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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft generell neuartige pharmazeutische
Zusammensetzungen zur Verhinderung der Auslösung oder der Leitung von Schmerzsignalen,
die vom peripheren Nervensystem („der Peripherie") ausgehen, zum Zentralnervensystem
eines Säugetiers
sowie Verfahren zur Verwendung der Zusammensetzungen, allein oder
in Kombination mit anderen therapeutischen Mitteln, zur Behandlung
und Prävention
von Symptomen oder Manifestationen, die mit der durch eine Krankheit
oder externe Stimuli verursachten Schmerzwahrnehmung assoziiert
sind. Im Einzelnen betrifft die Erfindung Verfahren zur Kontrolle
der Schmerzleitung durch das Verabreichen einer therapeutisch wirksamen
Menge einer pharmazeutischen Zusammensetzung, die eine synergistische
Mischung von Anandamid und Palymitylethanolamid umfasst, an einer
Stelle, an der die Schmerzleitung ihren Ursprung hat. Bei der gemeinsamen
Verabreichung wirken diese beiden Verbindungen synergistisch und
vermindern die Schmerzen wirkungsvoller als jede von ihnen allein.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Analgetika,
die wirkungsvoll unterschiedliche Schmerzintensitäten mit
einem Minimum an Nebenwirkungen kontrollieren, werden ständig gesucht.
Aspirin, das am häufigsten
eingesetzte Schmerzmittel, ist für die
Kontrolle starker Schmerzen praktisch wertlos, und man weiß, dass
es unerwünschte
Nebenwirkungen hat. Verschiedene andere Analgetika, wie d-Propoxyphen,
Codein und Morphin, besitzen unerwünschte Nebenwirkungen, wie
ein suchterzeugendes Potenzial. Es ist deshalb erwünscht, über Verbindungen
und pharmazeutische Zusammensetzungen mit verbesserten und potenten
analgetischen Eigenschaften ohne unerwünschte Nebenwirkungen zu verfügen.
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Cannabinoide
sind Verbindungen, die sich von der Pflanze Cannabis sativa, die
allgemein als Marihuana bekannt ist, ableiten oder chemisch zu dieser
in Beziehung stehen. Die aktivste chemische Verbindung der natürlich vorkommenden
Cannabinoide ist das Tetrahydrocannabinol (THC), insbesondere (-)-Δ9-THC („THC"). Zu den vielen
vorteilhaften pharmakologischen Eigenschaften, die Marihuana zugeschrieben
werden, gehören
eine Analgesie, eine Erniedrigung des Blutdrucks und des Augendrucks
und eine antiemetische Aktivität
sowohl beim Menschen als auch bei anderen Säugetieren als dem Menschen.
Tatsächlich
gibt es eine anhaltende Debatte darüber, ob der Gebrauch von Marihuana
in bestimmten Fällen
legalisiert werden sollte, z.B. eine Anwendung bei Krebspatienten
zur Verminderung der von einer Chemotherapie hervorgerufenen Übelkeit
oder zur Schmerzlinderung. Seit der Entdeckung von THC sind mehrere
synthetische Cannabinoide klinisch zur Behandlung von Krebspatienten
eingesetzt worden, darunter Nabilon, Nabortat und Levonantrodol.
Allerdings besitzen diese Arzneimittel, auch wenn sie nützlich sind,
in gewissem Umfang die negativen pharmakologischen Eigenschaften
von THC, und ihr genereller Einsatz ist somit begrenzt. Insbesondere
gehören
zu den negativen, mit Marihuana und Cannabinoiden assoziierten Eigenschaften
eine Abhängigkeit, psychologisch
bedingte Verzerrungen der Wahrnehmung, Verlust des Kurzzeitgedächtnisses,
Verlust der Motorkoordination, Sedation und Euphorie. Verbindungen,
die derartige negative Eigenschaften oder Wirkungen aufweisen, werden
als Cannabimimetika bezeichnet. In der langen Geschichte des Marihuana
lagen sein Gebrauch und sein Missbrauch immer eng beieinander.
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Man
weiß,
dass die Cannabinoide an die sogenannten CB1- und CB2-Rezeptoren
im Gehirn und/oder in anderen Geweben binden. Für Verbindungen, die den CB1-Rezeptor
stimulieren, wurde gezeigt, dass sie eine Analgesie und Sedation
induzieren, die Stimmung heben, die Übelkeit und den Appetit kontrollieren
und den Augendruck senken. Somit sind Verbindungen oder Zusammensetzungen,
die die CB1- oder CB2-Rezeptoren stimulieren, direkt oder indirekt,
für die
Behandlung oder Kontrolle von Schmerzen nützlich. Zusätzlich zur Wirkung auf die
CB1- und CB2-Rezeptoren wurde für
die Cannabinoide jedoch gezeigt, dass sie Zellmembranen beeinflussen
und dadurch unerwünschte
Nebenwirkungen, wie Benommenheit, eine Beeinträchtigung der Funktion der Monoaminoxidase
und eine Beeinträchtigung
der nicht-rezeptorvermittelten Gehirnfunktion hervorrufen. Diese
suchterzeugenden und psychotropen Eigenschaften von Cannabinoiden
schränken
ihren therapeutischen Wert ein.
