EP2114371A1 - Transport von arzneistoffen über die blut-hirn-schranke mittels apolipoproteinen - Google Patents

Transport von arzneistoffen über die blut-hirn-schranke mittels apolipoproteinen

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Publication number
EP2114371A1
EP2114371A1 EP08707506A EP08707506A EP2114371A1 EP 2114371 A1 EP2114371 A1 EP 2114371A1 EP 08707506 A EP08707506 A EP 08707506A EP 08707506 A EP08707506 A EP 08707506A EP 2114371 A1 EP2114371 A1 EP 2114371A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
apolipoprotein
component
drug
combination preparation
solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08707506A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jörg KREUTER
Klaus Langer
Sebastian Dreis
Telli Hekmatara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LTS Lohmann Therapie Systeme AG
Original Assignee
LTS Lohmann Therapie Systeme AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LTS Lohmann Therapie Systeme AG filed Critical LTS Lohmann Therapie Systeme AG
Publication of EP2114371A1 publication Critical patent/EP2114371A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0019—Injectable compositions; Intramuscular, intravenous, arterial, subcutaneous administration; Compositions to be administered through the skin in an invasive manner
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00—Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30—Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/42—Proteins; Polypeptides; Degradation products thereof; Derivatives thereof, e.g. albumin, gelatin or zein
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/04—Centrally acting analgesics, e.g. opioids

Definitions

  • the present invention relates to combination preparations with which drugs can be transported across the blood-brain barrier into the central nervous system.
  • the present invention relates to combination preparations containing at least one apolipoprotein as a component and a drug as further
  • Component include.
  • the present invention also relates to methods of administering a drug across the blood-brain barrier to the central nervous system by administering the components of a combined preparation simultaneously, separately or sequentially comprising at least one apolipoprotein as a component and a drug as another component.
  • the blood-brain barrier is a physiological barrier between the circulatory system and the central nervous system that separates the environment of the central nervous system from those of the circulatory system.
  • Apolar substances can cross the blood-brain barrier, but polar or hydrophilic substances whose molecular weight is greater than that of urea can not penetrate into the central nervous system through the interstitial spaces between the endothelial cells of the vessel wall, but must be transported through the endothelial cell transport systems enter the central nervous system.
  • the blood-brain barrier provides effective protection of the brain from toxins circulating in the circulatory system.
  • the blood-brain barrier also prevents many drugs useful for treating brain and central nervous system disorders, such as Alzheimer's Disease, Parkinson's disease, epilepsy, schizophrenia, Huntington's disease, bacterial and viral infections. as well as cancer, are suitable to enter the central nervous system. Most of these drugs are so hydrophilic that they are prevented from penetrating the central nervous system by the blood-brain barrier.
  • polysorbate 80 is not physiological and the transport of the drug-loaded polyalkylcyanoacrylate nanoparticles across the blood-brain barrier could be due to a toxic effect of polysorbate 80.
  • Polyacrylates are also discussed as initiators of autoimmune diseases.
  • EP 1 392 255 A1 describes active substance-loaded nanoparticles based on a hydrophilic protein or a combination of hydrophilic proteins and coupled to the apolipoprotein E covalently or via the avidin / biotin system. Using such nanoparticles, dalargin was successfully transported across the blood-brain barrier.
  • hydrophilic drug must not be bound to loaded with apolipoprotein nanoparticles to be transported across the blood-brain barrier in the central nervous system can. It has been found that hydrophilic drugs also enter the central nervous system when administered in combination, that is, simultaneously, separately or even staggered with an apolipoprotein by intravenous injection.
  • the present invention thus relates to combination preparations for the administration of a drug to the central nervous system, comprising at least one
  • Apolipoprotein as component A and a drug as component B for simultaneous, separate or timed intravenous injection includes embodiments of the combination preparation in which a mixture of apolipoprotein with drug is present in a common preparation.
  • This embodiment allows the separate, even staggered administration of apolipoprotein and active ingredient, preferably by first apolipoprotein restroom the
  • the invention also includes methods in which a drug is administered by simultaneous, separate or staggered injection of at least one apolipoprotein to the central nervous system.
  • FIG. 1 shows a graphical representation of the test results, which illustrate a loperamide-mediated analgesic effect by administering apolipoprotein loperamide solutions.
  • FIG. 2 shows a graphic representation of the test results which are a loperamide-mediated analgesic effect after staggered injection of apolipoprotein solution and loperamide solution clarifies.
  • apolipoprotein or "apoprotein” refer to the proteins that interact with the phospholipid monolayer of
  • apolipoprotein A apo A
  • apolipoprotein B apo B
  • apolipoprotein D apo D
  • apolipoprotein E apo E
  • Isoforms of apolipoprotein A including but not limited to apo A-I.
