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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft biologisch abbaubare Polymere, die
ein Lacton umfassen, biologisch abbaubare Zusammensetzungen, die
das Polymer und ein therapeutisches Mittel umfassen, die Verwendung der
Zusammensetzungen zur verzögerten
Freisetzung therapeutischer Mittel, wobei das therapeutische Mittel reversibel
unter Verwendung von ionischer Komplexierung zwischen den auf der
Lacton tragenden Polymermatrix vorhandenen latenten Carbonsäuregruppen
und der kationischen Gruppe an dem therapeutischen Mittel reversibel
immobilisiert ist.
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Um
die Mehrfachdosierschemata zu vereinfachen, die mit einer Therapie
unter Beteiligung von chemischen Mitteln zusammenhängen, zu
denen Peptide und Proteine mit einer kurzen in vivo-Halbwertszeit
gehören,
sind zahlreiche Technologien zur verzögerten Freisetzung dieser therapeutischen
Mittel bewertet worden. Eine dieser Technologien ist die Verkapselung
von Arzneimitteln in biologisch abbaubaren Matrizes, wie Polyestern,
Polycarbonaten, Polyanhydriden, Polyorthoestern, Polyphosphazenen,
Polyphosphorestern und dergleichen (siehe die US-A-4 675 189; US-A-4
767 628; US-A-5 271 945; die WO 93/20126; die GB 2 145 422). Die
biologischen Mikroteilchen, die das/die therapeutische(n) Mittel
enthalten, setzen dies(e) langsam frei, um über mehrere Tage oder sogar
Monate einen wirksamen Plasmaspiegel aufrechtzuerhalten. Die Freisetzung
des therapeutischen Mittels wird durch eine Vielzahl von Faktoren
diktiert, die sich aus der Polymermatrix sowie den physikalischen
Charakteristika des therapeutischen Mittels ergeben, wodurch es
möglich
ist, das Freisetzungsprofil durch geeignete Auswahl der Parameter,
die es beherrschen, technisch zu verändern. Die biologisch abbaubare
Polymermatrix wird in vivo mit Raten, die von der chemischen Natur
des Polymers abhängen,
zu nicht toxischen Metaboliten abgebaut.
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Eines
der vielen Probleme, die während
der Verkapselung von therapeutischen Mitteln in diesen biologisch
abbaubaren Matrizes auftreten, ist die inhärente Unverträglichkeit
zwischen der Polymermatrix und dem therapeutischen Mittel, wie einem
Polypeptid. Diese Unverträglichkeit
führt oft
zu einer schlechten Verkapselungseffizienz, die sich während des
Emulsions-Lösungsmittel-Verdampfungsverfahrens
manifestiert, beschrieben durch das Öl-in-Wasser-Verfahren (P. B.
O'Donnell und J.
W. McGinity in Advanced Drug Delivery Reviews, 28 (1997), 25-42.).
Eine weitere Folge der Unverträglichkeit
zwischen der Polymermatrix und dem therapeutischen Mittel ist die
Bildung phasengetrennter Domänen
im Inneren des Mikroteilchens. Die Freisetzung eines therapeutischen
Mittels aus einem derartigen phasengetrennten inhomogenen System
wird unvorhersagbar. Eine der Weisen zur Überwindung dieser Unverträglichkeit
ist die Verankerung des therapeutischen Mittels an der Polymermatrix
unter Verwendung reversibler Bindungen, wie ionischer Bindungen.
Die ionischen Komplexe werden zwischen Carboxylfunktionalitäten des
Polyesters und kationischen Gruppen des therapeutischen Mittels
gebildet, wie es in der US-A-5 672 659 beschrieben ist. Die mit
Carbonsäure
funktionalisierten Polyester wurden durch die Ringöffnungspolymerisation
von Lactonen unter Verwendung von Hydroxycarbonsäure als "Initiator" erhalten, wodurch das Molekulargewicht
des resultierenden Polyesters durch das Molverhältnis der Hydroxycarbonsäure in Bezug
auf die Monomere gesteuert wird. Es wird erwartet, dass die in der Hydroxycarbonsäure vorhandene
Hydroxygruppe an der Ringöffnungspolymerisation
teilnimmt, wodurch telechele Polymere mit Hydroxy- und Carboxylgruppen
an den Kettenenden erzeugt werden. Die Anwesenheit von Carboxylgruppen
am Initiator kann die Polymerisation jedoch stören, wie von Zhang et al. in
Journal Polymer Science, Polymer Chemistry Ed. 1994, 32, 2965, erörtert wird.
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In
diesem Kontext werden die Lehren der vorliegenden Erfindung relevant.
Fünfgliedrige
Ringlactone und bestimmte sechsgliedrige Lactone (siehe Übersicht
von D.H. Johns et al., in Ring Opening Polymerization, editiert
von K.J. Ivin und T. Saegusa, Elsevier Applied Science Publishers,
NY, USA) sind thermodynamisch stabil und werden unter den normalen
Polymerisationsbedingungen, die die vorliegende Erfindung beschreibt, als
nicht polymerisierbar angesehen. Ein aktiver Wasserstoff, der an
dem fünfgliedrigen
Ringlacton vorhanden ist, kann zur Initiierung der Polymerisation
anderer Lactone verwendet werden, ohne das fünfgliedrige Ringlacton zu beeinflussen.
Die fünfgliedrigen
Ringlactone können
daher intakt eingebaut werden, ohne die Polymerisation ungünstig zu
beeinflussen, wie es der Fall wäre,
wenn maan Hydroxycarbonsäuren
als Initiator verwendete. Diese fünfgliedrigen Lactone können selektiv
zur Verankerung eines therapeutischen Mittels, wie eines Polypeptids,
entweder durch ionische Komplexierung oder durch kovalente Konjugation
verwendet werden.
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Hashimoto
et al. beschreiben die Synthese von Polyurethanen, die Glucarodilactone
und Mannarodilactone enthalten, durch die Reaktion zwischen den
an dem Dilacton vorhandenen Dihydroxygruppen mit Diisocyanaten (Journal
of Polymer Science: Part A, Polymer Chemistry 1995, 33, 1495). Diese
Monomere sind jedoch nie zur Synthese von Polyestern, Polyorthoestern,
Polyphosphazenen, Polycarbonaten, Polyanhydriden, Polyphosphoestern
und dergleichen verwendet worden.
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Die
EP-A-0 440 108 beschreibt ein Verfahren zur Härtung eines Harzes, indem eine
intermolekulare oder intramolekulare Vernetzungsreaktion verwendet
wird, wobei die Vernetzungsreaktion eine Ringöffnungs-Polymerisationsreaktion
zwischen Lactonstrukturen und/oder eine Ringöffnungs-Additionsreaktion zwischen
einer Lactonstruktur und einer aktiven Wasserstoff enthaltenden
funktionalen Gruppe ist.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft gemäß einem Aspekt ein Polymer,
das einen nicht-polymerisierbaren Lactonring trägt, wobei das Polymer aus der
Gruppe bestehend aus Polyester, Polyorthoester, Polyphosphoester,
Polycarbonaten, Polyanhydriden und Polyphosphazenen sowie Copolymeren
und Mischungen derselben ausgewählt
ist. In Abhängigkeit
von dem Lactonring-Ausgangsmaterial, das zur Herstellung des Polymers
verwendet wird, das einen nicht-polymerisierbaren Lactonring trägt, kann
es einen oder mehrere Lactonringe in dem nicht-polymerisierbaren Lactonring tragenden
Polymer geben. Dies wird im Folgenden detaillierter beschrieben.
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Bei
dem gerade beschriebenen, nicht-polymerisierbaren Lactonring tragenden
Polymer kann das nicht-polymerisierbare Lacton innerhalb der Polymerkette
liegen, oder kann das nicht-polymerisierbare
Lacton an ein oder beide Enden der Polymerkette gebunden werden.