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Es
wäre nützlich, über einen
alternativen Mechanismus zur Stimulierung von CB1- und CB2-Rezeptoren
auf eine Weise zu verfügen,
dass die unerwünschten
suchterzeugenden und psychotropen Eigenschaften von Cannabinoiden
eliminiert werden. Demgemäß besteht
weiterhin ein Bedarf an neuartigen therapeutischen Zusammensetzungen
und Verfahren, die Schmerzen hemmen, und zwar ohne die obigen negativen
Wirkungen und ohne die begleitenden Nachteile der herkömmlich verfügbaren Verbindungen,
einschließlich
von Cannabinoidverbindungen.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, neuartige pharmazeutische
Zusammensetzungen und Verfahren bereitzustellen, die für die Hemmung
der Auslösung
und der nachfolgenden Weiterleitung eines Schmerzsignals zum Zentralnervensystem
eines Säugetiers
nützlich
sind, so dass das Säugetier
die Schmerzempfindung nicht wahrnimmt oder fühlt, die es sonst empfunden
hätte,
wenn es einem schmerzverursachenden Stimulus ausgesetzt wird.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, neuartige pharmazeutische
Zusammensetzungen und Verfahren bereitzustellen, die fähig sind,
die von einem Säugetier
wahrgenommenen Schmerzen zu begrenzen, und zwar ohne unerwünschte Nebenwirkungen.
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Die
obigen und andere Ziele werden durch eine pharmazeutische Zusammensetzung
erreicht, die eine therapeutisch wirksame Menge einer Kombination
aus Anandamid („AEA") und Palmitylethanolamid
(„PEA") und Derivaten dieser
beiden Verbindungen umfasst. Man geht davon aus, dass Anandamid
(Arachidonylethanolamid) durch die enzymatische Spaltung des Phospholipidvorläufers N-Acylphosphatidylethanolamin
erzeugt wird (Di Marzo, V., et al., Nature 372, 686–691 (1994);
Cadas, H., di Tomaso, E. &.
Piomelli, D., J. Neurosci. 17, 1226–1242 (1997)). Für Palmitylethanolamid
(PEA), das in neuralen und nicht-neuralen Geweben gefunden wurde,
wurde gezeigt, dass es die Aktivierung von Mastzellen hemmt und
entzündliche
Reaktionen vermindert (Aloe, L., Leon, A. & Montalcini, R.L., Agents Actions
39, C145 (1993); Mazzari, S., Canella, R., Petrelli, L., Marcolongo,
G. & Leon, A.,
Eur. J. Pharmacol. 300, 227–236
(1996)), und zwar über
einen Mechanismus, der über
die Bindung an CB2-Rezeptoren laufen könnte (Facci, L., et al., Proc.
Natl. Acad. Sci. USA 92, 3376–3380
(1995); Showalter, V.M., Compton, D.R., Martin, B.R. & Abood, M.E.,
J. Pharmacol. Exp. Ther. 278, 989–999 (1996)).
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Anandamid
und Palmitylethanolamid sind leicht erhältliche Verbindungen, die über die
Extraktion und/oder eine Isolierung aus getöteten Tieren, über Routine-Syntheseverfahren,
die hier beschrieben werden oder in diesem Gebiet bekannt sind,
erhalten werden können,
oder die von einer geeigneten kommerziellen Quelle gekauft werden
können.
Zur Gewinnung der Derivate können
Anandamid und Palmitylethanolamid über das Anfügen geeigneter Funktionalitäten zur
Verstärkung
selektiver biologischer Eigenschaften modifiziert werden. Derartige
Modifikationen sind in diesem Gebiet bekannt, und zu ihnen gehören, ohne
Einschränkung, solche,
die die Penetration in ein gegebenes biologisches Kompartiment erhöhen, die
Bioverfügbarkeit
erhöhen,
die Löslichkeit
erhöhen,
um eine Verabreichung über
eine Injektion zu ermöglichen,
den Metabolismus verändern,
die Ausscheidungsgeschwindigkeit verändern etc..
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Es
wird hier auch ein Verfahren zur Behandlung von Schmerzen offenbart,
unter denen ein Säugetier, das
einer Behandlung bedarf, leidet, wobei das Verfahren umfasst:
Verabreichen
einer therapeutisch wirksamen Menge der erfindungsgemäßen pharmazeutischen
Zusammensetzung an das Säugetier,
wobei die genannte Zusammensetzung imstande ist, die Auslösung des
Schmerzes zu hemmen und dadurch die Schmerzen, unter denen das Säugetier
leidet, zu hemmen oder zu lindern.
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Die
erfindungsgemäßen pharmazeutischen
Zusammensetzungen und Anwendungen sind durch ihre Fähigkeit
gekennzeichnet, die Auslösung
von Schmerzen und/oder die Signalübertragung vom peripheren Nervensystem
zum Zentralnervensystem zu hemmen. Im Einzelnen resultiert die vorliegende
Erfindung in der Hemmung der Übertragung
des Schmerzsignals, das die Schmerzwahrnehmung, die von einem Säugetier
gefühlt
wird, hervorruft. Ohne sich auf eine bestimmte Theorie festlegen
zu wollen wird angenommen, dass die erfindungsgemäßen pharmazeutischen
Zusammensetzungen die intrazelluläre Signalkaskade kurzschalten, indem
sie als Agonisten von CB1- und/oder CB2-artigen Rezeptoren wirken,
die bei Säugetieren
in der Peripherie vorhanden sind. Die vorliegende Erfindung reguliert
die Übertragung
von Schmerzsignalen in der Peripherie über die Aktivierung lokaler
CB1- und CB2-artiger Rezeptoren, wobei angenommen wird, dass endogene
Cannabinoide an der Filterung und Auswahl aufkommender Schmerzsignale
an den Orten einer Gewebeverletzung beteiligt sind, eine Rolle,
die derjenigen von Opioidpeptiden, die von aktivierten Immunzellen
während
einer Entzündung
freigesetzt werden, analog ist. Die vorliegende Erfindung erzielt
unerwarteterweise die obigen überlegenen
und erwünschten
Wirkungen ohne die unerwünschten
dysphorischen Nebenwirkungen und in die Abhängigkeit führenden Eigenschaften, die
für zentral
wirksame cannabimimetische Arzneimittel oder Opiatarzneimittel charakteristisch
sind.
