DE69636983T2

DE69636983T2 - Stoffe und zusammensetzungen für die verabreichung aktiver substanzen

Info

Publication number: DE69636983T2
Application number: DE69636983T
Authority: DE
Inventors: Andrea Ridgefield LEONE-BAY; Koc-Kan Mt. Kisco HO; Donald J. Bronxville SARUBBI; Sam J. Larchmont MILSTEIN; Jeffery Bruce Brewster PRESS
Original assignee: Emisphere Technologies Inc
Current assignee: Emisphere Technologies Inc
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 2008-01-03
Anticipated expiration: 2016-04-02
Also published as: HU227385B1; HU229049B1; AU712222B2; CZ307397A3; EP0817643A4; DK0817643T3; ES2284168T3; AU5662996A; EP0817643A1; HUP9901162A3; ATE357243T1; EP0817643B1; HUP9901162A2; CZ299295B6; DE69636983D1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbindungen zur Übergabe aktiver Wirkstoffe und insbesondere biologisch oder chemisch aktiver Wirkstoffe wie zum Beispiel bioaktive Peptide und ähnliche Verbindungen. Diese Verbindungen werden als Träger zur Erleichterung der Übergabe einer Fracht an ein Ziel verwendet. Die Träger sind modifizierte Aminosäuren und zur Bildung nicht-kovalenter Mischungen mit biologisch aktiven Wirkstoffen zur oralen Verabreichung an Tiere gut geeignet. Es werden auch Verfahren zur Herstellung und zur Verabreichung solcher Zusammensetzungen offenbart.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Konventionelle Mittel zur Übergabe aktiver Wirkstoffe sind oft erheblich durch biologische, chemische und physikalische Grenzen beschränkt. Typischerweise werden diese Grenzen durch die Umgebung, durch welche die Überführung zustande kommt, die Umgebung des Ziels der Übergabe oder das Ziel selbst gesetzt.
Biologisch oder chemisch aktive Wirkstoffe sind für solche Beschränkungen besonders anfällig. Zum Beispiel werden diese Grenzen bei der Übergabe von pharmazeutischen und therapeutischen Wirkstoffen an Tiere durch den Körper gesetzt. Beispiele der physikalischen Grenzen sind die Haut und mehrere Organmembranen, die überschritten werden müssen, bevor ein Ziel erreicht wird. Chemische Grenzen umfassen, sind aber nicht eingeschränkt auf, Variationen im pH-Wert, Lipiddoppelschichten und abbauende Enzyme.
Diese Grenzen sind für die Konstruktion oraler Übergabesysteme von besonderer Bedeutung. Die orale Übergabe von vielen biologisch oder chemisch aktiven Wirkstoffen wäre der Weg der Wahl zur Verabreichung an Tiere, wenn es die biologischen, chemischen und physikalischen Grenzen wie die Variation des pH-Wertes im Magen-Darm-Trakt, starke Verdauungsenzyme und für die aktiven Wirkstoffe undurchdringliche Magen-Darm-Membranen nicht gäbe. Unter den vielen Mitteln, die typischerweise der oralen Verabreichung nicht zugänglich sind, sind biologische oder chemische aktive Peptide wie Calcitonin und Insulin; Polysaccharide und insbesondere Mucopolysaccharide einschließlich, nicht aber eingeschränkt auf, Heparin, Heparinoide, Antibiotika und andere organische Substanzen. Diese Mittel werden im Magen-Darm-Trakt durch Säurehydrolyse, Enzyme und Ähnliches schnell inaktiviert oder zerstört.