  • Apo B means one or more of
  • Isoforms of apolipoprotein B including but not limited to apo B-48 and apo B-100.
  • apo E refers to one or more of the isoforms of apolipoprotein E, including but not limited to apo E-2, apo E-3, and apo E-4.
  • drug refers to pharmaceutically active substances which, when dosed appropriately, benefit humans by preventing, curing, alleviating or detecting diseases
  • drug includes therapeutically useful amino acids, peptides, proteins, nucleic acids, including, but not limited to oligonucleotides, polynucleotides, genes and the like, carbohydrates and lipids
  • the drugs for the present invention also include cytostatic agents, neurotrophic factors, growth factors, pituitary hormones, hypothalamic hormones, enzymes, antibodies, neurotransmitters, neuromodulators, antibiotics, antivirals, antifungals, chemotherapeutics, analgesics, psychotropic drugs, nootropics, antiepileptics, sedatives and the like.
  • drugs includes both the actual drugs and their "prodrugs" and precursors that can be activated when the drug has reached the target tissue.
  • pharmaceutically-acceptable excipients refers to chemical compositions or compounds with which a drug can be combined to produce a dosage form suitable for human use
  • Pharmaceutically-acceptable excipients include, but are not limited to, carriers, surfactants, inert diluents , Granulating agents, disintegrating agents, binders, lubricants, sweeteners, flavorings, colorants, preservatives, physiologically degradable compositions such as gelatin, aqueous carriers and solvents, oily vehicles and solvents, suspending agents, dispersing or wetting agents, emulsifiers, demulsifiers, buffers, salts, thickeners, Fillers, antioxidants, stabilizers, polymeric or hydrophobic materials.
  • the combination preparations according to the present invention comprise at least one apolipoprotein (component A) and a drug (component B) which is to be administered to the central nervous system via the blood-brain barrier.
  • component A apolipoprotein
  • component B a drug which is to be administered to the central nervous system via the blood-brain barrier.
  • the different embodiments of the Combination preparations according to the invention enable a simultaneous, separate or temporally graduated administration of the two components.
  • Component A may be an apolipoprotein or a mixture of different apolipoproteins.
  • the apolipoproteins Apo A, Apo B and Apo E are used, particularly preferred are the apolipoproteins Apo A-I, Apo B-100 and Apo E-3, or mixtures of two or three of these isoforms.
  • Preferred drugs (component B) for the combination preparation according to the invention are selected from the group comprising nucleic acids, oligonucleotides, polynucleotides, genes, amino acids, peptides, proteins, pituitary hormones, hypothalamic hormones, neurotrophic factors, growth factors, antibodies, enzymes, carbohydrates, lipids, antiviral substances , Antibiotics, antimycotics, cytostatics, analgesics, nootropics, antiepileptics, sedatives, psychotropic drugs, this list is by no means exhaustive.
  • the active ingredient is selected from the group comprising dalargin, loperamide, tubocuarine, daunorubicin and doxorubicin.
  • Component A and Component B are in a co-preparation which may additionally contain pharmaceutically acceptable excipients.
  • the joint preparation may be a solution, preferably an isotonic sodium chloride solution in which both the apolipoprotein and the active ingredient are dissolved.
  • component A may be in the form of drug-free nanoparticles to which apolipoprotein is coupled, and / or component B may be in the form of drug-containing nanoparticles with no apolipoprotein attached thereto.
  • the components A and B are present in separate preparations, so that the two components can be administered separately from one another simultaneously or at different times.
  • component A and / or component B may be in the form of solutions, preferably isotonic sodium chloride solutions, or in the form of nanoparticulate formulations in which the apolipoprotein-laden nanoparticles are drug-free and the drug-containing nanoparticles are free of apolipoproteins.
  • Both the co-formulation for components A and B and the separate formulations for components A and B may contain, in addition to the respective components, pharmacologically acceptable excipients.
  • the present invention also relates to a method by which drugs, in particular hydrophilic drugs, can be administered to the central nervous system via the blood-brain barrier. This method for central nervous administration of a
  • Drug comprises the simultaneous, separate or sequential administration of the components of the combination preparation according to the invention comprising as component A at least one apolipoprotein and as component B the drug to be administered.
  • intravenous injection is preferred.
  • the offset in a time-graded administration of components A and B present in separate formulations, in which first the apolipoprotein-containing preparation and then the drug-containing preparation is administered, may be between 10 minutes and 24 hours.
  • the administration of the drug-containing preparation takes place within 480 minutes after administration of the apolipoprotein-containing preparation.