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Weitere
Aspekte, Ausführungsformen
und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden zum Teil in der folgenden
Beschreibung ausgeführt,
oder sie können
durch die Durchführung
oder den Einsatz der vorliegenden Erfindung erfahren werden. Die
Ziele und Vorteile können
mittels der Merkmale und Kombinationen realisiert und erreicht werden,
die in dieser Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen besonders ausgeführt werden
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
begleitenden Zeichnungen, die in die Beschreibung eingearbeitet
sind und einen Teil von ihr darstellen, veranschaulichen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung und dienen, zusammen mit der Beschreibung,
dazu, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung beispielhaft darzustellen.
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1 zeigt,
dass Anandamid die nozizeptive Reaktion auf einen durch Formalin
hervorgerufenen Gewebeschaden hemmt. (A) Wirkungen von Anandamid
(AEA, 50 μg
intraplantar, i.pl.), WIN-55212-2 (WIN, 500 μg i.pl.) und Methanandamid (MAEA,
50 μg i.pl.),
in Abwesenheit oder Anwesenheit des CB1-Antagonisten SR141716A (SR1,
0,1 mg pro kg intravenös,
i.v.) oder des CB2-Antagonisten SR144528 (SR2, 0,1 mg pro kg i.v.).
(B) Dosisabhängige
antinozizeptive Wirkungen von Anandamid nach i.pl. (Quadrate), i.v.
(Dreiecke) oder intraperitonealer (i.p., Kreise) Verabreichung.
*, P<0,01 (n =
12–18
für jede
Bedingung).
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2 zeigt,
dass Palmitylethanolamid die durch Formalin hervorgerufene Nozizeption
hemmt. (A) Wirkungen von Palmitylethanolamid (PEA, 50 μg i.pl.),
Stearylethanolamid (SEA, 50 μg
i.pl.) und Oleylethanolamid (OEA, 50 μg i.pl.) in Abwesenheit oder
Anwesenheit des CB1-Antagonisten
SR141716A (SR1, 0,1 mg pro kg i.v.) oder des CB2-Antagonisten SR144528
(SR2, 0,1 mg pro kg i.v.). (B) Dosisabhängige antinozizeptive Wirkungen
von Palmitylethanolamid nach i.pl. (Quadrate), i.v. (Dreiecke) oder
intraperitonealen (i.p., Kreise) Verabreichungen. *, P<0,01 (n = 12–18).
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3 zeigt
die synergistischen antinozizeptiven Wirkungen von Anandamid allein
(Quadrate), PEA allein (Rauten) und einer Kombination aus Anandamid
und PEA (Kreise) auf (A) die frühe
Phase und (B) die späte
Phase der Reaktion auf den durch Formalin hervorgerufen Schmerz.
Gleiche Mengen von Anandamid und PEA, angegeben auf der Abszisse,
wurden i.pl. injiziert. (C) Der CB1-Antagonist SR141716A (SR1) und
der CB2-Antagonist
SR144528 (SR2) verhindern die Wirkungen von Anandamid plus PEA (jeweils
0,1 μg).
Die Antagonisten wurden über
eine i.v. Injektion in einer Dosis von 0,1 mg pro kg verabreicht;
*, P<0,01 (n =
12).
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4 zeigt
die inhärenten
hyperalgetischen Wirkungen von Cannabinoidantagonisten auf die Zeitabhängigkeit
der durch Formalin hervorgerufenen Nozizeption. (A) Wirkungen der
systemischen Verabreichung des CB1-Antagonisten SR141716A (ausgefüllte Säulen) und
des CB2-Antagonisten SR144528 (schraffierte Säulen). Die Antagonisten wurden über eine
i.v.-Injektion in
einer Dosis von 0,1 mg pro kg verabreicht. Die Reaktionen auf Formalin
allein sind anhand der leeren Säulen
gezeigt. (B) Wirkungen der lokalen Verabreichung von SR141716A (ausgefüllte Säulen). 10 μg SR141716A
wurden zusammen mit Formalin über
eine i.pl. Injektion verabreicht. SR144528 war nicht in 10 % DMSO
löslich
und konnte nicht lokal injiziert werden. *, P>0,01 (n = 6).
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5 zeigt
die Identifizierung von Anandamid und PEA in der Haut der Rattenpfote
mittels Gaschromatographie/Massenspektrometrie. (A) Repräsentative
Spuren für
ausgewählte
Fragmente, die charakteristisch für endogenes Anandamid (A1,
m/z 404, [M-15]+) und synthetisches [2H4]Anandamid (A2,
m/z 408), das als interner Standard zu den Proben gegeben wurde,
sind. (B) Repräsentative
Spuren für
ausgewählte
Fragmente, die charakteristisch für endogenes Palmitylethanolamid
(B1, m/z 356, [M-15]+) und einen [2H4]Palmitylethanolamid-Standard
(B2, m/z 360) sind. Die Ergebnisse stammen aus einem typischen Experiment
von insgesamt 8.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Man
geht davon aus, dass die Schmerzleitung in einem Säugetier
das Ergebnis einer Gruppe von Rezeptoren ist, die über ein
Netzwerk von interzellulären
Signalen oder zellulären
Ereignissen zusammenwirken, um die Übertragung des Schmerzsignals
von einer Ursprungsstelle (z.B. dem Ort einer Verletzung) in der
Peripherie zum Zentralnervensystem (z.B. dem Gehirn) auszulösen, wo
es vom Säugetier
wahrgenommen oder gefühlt
wird. Im Einzelnen wird generell davon ausgegangen, dass die Modulation
der Schmerzleitung durch cannabimimetische Arzneimittel aus der
Aktivierung von CB1-Rezeptoren herrührt, die in schmerzverarbeitenden
Bereichen des Zentralnervensystems, einschließlich des Dorsalhorns des Rückenmarks
und der periaquäduktalen
grauen Substanz, lokalisiert sind. Unerwarteterweise basiert die
vorliegende Erfindung jedoch, zum Teil, auf der Entdeckung, dass
die CB1- oder CB2-Aktivierung nicht von Anzeichen einer zentralen
Cannabinoidvergiftung begleitet ist, sondern stattdessen von einem
peripheren Wirkort. Außerhalb
des Zentralnervensystems von Säugetieren
finden sich Cannabinoidrezeptoren oder Cannabinoidartige Rezeptoren
in der Peripherie. Für
derartige Rezeptoren wurde gezeigt, dass sie wichtige Faktoren in
der biochemischen Kaskade von Ereignissen sind, die die von einem
Individuum gefühlten
Schmerzen regulieren.