Frühere Verfahren zur oralen Verabreichung von empfindlichen pharmakologischen Wirkstoffen basierten auf der Co-Verabreichung von Adjuvantien (z. B. Resorcinolen und nichtionischen Tensiden wie Polyoxyethylenoleylether und n-Hexadecylpolyethylenether) zur künstlichen Erhöhung der Durchlässigkeit der Darmwände sowie auf der Co-Verabreichung von Enzymhemmem (z. B. pankreatische Trypsinhemmer, Diisopropylfluorphosphat (DFF) und Trasylol) zur Hemmung des enzymatischen Abbaus.
Es wurden auch Liposomen als Verabreichungssysteme für Medikamente für Insulin und Heparin beschrieben. Siehe zum Beispiel das U.S. Patent Nr. 4,239,754 ; Patel et al. (1976), FERS Letters, Bd. 62, S. 60; und Hashimoto et al. (1979), Endocrinology Japan, Bd. 26, S. 337.
Jedoch ist die breite Anwendung solcher Verabreichungssysteme für Medikamente ausgeschlossen, weil: (1) die Systeme toxische Mengen von Adjuvantien oder Hemmern erfordern; (2) geeignete leichtmolekulargewichtige Frachten, d. h. aktive Wirkstoffe, nicht verfügbar sind; (3) die Systeme eine schwache Stabilität und eine unzureichende Lagerstabilität aufzeigen; (4) die Systeme schwer herzustellen sind; (5) die Systeme dahingehend versagen, den aktiven Wirkstoff (die Fracht) zu schützen; (6) die Systeme den aktiven Wirkstoff nachteilig verändern oder (7) das System dahingehend versagt, die Absorption des aktiven Wirkstoffes zu ermöglichen oder zu unterstützen.
Vor kurzem wurde Mikrosphären aus künstlichen Polymeren aus gemischten Aminosäuren (Proteinoide) verwendet, um pharmazeutische Verbindungen zu überbringen. Zum Beispiel beschreibt das U.S. Patent Nr. 4,925,673 medikamentenhaltige Proteinoidmikrosphärenträger sowie Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung. Diese Proteinoidmikrosphären sind zur Übergabe einer Anzahl von aktiven Wirkstoffen nützlich.
Es gibt immer noch einen Bedarf auf dem Gebiet an einfachen, kostengünstigen Übergabesystemen, die leicht hergestellt werden und die einen großen Bereich aktiver Wirkstoffe überbringen können.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es werden Zusammensetzungen, die zur Übergabe von aktiven Wirkstoffen nützlich sind, zur Verfügung gestellt. Diese Zusammensetzungen umfassen wenigstens einen aktiven Wirkstoff und vorzugsweise ein biologisch oder chemisch aktives Mittel und wenigstens eine der folgenden Verbindungen:
worin

