) auftrat, signifikant (p < 0,0001).
Tabelle 1: Prozentwert (%) der Inzidenz pathologischer Befunde in Nierengeweben
Zusammengefasst, histopathologische Befunde der Arteriolopathie wurden in der CyA-Gruppe der Modellratten beobachtet. Dieselbe Gruppe zeigt auch eine Erhöhung beim Aktivitätslevel der von Makrophagen stammenden induzierbaren NOS. Allerdings verbesserte oral verabreichtes BH₄ die histopathologischen Befunde deutlich und erhöhte den Gefäßendothel-NOS-Aktivitätslevel, was zeigt, dass BH₄ für die Behandlung von wirkstoffinduzierten Nierenstörungen durch Wiederherstellung der Funktionen von Endothelzellen unter Normalisierung der Funktionen von NOS nützlich ist.
Wie erläutert wurde, stellt die vorliegende Erfindung pharmazeutische Zusammensetzungen bereit, die einer wirkstoffinduzierten Nierenschädigung wirksam vorbeugen und/oder diese verbessern. Außerdem haben die aktiven Ingredienzien der pharmazeutischen Zusammensetzungen kein Risiko von Nebenwirkungen oder dergleichen, selbst nicht unter Langzeitverwendung, da sie inhärent in lebenden Körpern vorkommen.

Claims

Verwendung einer Verbindung der Formel (I):
worin R¹ und R² jeweils ein Wasserstoffatom oder zusammengenommen eine Einfachbindung darstellen, während R³ -CH(OH)CH(OH)CH₃, -CH(OCOCH₃)CH(OCOCH₃)CH₃, -CH₃, -CH₂OH oder eine Phenylgruppe ist, wenn R¹ und R² jeweils ein Wasserstoffatom darstellen, oder -COCH(OH)CH₃, wenn R¹ und R² zusammen eine Einfachbindung darstellen, oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz davon, zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung zur Vorbeugung oder Behandlung von wirkstoffinduzierten Nierenstörungen.
Verwendung gemäss Anspruch 1, worin R³ L-Erythro-CH(OH)CH(OH)CH₃ ist.
Verwendung gemäss Anspruch 1 oder 2, worin die wirkstoffinduzierte Nierenschädigung akutes Nierenversagen ist.
Verwendung gemäss Anspruch 1 oder 2, worin die wirkstoffinduzierte Schädigung chronisches Nierenversagen ist.