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In
der gesamten Beschreibung bezieht sich der Begriff „Behandlung" auf eine beliebige
Behandlung von Schmerzen eines Säugetiers,
insbesondere eines Menschen, gemäß den Prinzipien
der vorliegenden Erfindung, und er schließt, ohne Einschränkung, ein:
- i) die Verhinderung von Schmerzen, die von
einem Subjekt erlebt werden, das gegenüber diesem Zustand prädisponiert
sein kann, bei dem aber der Zustand noch nicht diagnostiziert wurde
und dementsprechend die Behandlung eine prophylaktische Behandlung
des pathologischen Zustandes darstellt;
- ii) die Hemmung der Schmerzauslösung oder eines schmerzhaften
Zustandes, d.h. das Anhalten seiner Entwicklung;
- iii) das Lindern von Schmerzen, d.h. das Bewirken einer Regression
der Schmerzauslösung
oder eines schmerzhaften Zustandes; oder
- iv) das Lindern der Symptome, die aus einer Erkrankung oder
einem Zustand resultieren, von der bzw. dem angenommen wird, dass
sie oder er Schmerzen verursacht, z.B. das Lindern der Schmerzwahrnehmung, ohne
dass die zugrundeliegende Krankheit oder der zugrundeliegende Zustand
beeinflusst wird.
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Die
Begriffe „pharmazeutisch
wirksame" und „therapeutisch
wirksame" Menge
einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung
bezeichnen eine Menge, die bei einem Individuum oder Tier zu einer
ausreichend starken Schmerzblockade führt, um eine physiologische
Wirkung zu verursachen, die aus der Stimulation von Cannabinoidrezeptoren
oder Cannabinoid-artigen Rezeptoren resultiert. Zu physiologischen
Wirkungen, die aus einer Stimulation von Cannabinoidrezeptoren resultieren,
gehört,
ohne Einschränkung,
die Analgesie. Zu weiteren physiologischen Funktionen können auch
das Absenken des Augendrucks bei Glaukompatienten und die Suppression
des Immunsystems gehören.
Typischerweise liegt eine wirksame Menge der Verbindung im Bereich
ungefähr
10 mg/Tag bis ungefähr
1 000 mg/Tag. Ein erfahrener Arzt oder Wissenschaftler kann unter Verwendung
von Routineprotokollen, wie den in den folgenden Beispielen oder
in der Literatur offenbarten, leicht die Nützlichkeit der hier beschriebenen
Zusammensetzungen bestätigen.
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So,
wie die Begriffe hier verwendet werden, bezieht sich „Säugetier" oder „Individuum" auf Menschen oder
auf Tiere wie Hunde, Katzen, Pferde und dergleichen sowie auf Nutztiere
wie Kühe,
Schweine, Meerschweinchen und dergleichen.
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Die
vorliegende Erfindung zielt auch auf ein Verfahren zur Hemmung der
Auslösung
oder Weiterleitung von Schmerzen bei einem Säugetier ab, das eine schmerzhafte
Reaktion zeigt. Die erfindungsgemäßen Verfahren umfassen generell
das Verabreichen einer pharmazeutisch oder therapeutisch wirksamen
Menge einer Zusammensetzung, wie sie hier beschrieben wird, an einen
Patienten, der einer derartigen Behandlung bedarf, wodurch die Schmerzleitung
gehemmt wird. Der Patient kann ein Mensch oder ein Säugetier,
bei dem es sich nicht um einen Menschen handelt, sein. Zum Beispiel
bedarf ein Patient einer Behandlung, wenn er im Verlauf einer Krankheit
(z.B. der rheumatoiden Arthritis) oder eines verletzungsbedingten
Zustandes eine schmerzhafte Reaktion zeigt. Ein derartiger Bedarf
kann von erfahrenen Klinikern und in der Medizin tätigen Wissenschaftlern
festgestellt werden.
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Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
werden vorzugsweise am schmerzenden Ort verabreicht, und zwar in
topischer, subkutaner oder intramuskulärer Form unter Einsatz von
Dosierungsformen, die Fachleuten auf dem Gebiet der Pharmazie gut
bekannt sind oder von ihnen leicht bestimmt werden können. Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
können
auf jede beliebige Weise verabreicht werden, die zum Kontakt des
aktiven Agens mit dem Wirkort des Agens im Körper eines Säugetiers,
d.h. der schmerzenden Stelle, führt.