Verbindung n

IV 3

XIX 7

XXVII 10

XXVIII 8

XXIX 6

XXX 11

XXXI 9

worin

Verbindung n

LII 1

LIV 2

worin

Verbindung n

LIII 3

LVI 2

oder Salze derselben.
Es wurde herausgefunden, dass organische Säureverbindungen und deren Salze mit einer aromatischen Amidgruppe, mit einer Hydroxygruppe, die in der Orthoposition auf dem aromatischen Ring substituiert ist, und einer lipophilen Kette mit ungefähr 4 Kohlenstoffatomen bis ungefähr 20 Atomen in der Kette als Träger für die Übergabe aktiver Wirkstoffe nützlich sind. In einer bevorzugten Form kann die lipophile Kette 5 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen.
Zusammensetzungen, die die oben diskutierten Trägerverbindungen sowie aktive Wirkstoffe enthalten, haben sich als wirksam bei der Übergabe aktiver Wirkstoffe an ausgewählte biologische Systeme gezeigt. Diese Zusammensetzungen enthalten wenigstens einen aktiven Wirkstoff, der vorzugsweise ein biologisch oder chemisch aktives Mittel ist, sowie wenigstens eine Trägerverbindung.
Des Weiteren sind von der vorliegenden Erfindung Dosierungseinheitsformen vorgesehen, die diese Zusammensetzungen enthalten.
Auch vorgesehen ist ein Verfahren zur Herstellung dieser Zusammensetzungen, das das Mischen wenigstens eines aktiven Wirkstoffes mit wenigstens einer oben beschriebenen Verbindung und optional einem Dosierungsträger umfasst.
In einer alternativen Ausführungsform werden diese nichttoxischen Verbindungen oral an Tiere als Teil eines Übergabesystems durch das Vermischen oder Mischen der Verbindungen mit einem aktiven Wirkstoff vor der Verabreichung oral verabreicht.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse einer subkutanen Injektion einer rhWH-Zusammensetzung in Ratten.
2 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse der sublingualen (SL), intranasalen (IN) und intracolonaren-(IK) Dosierung von rhWH in Ratten.
3 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse der intracolonaren Dosierung zur Überbringung von Heparin mit dem der Verbindung XXXI als Träger in den Darm.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die spezifischen Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung enthalten einen aktiven Wirkstoff und eine modifizierte Aminosäure. Diese Zusammensetzungen können verwendet werden, um verschiedene aktive Wirkstoffe durch eine Reihe biologischer, chemischer und physikalischer Grenzen zu bringen und sind besonders gut zur Übergabe aktiver Wirkstoffe geeignet, die Gegenstand des umfeldbedingten Abbaus sind. Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind besonders zur Übergabe oder Verabreichung biologisch oder chemisch aktiver Wirkstoffe an alle Tiere wie Vögel, Säugetiere wie Primaten und insbesondere Menschen und Insekten geeignet.
Andere Vorteile der vorliegenden Erfindung umfassen die Verwendung von leicht herzustellenden, kostengünstigen Rohmaterialien. Die Zusammensetzungen und die Formulierungsverfahren der vorliegenden Erfindung sind kostengünstig, einfach durchzuführen und eignen sich für einen industriellen Maßstab zur kommerziellen Produktion.
Die subkutane, sublinguale und intranasale Co-Verabreichung eines aktiven Wirkstoffes, wie eines rekombinanten humanen Wachstumshormons (rhWH) und der Übergabemittel und insbesondere Proteine, die hierin beschrieben werden, resultiert in einer verstärkten Bioverfügbarkeit des aktiven Wirkstoffes im Vergleich zur Verabreichung des aktiven Wirkstoffes allein. Ein ähnliches Ergebnis wird durch die Co-Verabreichung von Lachs-Calcitonin mit den Übergebemitteln in Ratten erhalten. Daten, die diese Entdeckungen stützen, werden in den Beispielen dargestellt.
Wirkstoffe
Wirkstoffe, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen biologisch oder chemisch aktive Wirkstoffe, chemisch aktive Wirkstoffe, einschließlich, nicht aber eingeschränkt auf, Duftstoffe sowie andere aktive Wirkstoffe wie zum Beispiel Kosmetika.