  • the time offset is between 15 minutes and 180 minutes.
  • the temporal offset is most preferably between 30 minutes and 120 minutes, and most preferably between 60 minutes and 90 minutes. Examples
  • apolipoprotein E-3 / loperamide solution 800 ⁇ g of lyophilized apolipoprotein E-3 were dissolved in 3.72 ml of sterile isotonic NaCl solution on a vortex shaker. Subsequently, 280 ⁇ l of a loperamide stock solution (10 mg / ml) was added. The resulting solution had a concentration of 200 ⁇ g / ml apo E-3 and 0, 7 mg / ml loperamide.
  • apolipoprotein A-1 / loperamide solution 800 ⁇ g of purified apolipoprotein A-I were made up to 3.72 ml with sterile isotonic NaCl solution. Subsequently, 280 ⁇ l of a loperamide stock solution (10 mg / ml) was added and mixed with the vortex shaker. The resulting solution had a concentration of 200 ⁇ g / ml Apo Al and 0.7 mg / ml loperamide.
  • apolipoprotein B-100 / loperamide solution 800 ⁇ g of purified apolipoprotein B-100 were made up to 3.72 ml with sterile isotonic NaCl solution.
  • the resulting solution had a concentration of 200 ⁇ g / ml Apo B-100 and 0.7 mg / ml loperamide.
  • Apolipoprotein / loperamide solutions were each 10 mice
  • the tail-flick test was used.
  • the tail of each mouse was placed in a special apparatus over an infrared lamp and exposed to heat.
  • the mouse pulled away its tail, which triggered a photosensor and the reaction time was determined.
  • the time was measured until a mouse pulled its tail away from the heat source.
  • the measurement was automatically stopped after 10 seconds if no reaction to the heat attack followed.
  • MPE maximum possible effect
  • Latency before drug administration - latency after drug administration
  • loperamide stock solution 2.8 mg loperamide were dissolved in 280 ⁇ l ethanol 40.6% (v / v). To this stock solution was added 3.72 ml of sterile isotonic NaCl solution. The resulting solution had a concentration of 0.7 mg / ml loperamide.
  • apolipoprotein E-3 solution made.
  • the dosage is related to apolipoprotein E-3 and was 2 mg / kg. This corresponded to an injection volume of 10 ⁇ l of solution per gram body weight of the mouse.
  • loperamide solution was performed on the respective test animal.
  • the dosage is based on loperamide and was 7 mg / kg. This corresponded to an injection volume of 10 ⁇ l of solution per gram body weight of the mouse.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Kombinationspräparate, die mindestens ein Apolipoprotein als eine Komponente und einen über die Blut-Hirn-Schranke an das Zentralnervensystem zu transportierenden Arzneistoff als weitere Komponente umfassen, zur gleichzeitigen, getrennten oder zeitlich abgestuften Verabreichung der Komponenten, sowie ein Verfahren zur Verabreichung eines Arzneistoffs an das Zentralnervensystem.

Description

Transport von Arzneistoffen über die Blut-Hirn-Schranke mittels Apolipoproteinen
Die vorliegende Erfindung betrifft Kombinationspräparate , mit dem Arzneistoffe über die Blut-Hirn-Schranke in das Zentralnervensystem transportiert werden können. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung Kombinationspräparate, die mindestens ein Apolipoprotein als eine Komponente und einen Arzneistoff als weitere
Komponente umfassen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf Verfahren zur Verabreichung eines Arzneistoffs über die Blut-Hirn-Schranke an das Zentralnervensystem durch gleichzeitige, getrennte oder zeitlich abgestufte Verabreichung der Komponenten eines Kombinationspräparates, umfassend mindestens ein Apolipoprotein als eine Komponente und einen Arzneistoff als weitere Komponente.
Die Blut-Hirn-Schranke ist eine physiologische Barriere zwischen dem Blutkreislauf und dem Zentralnervensystem, mit der die Milieubedingungen des Zentralnervensystems von denen des Blutkreislaufsystems abgegrenzt werden. Apolare Substanzen können die Blut-Hirn-Schranke überwinden, aber polare bzw. hydrophile Substanzen, deren Molekulargewicht größer als das von Harnstoff ist, können nicht durch die Zwischenräume zwischen den Endothelzellen der Gefäßwand in das Zentralnervensystem eindringen, sondern müssen über die TransportSysteme der Endothelzellen in das Zentralnervensystem gelangen. Die Blut-Hirn-Schranke stellt einen wirksamen Schutz des Gehirns vor Giftstoffen dar, die im Blutkreislaufsystem zirkulieren. Die Blut-Hirn-Schranke verhindert aber auch, daß viele Arzneistoffe, die für eine Behandlung von Erkrankungen des Gehirns und des Zentralnervensystems, wie beispielsweise Alzheimer 'sehe Demenz, Parkinson' sehe Krankheit, Epilepsie, Schizophrenie, Chorea Huntington, bakterielle und virale Infektionen, sowie Krebs, geeignet sind, in das Zentralnervensystem gelangen. Die meisten dieser Arzneistoffe sind so hydrophil, daß sie von der Blut-Hirn-Schranke an einem Eindringen in das Zentralnervensystem gehindert werden.
