Použitie esterov L-karnitínu alebo alkanoyl-L-karnitínov ako katiónových lipidov na vnútrobunkové dodávanie farmakologicky účinných zlúčenín

Je ešte 6 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Je opísané použitie lipozómov obsahujúcich zlúčeninu vzorca (II) na transport liečiv, najmä taxolu alebo derivátu kamptotecínu.

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka použitia známych esterov L-karnitínu a acyl-L-kamitínov ako katiónových lipidov vhodných na zlepšenie vnútrobunkového dodávania farmakologicky účinných zlúčenín, uľahčenie ich transmembránového prenosu alebo na zvýšenie ich interakcie so špecifickými miestami v bunkovej membráne (receptonni).Termín vnútrobunkové dodávanie predstavuje vnútrobunkovú transfekciu s polynukleotidmi alebo plazmidmi prírodného pôvodu alebo modiñkovanými, vybavenými terapeutickou aktivitou (génové dodávanie) alebo zavádzanie liečiv alebo imunogénnych peptidov do buniek.Veľa farmakologicky účinných látok, ako napríklad polypeptidy a proteíny alebo liečivá, vo všeobecnosti potrebujú preniknúť do buniek na vykonávanie ich účinkov ovplyvnením bunkových funkcií na subbunkovej alebo molekulovej úrovni. Pre tieto molekuly bunkovú membrána predstavuje selektívne nepriepustnú bariéru. Bunková membrána naozaj vykonáva ochrannú funkciu, ktorá bráni vstupu potenciálne toxických látok,ale tiež prechodu zlúčenín s terapeutickým účinkom. Úplné zloženie bunkovej membrány zahŕňa fosfolipidy,glykolipidy a proteíny, ich funkciaje ovplyvňovaná cytoplazmatickými zložkami, ako je Ca, a inými iónmi,ATP, mikroñbrilami, mikrotubulami, enzýmami a proteinmi, ktoré viažu Ca. Interakcia medzi štruktúrnymi a cytoplazmatickými zložkami buniek a odpoved na vonkaj šie signály sú zodpovedné za selektívnosť preukazovanú mnohými rôznymi typmi buniek a medzi nimi. Bariérový účinok membrán sa môže prekonať kombináciou látok v komplexoch s lipidovými formuláciami, ktoré reprodukujú zloženie prirodne sa vyskytujúcich membránových lipidov. Tieto lipidy sú schopné fúzie s membránami a uvoľňovať látky s nimi skombinované do buniek. Lipidové komplexy sú schopné nielen uľahčovať vnútrobunkový prenos prostredníctvom fúzie s membránami, ale tiež môžu zmenšiť nábojové odpudzovanie medzi membránou a molekulou, ktorá má preniknúť do bunky. Amñpatické lipidy, napriklad membránové fosfolipidy, tvoria lipidové vezikuly alebo lipozómy vo vodných systémoch.Lipozómy sú vezikuly, v ktorých je objem vody úplne uzatvorený jednou membránou alebo viacerými membránami zloženými z molekúl lipidov, zvyčajne fosfolipidov. Fosfolipidy, ktoré pozostávajú z hydrofilnej hlavy a páru uhľovodíkových reťazcov (hydrofóbny chvost), sú hlavnými zložkami biologických membrán. Vo vodnom roztoku hydrofóbne chvosty autoasociatívne vylučujú vodu, zatial čo hydrofilné hlavy interagujú s prostredím, pričom sa spontánne vytvárajú populácie vezikúl s rôznymi priemermi. Lípidy sú vo všeobecnosti amfotéme, neutrálne alebo aniónová. Tieto vezikuly sa môžu použiť ako nosiče liečiv, malých molekúl, proteínov, nukleotidov a plazmidov.V posledných rokoch sa veľmi používali katiónové lipozómy ako trieda pozitívne nabitých vezikúl pripravených zo syntetických lipidov na prenos genetického materiálu do buniek. Negatívny náboj DNA môže interagovať s pozitívnymi nábojmi katiónových lipidov, čím sa vytvorí stabilný komplex DNA-lipozóm. Jednoduchosť a všestrannosť tejto technológie robí