DE19712565A1

DE19712565A1 - Arzneimittel auf der Basis eines Singulett-Sauerstoff erzeugenden Agenzes

Info

Publication number: DE19712565A1
Application number: DE19712565A
Authority: DE
Inventors: Thomas W Dr Stief
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1998-10-01

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine pharmazeutische Zusam mensetzung enthaltend ein Agenz, das Singulett-Sauerstoff bzw. Photonen erzeugt, sowie ein Verfahren zur Behandlung von Blut bzw. Blutprodukten mit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung.

Die Erfindung betrifft außerdem Stabilisatoren für eine solche Zusammensetzung.

Zahlreiche Erkrankungen des Menschen sind bedingt durch Erreger oder Gewebsformen, gegen die kein adäquates Gegenmittel bekannt ist. Beispielsweise sind Infektionserkrankungen, hervorgerufen durch Viren, insbesondere durch HIV-Viren, durch Parasiten, Pilze oder Bakterien sowie Erkrankungen an Neutropenie, ausge prägte Thrombosen oder Krebs häufig äußerst schwerwiegend für den betroffenen Patienten bis hin zu tödlichem Ausgang.

Einige dieser Erkrankungen sind durch intensive in vitro-Be strahlung mit Licht, z. B. durch Bestrahlung von Plasmaderiva ten, therapierbar. Die Inaktivierung von Viren in Plasmaproduk ten kann über eine oxidative Zerstörung der infektiösen Parti kel erfolgen. Die Lipidhülle von beispielsweise HIV-Viren ent hält wesentlich mehr Cholesterin als normale menschliche Zel len. Cholesterin ist aber ein ausgezeichneter Reaktionspartner für Singulett-Sauerstoff. Zur Inaktivierung der Lipidhülle wird demzufolge Methylenblau in Kombination mit einer mehrminütigen Beleuchtung (Anregungsbestrahlung) der Plasmapräparate einge setzt. Der dabei entstehende Singulett-Sauerstoff ist das ei gentliche desinfizierende Agenz. Die Bestrahlung/Beleuchtung ist jedoch teilweise apparativ aufwendig und wegen unerwünsch ter Nebenwirkungen möglicherweise sogar gesundheitsschädlich.

Der vorliegenden Erfindung lag das technische Problem zugrunde, eine pharmazeutische Zusammensetzung anzugeben, die ohne Anre gungsbestrahlung die gewünschte pharmazeutische Wirkung entfal tet.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst durch eine pharma zeutische Zusammensetzung enthaltend ein von einer Anregungsbe strahlung unabhängiges Singulett-Sauerstoff- und/oder Photonen erzeugendes Agenz oder eine Vorstufe desselben.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann sowohl in vitro wie auch in vivo angewendet werden. Als Singulett-Sauerstoff erzeu gendes Agenz kommen zahlreiche Agenzien in Betracht, sofern sie über eine genügende physiologische Akzeptanz verfügen und Sin gulett-Sauerstoff und/oder Photonen erzeugen können, ohne daß sie einer Anregungsbestrahlung bedürfen. Es können auch Vorstu fen des Agenzes eingesetzt werden, die im Organismus oder in dem Milieu, in das sie eingebracht werden, zu dem eigentlichen Agenz umgewandelt werden.

Es wurde überraschenderweise gefunden, daß es körpereigene Sub stanzen gibt, die Singulett-Sauerstoff und/oder Photonen (¹O₂/hν) erzeugen können. Diese Substanzen können zum Heilen oder Lindern von Krankheitssymptomen eingesetzt werden, die ge genüber der Einwirkung von Singulett-Sauerstoff empfänglich sind. Solche Singulett-Sauerstoff- und/oder Photonen-sensitive Erkrankungen sind solche, bei denen das pathologische Agenz durch ¹O₂ und/oder hν inaktiviert werden kann, wobei die erfor derliche Konzentration an Singulett-Sauerstoff für die Inakti vierung des pathologischen Agenzes für die normale gesunde Zel le noch nicht toxisch ist.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung eignet sich vorzugsweise als Antiinfektanz, Immunstimulanz, Antithrombotikum und/oder Cytostatikum, wobei der Einsatz als Antivirikum besonders be vorzugt ist. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung läßt sich be sonders wirkungsvoll einsetzen zum Bekämpfen von lipidumhüllten Viren oder viral infizierten Zellen, wobei diese durch die Ein wirkung der erfindungsgemäßen Zusammensetzung inaktiviert wer den.