Sie können
entweder als einzelne therapeutische Mittel oder in einer Kombination
therapeutischer Mittel, die leicht vom erfahrenen Fachmann bestimmt
werden kann, verabreicht werden. Sie können allein verabreicht werden,
werden aber generell mit einem pharmazeutischen Träger verabreicht,
der auf der Basis des gewählten
Verabreichungswegs und der pharmazeutischen Standardpraxis ausgewählt wird.
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Das
Dosierungsschema für
die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
hängt,
natürlich,
von bekannten Faktoren ab, wie den pharmakodynamischen Charakteristika
des jeweiligen Mittels und seinem Verabreichungsmodus und -weg,
der Spezies, dem Alter, dem Geschlecht, der Gesundheit, dem medizinischen Zustand
und dem Gewicht des Empfängers,
der Art und der Stärke
der Symptome, der Art der gleichzeitigen Behandlung, der Häufigkeit
der Behandlung, dem Verabreichungsweg, der Nieren- und Leberfunktion
des Patienten und der gewünschten
Wirkung. Ein gewöhnlicher
Arzt oder Tierarzt kann ohne weiteres die wirksame Menge des Arzneimittels
bestimmen und verschreiben, die erforderlich ist, um das Fortschreiten
des schmerzhaften Zustands zu verhindern, ihm entgegenzuwirken oder
ihn anzuhalten. Die für
die Verabreichung geeigneten Dosierungsformen (pharmazeutischen
Zusammensetzungen) können
ungefähr
1 Milligramm bis ungefähr
100 Milligramm des aktiven Inhaltsstoffs pro Dosiseinheit enthalten.
In diesen pharmazeutischen Zusammensetzungen liegt der aktive Inhaltsstoff
vorzugsweise in einer Menge von ungefähr 0,5–95 Gew.-% auf der Basis des
Gesamtgewichts der Zusammensetzung vor. Vorteilhafterweise können die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
in einer einzigen täglichen
Dosis verabreicht werden, oder die tägliche Gesamtdosis kann, je
nach Bedarf, in zwei, drei, vier oder mehr tägliche Dosen aufgeteilt verabreicht
werden.
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Die
Zusammensetzungen für
die vorliegende Erfindung können
in intranasaler Form über
die topische Anwendung geeigneter intranasaler Träger oder
auf transdermalen Wegen unter Einsatz derjenigen Formen transdermaler
Hautpflaster, die Fachleuten auf diesem Gebiet gut bekannt sind
verabreicht werden. Bei der Verabreichung in Form eines transdermalen
Zufuhrsystems wird die Verabreichung der Dosis innerhalb des Dosierungsschemas
natürlich
kontinuierlich und nicht periodisch erfolgen.
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Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
können
den aktiven Inhaltsstoff bilden, und sie werden typischerweise als
eine Mischung mit geeignet gewählten
pharmazeutischen Verdünnungsmitteln,
Hilfsstoffen oder Trägern
(die hier gemeinsam als Trägermaterialien
bezeichnet werden) verabreicht. Erfindungsgemäße Zusammensetzungen können auch
mit löslichen
Polymeren als auf bestimmte Ziele gerichteten Arzneimittelträgern gekoppelt
werden. Weiterhin können
die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
an eine Klasse biologisch abbaubarer Polymere gekoppelt werden,
die für
die Erzielung einer verzögerten
Freisetzung eines Arzneimittels nützlich sind, zum Beispiel Polymilchsäure, Polyglycolsäure, Copolymere
von Polymilchsäure und
Polyglycolsäure,
Poly-epsilon-Caprolacton, Polyhydroxybuttersäure, Polyorthoester, Polyacetale,
Polydihydropyrane, Polycyanoacylate und vernetzte oder amphipathische
Blockcopolymere von Hydrogelen.
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Geeignete
pharmazeutische Träger
werden in Remington's
Pharmaceutical Sciences beschrieben.
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Die
erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
können
in Kombination mit einem zweiten therapeutischen Mittel verabreicht
werden, zum Beispiel einem Corticosteroid, einem weiteren Analgetikum
etc.. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
und dieses zweite therapeutische Mittel können getrennt oder als physikalische
Kombination in einer einzigen Dosiseinheit verabreicht werden, und
zwar in jeder beliebigen Dosierungsform und über unterschiedliche Verabreichungswege,
wie oben beschrieben wurde. Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können zusammen
mit dem zweiten therapeutischen Mittel in einer einzigen Dosiseinheit
formuliert werden (d.h. in einer Flüssigkeit etc. vereinigt werden).
Wenn die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
und das zweite therapeutische Mittel nicht zusammen in einer einzigen
Dosiseinheit formuliert werden, dann können sie im wesentlichen gleichzeitig
oder in jeder beliebigen Reihenfolge verabreicht werden. Zum Beispiel
können
die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
zuerst verabreicht werden, gefolgt von der Verabreichung des zweiten
Mittels. Wenn sie nicht gleichzeitig verabreicht werden, dann erfolgt die
Verabreichung einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung und des
zweiten therapeutischen Mittels vorzugsweise in einem Abstand von
weniger als ungefähr
einer Stunde, bevorzugter von weniger als ungefähr 5 bis 30 Minuten. Obwohl
es vorzuziehen ist, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung und das
zweite therapeutische Mittel über
den gleichen Weg verabreicht werden (d.h., zum Beispiel, beide subkutan
oder beide intramuskulär),
können
sie, wenn es gewünscht
ist, auf unterschiedlichem Wege und in unterschiedlichen Dosierungsformen
verabreicht werden.