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Ein
bevorzugtes nicht-polymerisierbaren Lactonring tragendes Polymer
ist eines, bei dem das Polymer ein Polyester ist. Eine bevorzugte
Ausführungsform
des eben genannten Polymers ist diejenige, bei der der Polyester
aus der Gruppe bestehend aus Polymeren, Copolymeren oder Gemischen
von l-Lactid, dl-Lactid, d-Lactid, Milchsäure, ε-Caprolacton, Hydroxycapronsäure, p-Dioxanon,
Trimethylencarbonat, 1,5-Dioxepan-2-on, 1,4-Dioxepan-2-on, Glykolid,
Glykolsäure,
Ethylenglykol, Propylenglykol Valerolacton, Hydroxyvaleriansäure und
Butandiol ausgewählt
ist. Bevorzugter ist, wenn der Polyester aus der Gruppe bestehend
aus l-Lactid, dl-Lactid, Glykolid und Polyethylenglykol ausgewählt ist
und bei dem der nicht polymerisierbare Lactonring aus der Gruppe
bestehend aus Hydroxybutyrolacton, Erythrynolacton, Isopropylenribonolacton,
Isozitronensäurelacton,
Mannarolacton, Saccharodilacton und Glucarodilacton ausgewählt ist.
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Ein
bevorzugtes einen nicht-polymerisierbaren Lactonring tragendes Polymer
ist eines, bei dem das Polymer ein Polyorthoester ist. Eine bevorzugte
Ausführungsform
des unmittelbar vorhergehenden Polymers liegt vor, wenn der Polyorthoester
aus einem Diketenacetal und einem nicht-polymerisierbares Lacton
tragenden Dihydroxypräpolymer
erhalten wird. Eine bevorzugte Ausführungsform des eben genannten
Polymers ist diejenige, bei der das nicht-polymerisierbares Lacton
tragende Dihydroxyprä polymer
einen Polyester umfasst, der aus der Gruppe bestehend aus Polymeren,
Copolymeren oder Gemischen von l-Lactid, dl-Lactid, d-Lactid, Milchsäure, ε-Caprolacton,
Hydroxycapronsäure,
p-Dioxanon, Trimethylencarbonat, 1,5-Dioxepan-2-on, 1,4-Dioxepan-2-on,
Glykolid, Glykolsäure,
Ethylenglykol, Propylenglykol Valerolacton, Hydroxyvaleriansäure und
Butandiol ausgewählt
ist.
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Ein
weiteres bevorzugtes nicht-polymerisierbaren Lactonring tragendes
Polymer ist eines, bei dem das Polymer ein Polyphosphoester ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform
des unmittelbar vorhergehenden Polymers liegt vor, wenn der Polyphosphoester
aus (C1-C18)-Alkylphosphodichloridaten,
Cycloalkylphosphodichloridaten oder Arylphosphodichloridaten und
einem nicht-polymerisierbares Lacton tragenden Dihydroxypräpolymer
erhalten wird. Eine bevorzugte Ausführungsform des eben genannten
Polymers ist diejenige, bei der das nicht-polymerisierbares Lacton tragende Dihydroxypräpolymer
einen Polyester umfasst, der aus der Gruppe bestehend aus Polymeren,
Copolymeren oder Gemischen von l-Lactid, dl-Lactid, Milchsäure, ε-Caprolacton,
Hydroxycapronsäure,
p-Dioxanon, Trimethylencarbonat, 1,5-Dioxepan-2-on, 1,4-Dioxepan-2-on, Glykolid,
Glykolsäure,
Ethylenglykol, Propylenglykol-Valerolacton, Hydroxyvaleriansäure und
Butandiol ausgewählt
ist.
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Ein
weiteres bevorzugtes nicht-polymerisierbaren Lactonring tragendes
Polymer ist eines, bei dem das Polymer ein Polycarbonat ist.
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Ein
weiteres bevorzugtes nicht-polymerisierbaren Lactonring tragendes
Polymer ist eines, bei dem das Polymer ein Polyanhydrid ist.
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Ein
weiteres bevorzugtes nicht-polymerisierbaren Lactonring tragendes
Polymer ist eines, bei dem das Polymer ein Polyphosphazen ist. Eine
bevorzugte Ausführungsform
des unmittelbar vorhergehenden Polymers ist eine, bei der das Polyphosphazen
von Poly(dichlor)phosphazen und Aminobutyrolacton erhalten wird.
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Gemäß einem
andere Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Polymer, das
nicht-polymerisierbaren Lactonring trägt, wobei das Polymer ein Polyester
ist und wobei das nicht-polymerisierbare Lacton Ringöffnung zu
seinem entsprechenden Hydroxycarbonsäure-Alkalimetallsalz eingegangen
ist. Das folgende Schema zeigt beispielsweise ein erfindungsgemäßes Polymer,
das einen nicht-polymerisierbaren Lactonring trägt, vor und nach Ringöffnung des
Lactonrings. Dieses ringgeöffnete
Produkt ist das Ziel dieses Aspekts der vorliegenden Erfindung.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des eben genannten Polymers ist diejenige, bei der der Polyester aus
der Gruppe bestehend aus Polymeren, Copolymeren oder Gemischen von
1-Lactid, dl-Lactid, d-Lactid, Milchsäure, ε-Caprolacton, Hydroxycapronsäure, p-Dioxanon,
Trimethylencarbonat, 1,5-Dioxepan-2-on, 1,4-Dioxepan-2-on, Glykolid,
Glykolsäure,
Ethylenglykol, Propylenglykol-Valerolacton, Hydroxyvaleriansäure und
Butandiol ausgewählt
ist. Bevorzugter ist, wenn der Polyester aus der Gruppe bestehend
aus 1-Lactid, dl-Lactid, Glykolid und Polyethylenglykol ausgewählt ist
und bei dem die Hydroxycarbonsäure
dem Ringöffnungsprodukt
des nicht-polymerisierbaren Lactonrings aus der Gruppe bestehend
aus Hydroxybutyrolacton, Erythrynolacton, Isopropylenribonolacton,
Isozitronensäurelacton,
Mannarolacton, Saccharodilacton und Glucarodilacton entspricht.
Eine am meisten bevorzugte Ausführungsform
des vorhergehenden Polymers ist jene, bei der das Alkalimetallsalz
der Hydroxycarbonsäure
in der Polymerkette liegt.
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Die
vorliegende Erfindung liefert gemäß einem anderen Aspekt einen
Komplex, der ein Polymer umfasst, das einen nicht-polymerisierbaren
Lactonring trägt,
der ionisch mit einem therapeutischen Mittel komplexiert ist, das
mindestens eine kationische Gruppe enthält, wobei das Polymer aus der
Gruppe bestehend aus Polyester, Polyorthoester, Polyphosphoester, Polycarbonaten,
Polyanhydriden und Polyphosphazenen sowie Copolymeren und Mischungen
derselben ausgewählt
ist. Eine bevorzugte Ausführungsform
des vorhergehenden Komplexes ist jene, bei der der Polymeranteil
des Polymers, das einen nicht-polymerisierbaren
Lactonring trägt,
ein Polyester ist und bei der der nicht-polymerisierbare Lactonring
Ringöffnung
zu seinem entsprechenden Alkalimetallsalz der Hydroxycarbonsäure eingegangen
ist, und ionisch mit einem therapeutischen Mittel komplexiert ist,
das mindestens eine kationische Gruppe enthält. Eine bevorzugte Ausführungsform
des eben genannten Polymers ist diejenige, bei der der Polyester
aus der Gruppe bestehend aus Polymeren, Copolymeren oder Gemischen
von 1-Lactid, dl-Lactid, d-Lactid, Milchsäure, ε-Caprolacton, Hydroxycapronsäure, p-Dioxanon,
Trimethylencarbonat, 1,5-Dioxepan-2-on, 1,4-Dioxepan-2-on, Glykolid,
Glykolsäure,
Ethylenglykol, Propylenglykol-Valerolacton, Hydroxyvaleriansäure und
Butandiol ausgewählt
ist. Bevorzugter ist, wenn der Polyester aus der Gruppe bestehend
aus 1-Lactid, dl-Lactid, Glykolid und Polyethylenglykol ausgewählt ist und
bei dem die Hydroxycarbonsäure
dem Ringöffnungsprodukt
des nicht-polymerisierbaren Lactonrings aus der Gruppe bestehend
aus Hydroxybutyrolacton, Erythrynolacton, Isopropylenribonolacton,
Isozitronensäurelacton,
Mannarolacton, Saccharodilacton und Glucarodilacton ausgewählt ist.