Schätzungsweise sind mehr als 90 % der zerebral wirksamen Arzneistoffe nur ungenügend in der Lage, die Blut-Hirn- Schranke zu überwinden. Daher ist eine systemische Anwendung von vielen Arzneistoffen, die ihre Wirkung im Zentralnervensystem entfalten sollen, durch perorale Verabreichung oder Injektion in das Blutkreislaufsystem nicht möglich. Für eine zentralnervöse Wirkung dieser Arzneistoffe sind alternative Verabreichungsmethoden erforderlich. Üblicherweise handelt es sich bei diesen alternativen Verabreichungsmethoden um invasive Verfahren, beispielsweise die direkte Injektion des Arzneistoffs in das Gehirn oder die Öffnung der Blut-Hirn-Schranke mittels einer hyperosmolaren Lösung.
Für alternative, jedoch nicht invasive Verabreichungs- methoden werden Trägersysteme verwendet, zum Beispiel Liposomen oder komplexe modifizierte Nanopartikel , in die ein zu verabreichender Wirkstoff inkorporiert oder an die der Wirkstoff gebunden oder angelagert ist. Die Herstellung derartiger TrägerSysteme ist jedoch sehr aufwendig. Zudem werden die nicht natürlichen Bestandteile dieser Trägersysteme aus medizinischer Sicht als problematisch angesehen. So ist beispielsweise bekannt, daß Nanopartikel aus Polyalkylcyanoacrylaten, die mit Polysorbat 80 (Tween® 80) überzogen wurden, in der Lage sind, die Blut-Hirn- Schranke zu überwinden, um hydrophile Arzneistoffe zum Gehirn zu transportieren und dort pharmakologische Effekte hervorzurufen. Nachteilig ist jedoch, daß Polysorbat 80 nicht physiologisch ist und der Transport der arznei- stoffbeladenen Polyalkylcyanoacrylat-Nanopartikel über die Blut-Hirn-Schranke auf einem toxischen Effekt des Polysorbat 80 beruhen könnte. Polyacrylate werden zudem als Initiatoren für Autoimmunerkrankungen diskutiert.
In der Offenlegungsschrift EP 1 392 255 Al werden wirkstoffbeladene Nanopartikel beschrieben, die auf einem hydrophilen Protein oder einer Kombination hydrophiler Proteine basieren und an die Apolipoprotein E kovalent oder über das Avidin/Biotin-System gekoppelt ist. Unter Verwendung derartiger Nanopartikel konnte Dalargin erfolgreich über die Blut-Hirn-Schranke transportiert werden .
Da komplexe wirkstoffbeladene Nanopartikel aus medizinischer Sicht nicht völlig unproblematisch sind und ihre Herstellung sehr aufwendig ist, haben sie sich für die Behandlung von Erkrankungen des Gehirns oder des Zentralnervensystems noch nicht durchgesetzt. Es besteht ein Bedarf an wesentlich einfacher und günstiger herzustellenden Arzneizubereitungen für die Verabreichung hydrophiler Arzneistoffe über die Blut-Hirn-Schranke in das Zentralnervensystem.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, aus medizinischer Sicht unbedenkliche, einfacher und kostengünstiger herstellbare Arzneizubereitung bereitzustellen, mit denen hydrophile Arzneistoffe über die Blut- Hirn-Schranke in das Zentralnervensystem gelangen können, um dort ihren therapeutischen Nutzen zu entfalten.
Bei der Lösung dieser Aufgabe wurde überraschenderweise gefunden, daß ein hydrophiler Arzneistoff nicht an mit Apolipoprotein beladene Nanopartikel gebunden sein muß , um über die Blut-Hirn-Schranke in das Zentralnervensystem transportiert werden zu können. Es wurde gefunden, daß hydrophile Arzneistoffe auch in das Zentralnervensystem gelangen, wenn sie in Kombination, das heißt gleichzeitig, getrennt oder sogar zeitlich versetzt mit einem Apolipoprotein durch intravenöse Injektion verabreicht werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft also Kombinationspräparate für die Verabreichung eines Arzneistoffs an das Zentralnervensystem, umfassend mindestens ein
Apolipoprotein als Komponente A und einen Arzneistoff als Komponente B, zur gleichzeitigen, getrennten oder zeitlich abgestuften intravenösen Injektion. Die Erfindung umfaßt Ausführungsformen des Kombinationspräparats , bei denen eine Mischung von Apolipoprotein mit Arzneistoff in einer gemeinsamen Zubereitung vorliegen.