lipozómy významným prostriedkom na dodávanie génov v génovej terapii ľudských subjektov. V súčasnosti väčšina vektorov používaných v génovej terapii a odsúhlasených NII-I Recombinant Advisory Committee zahŕňa vírusové a syntetické systémy.Vírusové infekcie obsahujú série komplexných mechanizmov na schopnosť zasiahnuť špecifickú bunku a preniesť DNA do jadra. Dôvodom na použitie vírusových vektorov v génovej terapii je založený na možnosti nahradenia vírusových génov s génmi, ktoré kódujú terapeutíckú funkciu bez zníženia schopnosti vírusových častíc inñkovať bunky. Obmedzenia vírusovej terapie predstavujú také vínisové prvky, ktoré môžu byť imunogénne, cytopatické a rekombinogénne.Veľké nádeje sa vkladajú do použitia katiónových lipidov v génovej terapii. Tieto vektory majú veľký potenciál v porovnaní s tými, ktoré sú biologického pôvodu, pretože sú oveľa bezpečnejšie, menej toxické a sú tiež schopné zaviesť gény s veľkými rozmermi. Avšak v porovnaní s vektormi biologického typu majú nízky výťažok vnútrobunkovej transkripcie. Použitie takých transfekčných systémov je v počiatočnom štádiu výskumu. Katiónové lipidy hrajú veľmi významnú úlohu v tvorbe DNA-lipidového komplexu, interakcii bunka-komplex, fúzii s membránou, pri uvoľňovaní DNA vnútri bunky a v transkripcii.Ďalej sú uvedené významné príklady V in vivo aplíkáciách katiónových lipozómov. Prvý klinický pokus s génovou terapiou sa uskutočnil zavedením expresného vektora s obsahom ľudského génu HLA-B 7 v komplexe s lipozómom na liečbu melanómu. ná významná aplikácia sa týka liečenia pľúcnej cystickej tibrózyprostredníctvom podávania expresného vektora SV-40 C-FTR v komplexe s lipozómom cez pľúcnu cestu Ialebo ako nosný sprej. Iné klinické pokusy zahŕňajúce použitie lipozómov v génovej terapii na rakovinu sú v súčasnosti vo vývoji.V štruktúre katiónových lipidov sú vo všeobecnosti identiflkované štyri základné prvky pozitívne nabitá katiónová hlava, oddeľovač, kotva lipidu a spojovacia väzba.Katiónová hlava je zodpovedná za interakcie medzi katiónovými lipozónmi a DNA, medzi komplexomDNA-lipozóm a bunkovou membránou a inými zložkami v bunke. Pozostáva z mono- alebo polykatiónových skupín (v závislosti od množstva nábojov), ktoré môžu byť ľubovolne substituované.Oddeľovač je časť molekuly, ktorá oddeľuje katiónovú hlavu od hydrofóbneho chvosta a má za úlohu zabezpečiť optimálny kontakt medzi katiónovou hlavou a negatívnymi nábojmi fosforečnanových skupín DNA.Kotva lipidu je nepolárna uhľovodíková časť molekuly a určuje fyzikálne vlastnosti dvojitej lipidovej vrstvy, ako je jej tuhosť a rýchlosť výmeny s membránovými lipidmi.Spojovacou väzbou sa myslí väzba medzi uhľovodíkovými reťazcami a zvyškom molekuly. Táto väzba určuje chemickú stabilitu a biodegradovatelnosť katiónových lipidov.Vedecká a patentová literatúra je bohatá na odkazy týkajúcich sa prípravy a použitia lipozómov, avšak je tu veľmi málo odkazov opisujúcich použitie derivátov kamitínu vhodných na dodávanie génov, zatiaľ čo sa týka dodávania liekov, nie sú dostupné žiadne dokumenty so známymi technikami na prípravu zlúčenín vzdialene sa podobajúcich na tie, ktoré sú tu opisané podľa vynálezu.Patentová prihláška EP 0279 887 opisuje použitie derivátu karnitínu, L j. fosfatidylkamitínu, prípadne v zmesiach s inými fosfolipidmi a lipidmi (cholesterol, fosfatidylcholín, fosfatidylserín), na pripravu lipozómov.V uvedenom príklade, ktorý