Eine am meisten bevorzugte Ausführungsform
des vorhergehenden Polymers ist jene, bei der das Alkalimetallsalz
der Hydroxycarbonsäure in
der Polymerkette liegt. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform
des genannten Komplexes ist diejenige, bei der das therapeutische
Mittel ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus LHRH, Somatostatin, Bombesin/GRP,
Calcitonin, Bradykininen, Galanin, MSH, GRF, Amylin, Tachykinin,
Secretin, PTH, CGRP, Neuromedin, pTHRP, Glucagon, Neurotensin, ACTH,
PYY und TSH oder Analogen oder Fragmenten davon. Eine besonders
bevorzugte Ausführungsform
des genannten Komplexes ist diejenige, bei der das therapeutische
Mittel ein Somatostatinanalogon ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus H-β-D-Nal-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-Thr-NH2,
wobei die beiden Cys durch eine Disulfidbindung verbunden sind,
N-Hydroxyethylpiperazinylacetyl-D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Abu-Cys-Thr-NH2, wobei die beiden Cys durch eine Disulfidbrücke verbunden
sind, oder N-Hydroxyethylpiperazinylethylsulfonyl-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Abu-Cys-Thr-NH2 ist, wobei die beiden Cys durch eine Disulfidbindung
verbunden sind, oder das therapeutische Mittel ein LHRH-Analogon
mit der Formel p-Glu-His-Trp-Ser-Tyr-D-Trp-Leu-Arg-Pro-Gly-NH2 ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft gemäß einem anderen Aspekt eine
Zusammensetzung mit verzögerter
Freisetzung, die irgendeinen der hier beschriebenen Komplexe umfasst,
wobei die Zusammensetzung mit verzögerter Freisetzung in Form
von Mikroteilchen, Mikrokugeln oder Stäben vorliegt.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt liefert die vorliegende Erfindung eine pharmazeutische
Zusammensetzung, die irgendeinen der oben beschriebenen Komplexe
oder Zusammensetzungen mit verzögerter
Freisetzung mit einer wirksamen Menge des therapeutischen Mittels
sowie einen pharmazeutisch annehmbaren Träger umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung liefert gemäß einem weiteren Aspekt ein
Verfahren zur Behandlung oder Verhinderung einer Erkrankung oder
eines Zustands, bei dem einem Patienten, der dessen bedarf, irgendeine der
hier beschriebenen pharmazeutischen Zusammensetzungen verabreicht
wird, wobei die Erkrankung oder der Zustand eine Erkrankung oder
ein Zustand ist, der mit dem therapeutischen Mittel in der pharmazeutischen Zusammensetzung
behandelt werden kann.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren
zum Verabreichen irgendeines der hier beschriebenen Komplexe oder
pharmazeutischen Zusammensetzungen an einen Empfänger, wobei die pharmazeutische
Zusammensetzung oder der Komplex oral, durch den Nasenweg, durch
den pulmonaren Weg oder parenteral verabreicht wird.
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Das
Wort "Peptid" umfasst hier Oligopeptide,
Polypeptide und Proteine.
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Der
Begriff "therapeutisches
Mittel" umfasst
irgendein chemische Gebilde, das zur Behandlung einer Erkrankung
oder eines Zustands bei einem Patienten, der dessen bedarf, verwendet
werden kann und schließt daher
Peptide ein. Das therapeutische Mittel enthält vorzugsweise eine kationische
Einheit oder kann durch eine kationische Einheit modifiziert sein,
wobei die kationische Einheit zur Bildung eines Komplexes mit einem erfindungsgemäßen Polymer
verwendet werden kann.
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Die
erfindungsgemäßen Polymere
sind in der Regel biologisch abbaubare Mittel, was bedeutet, dass sie
in der biologischen Umgebung zu inerten Nebenprodukten dissoziieren,
welche zum Komplexieren eines therapeutischen Mittels erwendet werden,
um eine Formulierung des therapeutischen Mittels mit verzögerter Freisetzung
herzustellen. Dieser Komplex, der zu verschiedenen pharmazeutisch
annehmbaren Zusammensetzungen wie Mikrokugeln, Mikroteilchen oder
Stäben
geformt werden kann, gegebenenfalls mit einem pharmazeutisch annehmbaren
Träger,
wird in der Regel verwendet, um eine verzögerte Abgabe des therapeutischen
Mittels an einen Empfänger
desselben über
einen Zeitraum im Bereich von einem Tag bis dreißig Tagen zu liefern.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Die
Lacton tragenden, biologisch abbaubaren erfindungsgemäßen Polymere
werden durch die Auswahl konstituierender Monomere, Comonomere,
um Ketten mit festgelegten Zusammensetzungen und Molekulargewichten
zu bilden, maßgeschneidert,
damit sie die gewünschte
chemische Reaktivität
besitzen, um kontrollierte Hydrolabilität zu liefern, und maximale
Bindungskapazität
für ein
therapeutisches Mittel mit kationischen Gruppen, wie ein Peptid,
liefern. Ein erfindungsgemäßes, Lacton
tragendes, biologisch abbaubares Polymer umfasst ein Polymer ausgewählt aus
der Gruppe bestehend aus Polyestern, Polyorthoestern, Polyphosphoestern,
Polycarbonaten, Polyanhydriden, Polyphosphazenen, Polyoxalaten,
Polyaminosäuren,
Polyhydroxyalkanoaten, Polyethylenglykol und Copolymeren und Gemischen
derselben, wo bei die genannten Polymere ein oder mehreren der Folgenden
enthalten können,
die als Polymere, Präpolymere
oder Copolymere vorliegen können:
1-Lactid, dl-Lactid, ε-Caprolacton,
p-Dioxanon, Trimethylencarbonat,
1,5-Dioxepan-2-on, 1,4-Dioxepan-2-on, Glykolid, Ethylenglykol, Propylenglykol
und/oder Butandiol.
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Die
zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen verwendete
Synthesestrategie umfasst: Synthese von Lacton tragenden Polymeren,
Synthese von ionischen Komplexen zwischen dem Lacton tragenden Polymer
und dem biologisch aktiven Mittel, wie einem Peptid, und Umwandlung
der ionischen Komplexe in Implantate, Stäbe, Mikrokugeln oder Mikroteilchen,
die das therapeutische Mittel in vivo langsam freisetzen können.
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Synthese
von Lacton tragenden Polyestern: Die Lacton tragenden Polyester
können
durch Ringöffnungspolymerisation
unter Verwendung einer Hydroxy- oder Aminogruppe synthetisiert werden,
die auf einem nicht-polymerisierbaren Lacton vorhanden ist, wie
Butyrolacton. Beispiele für
nicht-polymerisierbare fünfgliedrige
Lactone mit mindestens einen oder mehreren aktiven Wasserstoff enthaltender
Verbindung umfassen Hydroxybutyrolacton, Aminobutyrolacton, Isopropylidenribonolacton,
Mannarodilacton, Sacharrodilacton, Erythyronolacton und dergleichen,
sind jedoch nicht darauf beschränkt.
Die funktionale Gruppe in diesem nicht-polymerisierbaren Lacton
kann verwendet werden, um die Ringöffnungspolymerisation von Monomeren
oder Mischungen von Monomeren zu regulieren, wie Glykolid, Lactid,
Caprolacton, Valerolacton, cyclischen Carbonaten, cyclischen Anhydriden,
Oxalaten und dergleichen. Schema
1
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Stufenwachstumspolymerisation
zwischen geeigneten Mengen Dicarbonsäure, die an einem nicht-polymerisierbaren
fünfgliedrigen
Lacton vorhanden sind, und Diol kann auch verwendet werden, um (α,ω)-Dihydroxyoligoester
zu erhalten, der nicht-polymerisierbaren
Lactonring enthält.