Die Erfindung umfaßt auch Ausführungsformen des
Kombinationspräparats , bei denen Apolipoprotein und Arzneistoff in separaten Zubereitungen vorliegen, wobei die Zubereitung, die mindestens ein Apolipoprotein enthält, frei von zu verabreichendem Arzneistoff und die Zubereitung, die den Arzneistoff enthält, frei von Apolipoproteinen ist.
Diese Ausführungsform erlaubt das getrennte, auch zeitlich versetzte Verabreichen von Apolipoprotein und Wirkstoff, vorzugsweise indem zunächst die apolipoproteinhaltige
Zubereitung injiziert wird, gefolgt von der Verabreichung der arzneistoffhaltigen Zubereitung.
Die Erfindung bezieht auch Verfahren mit ein, bei denen ein Arzneistoff durch gleichzeitige, getrennte oder zeitlich versetzte Injektion mindestens eines Apolipoproteins an das Zentralnervensystem verabreicht wird.
Figur 1 zeigt eine graphische Darstellung der Versuchsergebnisse, die eine Loperamid-vermittelte analgetische Wirkung durch Verabreichen von Apolipoprotein- Loperamid-Lösungen verdeutlicht .
Figur 2 zeigt eine graphische Darstellung der Versuchsergebnisse, die eine Loperamid-vermittelte analgetische Wirkung nach zeitlich versetzter Injektion von Apolipoprotein-Lösung und Loperamid-Lösung verdeutlicht.
Die Begriffe „Apolipoprotein" oder „Apoprotein" bezeichnen die Proteine, die mit der Phospholipid-Monoschicht von
Lipoproteinen assoziiert sind, inklusive, jedoch nicht beschränkt auf Apolipoprotein A (Apo A) , Apolipoprotein B (Apo B) , Apolipoprotein D (Apo D) , Apolipoprotein E (Apo E) und alle ihre Isoformen.
Der Begriff „Apo A" bedeutet eine oder mehrere der
Isoformen von Apolipoprotein A, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Apo A-I.
Der Begriff „Apo B" bedeutet eine oder mehrere der
Isoformen von Apolipoprotein B, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Apo B-48 und Apo B-100.
Der Begriff „Apo E" steht für eine oder mehrere der Isoformen von Apolipoprotein E, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Apo E-2 , Apo E-3 und Apo E-4.
Der Begriff „Arzneistoff" bezeichnet pharmazeutische Wirkstoffe, die bei entsprechender Dosierung dem Menschen nützen, indem sie der Verhütung, Heilung, Linderung oder Erkennung von Krankheiten dienen. Der Begriff Arzneistoff umfaßt therapeutisch nützliche Aminosäuren, Peptide, Proteine, Nukleinsäuren, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Oligonukleotide , Polynukleotide , Gene und dergleichen, Kohlenhydrate und Lipide. Die Arzneistoffe für die vorliegenden Erfindung umfassen auch Zytostatika, neurotrophe Faktoren, Wachstumsfaktoren , Hypophysenhormone, Hypothalamushormone , Enzyme, Antikörper, Neurotransmitter, Neuromodulatoren, Antibiotika, antivirale Mittel, Antimykotika, Chemotherapeutika, Analgetika, Psychopharmaka, Nootropika, Antiepileptika, Sedativa und dergleichen. Vom Begriff Arzneistoffe werden sowohl die eigentlich wirksamen Arzneistoffe als auch deren „Prodrugs" und Vorstufen umfaßt, die aktiviert werden können, wenn der Wirkstoff das Zielgewebe erreicht hat.
Der Begriff „pharmazeutisch annehmbare Hilfsstoffe" bezeichnet chemische Zusammensetzungen oder Verbindungen, mit denen ein Arzneistoff kombiniert werden kann, um eine zur Anwendung beim Menschen geeignete Arzneiform herstellen zu können. Pharmazeutisch annehmbare Hilfsstoffe umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Träger, Tenside, inerte Verdünnungsmittel , Granuliermittel , Zersetzungsmittel , Bindemittel, Schmiermittel, Süßstoffe, Geschmacksstoffe, Farbstoffe, Konservierungsmittel, physiologisch abbaubare Zusammensetzungen wie Gelatine, wäßrige Träger und Lösungsmittel, ölige Träger und Lösungsmittel, Suspendiermittel, Dispergier- oder Befeuchtungsmittel, Emulgatoren, Demulgatoren, Puffer, Salze, Verdickungsmittel, Füllstoffe, Antioxidantien , Stabilisatoren, polymere oder hydrophobe Materialien .