sa týka prípravy lipozómov, sa lipozóm fosfatidylkarnítínu pripravuje zavedením propranololu, známeho liečiva účinného ako čínidlo proti vysokému tlaku, antiantigózne a antiarytmické čínidlo. Derivát kamitinu sa tu používa kvôli zreteľnému myokardiálnemu tropizrnu kamitínu. Tento tropizmus spôsobuje to, že sa lipozómy nemetabolizujú v pečení skôr, ako dosiahnu želané Cieľové miesto.Prítomnosť fosfatidylkamitínu tiež umožňuje podávať lipozómy orálne, pretože sú odolné proti črevným lipázam.V J. Med. Chem. 1998, 18. jún, 41(13) 2207 - 15 je opisané množstvo esterov L-karnitínu, ktoré sú vhodné na dodávanie génov, ale nie sú opísané alebo navrhnuté ako vhodné činidlá na dodávanie liekov.EP 559 625 Bl opisuje množstvo esterov L-kamitínu a acyl-L-kamitínov so selektívnou účinnosťou na relaxáciu svalov gastrointestinálneho traktu.Ako už bolo uvedené, katiónové lipozómy sa extenzívne využívajú na vnútrobunkový prenos farmakologicky účinných zlúčenín, na uľahčenie transmembránového prenosu alebo na podporu ich interakcie so špeciñckými miestami bunkovej membrány (receptory).Tieto vektory majú veľký potenciál v porovnani s tými, ktoré majú biologický pôvod, pretože sú oveľa bezpečnejšie, menej toxické a sú tiež schopné zavádzať gény s veľkými rozmermi. V porovnaní s vektorrni biologického typu, však poskytujú nízky vnútrobunkový transkripčný výťažok.Navyše génový prenos sprostredkovaný bežnými katiónovými lipidmi vyžaduje, aby sa plazmidová DNA a katiónové lipidy udržíavali oddelene a aby sa ich zmiešavanie uskutočnilo bezprostredne pred génovým prenosom.Pokusy stabilizovať tieto polynukleotidové komplexy boli až doposiaľ neúspešne, pričom sa získali iba neuspokojivé výsledky, skutočne tieto komplexy zostávajú stabilné iba počas krátkeho obdobia.V oblasti génovej terapie alebo génového dodávania alebo dodávania liekov je preto silná potreba získať stabilné, reprodukovateľné miestne špecifické systémy, ktoré sú tiež účinné po vhodnom časovom období.Teraz sa zistilo, že trieda katiónových lipidov, ktore sú veľmi účinné pri podpore vnútrobunkového dodávania farmakologicky účinných zlúčenín, obsahuje estery L-karnitínu a acyl-L-kamitínov majúcich vzorec (ll).Tieto nové zlúčeniny sú stabilné a vysokoselektívne, pretože sú miestne špecifické pri dosahovaní cieľového orgánu.Táto charakteristika ich robí užitočnými najmä na prenos aktívnych látok priamo na miesto, kde sa môže prejaviť ich farmakologická účinnosť.Opísaný vynález sa týka katiónových lipidov všeobecného vzorca (II), ktoré sú už známe v inom použitíPodľa predloženého vynálezu zlúčeninami vzorca (ll) sú estery L-karnitínu, ktoré sú vhodné na prípravu lipozómov, ktoré majú potenciálnu účinnosť pri podpore dodávania liečiv a vykazujú charakteristiky stability a selektivity pri dosahovaní cieľového orgánu.Predložený vynález sa týka použitia zlúčeniny vzorca (II)R 3 je nasýtený rozvetvený alebo nerozvetvený acylový reťazec s 4 - 26 uhlíkovými atómami, R je nasýtený alebo nenasýtený, rozvetvený alebo nerozvetvený alkylový reťazec s 4 - 26 uhlíkovýmí atómami, aX je anión farmakologicky prij ateľnej kyseliny.Príklady konkrétnych zlúčenín vzorca (II) podľa vynálezu zahrňujúMnožstvo zo zlúčenín vzorca (Il) menovite ST 1380, ST 1390 a ST 1392 je známe a opísané v uvedenom J. Med. Chem. 1998, 18. jún, 41(13) 2207 - 15 ako vhodné činidlá na prípravu lípozómov na bunkovú transfekciu, ktoré majú terapeutickú účinnosť, ale