Die an dem Oligoester vorhandenen Dihydroxyfunktionalitäten können zum
Züchten
von Polymerketten verwendet werden, um Polyester mit hohem Molekulargewicht
zu produzieren, der nicht-polymerisierbare Lactonringe enthält. Schema
2
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Ringöffnungspolymerisation
eines Lactons oder einer Lactonmischung in Gegenwart einer festgelegten
Konzentration von Hydroxy- oder Aminogruppen, die an einem nicht
polymerisierbaren Lacton als Ketteninitiator vorhanden sind, und
einer katalytischen Menge organometallischem Katalysator, z. B.
eine Mischung von dl-Lactid, Glykolid und Hydroxybutyrolacton, werden
in einer mit sauerstofffreiem Stickstoff gefüllten Trockenbox in einen Glasreaktor
eingewogen. Zinn(II)octoatkatalysator wird als Lösung in Toluol zugegeben. Es wird
Vakuum angelegt, um das Toluol zu entfernen, und der Reaktor wird
mit trockenem Argon gefüllt
und auf einem positiven Argondruck gelassen. Das Reaktionsgefäß wird mehrere
Stunden lang in ein Ölbad
mit einer geeigneten Temperatur zwischen 120 und 200°C zur Polymerisation
eingetaucht. Am Ende der Reaktion wird Vakuum angelegt, um jegliches
Restmonomer zu entfernen. Das Reaktionsgefäß wird auf Raumtemperatur abgekühlt und
Produkt aufgefangen. Das erhaltene Polymer wird weiter gereinigt,
indem es in Aceton gelöst und
in einem 10-fachen Überschuss
mit kaltem Wasser ausgefällt
wird. Das ausgefällte
Polymer wird durch Filtration aufgefangen. Das Produkt wird unter
Vakuum bei 35°C
getrocknet.
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Die
Stufenpolymerisation, die zu Oligoester mit endständigem (α,ω-Dihydroxy)
führt,
der nicht-polymerisierenden Lactonring enthält, wird durchgeführt, indem
geeignete Mengen eines mit Dicarbonsäure funktionalisierten Lactons
und Diol entweder bei Raumtemperatur in Gegenwart von in der Peptidchemie
verwendeten Kopplungsmitteln, wie N,N'-Dicyclohexylcarbodiimid, N-Hydroxybenzotriazol,
2-(1H-Benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluroniumhexafluorphosphat,
Benzotriazol-1-yloxy-tris(dimethylamino)phosphoniumhexafluorphosphat),
oder bei hoher Temperatur umgesetzt werden, wobei das in der Reaktion
gebildete Wasser durch Azeotropbildung mit einem geeigneten organischen
Lösungsmittel,
wie Benzol, Toluol, oder unter einem N2-Gasstrom
entfernt wird.
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Das
einfachste und vielseitigste carboxylfunktionalisierte fünfgliedrige
Lacton ist Isozitronensäurelacton,
eine Kreb'sche Säure, die
in vivo metabolisiert wird. Zu Beispielen für Diole gehören einfache Diole, wie Ethylenglykol,
Propylenglykol, Butandiol und Oligomere oder Polymere mit endständigem (α,ω)-Dihydroxy,
wie Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, Polycaprolacton, Polylactide,
Polyglykolide, Polyanhydride, Polyorthoester oder Copolymere davon.
Oder ein Diol kann nicht-polymerisierbares fünfgliedriges Lacton enthalten, das
mit einer Dicarbonsäure
polykondensiert sein kann. Zu Beispielen für Diole, die nicht-polymerisierbare Lactone
enthalten, gehören
Mannarolacton, Erythrynolacton und dergleichen, sie sind jedoch
nicht darauf beschränkt.
Dicarbonsäuren,
wie Adipin-, Malein-, Fumar-, Glutar-, Weinsäure und dergleichen, können für die Polykondensation
verwendet werden. Die Polykondensation kann gegebenenfalls in organischen
Lösungsmitteln,
wie Dichlormethan, Chloroform, Tetrahydrofuran, Dioxan, Dimethylformamid,
Acetonitril, Dimethylsulfoxid und dergleichen in Gegenwart von Katalysatoren
wie Carbodiimid, Benzotriazol, Thionylchlorid durchgeführt werden,
die in der Technik bekannt sind.
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Das
Produkt der Stufenwachstumspolymerisation kann als viskose Flüssigkeit
erhalten werden, die in Abhängigkeit
von ihrem hydrophilen-lipophilen Gleichgewicht (HLB-Wert) bei Kontakt
mit Wasser geliert. Es kann als amorphes Pulver erhalten werden,
indem entweder die Reaktion zur Vollendung getrieben wird oder Polymereinheiten
durch Ringöffnungspolymerisation
von Lactiden, Glykoliden, cyclischen Carbonaten, cyclischen Anhydriden
und dergleichen gebunden werden, die als Mischung oder individuell
verwendet werden, um die gewünschten
Eigenschaften zu erhalten. Das Molekulargewicht des Endpolymers
kann kontrolliert werden, indem die geeignete Menge von Präpolymer
zu dem Monomer gewählt
wird. Die Polymerzusammensetzung kann durch geeignete Wahl der Monomere
und des Molekulargewichts des Polymers auch für ein gewünschtes Freisetzungsprofil
des therapeutischen Mittels maßgeschneidert
werden.
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Die
Synthese eines erfindungsgemäßen Lacton
tragenden Polymers, das Polyorthoester umfasst, kann gemäß dem folgenden
Schema und im Wesentlichen nach Verfahren bewirkt werden, die in
Biomaterials, 19 (1998), 791-800, gelehrt werden, auf deren Inhalt
hier Bezug genommen wird.
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Die
Synthese von Lacton tragendem Polymer, das Polyphosphoester umfasst,
kann bewirkt werden, indem man sich an das nachfolgend beschriebene
Reaktionsschema hält,
und im Wesentliche nach dem in der US-A-5 256 765 beschriebenen
Verfahren, auf deren Inhalt hier Bezug genommen wird, unter Verwendung eines
Lacton tragenden Polymers anstelle des dort beschriebenen Polymers.
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Ein
Lacton tragendes Polymer, das Polyphosphazene umfasst, kann durch
die Reaktion zwischen Poly(dichlorphosphazen) und Aminobutyrolacton
und im Wesentlichen nach dem Verfahren synthetisiert werden, das
im Kapitel 9 des Handbook of Biodegradable Polymers, editiert von
A.J. Domb, J. Kost und D.M. Wiseman, Hardwood Academic Publishers,
beschrieben ist, auf das hier Bezug genommen wird, wobei ein Lacton
ragendes Polymer anstelle des hier beschriebenen Polymers verwendet
wird.
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Die
Bestimmung des Molekulargewichts des Polymers erfolgt durch Gelpermeationschromatographie (GPC).
Das System bestand aus einem Waters 6000A Lösungsmittelzuführungssystem
(Waters Corporation, 26 Maple St., Milford, MA 01757, USA), Dynamax
Modell AI-3 Autoinjektor (Ranin, Woburn, MA, USA), Jordi Gel DVB
Mischbett (50 × 1
cm)-Säule
(Jordi Associates, Bellingham, MA, USA), das mit einem Eppendorf CH-460
Säulenheizer
(Madison, WI, USA), auf einer konstanten Temperatur gehalten wurde,
Shimadzu RID-6A Detektor (Columbia, MD, USA). Die Daten wurden mit
einem Viscotek Data Manager DM-400 und Viscotek Trisec Software
(Viscotek Corporation, Houston, TX, USA) erfasst. Die Molekulargewichte
wurden im Vergleich mit einer Kalibrierungs kurve berechnet, die
unter Verwendung von Polystyrol-Molekulargewichtstandards
konstruiert wurde, die von Poly-Sciences,
Inc., Warrington, PA, USA, erhalten wurden.
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Synthese von ionischen
Komplexen aus Polymer/Peptid aus Lacton tragendem Polymer und kationischem
therapeutischem Mittel:
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Es
können
alle der obigen Lacton tragenden Polymere verwendet werden, um ionische
Komplexe mit therapeutischen Mittel, wie Peptid, mit einer kationischen
Einheit herzustellen. Der Lactonring/die Lactonringe, der bzw. die
in diesen Polymeren vorhanden ist bzw. sind, kann durch ein Alkalihydroxid
geöffnet
werden, um ein Alkalimetallsalz der entsprechenden Hydroxycarbonsäure zu bilden.
Es ist im Fall von γ-Hydroxycarbonsäure bekannt,
dass die γ-Hydroxycarbonsäure immer
zu dem thermodynamisch günstigeren γ-Lacton zurückkehrt.
Die Anwesenheit von Carboxylgruppen in der latenten Lactonform verstärkt daher
die saure Mikroumgebung in dem Polymer nicht. Eine freie saure Gruppe
kann zu dem beschleunigten Abbau von sowohl dem Polyester als auch
dem Polypeptid beitragen.