Die Kombinationspräparate gemäß der vorliegenden Erfindung umfassen mindestens ein Apolipoprotein (Komponente A) und einen Arzneistoff (Komponente B) , der über die Blut-Hirn- Schranke an das Zentralnervensystem verabreicht werden soll. Die unterschiedlichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kombinationspräparate ermöglichen eine gleichzeitige, getrennte oder zeitlich abgestufte Verabreichung der beiden Komponenten .
Bei Komponente A kann es sich um ein Apolipoprotein oder eine Mischung von verschiedenen Apolipoproteinen handeln. Vorzugsweise werden die Apolipoproteine Apo A, Apo B und Apo E verwendet, besonders bevorzugt werden die Apolipoproteine Apo A-I, Apo B-100 und Apo E-3, oder Mischungen aus zwei oder drei dieser Isoformen.
Bevorzugte Arzneistoffe (Komponente B) für das erfindungsgemäße Kombinationspräparat sind aus der Gruppe ausgewählt, die Nukleinsäuren, Oligonukleotide, Polynukleotide, Gene, Aminosäuren, Peptide, Proteine, Hypophysenhormone , Hypothalamushormone , neurotrophe Faktoren, Wachstumsfaktoren, Antikörper, Enzyme, Kohlenhydrate, Lipide, antivirale Substanzen, Antibiotika, Antimykotika, Zytostatika, Analgetika, Nootropika, Antiepileptika, Sedativa, Psychopharmaka umfaßt, wobei diese Aufzählung keinesfalls abschließend ist. Ganz besonders bevorzugt ist der Wirkstoff aus der Gruppe ausgewählt, die Dalargin, Loperamid, Tubocuarin, Daunorubicin und Doxorubicin umfaßt.
In einer Ausführungsform liegen Komponente A und Komponente B in einer gemeinsamen Zubereitung vor, die zusätzlich pharmazeutisch annehmbare Hilfsstoffe enthalten kann. Bei der gemeinsamen Zubereitung kann es sich um eine Lösung handeln, vorzugsweise um eine isotonische Natrium- chloridlösung, in der sowohl das Apolipoprotein als auch der Wirkstoff gelöst sind.
In der gemeinsamen Zubereitung kann aber auch eine der beiden Komponenten oder beide Komponenten können in Form von nanopartikulären Formulierungen vorliegen. Das bedeutet, daß Komponente A in Form von arzneistofffreien Nanopartikeln , an die Apolipoprotein gekoppelt ist, und/oder Komponente B in Form von arzneistoffhaltigen Nanopartikeln ohne daran gekoppeltes Apolipoprotein vorliegen kann .
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kombinationspräparates liegen die Komponenten A und B in getrennten Zubereitungen vor, so daß die beiden Komponenten getrennt voneinander gleichzeitig oder zeitlich versetzt verabreicht werden können.
Auch bei dieser Ausführungsform können Komponente A und/oder Komponente B in Form von Lösungen, vorzugsweise isotonen Natriumchloridlösungen, oder in Form von nanopartikulären Formulierungen vorliegen, bei denen die mit Apolipoprotein beladenen Nanopartikel frei von Arzneistoff und die arzneistoffhaltigen Nanopartikel frei von Apolipoproteinen sind.
Sowohl die gemeinsame Zubereitung für die Komponenten A und B als auch die getrennten Zubereitungen für die Komponenten A und B können neben den jeweiligen Komponenten pharmakologisch annehmbare Hilfsstoffe enthalten.. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren, mit dem Arzneistoffe, insbesondere hydrophile Arzneistoffe, über die Blut-Hirn-Schranke an das Zentralnervensystem verabreicht werden können. Dieses Verfahren zur zentralnervösen Verabreichung eines
Arzneistoffs umfaßt die gleichzeitige, getrennte oder zeitlich abgestufte Verabreichung der Komponenten des erfindungsgemäßen Kombinationspräparates, umfassend als Komponente A mindestens ein Apolipoprotein und als Komponente B den zu verabreichenden Arzneistoff.
Für die Verabreichung des Kombinationspräparates bzw. der Komponenten des Kombinationspräparates wird die intravenöse Injektion bevorzugt.