In ganz besonders bevorzugter Weise wird die pharmazeutische Zusammensetzung zur Inaktivierung von HI-, HBV-, HCV- oder Her pes-Viren oder von virusinfizierten Zellen eingesetzt.

Als Singulett-Sauerstoff erzeugendes Agenz kommen sämtliche Substanzen in Betracht, die in einem wäßrigen Milieu bei Kon takt mit Sauerstoff entweder direkt Singulett-Sauerstoff- er zeugen oder Vorstufen eines solchen Agenzes, wobei die Vorstufe in dem wäßrigen Milieu in das Singulett-Sauerstoff erzeugende Agenz umgewandelt wird. Vorzugsweise wird das Agenz ausgewählt aus einer unterhalogenischen Säure, einem Salz einer unterhalo genischen Säure, einer stabilisierten Form davon, einer Vorstu fe der stabilisierten Form, einem synthetischen Halogenamin. Zur Erzeugung der Photonen wird vorzugsweise ein Lichtleiter eingesetzt, der dem zu behandelnden Medium die Photonen zu führt. Als ganz besonders bevorzugte Agenzien werden HOCl, ein Salz davon oder das N-chlorierte Taurin (decarboxylierte Cy steinsäure) eingesetzt. Die Wirkung dieser physiologischen Sub stanzen kann imitiert werden beispielsweise durch die Applika tion von synthetischen Chloraminen, wie Chloramin T® oder Chlor amin B®, oder die gegen Staphylokokken wirksamen Antibiotika, die Singulett-Sauerstoff freisetzen, wie Vancomycin oder Phos phomycin, oder durch das Zuführen von Photonen mit Hilfe von Lichtleitern.

Stabilisatoren bzw. stabilisierte Formen des Agenzes sind Sub stanzen, die das Oxidationspotential des Agenzes bewahren, d. h. sie stabilisieren beispielsweise das Chlor und verhindern des sen Freisetzung. Geeignete Stabilisatoren sind beispielsweise Taurin, Carbonatsalze wie z. B. Natrium(hydrogen)carbonat oder Mono-, Di- oder Oligosaccharide. NaHCO₃ liegt vorzugsweise in einer Konzentration von 50-500 mmol/l mit einem alkalischen pH-Wert von vorzugsweise 7,4 bis 10,5 vor. Die Mono-, Di- oder Oligosaccharide werden bevorzugt in einer Konzentration von 25 bis 100% bei einem alkalischen pH von 8 bis 10,5 eingesetzt.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung ist besonders wirkungsvoll in einem Endkonzentrationsbereich des Agenzes von 0,01 bis 20 mmol/l, wobei dies 0,06 bis 120 mmol pro 75 kg Körpergewicht entspricht. Besonders bevorzugt ist der Konzentrationsbereich von 0,1 bis 5 mmol, wobei dies 0,6 bis 30 mmol pro 75 kg Kör pergewicht entspricht. Der am meisten bevorzugte Konzentra tionsbereich liegt zwischen 0,3 bis 2 mmol/l, wobei dies 1,8 bis 12 mmol pro 75 kg Körpergewicht entspricht. In dem Bereich von 0,3 bis 2 mmol/l ist das Verhältnis von unerwünschter Schä digung körpereigener Proteine, wie oxidationsempfindlicher Hä mostaseproteine, zu dem gewünschten inaktivierenden Effekt auf die pathogenen Substanzen und Gewebsformen besonders gut. So werden beispielsweise bei einer Konzentration von weniger als 2 mmol/l des erfindungsgemäßen Mittels im Plasma oxidationsemp findliche Hämostaseproteine wie Fibrinogen, Faktor V, Faktor VIII oder α-2-Antiplasmin weniger als 25% inaktiviert, wäh rend die pathogenen Substanzen und Gewebsformen um den Faktor 100 bis 1000 inaktiviert werden. Die erfindungsgemäße Zusammen setzung eignet sich in besonders bevorzugter Weise zur Desin fektion von Blutkonserven bzw. Blutprodukten, wobei die Zusam mensetzung in vitro eingesetzt wird.