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Beispiele
für die
physiologisch aktiven Peptide, die einen Komplex mit einem erfindungsgemäßen Lacton
tragenden Polymer bilden können,
sind luteinisierendes Hormon freisetzendes Hormon (mitunter als LHRH,
Gonadotropin freisetzendes Hormon oder Gn-RH bezeichnet), Insulin,
Somatostatin, Somatostatinderivat (Sandostatin®; siehe
die US-A-4,087,390, US-A-4 093 574, US-A-4 100 117 und US-A-4 253 998; Lanreotide®,
siehe die US-A-4 853 371), Wachstumshormone (GH), Wachstumshormon
freisetzende Hormone (GH-RH), Prolactin, Erythropoietin (EPO), adrenocorticotropes
Hormon (ACTH), ACTH-Derivate (z. B. Ebiratid), Melanozyten stimulierendes
Hormon (MSH), Thyrotropin freisetzendes Hormon (wiedergegeben durch
die Strukturformel (Pyr)Glu-His-ProNH2, nachfolgend auch als TRH bezeichnet) und
Salze und Derivate derselben (siehe die ungeprüften veröffentlichten japanischen Patente
Nr. 121273/1975 und 116465/1977), thyroidstimulierendes Hormon (TSH),
luteinisierendes Hormon (LH), follikelstimulierendes Hormon (FSH),
Vasopressin, Vasopressinderivat (Desmopressin, siehe Folia Endocrinologica
Japonica, Band 54, Nr. 5, Seiten 676-691 (1978), Oxytocin, Calcitonin,
Glucagon, Gastrin, Secretin, Pancreozymin, Cholecystokinin, Angiotensin,
humanes placentales Lactogen, humanes Choriongonadotropin (HCG),
Enkephalin, Enkephalinderivate (siehe die US-A-4 277 394 und EP-Veröffentlichung
Nr. 31567), Endorphin, Kyotorphin, Interferone (z. B. α,β- und γ-Interferons),
Interleukine (z. B. Interleukin 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
und 12), Tuftsin, Thymopoietin, Thymosin, Thymostimulin, Thymushumoralfaktor
(THF), Blut-Thymus-Faktor (FTS) und Derivate davon (siehe die US-A-4 229
438), Tumornecrosefaktor (TNF), Kolonie stimulierene Faktoren (z.
B. CSF, GCSF, GMCSF, MCSF), Motilin, Dydorphin, Bombesin, Neurotensin,
Caerulein, Bradykinin, Atrium-Natriumexkretion erhöhender Faktor, Nervenwachstumsfaktor
(NGF), Zellwachstumsfaktoren (z. B. EGF, TGF-α, TGF-β, PDGF, saurer FGF, basischer
FGF), Nervenernährungsfaktoren
(z. B. NT-3, NT-4, CNTF, GDNF, BDNF) und Endothelinantagonistische
Peptide und ihre Analoge (siehe EP-Veröffentlichungen
Nr. 436189, 457195 und 496452, und die ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen
Nr. 94692/1991 und 130299/1991), ein Protein, das von einer α1-Domäne eines
Haupthistokompatibilitäts-Klasse
I-Antigenkomplexes abgeleitet ist (Proceedings of the National Academy
of Sciences of the Untied States of America, Band 91, 9086-9090
(1994) und Band 94, 11692-11697 (1997)), das eine Aktivität der Inhibierung
einer Internalisierung des Insulinrezeptors aufweist, insulinartiger
Wachstumsfaktor-(IGF)-1-Rezeptor, IGF-2 Rezeptor, Transferrinrezeptor,
epidermaler Wachstumsfaktor, Rezeptor für Lipoprotein mit niedriger
Dichte (LDL), Makrophagenabfangrezeptor, GLUT-4 Transporter, Wachstumshormonrezeptor
und Leptinrezeptor und ihre Analoga (Derivate), ferner ihre Fragmente oder
Derivate derselben.
-
Wenn
die physiologisch aktiven Peptide Salze sind, gehören pharmakologisch
annehmbare Salze zu den Salzen. Beispiele für die Salze sind Salze, die
mit anorganischen Säuren
(z. B. Salzsäure,
Schwefelsäure, Salpetersäure und
Borsäure)
gebildet sind, oder Salze, die mit organischen Säuren gebildet sind (z. B. Kohlensäure, Bikohlensäure, Bernsteinsäure, Essigsäure, Propionsäure und
Trifluoressigsäure),
wenn das physiologisch aktive Peptid eine basische Gruppe aufweist,
wie die Aminogruppe.
-
Beispiele
für spezifische
LHRH-Analoga, die einen Komplex mit einem erfindungsgemäßen Lacton
tragenden Polymer bilden können,
schließen
Tryptorelin (p-Glu-His-Trp-Ser-Tyr-D-Trp-Leu-Arg-Pro-Gly-NH2), Buserelin
([D-Ser(t-Bu)6, des-Gly-NH2 10]-LHRH(1-9)NHEt),
Deslorelin ([ D-Trp6, des-Gly-NH2 10]-LHRH(1-9)NHEt,
Fertirelin ([Des-Gly-NH2 10]-LHRH(1-9)NHEt),
Gosrelin ([D-Ser(t-Bu)6, Azgly10]-LHRH),
Histrelin ([D-His(Bzl)6, Des-Gly-NH1 10]-LHRH(1-9)NHEt), Leuprorelin ([D-Leu6, Des-Gly-NH2 10]-LHRH(1-9)NHEt),
Lutrelin ([D-Trp6, McLeu7,
Des-Gly-NH2 10]-LHRH(1-9)NHEt), Nafarelin ([D-Nal6]-LHRH und pharmazeutisch annehmbare Salze
derselben ein.
-
Bevorzugte
Somatostatinanaloga, die einen Komplex mit einem erfindungsgemäßen Lacton
tragenden Polymer bilden können,
schließen
jene ein, die durch die Formeln abgedeckt sind oder speziell in
den im Folgenden genannten Veröffentlichungen
beschrieben sind.
- Van Binst, G. et al. Peptide Research
5:8 (1992);
- Horvath, A. et al. Abstract, "Conformations of Somatostatin Analogs
Having Antitumor Activity",
22. Europäisches
Peptid-Symposium,
13. bis 19. September 1992, Interlaken, Schweiz;
- PCT-Anmeldung WO 91/09056 (1991);
- EP-Anmeldung 0 363 589 A2 (1990);
- US-A-4 904 642 (1990);
- US-A-4 871 717 (1989);
- US-A-4 853 371 (1989);
- US-A-4 725 577 (1988);
- US-A-4 684 620 (1987)
- US-A-4 650 787 (1987);
- US-A-4 603 120 (1986);
- US-A-4 585 755 (1986);
- EP-Anmeldung 0 203 031 A2 (1986);
- US-A-4 522 813 (1985);
- US-A-4 486 415 (1984);
- US-A-4 485 101 (1984);
- US-A-4 435 385 (1984);
- US-A-4 395 403 (1983);
- US-A-4 369 179 (1983);
- US-A-4 360 516 (1982);
- US-A-4 358 439 (1982);
- US-A-4 328 214 (1982);
- US-A-4 316 890 (1982);
- US-A-4 310 518 (1982);
- US-A-4 291 022 (1981);
- US-A-4 238 481 (1980);
- US-A-4 235 886 (1980);
- US-A-4 224 190 (1980);
- US-A-4 211 693 (1980);
- US-A-4 190 648 (1980);
- US-A-4 146 612 (1979);
- US-A-4 133 782 (1979);
- US-A-5 506 339 (1996);
- US-A-4 261 885 (1981);
- US-A-4 728 638 (1988);
- US-A-4 282 143 (1981);
- US-A-4 215 039 (1980);
- US-A-4 209 426 (1980);
- US-A-4 190 575 (1980);
- EP-A-0 389 180 (1990);
- EP-A-0 505 680 (1982);
- EP-A-0 083 305 (1982);
- EP-A-0 030 920 (1980);
- PCT-Anmeldung Nr. WO 88/05052 (1988);
- PCT-Anmeldung Nr. WO 90/12811 (1990);
- PCT-Anmeldung Nr. WO 97/01579 (1997);
- PCT-Anmeldung Nr. WO 91/18016 (1991);
- GB-A-2 095 261 (1981) und
- FR-A-2 522 655 (1983).