nikdy neboli opísané ako činidlá vhodné na prípravu lípozómov na dodávanie liečiv.Odbomík s priememými schopnosťami v oblasti farmaceutických prípravkov je si dobre vedomý ťažkostí spojených s prípravou komplexov lipozóm-liečivo, skutočne je veľmi problematické a priori určiť, či sa lipozóm, ktorý je vhodný na génové dodávanie, bude môcť použiť na dodávanie liečiv, pričom sa musí prekonať množstvo problémov na získanie lipozómu, ktorý bude schopný komplexovať liečivo a ktorý ho bude prednostne dopravovať k orgánu, kde musí vložiť jeho liečebnú aktivitu.Zlúčeniny vzorca (II) vo forme lípozómov sú činidlá vhodné dodávanie liečiv, napríklad protirakovinových, protiangiogénnych, protivírusových, protibakteriálnych, fungicidnych, antiprotozoálnych činidiel, liečiv vhodných na liečenie kardiovaskulárnych ochorení alebo imunogénnych peptídov alebo iných liečiv vhodných na liečenie.Tieto lipozómy môžu prípadne obsahovať helperové lipidy.Lipozómy obsahujúce zlúčeniny vzorca (II) sa môžu podávať orálne alebo parenterálne, intravenózne, intramuskuláme, subkutánne, transdermálne alebo vo forme nosových alebo ústnych sprejov.Prehľad obrázkov na výkresochObrázok l znázorňuje predbežné hodnoty obsahu ST 1481 lípozómov dodaných intravenóznou injekciou myšiam (q 4 dx 4). Myši boli usmrtené 24 hodín po poslednom podaní. Hodnoty predstavujú vzorky pľúc a sú vyjadrené ako stredná hodnota k štandardná odchýlka500 mg (1,33 mmol) 7-formylkamptoteeínu sa rozpustilo v 100 ml etanole. Pridalo sa 15 ml pyridínu a 638 mg (4 mmol) O-benzylhydroxylamín hydrochloridu. Roztok sa 5 hodín refluxoval. Rozpúšťadlo sa vo vákuu odparilo a takto získaný produkt sa čistil okamihovou chromatograñou na silikagéli s použitím zmesi hexán/etylacetát 4 6 ako eluentu.Takto získaný produkt pozostáva približne zo zmesi 8 2 dvoch syn- a antiizomérov (ízomér A Rf 0,32,izomér B, Rf 0,19, na silikagéli Merck 60 P 254, eluent hexán etylacetát 3 z 7).HPLC analýzy sa uskutočnili v prístroji vybavenom s kvartćrnou pumpou (HP 1050) s dávkovačom Rheodyne (20 l slučka) a maticovo-diódovým detektorom (HP 1050) riadeným prostredníctvom programu HPLC-ChemStation. Spektrálne merania sa uskutočnili v rozsahu od 200 do 600 nm a chromatogramy sa zaznamenali pri 360 a 400 nm.Použila sa kolóna C 18 s reverznou fázou (Rainin C 18, 25 x 0,4 cm, Varian) s predkolónou RPl 8. Analýza sa uskutočnila s lineárnym elučným gradientom s počiatkom od acetonitril voda 30 70 k 100 acetonitrilu v 20 minúte s rýchlosťou toku l ml/min. Retenčné časy boli 12,51 min. pre izomér B a 14,48 min. pre izomér A.400 mg (1,06 mmol) 7-formylkamptotecínu sa rozpustilo v 80 ml etanolu. Pridalo sa 12 m 1 pyrídínu a 400 mg (3,18 mmol) O-t-butylhydroxylamín hydrochloridu. Roztok sa 4 hodiny refluxoval. Rozpúšťadlo sa vo vákuu odparilo a takto získaný produkt sa čistil okamihovou chromatograñou na silikagéli s použitím zmesi hexán/ety 1 acetát 4 6 ako eluentu.Takto získaný produkt pozostával približne zo zmesi 8 2 dvoch syn- a antiizomérov (ízomér A Rf 0,3 l,izomér B, Rf 0,24, na silíkagéli Merck 60 F 254, eluent hexán etylacetát 3 7).HPLC analýzy sa uskutočnili v prístroji vybavenom s kvartémou pumpou (HP 1050) s dávkovačom Rheodyne (20 l slučka) a maticovo-diódovým detektorom (HP 1050) ríadeným prostredníctvom programu HPLC-ChemStation. Spektrálne merania sa uskutočnili V rozsahu od 200 do 600 nm a chromatogramy sa zaznamenali pri 360 a 400 