Beispielsweise wird bei Verwendung von Taurin-Chloramin als Wirksubstanz in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung eine Kon zentration von 60 mmol/l Taurin-Chloramin in einer Lösung mit 600 mmol/l Taurin (im allgemeinen 5 bis 15fachamolarer Über schuß an Taurin gegenüber Taurin-Chloramin) mit alkalischem pH-Wert (vorzugsweise pH 8), die weiterhin vorzugsweise durch 100 mmol/l NaHCO₃ stabilisiert ist, eingesetzt. Diese Lösung wird vorzugsweise in einem Gesamtvolumen von 50 ml (oder bei halber Konzentration der entsprechenden Substanz in dem doppelten Ge samtvolumen) innerhalb von ca. 5 Minuten systemisch verab reicht.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Desinfizieren und/oder Stabilisieren von Blut, insbesondere Plasma, und Blut produkten, dadurch gekennzeichnet, daß Blut bzw. Blutprodukte mit einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-13 in Kon takt gebracht wird, sowie ein Verfahren, wobei Viren selektiv inaktiviert werden und Oxidations-empfindliche Plasmaprobleme geschützt werden, das folgende Schritte enthält:

- das mit dem Stabilisator versehene Blut oder Blutderivat wird mit Singulett-Sauerstoff behandelt;
- nach einer 1 bis 60minütigen, vorzugsweise 5 bis 30minüti gen Inkubation mit einem Singulett-Sauerstoff-Freisetzer, vorzugsweise einem Halogenamin, wird die Oxidation mit einem 10fach molaren Überschuß an einem Anti-Oxidans wie Ascorbin säure beendet; und
- der gegebenenfalls verstellte pH-Wert wird wieder auf pH 7,4 eingestellt.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung eignet sich somit zum Des infizieren und/oder Stabilisieren von Blut, insbesondere Plas ma, sowie von Blutprodukten, indem die erfindungsgemäße Zusam mensetzung in das zu behandelnde Produkt eingebracht wird, und besonders zur Bekämpfung von Infektionen, zur Immunstimulie rung, zur Vorbeugung und/oder Behandlung von Thrombosen und/oder zur Hemmung des Zellwachstums.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:

Antithrombotische Wirkung von ¹O₂/hν a) Thrombinzeit (TZ)

50 µl Citratplasma von n = 6 Gesunden wurde mit 50 µl 0, 2,5 oder 3,3 mmol/l Taurin-Chloramin in 7fach molarem Überschuß an Taurin, pH 7,4, 240 Sekunden bei 37°C inkubiert. Darauf hin wurde 50 µl Thrombinreagenz (3 NIH Einheiten/ml) (In strumentation Laboratory, Lexington, USA) zugesetzt und die Gerinnungszeit koagulometrisch (Amelung, Lemgo, Deutschland) bestimmt.

Ergebnis

b) Prothrombinzeit (PT)

50 µl Citratplasma von n = 6 Gesunden wurde mit 50 µl 0, 2,5 oder 3,3 mmol/l Taurin-Chloramin in 7fach molarem Überschuß an Taurin, pH 7,4, 240 Sekunden bei 37°C inkubiert. Darauf hin wurde 100 µl Thrombinreagenz (Instrumentation Laborato ry) zugesetzt und die Gerinnungszeit koagulometrisch (Amelung, Lemgo, Deutschland) bestimmt.

Ergebnis

c) Aktivierte partielle Thromboplastinzeit (aPTT)

50 µl Citratplasma von n = 6 Gesunden wurde mit 50 µl Phos pholipidreagenz (Cephalin/Kaolin, Instrumentation Laborato ry) und 50 µl 0, 2,5 oder 3,3 mmol/l Taurin-Chloramin in 7fach molarem Überschuß an Taurin, pH 7,4, 240 Sekunden bei 37°C inkubiert. Daraufhin wurden 50 µl CaCl₂ zugesetzt und die Gerinnungszeit koagulometrisch (Amelung, Lemgo, Deutsch land) bestimmt.