-
Beispiele
für Somatostatinanaloga,
die einen Komplex mit einem erfindungsgemäßen Lacton tragenden Polymer
bilden können,
schließen
die folgenden Somatostatinanaloga ein, die in den oben genannten Druckschriften
offenbart sind, sind jedoch nicht darauf beschränkt:
H-D-β-Nal-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
H-D-Phe-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-β-Nal-NH2;
H-D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Thr-Cys-β-Nal-NH2;
H-D-β-Nal-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
H-D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Thr-Pen-Thr-NH2;
H-D-Phe-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Pen-Thr-NH2;
H-D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Thr-Pen-Thr-OH;
H-D-Phe-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Pen-Thr-OH;
H-Gly-Pen-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-OH;
H-Phe-Pen-Tyr-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-OH;
H-Phe-Pen-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Pen-Thr-OH;
H-D-Phe-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-ol;
H-D-Phe-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
H-D-Trp-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-Thr-NH2;
H-D-Trp-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
H-D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-Thr-NH2;
H-D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-Trp-NH2;
H-D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-Phe-Lys*-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Asp*-Thr-NH2
(wobei zwischen Lys* und Asp* eine
Amidbrücke
gebildet ist);
Ac-hArg(Et)2-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-hArg(Et)2-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-hArg(Bu)-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-hArg(Et)2-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
Ac-L-hArg(Et)2-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-hArg(CH2CF3)2-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-hArg(CH2CF3)2-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-hArg(CH2CF3)2-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Phe-NH2;
Ac-D-hArg(CH2CF3)2-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NHEt;
Ac-L-hArg(CH2-CF3)2-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-hArg(CH2CF3)2-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys(Me)-Thr-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-hArg(CH2CF3)2-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys(Me)-Thr-Cys-Thr-NHEt;
Ac-hArg(CH3, hexyl)-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
H-hArg(hexyl2)-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-hArg(Et)2-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NHEt;
Ac-D-hArg(Et)2-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Phe-NH2;
Propionyl-D-hArg(Et)2-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys(iPr)-Thr-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-β-Nal-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Gly-hArg(Et)2-NH2;
Ac-D-Lys(iPr)-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-hArg(CH2CF3)2-D-hArg(CH2CF3)2-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-hArg(CH2CF3)2-D-hArg(CH2CF3)2-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Phe-NH2;
Ac-D-hArg(Et)2-D-hArg(Et)2-Gly-Cys-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Cys-Thr-NH2;
Ac-Cys-Lys-Asn-4-Cl-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Thr-Ser-D-Cys-NH2;
H-Bmp-Tyr-D-Trp-Lys-Va!-Cys-Thr-NH2;
H-Bmp-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-Phe-NH2;
H-Bmp-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-p-Cl-Phe-NH2;
H-Bmp-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-β-Nal-NH2;
H-D-β-Nal-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-Thr-NH2;
H-D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Abu-Cys-Thr-NH2;
H-D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Abu-Cys-β-Nal-NH2;
H-Pentafluor-D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-β-Nal-Cys-pentafluor-Phe-D-Trp-Lys-Val-Cys-Thr-NH2;
H-D-β-Nal-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-β-Nal-NH2;
H-D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-β-Nal-NH2;
H-D-β-Nal-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Abu-Cys-Thr-NH2;
H-D-p-Cl-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Abu-Cys-Thr-NH2;
Ac-D-p-Cl-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Abu-Cys-Thr-NH2;
H-D-Phe-Cys-β-Nal-D-Trp-Lys-Val-Cys-Thr-NH2;
H-D-Phe-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Cys-Thr-NH2;
Cyclo(Pro-Phe-D-Trp-N-Me-Lys-Thr-Phe);
Cyclo(Pro-Phe-D-Trp-N-Me-Lys-Thr-Phe);
Cyclo(Pro-Phe-D-Trp-Lys-Thr-N-Me-Phe);
Cyclo(N-Me-Ala-Tyr-D-Trp-Lys-Thr-Phe);
Cyclo(Pro-Tyr-D-Trp-Lys-Thr-Phe);
Cyclo(Pro-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe);
Cyclo(Pro-Phe-L-Trp-Lys-Thr-Phe);
Cyclo(Pro-Phe-D-Trp(F)-Lys-Thr-Phe);
Cyclo(Pro-Phe-Trp(F)-Lys-Thr-Phe);
Cyclo(Pro-Phe-D-Trp-Lys-Ser-Phe);
Cyclo(Pro-Phe-D-Trp-Lys-Thr-p-Cl-Phe);
Cyclo(D-Ala-N-Me-D-Phe-D-Thr-D-Lys-Trp-D-Phe);
Cyclo(D-Ala-N-Me-D-Phe-D-Val-Lys-D-Trp-D-Phe);
Cyclo(D-Ala-N-Me-D-Phe-D-Thr-Lys-D-Trp-D-Phe);
cyclo(D-Abu-N-Me-D-Phe-D-Val-Lys-D-Trp-D-Tyr);
Cyclo(Pro-Tyr-D-Trp-t-4-AchxAla-Thr-Phe);
Cyclo(Pro-Phe-D-Trp-t-4-AchxAla-Thr-Phe);
Cyclo(N-Me-Ala-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Phe);
Cyclo(N-Me-Ala-Tyr-D-Trp-t-4-RchxAla-Thr-Phe);
Cyclo(Pro-Tyr-D-Trp-4-Amphe-Thr-Phe);
Cyclo(Pro-Phe-D-Trp-4-Amphe-Thr-Phe);
Cyclo(N-Me-Ala-Tyr-D-Trp-4-Amphe-Thr-Phe);
Cyclo(Asn-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Gaba);
Cyclo(Asn-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Gaba-Gaba);
Cyclo(Asn-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe);
Cyclo(Asn-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-NH(CH2)4CO);
Cyclo(Asn-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-β-Ala);
Cyclo(Asn-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-D-Glu)-OH;
Cyclo(Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe);
Cyclo(Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Gly);
Cyclo(Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Gaba);
Cyclo(Asn-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Gly);
Cyclo(Asn-Phe-Phe-D-Trp(F)-Lys-Thr-Phe-Gaba);
Cyclo(Asn-Phe-Phe-D-Trp(NO2)-Lys-Thr-Phe-Gaba);
Cyclo(Asn-Phe-Phe-Trp(Br)-Lys-Thr-Phe-Gaba);
Cyclo(Asn-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe(I)-Gaba);
cyclo(Asn-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Tyr(But)-Gaba);
Cyclo(Bmp-Lys-Asn-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Thr-Pro-Cys)-OH;
Cyclo(Bmp-Lys-Asn-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Thr-Pro-Cys)-OH;
Cyclo(Bmp-Lys-Asn-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Thr-Tpo-Cys)-OH;
Cyclo(Bmp-Lys-Asn-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Thr-MeLeu-Cys)-OH;
Cyclo(Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Phe-Gaba);
Cyclo(Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-D-Phe-Gaba);
Cyclo(Phe-Phe-D-Trp(5F)-Lys-Thr-Phe-Phe-Gaba);
Cyclo(Asn-Phe-Phe-D-Trp-Lys(Ac)-Thr-Phe-NH-(CH2)3-CO);
Cyclo(Lys-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Gaba);
Cyclo(Lys-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Gaba);
Cyclo(Orn-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Gaba);
H-Cys-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Cys-NH2;
H-Cys-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Ser-Phe-Cys-NH2;
H-Cys-Phe-Tyr-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Cys-NH2 und
H-Cys-Phe-Tyr(I)-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Cys-NH2.
-
Zwischen
den beiden freien Thiolen (z. B. Cys, Pen oder Bmp-Resten) wird
eine Disulfidbrücke
gebildet, wenn sie in einem Peptid vorhanden sind, die Disulfidbrücke ist
jedoch nicht gezeigt.