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Die
Dosis kann, wenn sie allein oder in Kombination mit einem zweiten
therapeutischen Mittel verabreicht wird, variieren, und zwar in
Abhängigkeit
von verschiedenen Faktoren, wie den pharmakodynamischen Charakteristika
des jeweiligen Mittels und seinem Verabreichungsmodus und -weg,
dem Alter, der Gesundheit und dem Gewicht des Empfängers, der
Art und der Stärke
der Symptome, der Art der gleichzeitigen Behandlung, der Häufigkeit
der Behandlung und der gewünschten
Wirkung, wie es oben beschrieben wurde. Die richtige Dosierung einer
erfindungsgemäßen Zusammensetzung,
wenn sie in Kombination mit dem zweiten therapeutischen Mittel verabreicht
wird, kann von einem erfahrenen praktischen Arzt, der mit der vorliegenden
Offenbarung bewaffnet ist, leicht bestimmt werden.
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Nach
der Verbesserung des Zustands eines Patienten kann eine Erhaltungsdosis
einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung
verabreicht werden, wenn es erforderlich ist. Danach könne die
Dosierung oder die Häufigkeit
der Verabreichung, oder beides, in Abhängigkeit von den Symptomen,
bis zu einem Maß reduziert werden,
bei dem der verbesserte Zustand aufrechterhalten wird. Sobald sich
die Symptome im gewünschten Umfang
vermindert haben, sollte die Behandlung aufhören. Es kann jedoch sein, dass
Patienten bei einem erneuten Auftreten der Schmerzen langfristig
eine intermittierende Behandlung benötigen.
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Erfindungsgemäße Zusammensetzungen
können
mittels der Verfahren synthetisiert werden, die einem geübten Fachmann
leicht verfügbar
sind, einschließlich
derjenigen Verfahren, die man auf dem Gebiet der synthetischen organischen
Chemie kennt, oder mittels Varianten, wie sie von Fachleuten auf
diesem Gebiet leicht entwickelt und durchgeführt werden können. Weiterhin
sollen die auf diesem Gebiet bekannten Syntheseverfahren nicht eine
vollständige
Liste aller Wege darstellen, über
die die in dieser Patentanmeldung beschriebenen und beanspruchten
Zusammensetzungen synthetisiert werden können.
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Wie
dem erfahrenen Fachmann klar sein dürfte, sind die unten beschriebenen
und im Einzelnen angegebenen Materialien und Bedingungen wichtig
für die
Durchführung
der Erfindung, aber nicht angegebene Materialien und Bedingungen
sind nicht ausgeschlossen, solange sie nicht die Realisierung des
Nutzens der Erfindung verhindern. Andere geeignete Verfahren und
Ausgangsmaterialien werden für
Fachleute auf diesem Gebiet offensichtlich sein.
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BEISPIELE
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In
allen Beispielen wurden, wenn nichts anderes festgestellt wird,
entzündliche Ödeme in
den Hinterpfoten von Swiss-Mäusen
durch eine Injektion von 5%igem Formalin erzeugt und mit einem Plethysmometer (Ugo
Basile, Italien) gemessen.
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BEISPIEL 1
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Synthese
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Anandamid
und PEA, Stearylethanolamid und Oleylethanolamid wurden mittels
Standardverfahren synthetisiert. {N-[(1S)-endo-1,3,3-trimethylbicyclo[2.2.1]heptan-2-yl]-5-(4-chlor-3-methylphenyl)-1-(4-methylbenzyl)-pyrazol-3-carboxamid}
war eine großzügige Spende
von Sanofi Recherche (Montpellier, Frankreich). SR141716A {[N-(Piperidin-1-yl)-5-(4-chlorphenyl)-1-(2,4-dichlorphenyl)-4-methyl-1H-pyrazol-3-carboxamid-HCl]}
wurde von RBI (Natick, Massachusetts) als Teil des Chemical Synthesis
Program des NIMH (NO1MH30003) bereitgestellt. Alle anderen Arzneimittel
waren von Tocris (Ballwin, Missouri). Die Arzneimittel wurden in
Dimethylsulfoxid (DMSO) gelöst
und in physiologischer Saline mit 10 % DMSO verabreicht.
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BEISPIEL 2
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Zum
Beispiel ruft die Injektion von verdünntem Formalin in die Hinterpfoten
sich frei bewegender Nagetiere eine Schmerzreaktion hervor, die
aus zwei zeitlich unterscheidbaren Phasen aus dem Lecken und dem Krümmen des
injizierten Gliedes bestehen. Eine frühe Phase, die die Aktivierung
primärer
sensorischer Fasern beinhaltet, beginnt unmittelbar nach der Formalinverabreichung,
erreicht innerhalb von 5 min einen Peak und nimmt schnell wieder
ab. Nach einem Zeitraum von 10–15
min beginnt eine zweite Phase mit einer anhaltenden Schmerzreaktion,
bei der die Aktivität
sensorischer Fasern von einer lokalen Entzündung und einer zentralen Sensibilisierung
begleitet ist.
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Dieses
Beispiel zeigt, dass bei Mäusen
die frühe
Phase der Schmerzreaktion vollständig
blockiert wurde, wenn Anandamid zusammen mit Formalin in die Pfote
injiziert wurde, während
sowohl die frühe
als auch die späte
Phase durch die synthetischen Cannabinoid-Agonisten WIN-55212-2
und HU-210 blockiert wurden (1A). Diese
antinozizeptiven Wirkungen wurden durch die vorherige systemische
Verabreichung des selektiven CB1-Cannabinoid-Antagonisten SR141716A
(1A), nicht aber des CB2-bevorzugenden Antagonisten
SR144528 rückgängig gemacht
(1A). Die fehlende Wirkung von Anandamid auf die
späte Phase der
Schmerzreaktion kann auf die kurze Lebensdauer dieser Verbindung,
die in Geweben schnell biologisch inaktiviert wird, zurückgeführt werden.