Der Versatz bei einer zeitlich abgestuften Verabreichung der in getrennten Zubereitungen vorliegenden Komponenten A und B, bei der zunächst die apolipoproteinhaltige Zubereitung und anschließend die arzneistoffhaltige Zubereitung verabreicht wird, kann zwischen 10 Minuten und 24 Stunden betragen. Vorzugsweise erfolgt die Verabreichung der arzneistoffhaltigen Zubereitung innerhalb von 480 Minuten nach Verabreichung der apolipoproteinhaltigen Zubereitung. Besonders bevorzugt beträgt der zeitliche Versatz zwischen 15 Minuten und 180 Minuten. Der zeitliche Versatz beträgt ganz besonders bevorzugt zwischen 30 Minuten und 120 Minuten, und außerordentlich bevorzugt zwischen 60 Minuten und 90 Minuten . Beispiele
Beispiel 1: Herstellung einer Apolipoprotein E-3/Loperamid- Lösung
Zur Herstellung einer Apolipoprotein E-3/Loperamid-Lösung wurden 800 μg lyophilisiertes Apolipoprotein E-3 in 3,72 ml steriler isotoner NaCl-Lösung auf einem Vortex-Schüttler gelöst. Anschließend wurden 280 μl einer Loperamid- Stammlösung (10 mg/ml) hinzugegeben. Die resultierende Lösung hatte eine Konzentration von 200 μg/ml Apo E-3 und 0 , 7 mg/ml Loperamid.
Beispiel 2: Herstellung einer Apolipoprotein A-1/Loperamid- Lösung
Zur Herstellung einer Apolipoprotein A-1/Loperamid-Lösung wurden 800 μg aufgereinigtes Apolipoprotein A-I mit steriler isotoner NaCl-Lösung auf 3,72 ml aufgefüllt. Anschließend wurden 280 μl einer Loperamid-Stammlösung (10 mg/ml) hinzugegeben und mit dem Vortex-Schüttler gemischt. Die resultierende Lösung hatte eine Konzentration von 200 μg/ml Apo Al und 0,7 mg/ml Loperamid.
Beispiel 3: Herstellung einer Apolipoprotein B-100/
Loperamid-Lösung
Zur Herstellung einer Apolipoprotein B-100/Loperamid-Lösung wurden 800 μg aufgereinigtes Apolipoprotein B-100 mit steriler isotoner NaCl-Lösung auf 3,72 ml aufgefüllt.
Anschließend wurden 280 μl einer Loperamid-Stammlösung
(10 mg/ml) hinzugegeben und mit dem Vortex-Schüttler gemischt. Die resultierende Lösung hatte eine Konzentration von 200 μg/ml Apo B-100 und 0,7 mg/ml Loperamid.
Beispiel 4 : Durchführung der Tierversuche
Die gemäß den Beispielen 1 bis 3 hergestellten
Apolipoprotein/Loperamid-Lösungen wurden jeweils 10 Mäusen
(ICR/CD1) in die Schwanzvene injiziert. Die Dosierung ist bezogen auf Loperamid und betrug 7 , 0 mg/kg Körpergewicht. Dies entsprach einem Injektionsvolumen von 10 μl Lösung je
Gramm Körpergewicht der Maus .
Um den analgetischen Effekt von Loperamid bei den Tieren zu messen, wurde der Tail-Flick-Test verwendet. Hierzu wurde der Schwanz jeder Maus in einer speziellen Apparatur über eine Infrarot-Lampe gelegt und einem Hitzereiz ausgesetzt. Sobald der Schmerzreiz zu groß wurde, zog die Maus ihren Schwanz weg, wodurch ein Photosensor ausgelöst und die Reaktionszeit ermittelt wurde. Gemessen wurde die Zeit, bis eine Maus ihren Schwanz von der Hitzequelle wegzog. Um eventuelle Verletzungen der Versuchstiere zu verhindern, wurde die Messung nach 10 Sekunden automatisch beendet, wenn keine Reaktion auf den Hitzereiz folgte.
Die Tiere wurden nach unterschiedlichen Zeitpunkten (15, 30, 45, 60, 120 und 180 Min.) nach Injektion der Apolipoprotein/Loperamid-Lösung getestet. Aus den erhaltenen Werten wurde der maximal mögliche Effekt (MPE) mit folgender Formel berechnet:
Latenz vor Wirkstoffgabe - Latenz nach Wirkstoffeabe
MPE (%) = - X 100%
Ausschlußzeit - Latenz vor Wirkstoffgabe Mit den Apolipoprotein/Loperamid-Lösungen gemäß den Beispielen 1 bis 3 wurden die in Fig. 1 dargestellten Resultate erreicht, die den Transport des Arzneistoffs (Loperamid) über die Blut-Hirn-Schranke mit den Apolipoprotein-Zubereitungen belegen, während eine Loperamid-Lösung ohne Apolipoproteine zu keinem analgetischen Effekt führte.