Ergebnis

Man erkennt, daß sowohl die Thrombinzeit als auch die Prothom binzeit und aPTT in Abhängigkeit von der zugesetzten Menge an Chloramin zunimmt, d. h. das Chloramin wirkt antikoagulierend und damit antithrombotisch. Singulett-Sauerstoff-sensible Hämo staseproteine wie Fibrinogen, Faktor V und Faktor VIII werden inaktiviert.

Profibrinolytische Wirkung

50 µl Normalplasma wurde in doppeltem Testansatz mit 25 µl a) aqua dest., b) 20 mmol/l NaOCl in 100 mmol/l Taurin (Tau), 50 mmol/l NaHCO₃, pH 8, c) 20 mmol/l NaOCl in 200 mmol/l Taurin, 50 mmol/l NaHCO₃, pH 8, d) 100 mmol/l Taurin, e) 200 mmol/l Taurin, f) 20 mmol/l NaOCl, g) 20 mmol/l Chloramin T® und 150 µl 5 IU Urokinase/ml in 150 mmol/l Tris, 0,1% Triton X 100®, pH 8, 90 min bei Raumtemperatur (RT) inkubiert. Daraufhin wurde 50 µl 3 mmol/l chromogenes Plasminsubstrat HD-Val-Leu-Lys-pNA in 2 M KCl zugesetzt und 30 min bei RT inkubiert.

Ergebnis

Man erkennt, daß das aus NaOCl und Taurin spontan entstehende Taurin-Chloramin (Tau-Cl) dem Chloramin T etwa vergleichbare profibrinolytische Wirkung zeigt. Singulett-Sauerstoff-sensi bles α-2-Antiplasmin und PAI-1 wird inaktiviert, Glu-Plasmino gen wird aktiviert. Ein 10fach molarer Überschuß, verglichen mit einem 5fach molaren Überschuß an Taurin begünstigt die Taurin-Chloramin (Tau-Cl)-Entstehung; hier bei einer Vorinkuba tion von 15 Stunden bei RT. Tau-Cl bei einem 10 : 1 molaren Ver hältnis aus Tau und OCl⁻ ist 10% weniger aktiv als die äquimo lare Menge an Chloramin T, Tau-Cl bei einem 5 : 1 molaren Ver hältnis aus Tau und OCl⁻ ist 30% weniger aktiv als die äquimo lare Menge an Chloramin T. NaOCl ist 50% weniger aktiv als Chloramin T.

Vergleich der oxidierten Wirkung von Vancomycin, Tau-Cl, Chloramin T und NaOCl auf die aktivierte partielle Thromboplastinzeit (aPTT)

50 µl Normalplasma wurde mit 50 µl a) 0-10 mmol/l Vancomycin, b) 0-10 mmol/l Tau-Cl (NaOCl in 7fach molarem Überschuß an Taurin, pH 7,4, 30 min bei RT vorinkubiert), c) 0-10 mmol/l Chloramin T, d) 0-10 mmol/l NaOCl, e) 35 mmol/l Taurin, f) aqua dest. 200 sec bei 37°C inkubiert. Daraufhin wurden 50 µl Ellag säure/Cephalin (Instrumentation Laboratory) zugesetzt und 300 sec bei 37°C inkubiert. 50 µl Zusatz von 25 mmol/l CaCl₂ star tete die Gerinnungsreaktion. Die Gerinnungszeit wurde koagulo metrisch bestimmt (KC 10, Amelung, Lemgo).

Ergebnis

Man erkennt, daß das Anti-Staphylokokken-Antibiotikum Vancomy cin, wie Chloramin T, antikoagulatorisch wirkt. Die Wirkung von Tau-Cl ist etwa 30% schwächer als die von Chloramin T und der von NaOCl vergleichbar.