In Übereinstimmung
damit hemmte das gegenüber
einer Inaktivierung resistente Anandamidanaloge Methanandamid die
Schmerzreaktion über
den gesamten Testzeitraum (1A).
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BEISPIEL 3
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1B zeigt
Messungen der antinozizeptiven Potenz von Anandamid nach lokaler
(intraplantarer, i.pl.), intravenöser (i.v.) oder intraperitonealer
(i.p.) Verabreichung. Anandamid war 100 mal wirksamer bezüglich der
Verhinderung der durch Formalin bewirkten Schmerzreaktion, wenn
es i.pl. und nicht i.v. injiziert wurde, mit einer halbmaximalen
Hemmdosis (ID50) von 0,1 mg pro kg bzw.
10 mg pro kg (1B). Anandamid hatte keine Wirkung,
wenn es i.p. injiziert wurde (1B).
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BEISPIEL 4
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Dieses
Beispiel zeigt die biologische Verteilung von [3H]Anandamid
10 min nach einer i.pl. Injektion in Ratten. In drei Experimenten
fanden wir, dass 94 % des wiedergefundenen [3H]Anandamids
mit der injizierten Pfote assoziiert blieben (6648 ± 820 dpm
pro g, Mittelwert ± SEM),
während
nur wenig oder keine Radioaktivität über dem Background im Vorderhirn,
im Cerebellum und im Rückenmark
nachgewiesen werden konnten (79 ± 19, 165 ± 67 bzw. 90 ± 48 dpm
pro g). Diese Ergebnisse zeigen, dass Anandamid die durch Formalin
bewirkte Nozizeption über
die Aktivierung peripherer CB1-artiger Cannabinoidrezeptoren hemmt.
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BEISPIEL 5
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Dieses
Beispiel zeigt, dass PEA, aber nicht zwei eng verwandte Analoge
von PEA, sowohl die frühe als
auch die späte
Phase der durch Formalin bewirkten Schmerzreaktion nach i.pl. Injektion
in Mäuse
hemmte (2A). Diese Wirkung kann nicht über die
entzündungshemmenden
Eigenschaften von PEA erklärt
werden. Bei sechs Mäusen
lagen die Pfotenvolumina unter Kontrollbedingungen bei 0,18 ± 0,003
ml, 30 min nach Injektion von Formalin bei 0,37 ± 0,006 ml und nach Injektion
von Formalin plus PEA (50 μg
pro Pfote) bei 0,35 ± 0,006
ml. Außerdem
kann die Wirkung von PEA nicht aus einer Aktivität als Lokalanästhetikum
resultieren, da die Verbindung im Kornealreflextest beim Kaninchen
die Nervenleitung nicht beeinflusste. Die PEA-induzierte Analgesie
wurde durch die vorherige Verabreichung des CB2-Antagonisten SR144528
vollständig
aufgehoben (2A), während der CB1-Antagonist SR141716A
und der Opioid-Antagonist Naloxon unwirksam waren ( 2A).
Wie Anandamid war PEA potenter, wenn es lokal (i.pl.) verabreicht
wurde, als wenn es systemisch (i.v. oder i.p.) verabreicht wurde
(2B). Zusammengenommen legen diese Befunde nahe,
dass die antinozizeptive Aktivität
von PEA durch lokale CB2-artige Cannabinoidrezeptoren vermittelt
wird.
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BEISPIEL 6
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Die 3A und 3B zeigen
die synergistischen antinozizeptiven Wirkungen von Anandamid allein (Quadrate),
PEA allein (Rauten) und einer Kombination aus Anandamid and PEA
(Kreise).
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Dieses
Beispiel zeigt, dass Anandamid und PEA, wenn sie zusammen in gleichen
Mengen injiziert werden, die frühe
Phase der durch Formalin bewirkten Schmerzreaktion mit einer Potenz
hemmten, die angenähert
100-fach größer war
als diejenige der einzelnen Verbindungen in getrennter Form (3A).
Eine ähnliche
Potenzierung wurde in der späten
Phase beobachtet, auf die Anandamid keine Wirkung hatte, wenn es allein
verabreicht wurde (3B und 1A). Die
vorherige Verabreichung von entweder CB1- oder CB2-Antagonisten
blockierte die Reaktion vollständig
(3C). Diese synergistische Wechselwirkung schien
auf eine periphere Antinozizeption beschränkt zu sein. Tatsächlich beeinflusste
die Injektion von PEA in die Gehirnventrikel die Verhaltensreaktionen
auf akute Wärmestimuli,
die mittels des Hot-Plate-Tests ermittelt wurden, nicht, und sie
verstärkten
auch nicht die hemmende Aktivität
von über
den gleichen Weg verabreichtem Anandamid (TABELLE 1). Zusammengenommen
legen diese Befunde nahe, dass die parallele Aktivierung peripherer CB1-
und CB2-artiger Rezeptoren durch Anandamid und PEA zu einer synergistischen
Hemmung der Schmerzauslösung
führt.
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Wirkungen
von Anandamid und PEA auf die Verhaltensreaktion auf akute Wärmestimuli.
Die zeitlichen Verzögerungen
bis zum Ausweichen durch Springen wurden nach intrazerebroventrikulärer Verabreichung des
Trägers
(10 % DMSO in Saline, 5 μl),
Anandamid (AEA, 10 μg),
PEA (10 μg)
oder Anandamid plus PEA Qeweils 10 μg) gemessen. *, P<0,01 (n = 6).
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BEISPIEL 7
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Um
diese Idee weiter zu überprüfen bestimmten
wir die inhärenten
Wirkungen von CB1- und
CB2-Antagonisten auf die durch Formalin bewirkte Schmerzreaktion.