-
Es
sind auch Somatostatinagonisten mit der folgenden Formel eingeschlossen:
in der
A
1 ein
D- oder L-Isomer von Ala, Leu, Ile, Val, Nle, Thr, Ser, β-Nal, β-Pal, Trp,
Phe, 2,4-Dichlor-Phe, Pentafluor-Phe, p-X-Phe oder o-X-Phe ist,
wobei X CH
3, Cl, Br, F, OH, OCH
3 oder
NO
2 ist;
A
2 Ala,
Leu, Ile, Val, Nle, Phe, β-Nal,
Pyridyl-Ala, Trp, 2,4-Dichlor-Phe, Pentafluor-Phe, o-X-Phe oder
p-X-Phe ist, wobei X CH
3, Cl, Br, F, OH,
OCH
3 oder NO
2 ist;
A
3 Pyridyl-Ala, Trp, Phe, β-Nal, 2,4-Dichlor-Phe, Pentafluor-Phe,
o-X-Phe oder p-X-Phe ist, wobei X CH
3, Cl, Br,
F, OH, OCH
3 oder NO
2 ist;
A
6 Val, Ala, Leu, Ile, Nle, Thr, Abu oder
Ser ist;
A
7 Ala, Leu, Ile, Val, Nle,
Phe, β-Nal,
Pyridyl-Ala, Trp, 2,4-Dichlor-Phe, Pentafluor-Phe, o-X-Phe oder
p-X-Phe ist, wobei X CH
3, Cl, Br, F, OH,
OCH
3 oder NO
2 ist;
A
8 ein D- oder L-Isomer von Ala, Leu, Ile,
Val, Nle, Thr, Ser, Phe, β-Nal,
Pyridyl-Ala, Trp, 2,4-Dichlor-Phe, Pentafluor-Phe, p-X-Phe oder o-X-Phe ist, wobei
X CH
3, Cl, Br, F, OH, OCH
3 oder
NO
2 ist;
jedes R
1 und
R
2 unabhängig
H, niederes Acyl oder niederes Alkyl ist und R
3 OH
oder NH
2 ist, mit der Maßgabe, dass mindestens eines
von A
1 und A
8 und
eines von A
2 und A
7 eine
aromatische Aminosäure
sein muss, und mit der weiteren Maßgabe, dass A
1,
A
2, A
7 und A
8 nicht alle aromatische Aminosäuren sein
können.
-
Zu
Beispielen für
lineare Agonisten, die einen Komplex mit einem erfindungsgemäßen Lacton
tragenden Polymer bilden können,
gehören:
H-D-Phe-p-chlor-Phe-Tyr-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Thr-NH2;
H-D-Phe-p-NO2-Phe-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Phe-Thr-NH2;
H-D-Nal-p-chlor-Phe-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Phe-Thr-NH2;
H-D-Phe-Phe-Phe-D-Trp-Lys-Thr-Phe-Thr-NH2;
H-D-Phe-Phe-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Phe-Thr-NH2;
H-D-Phe-p-chlor-Phe-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Phe-Thr-NH2 und
H-D-Phe-Ala-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Ala-β-D-Nal-NH2.
-
Gewünschtenfalls
können
eine oder mehrere chemische Einheiten, z. B. ein Zuckerderivat,
Mono- oder Polyhydroxy-C
2-C
12-alkyl, Mono- oder
Polyhydroxy-C
2-C
12-acylgruppen
oder ein Piperazinderivat an den Somatostatinagonisten gebunden
werden, z. B. an die N-terminale Aminosäure. Siehe die PCT-Anmeldung WO
88/02756, die EP-A-0 329 295 und die PCT-Anmeldung Nr. WO 94/04752.
Ein Beispiel für
Somatostatinagonisten, die N-terminale
chemische Substitutionen enthalten, sind:
-
Die
Bildung der ionischen Komplexe wird durch direkte molekulare Wechselwirkung
der Komponenten (Lacton tragendem Polymer und therapeutischem Mittel,
wie einem Peptid) in einem geeigneten Lösungsmittel durch eine Vorbehandlung
des Lacton tragenden Polymers mit einer anorganischen Base erreicht,
die zu der ringgeöffneten
Hydroxycarbonsäure
führt,
die dem Lacton tragenden Polymer entspricht. Das Lacton tragende Polymer
wird in einem Konzentrationsbereich von 2 bis 25% (Gew./Vol.) in
einem geeigneten aprotischen Lösungsmittel
gelöst.
Diese organischen Lösungsmittel
sind entweder partiell oder vollständig mit Wasser mischbar. Zu
diesen Lösungsmitteln
gehören
Aceton, Tetrahydrofuran, Acetonitril, Ethylenglykol, Dimethylether,
Methylformiat, Dioxan und dergleichen. Zu dieser Polymerlösung wird
eine wässrige
Lösung
einer Base, wie Natrium-, Kalium- oder
Ammonium-, Calciumhydroxid oder -carbonat oder -bicarbonat gegeben,
um das intakte fünfgliedrige
cyclische Lacton zu öffnen,
um die entsprechenden Metallsalze von Hydroxycarbonsäuren zu
ergeben. Die verwendete Menge an anorganischer Base entspricht im
Allgemeinen der Menge des Gegenanions des basischen Peptids.
-
Die
Mischung der Metallsalze von Hydroxycarbonsäurepolymer und der anorganischen
Base wird gerührt,
und es wird eine Lösung
des therapeutischen Mittels, wie eines Peptids, in einer minimalen
Wassermenge entweder allein oder in Kombination mit dem gleichen
organischen Lösungsmittel
zugegeben, das zur Auflösung
des Peptids verwendet wird. Die Menge von organischem Lösungsmittel
zu Wasser in der Mischung wird so eingestellt, dass eine klare Lösung erhalten
wird, die 1 bis 2 Stunden lang rühren
gelassen wird. Diese Lösung
wird in eiskaltes Wasser ausgefällt.
Der gebildete Niederschlag wird durch Vakuumfiltration aufgefangen
und im Vakuum getrocknet. Der Peptidgehalt in der Formulierung wird
durch Stickstoffanalyse bestimmt, die von QTI, Whitehouse, NJ, USA,
durchgeführt
wurde.
-
Umwandlung der ionischen
Komplexe in Implantate, Stäbe,
Mikrokugeln oder Mikroteilchen:
-
Die
erfindungsgemäßen ionischen
Polymer-Peptid-Komplexe können
nach irgendeinem der relevanten Verfahren, die in der Internationalen
PCT-Veröffentlichung
WO 97/39738 beschrieben sind, in injizierbare Dosierformen umgewandelt
werden, wie Implantate, Stäbe,
Mikrokugeln oder Mikrpartikel.
-
Die
erfindungsgemäßen pharmazeutischen
Zusammensetzungen können
einem Patienten durch Verabreichungswege verabreicht werden, die
Fachleuten wohl bekannt sind, wie parenterale Verabreichung, orale Verabreichung
oder topische Verabreichung. Vorzugsweise werden sie als Pulver
oder Suspension auf intranasalem Weg oder als Inhalationsmittel
durch das pulmonare System verabreicht. Es ist bei parenteraler
Verabreichung bevorzugt, dass es als Dispersion in einem isotonen
wässrigen
Medium oder in einem nicht-wässrigen,
absorbierbaren, gelbildenden flüssigen
Polyester verabreicht wird, wie es in der US-A-5 612 052 beschrieben
ist. Die Formulierungen, die erfindungsgemäße Mikroteilchen umfassen,
können
auch eine Vielfalt optionaler Komponenten einschließen. Solche
Komponenten schließen
Tenside, Viskositätssteuerungsmittel, medizinische
Mittel, Zellwachstumsmodulatoren, Farbstoffe, Komplexiermittel,
Antioxidantien, andere Polymere wie Carboxymethylcellulose, Gummis wie
Guargummi, Wachse/Öle
wie Castoröl,
Glycerin, Dibutylphthalat und Di(2-ethylhexyl)phthalat sowie viele
andere ein. Diese optionalen Komponenten umfassen, falls sie verwendet
werden, etwa 0,1% bis etwa 20%, vorzugsweise etwa 0,5% bis etwa
5% der gesamten Formulierung.
-
Erfindungsgemäße Zusammensetzungen
oder Formulierungen können
zur Behandlung einer Erkrankung oder eines Zustands bei einem Patienten,
der dessen Bedarf, gemäß der Verwendung,
die für
das therapeutische Mittel bekannt sind, wie einem Peptid oder Peptiden,
das sich in der Zusammensetzung befindet, die Fachleuten bekannt
sind, verwendet werden. Erfindungsgemäße Mikroteilchen, die ein Somatostatinanalogon
umfassen, sind brauchbar zur Behandlung einer Erkrankung oder eines
Zustands, der mit Somatostatin oder einem Analogon davon behandelt
werden kann.