HIV-Inaktivierung

HIV-infiziertes Vollblut wurde steigenden Konzentrationen (0-10 mmol/l) an Taurin-Chloramin (in 7fach molarem Überschuß an Taurin, pH 7,4) ausgesetzt. Nach 15 Minuten bei RT wurde das Blut 10 min bei 2000 g zentrifugiert und das Plasma im biologi schen Test auf Plaque-forming-Units auf BHK-21F-Zellen unter sucht.

Sogar im Vollblut findet eine Virusinaktivierung statt; - be reits Chloramin-Konzentrationen von ca. 1 mmol/l inaktivierten die Viren um mehr als das 1000fache.

Claims

1. Pharmazeutische Zusammensetzung enthaltend ein von einer An regungsbestrahlung unabhängiges Singulett-Sauerstoff- und/oder Photonen-erzeugendes Agenz oder eine Vorstufe desselben.

2. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 1 als Antiin fektans, Immunstimulans, Antithrombotikum und/oder Cytostati kum.

3. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 2 als Antiin fektans und/oder Cytostatikum.

4. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 3 als Antiin fektans.

5. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 4 als Antivi rikum.

6. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 5 als Inakti vator lipidumhüllter Viren oder viral infizierter Zellen.

7. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 5 oder 6 als Inaktivator von HI, HBV, HCV oder Herpes-Viren oder viral infi zierter Zellen.

8. Pharmazeutische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Agenz ausgewählt wird aus einer unterhalogenischen Säure, einem Salz einer unterhalo genischen Säure, einer stabilisierten Form davon, einer Vorstu fe der stabilisierten Form, einem synthetischen Halogenamin und einem Lichtleiter.

9. Pharmazeutische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Agenz ausgewählt wird aus einem Salz unterchloriger Säure, einem Chloramin, Taurin, Chloramin T®, Chloramin B®, Vancomycin, Phosphomycin und weite ren Substanzen, die Singulett-Sauerstoff erzeugen.

10. Pharmazeutische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es Taurin-Chloramin enthält.

11. Pharmazeutische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß es in Dosierungen von 0,01 bis 20 mmol/l (0,06 bis 120 mmol/75 kg Körpergewicht), vorzugs weise von 0,1 bis 5 mmol/l (0,6 bis 30 mmol/75 kg Körperge wicht), besonders bevorzugt von 0,3 bis 2 mmol/l (1,8 bis 12 mmol/75 kg Körpergewicht) in dem zu behandelnden Milieu, vor zugsweise Blut, Plasma oder Blutprodukten, wirksam ist.

12. Pharmazeutische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch ein Carbonatsalz, vorzugsweise NaHCO₃, vorzugsweise 50 bis 500 mmol/l mit einem alkalischen pH-Wert, vorzugsweise 7,4 bis 10,5, stabilisiert ist.

13. Pharmazeutische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch ein Mono-, Di- oder Oligo-Saccharid in einer Konzentration von 25 bis 100% bei einem alkalischen pH, vorzugsweise 8 bis 10,5, stabilisiert ist.

14. Verfahren zum Desinfizieren und/oder Stabilisieren von Blut, insbesondere Plasma, und Blutprodukten, dadurch gekenn zeichnet, daß Blut bzw. Blutprodukte mit einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-13 in Kontakt gebracht wird.

15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei Viren selektiv inakti viert werden und Oxidations-empfindliche Plasmaproteine ge schützt werden, das folgende Schritte enthält:

- das mit dem Stabilisator gleichzeitig oder vor Inkubation versehene Blut oder Blutderivat wird mit einer pharmazeuti schen Zusammensetzung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 1 bis 60 Minuten, vorzugsweise 5 bis 30 Minuten, in kubiert,
- die Oxidation wird mit einem 10fach molaren Überschuß eines Anti-Oxidanz, wie z. B. Ascorbinsäure, beendet; und
- der pH-Wert wird wieder auf pH 7,4 eingestellt.

16. Verwendung eines Anregungsbestrahlung-unabhängigen Singu lett-Sauerstoff- und/oder Photonen-erzeugenden Agenzes oder ei ner Vorstufe davon zur Bekämpfung von Infektionen, zur Immun stimulierung, zur Vorbeugung und/oder Behandlung von Thrombosen und/oder zur Hemmung des Zellwachstums.