Die Ergebnisse dieser Experimente sind in der 4 dargestellt.
Ein Cannabinoidrezeptor-Antagonist führt bei unbehandelten Mäusen zu
einer Hyperalgesie. Diese Wirkung war besonders ausgeprägt nach
der lokalen Injektion des Arzneimittels, die zu einer Verlängerung
der frühen
nozizeptiven Phase um 10 min und zu einer auf das 2- bis 3-fach
erhöhten
Schmerzreaktion während
des gesamten Testzeitraums führte
(4B). Im Gegensatz dazu verursachte die systemische Verabreichung
des CB2-Antagonisten SR144528 eine selektive Verstärkung der
Reaktion in der frühen
Phase, nicht aber in der späten
Phase (4A). SR144528 konnte wegen seiner
beschränkten
Löslichkeit
im Träger für die Injektion
nicht lokal verabreicht werden.
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BEISPIEL 8
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Dieses
Beispiel zeigt, dass Anandamid und PEA über die Beseitigung eines endogenen
Cannabinoidtonus wirken. Analysen mittels Gaschromatographie/Massenspektrometrie ergaben,
dass Anandamid und PEA in der Haut der Rattenpfote vorhanden sind
(5). Durch den Vergleich mit internen deuterierten
Standards ermittelten wir 49 ± 9
pmol Anandamid und 692 ± 119
pmol PEA pro g Gewebe (n = 8). Diese Mengen sind höher als
diejenigen, die mittels des gleichen Verfahrens für das Rattenhirn
und -plasma gemessen wurden (Stella, N., Schweitzer, P. & Piomelli, D.,
A second endogenous cannabinoid that modulates long-term potentiation.
Nature 388, 773–778
(1997); Giuffrida, A. & Piomelli,
D., Isotope dilution GC/MS determination of anandamide and other
fatty acylethanolamides in rat blood plasma. FEBS Lett. 422, 373–376 (1997)),
und sie reichen wahrscheinlich zur Aktivierung der Cannabinoidrezeptoren
aus. Weiterhin verstärkte
der CB2-Antagonist SR144528 selektiv die Nozizeption während der
frühen
Phase der Reaktion auf Formalin (4A), was nicht
mit einer inversen agonistischen Wirkung vereinbar ist. Das zeigt,
dass endogenes PEA, das auf CB2-artige
Rezeptoren wirkt, primär
in die Modulation der frühen
nozizeptiven Phase des durch Formalin bewirkten Gewebeschadens involviert
ist, während
endogenes Anandamid, das auf CB1-artige Rezeptoren wirkt, während des
gesamten Verlaufs der nozizeptiven Reaktion eine den Tonus modulierende
Wirkung hat.
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BEISPIEL 9
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Nozizeptionstests
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Saline
(10 μl),
die 5 % Formalin und 10 % DMSO enthielt, wurde subkutan in die Hinterpfoten
männlicher
Swiss-Mäuse
(20–25
g, Nossan, Italien) injiziert. Die Dauer des Pfotenleckens wurde
von einem Beobachter, der die Art der jeweiligen experimentellen
Behandlung nicht kannte, über
Zeiträume
von 0–15
min (frühe
Phase) und 15–30
min (späte
Phase) nach der Formalinverabreichung verfolgt. Für das Experiment
in der 4 wurde die Schmerzreaktion über Zeiträume von 5 min während eines
Zeitraums von 30 min nach der Formalininjektion verfolgt. Die zeitlichen
Verzögerungen
bis zum Ausweichen durch Springen wurden mittels einer 55,5°C heißen Platte
nach einem Standardverfahren gemessen (Beltramo, M. et al., Functional
role of high-affinity anandamide transport, as revealed by selective
inhibition. Science 277, 1094–1097
(1997)).
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BEISPIEL 10
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Anästhesie
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Die
lokalanästhetische
Aktivität
wurde mit männlichen
Neuseeland-Kaninchen (2,4–2,8
kg, Morini, Italien) bestimmt, indem die Zahl der mit einem Pferdehaar
nach Frey applizierten Korneastimuli bestimmt wurde, die zur Hervorrufung
des Blinzelreflexes erforderlich waren. Es wurden wässrige 2%ige
Lösungen
von PEA oder Lidocain (ein Standard-Lokalanästhetikum), die 30 % DMSO enthielten,
in den Konjunktivalsack appliziert.
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BEISPIEL 11
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Gaschromatographie/Massenspektrometrie
(GC/MS)
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Es
wurde Hautgewebe aus den Pfoten mit Nembutal anästhesierter Wistar-Ratten geschnitten,
homogenisiert und sofort mit Chloroform/Methanol extrahiert (Cadas,
H., di Tomaso, E. & Piomelli,
D., Occurrence and biosynthesis of endogenous cannabinoid precursor,
N-arachidonoyl phosphatidylethanolamine, in rat brain. J. Neurosci.
17, 1226–1242
(1997)). Die Fraktionierung mittels Hochleistungsflüssigchromatographie und
die quantitative Analyse der Trimethylsilylderivate von Anandamid
und PEA mittels Isotopenverdünnungs-GC/MS erfolgte wie
an anderer Stelle beschrieben (Giuffrida, A. & Piomelli, D., Isotope dilution GC/MS determination
of anandamide and other fatty acylethanolamides in rat blood plasma.
FEBS Lett. 422, 373–376 (1997)).
Die Ergebnisse sind als Mittelwerte ± SEM ausgedrückt. Die
Signifikanz der Unterschiede zwischen den Gruppen wurde mittels
ANOVA mit einem nachfolgenden Dunnett-Test ermittelt.