Beispiel 5: Herstellung einer Apolipoprotein E-3-Lösung
Zur Herstellung einer Apolipoprotein E-3-Lösung wurden
800 μg lyophilisiertes Apolipoprotein E-3 in 4,0 ml steriler NaCl-Lösung auf einem Vortex-Schüttler gelöst. Die resultierende Lösung hatte eine Konzentration von 200 μg/ml Apolipoprotein E-3.
Beispiel 6: Herstellung einer Loperamid-Lösung
Zur Herstellung einer Loperamid-Stammlösung wurden 2 , 8 mg Loperamid in 280 μl Ethanol 40,6% (V/V) gelöst. Zu dieser Stammlösung wurden 3,72 ml steriler isotoner NaCl-Lösung hinzugegeben. Die resultierende Lösung hatte eine Konzentration von 0,7 mg/ml Loperamid.
Beispiel 7 : Durchführung der Tierversuche mit zeitlich abgestufter Verabreichung der Komponenten
Die gemäß den Beispielen 5 und 6 hergestellten Lösungen wurden getrennt voneinander jeweils 10 Mäusen (ICR/CD1) in die Schwanzvene injiziert. Hierbei wurde zunächst eine
Applikation der Apolipoprotein E-3-Lösung vorgenommen. Die Dosierung ist bezogen auf Apolipoprotein E-3 und betrug 2 mg/kg. Dies entsprach einem Injektionsvolumen von 10 μl Lösung je Gramm Körpergewicht der Maus.
In einem zeitlichen Abstand von 30 Minuten, 120 Minuten, 480 Minuten oder 24 Stunden zu dieser ersten Injektion wurde an dem jeweiligen Versuchstier eine Applikation der Loperamid-Lösung vorgenommen. Die Dosierung ist bezogen auf Loperamid und betrug 7 mg/kg. Dies entsprach einem Injektionsvolumen von 10 μl Lösung je Gramm Körpergewicht der Maus .
Der analgetische Effekt von Loperamid bei den Tieren wurde gemäß Beispiel 4 gemessen und berechnet.
Mit der Apolipoprotein-Lösung und der Loperamid-Lösung gemäß den Beispielen 5 und 6 wurden die in Fig. 2 dargestellten Resultate erzielt, die den Transport des Arzneistoffs (Loperamid) über die Blut-Hirn-Schranke nach einer zeitlich versetzten Applikation der beiden Komponenten belegen .

Claims

Ansprüche
1. Kombinationspräparat für die Verabreichung eines Arzneistoffs an das Zentralnervensystem, umfassend mindestens ein Apolipoprotein als Komponente A und einen Arzneistoff als Komponente B, zur gleichzeitigen, getrennten oder zeitlich abgestuften intravenösen Injektion.
2. Kombinationspräparat gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Apolipoprotein aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Apolipoprotein A, Apolipoprotein B und Apolipoprotein E besteht.
3. Kombinationspräparat gemäß Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, daß das Apolipoprotein aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Apolipoprotein A-I, Apolipoprotein B-100 und Apolipoprotein E-3 besteht.
4. Kombinationspräparat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arzneistoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die Nukleinsäuren, Oligonukleotide , Polynukleotide, Gene, Aminosäuren, Peptide, Proteine, Hypophysenhormone, Hypothalamushormone, neurotrophe Faktoren, Wachstumsfaktoren, Antikörper, Enzyme, Kohlenhydrate, Lipide, antivirale Substanzen, Antibiotika, Antimykotika, Zytostatika, Analgetika, Nootropika, Antiepileptika, Sedativa, Psychopharmaka umfaßt.
5. Kombinationspräparat gemäß Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, daß der Arzneistoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Doxorubicin, Daunorubicin, Dalargin, Tubocuarin und Loperamid besteht.
6. Kombinationspräparat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente A und Komponente B in einer gemeinsamen Zubereitung oder in getrennten Zubereitungen enthalten sind.
7. Kombinationspräparat gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, daß Komponente A und/oder Komponente B in Form einer Lösung oder in Form von nanopartikulären Formulierungen vorliegen .
8. Kombinationspräparat gemäß Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet , daß die gemeinsame Zubereitung in Form einer Lösung vorliegt.
9. Verfahren zur zentralnervösen Verabreichung eines
Arzneistoffs, umfassend die gleichzeitige, getrennte oder zeitlich abgestufte Verabreichung der Komponenten eines Kombinationspräparates , umfassend als Komponente A mindestens ein Apolipoprotein und als Komponente B einen pharmazeutischen Wirkstoff.
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