nm.Použila sa kolóna C 18 s reverznou fázou (Rainin C 18, 25 x 0,4 cm, Varian) s predkolónou RP 18. Analýza sa uskutočnila s lineárnym elučným gradíentom s počiatkom od acetonitril voda 30 70 k 100 acetonitrílu v 20 minúte s rýchlosťou toku l ml/mín. Retenčné časy boli 12,92 min pre izomér B a 14,61 min pre ízomér A.Zlúčeniny podľa vynálezu sa môžu použiť pri príprave multilameláznych lipozómov (MLV) a jednolamelárnych lipozómov (SUV), vo forme suchých práškov a ako suspenzie vo vodných roztokoch.Zlúčeniny podľa vynálezu pripravené, ako je opísané v príkladoch 1 až 7, sa používajú na prípravu lipozómov podľa nasledovného postupu. Vhodné množstvo zlúčeniny sa rozpustí v chloroforme, roztok sa vo vákuu koncentruje do sucha v rotačnej odparke, až kým sa nezíska lipidový film. Lipidový f 1 lm sa suší pod vysokým vákuom do sucha, až pokial sa neodstránia posledné zostávajúce stopy rozpúšťadla, a potom sa rozpustí v terc-butylalkohole alebo vo vode. Takto získaný roztok sa lyofilizuje za získania jemného, suchého prášku.Prášok sa hydratuje s vhodným množstvom vodného roztoku za získania lipozómu použitej zlúčeniny,ktorá potom vytvorí komplex s polynukleotidom alebo so želaným liečivom.Iný spôsob prípravy lipozómov spočíva V adsorpcii lipidového filmu, ktorý pozostáva zo zlúčeniny podľa vynálezu v roztoku, na vhodnom inertnom povrchu, ako je sorbitol, manítol alebo iné farmakologicky prijateľné uhľovodíky. Zmes sa vo vákuu suší, za získania tuhej látky, ktorá sa môže ľahlo a veľmi rýchlo hydratovať pred použitím.Prípravky vo forme suchých práškov majú výhodnú stabilitu počas dlhého času a sú ľahko použiteľné.Navyše zlúčeniny podľa vynálezu sa môžu použiť na prípravu lipozómov komplexne viazaných s DNA alebo so želaným liečivom vo forme suchých práškov podľa nasledovného postupu. Zlúčenina podľa vynálezu sa rozpustí v terc-butylalkohole alebo vo vode, takto získaný roztok sa zmieša s DNA alebo želaným liečivom a zmes sa lyoñlizuje za získania komplexu, ktorý sa môže definovať ako prolipozóm-DNA alebo prolipozóm-liečivo vo forme jemného suchého prášku.Takto získané prášky (prolipozómy) sa môžu použiť na prípravu farmaceutických prostriedkov, ktoré sa môžu podávať prostredníctvom aerosólu alebo ktoré sa môžu altematívne po rekonštitúcii s vodou alebo s vhodným tlmivým roztokom podávať parenterálne alebo orálne.Komplexy lipozómov s DNA alebo s liečivami v tuhej forme sa tiež môžu získať postupom adsorpcíe lipidového filmu na inertnom povrchu, ako je sorbitol, manítol alebo iné uhľovodíky prostredníctvom opísaného postupu.Tvorba lípozómu sa testovala pomocou kolorimetrie s použitím farbiva rozpustného vo vode podľa nasledujúceho postupu. Získal sa vodný roztok vo vode rozpustného farbiva Arsenazo III (mol. hmotnosť 776,37,2,3 mg/ml).

MPK / Značky

MPK: A61K 31/4745, A61K 9/127, A61K 47/18, A61K 31/337

Značky: dodávanie, farmakologicky, použitie, l-karnitinu, účinných, vnútrobunkové, katiónových, zlúčenín, esterov, lipidov, alkanoyl-l-karnitínov

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/14-288246-pouzitie-esterov-l-karnitinu-alebo-alkanoyl-l-karnitinov-ako-kationovych-lipidov-na-vnutrobunkove-dodavanie-farmakologicky-ucinnych-zlucenin.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Použitie esterov L-karnitínu alebo alkanoyl-L-karnitínov ako katiónových lipidov na vnútrobunkové dodávanie farmakologicky účinných zlúčenín</a>

Podobne patenty