-
Die
effektiven Dosierungen einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung oder Formulierung,
die einem Patienten verabreicht werden sollen, können durch den behandelnden
Arzt oder Tierarzt festgelegt werden und hängen von den richtigen Dosierungen,
die für
das therapeutische Mittel vorgesehen sind, und der Menge des therapeutischen
Mittels in der Zusammensetzung ab. Solche Dosierungen sind entweder
bekannt oder können
durch Fachleute ohne unnötige
Experimente bestimmt werden.
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Die
folgenden Beispiele illustrieren die vorliegende Erfindung und sollen
nicht als den Umfang der vorliegenden Erfindung einschränkend angesehen
werden.
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Beispiel 1
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Ringöffnungspolymerisation: Synthese
von 65/35 p(dl-Lactid-co-glykolid), initiiert durch Erythrynolacton:
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DL-Lactid
(43,8 g, 0,3041 M), Glykolid (17,6 g, 1517 M), Erythrynolacton (1
g, 0,0084 M) und 0,2 ml Zinn(II)octoatkatalysator wurden in das
Reaktionsgefäß gegeben,
das mit einem mechanischen Rührer
ausgestattet war. Das Reaktionsgefäß wurde evakuiert und mindestens
drei Mal mit trockenem Argon gespült und danach unter einem Argonüberdruck
gelassen. Das Reaktionsgefäß wurde
in ein Ölbad
getaucht, das auf etwa 160°C
gehalten wurde. Die Reaktion wurde etwa 6 Stunden lang ablaufen
gelassen. Nach Beendigung der Reaktion wurde die Temperatur auf
etwa 100°C
abgesenkt, und das Gefäß wurde
evakuiert, um jegliches Restmonomer zu entfernen. Das Reaktionsgefäß wurde
auf Raumtemperatur abgekühlt,
in flüssigem
N2 gequencht und das Polymer aufgefangen.
Das Polymer wurde ferner gereinigt, indem eine 10% Lösung hergestellt
und in kaltem Wasser ausgefällt
wurde. Der Niederschlag wurde aufgefangen und unter Vakuum getrocknet.
Das Molekulargewicht des Polymers wurde durch GPC-Analyse bestimmt
und betrug Mn = 7250, Mw =
12700.
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Beispiel 2
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Ringöffnungspolymerisation: Synthese
von p(dl-Lactid), initiiert durch Isopropylidenribonolacton:
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DL-Lactid
(60 g, 0,4166 M) und Isopropylidenribonolacton (2,35 g, 0,0125 M)
wurden nach dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren polymerisiert.
Die Molekulargewichte der erhaltenen Polymere wurden durch GPC-Analyse
bestimmt und waren Mn = 5050, Mw =
7980.
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Beispiel 3
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Stufenwachstumpolymerisation
und nachfolgende Ringöffnungspolymerisation:
Präparation
von Polyethylenglykol-co-poly(lactid-co-glykolid)-Copolymere, die
Butrylolacton enthalten
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Isozitronensäure (Aldrich
Chemicals, St. Louis, MO, USA) (2,5 g, 0,0143 M) und Polyethylenglykol-400 wurden
zusammen mit 50 ml Toluol in einem Dreihalsrundkolben gemischt.
Das Toluol wurde bei etwa 130°C unter
Rückfluss
gehalten, um das während
der Reaktion gebildete Wasser durch Verwendung einer Dean-Stark-Apparatur azeotrop
zu entfernen. Das Toluol wurde nach etwa 48 Stunden durch Destillation
vollständig
entfernt, und DL-Lactid (30 g, 0,2082 M) und Glykolid (16,1 g, 0,1388
M) wurden zusammen mit 0,2 ml Zinn(II)octoatkatalysator in Toluol
zugefügt.
Die Temperatur des Reaktionsgefäßes wurde
auf etwa 160°C
erhöht,
und die Polymerisation wurde etwa 6 Stunden lang durchgeführt. Am
Ende der Polymerisation wurde das Reaktionsgefäß evakuiert, um jegliches Restmonomer
zu entfernen.
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Beispiel 4
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Stufenwachstumpolymerisation
und nachfolgende Ringöffnungspolymerisation:
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Isozitronensäurelacton
(2,5 g, 0,0143 M) und Propandiol (1,202 g, 0,0157 M) wurden gemischt
und unter Benzol unter Rückfluss
bei etwa 90°C
umgesetzt. Das gebildete Wasser wurde durch Azeotropbildung mit
einer Dean-Stark-Falle entfernt. Die Reaktion wurde über Nacht
ablaufen gelassen, danach wurde das Benzol durch Destillation entfernt,
um eine viskose Flüssigkeit
zu ergeben, die beim Abkühlen
erstarrte.
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Das
Reaktionsgefäß wurde
in eine Trockenbox überführt, und
25,2 g dl-Lactid und 7,25 g Glykolid wurden zusammen mit 0,2 ml
Zinn(II)octoatlösung
in Toluol zugegeben. Die Reaktion wurde mit trockenem Argon gespült, und
die Polymerisation wurde etwa 8 Stunden bei etwa 160°C durchgeführt. Das
Polymer wurde in flüssigem
N2 gequencht, aufgefangen und in Aceton
gelöst
und in kaltem Wasser ausgefällt.
Das filtrierte Polymer wurde bei etwa 40°C im Vakuum getrocknet. Mn = 3790, Mw = 7040,
bestimmt mittels GPC.
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Beispiel 5
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Synthese von ionischem
Komplexen von Polymer, das in Beispiel 4 synthetisiert worden war,
und Lanreotide® unter
Verwendung von 1 N NaOH als Base:
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1
g in Aceton gelöstes
Polymer wurde mit 0,45 ml 1 N NaOH behandelt. Die Lösung wurde
etwa 20 Minuten lang gerührt,
und 0,29 g Lanreotide® (Kinerton, Ltd., Dublin,
Irland; Lanreotide hat die Formel: H-β-D-Nal-Cys-Tyr-D-Trp-Lys-Val-Cys-Thr-NH2, wobei die beiden Cys durch eine Disulfidbindung
verbunden sind), gelöst
in 2 ml 1:1 Aceton/Wasser, wurde zu der Polymerlösung gegeben. Die Polymerlösung wurde
etwa 2 Stunden lang rühren
gelassen und danach in kaltes Wasser ausgefällt. Das Produkt wurde filtriert
und vakuumgetrocknet. Der Peptidgehalt in der Formulierung, bestimmt
durch Stickstoffanalyse, betrug 17,6%.
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Beispiel 6
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Synthese von ionischem
Komplexen des Polymers, das in Beispiel 4 synthetisiert worden war,
und Lanreotide® unter
Verwendung von NaHCO3 als Base:
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Ein
Gramm des in Beispiel 4 hergestellten Polymers, gelöst in Aceton,
wurde mit 0,45 ml 1 N NaHCO3 behandelt.
Die Lösung
wurde etwa 20 Minuten lang gerührt,
und 0,29 g Lanreotide®, gelöst in 2 ml 1:1 Aceton:Wasser,
wurden zu der Polymerlösung
gegeben. Die Polymerlösung
wurde etwa 2 Stunden lang rühren gelassen
und in kaltes Wasser ausgefällt.
Das Produkt wurde filtriert und vakuumgetrocknet. Der Peptidgehalt in
der Formulierung, bestimmt durch Stickstoffanalyse, betrug 17,6%.
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Beispiel 7
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In vivo-Tests der in Beispielen
5 und 6 hergestellten Proben:
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Die
Proben aus den Beispielen 5 und 6 wurden jeweils separat mit Mörser und
Pistill gemahlen und mit einem 125 μm Sieb gesiebt. Ratten erhielten
6,75 mg Peptidäquivalent
pro Ratte unter Verwendung eines Injektionsmediums, das aus 2% Carboxymethylcellulose,
1% Tween 20
® (Aldrich
Chemicals, St. Louis, MO, USA) und Salzlösung enthielt. In verschiedenen
Zeitintervallen wurden Blutproben genommen, und die Plasma-Lanreotide
®-Spiegel wurden durch
Radioimmunoassay bestimmt. Die Plasma-Lanreotide
®-Spiegel
(ng/ml) der beiden getesteten Proben sind in der folgenden Tabelle
I gezeigt. Tabelle
I