Biologisch oder chemisch aktive Wirkstoffe umfassen, sind aber nicht eingeschränkt auf, Pestizide, pharmakologische Wirkstoffe und therapeutische Wirkstoffe. Zum Beispiel umfassen biologisch oder chemisch aktive Wirkstoffe, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind aber nicht darauf beschränkt, Peptide und insbesondere kleine Peptide, Hormone und insbesondere Hormone, die als solche nicht oder von denen nur ein Teil der verabreichten Dosierung durch die Magen-Darm-Schleimhaut durchgeführt wird und/oder die für eine chemische Spaltung durch Säuren und Enzyme in dem Magen-Darm-Trakt anfällig sind; Polysaccharide und insbesondere Mischungen aus Mucopolysacchariden; Kohlenhydrate; Lipide oder jegliche Kombination davon. Weitere Beispiele umfassen, sind aber nicht eingeschränkt auf, humane Wachstumshormone, Rinderwachstumshormone, Wachstumshormon-freisetzende Hormone, Interferone, Interleukin-1, Insulin, Heparin und insbesondere niedermolekulargewichtiges Heparin, Calcitonin, Erythropoetin, atrialer natriuretischer Faktor, Antigene, monoklonale Antikörper, Somatostatin, Adrenocorticotropin, Gonadotropin-freisetzendes Hormon, Oxytocin, Vasopressin, Cromolyn-Natrium (Natrium oder Dinatriumchromoglycat), Vancomycin, Desferrioxamin (DFO), Parathhormon, antimikrobiale Wirkstoffe, einschließlich nicht aber eingeschränkt auf Anti-Pilzmittel oder jegliche Kombination davon.
Modifizierte Aminosäuren
Der Begriff „modifizierte Aminosäure" wird verwendet, um die oben erwähnten Trägerverbindungen zu bezeichnen, die Aminosäuren sind, die durch die Acylierung einer freien Amingruppe mit einem Acylierungsmittel, das mit der vorhandenen freien Amingruppe reagiert, modifiziert wurden.
Die Aminosäuren in modifizierter Form können verwendet werden, um aktive Wirkstoffe, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, biologisch oder chemisch aktiver Wirkstoffe wie zum Beispiel pharmakologische und therapeutische Wirkstoffe, zu überbringen. Modifizierte Aminosäuren werden typischerweise durch das Modifizieren der Aminosäure oder eines Esters davon hergestellt. Viele dieser Verbindungen werden durch die Acylierung mit Mitteln der Formel: X-Y-R⁴ hergestellt, worin: R⁴ der geeigneter Rest ist, der die Modifikation ergibt, die in dem Endprodukt gezeigt wird, Y gleich C = O ist und X eine Abgangsgruppe ist. Typische Abgangsgruppen umfassen, sind aber nicht eingeschränkt auf, Halogene, wie zum Beispiel Chlor, Brom und Iod. Zusätzlich sind die entsprechenden Anhydride modifizierende Mittel.
Viele der Verbindungen der vorliegenden Erfindung können leicht aus Aminosäuren durch Verfahren aus dem Know-How von Durchschnittsfachleuten auf dem Gebiet basierend auf der vorliegenden Erfindung hergestellt werden. Zum Beispiel werden die Verbindungen I-VII aus Aminobuttersäure abgeleitet und die Verbindungen XI-XXVI werden aus Aminocaprylsäure abgeleitet. Zum Beispiel können die oben genannten modifizierten Aminosäureverbindungen durch die Umsetzung der einzelnen Aminosäure mit dem geeigneten Modifizierungsmittel hergestellt werden, das mit dem freien Aminorest, der in den Aminosäuren vorhanden ist, reagiert, um Amide zu bilden. Es können Schutzgruppen verwendet werden, um ungewollte Nebenreaktionen zu vermeiden, wie es den Fachleute auf dem Gebiet bekannt ist.
Die Aminosäure kann in der wässrigen alkalischen Lösung eines Metallhydroxids, z. B. Natrium- oder Kaliumhydroxid, gelöst werden und auf eine Temperatur im Bereich von ungefähr 5 °C bis ungefähr 70 °C, vorzugsweise zwischen ungefähr 10 °C und ungefähr 40 °C für einen Zeitraum im Bereich von zwischen ungefähr 1 Stunde und ungefähr 4 Stunden, vorzugsweise ungefähr 2,5 Stunden, erwärmt werden. Die Menge der eingesetzten Alkaliverbindung pro Equivalent der NH₂-Gruppen in der Aminosäure liegt im Allgemeinen im Bereich zwischen ungefähr 1,25 und ungefähr 3 mmol, vorzugsweise zwischen ungefähr 1,5 und ungefähr 2,25 mmol pro Equivalent NH₂. Der pH-Wert der Lösung liegt im Allgemeinen im Bereich zwischen ungefähr 8 und ungefähr 13, vorzugsweise im Bereich von zwischen ungefähr 10 und ungefähr 12.
Danach wird das geeignete aminmodifizierende Mittel zu der Aminosäurelösung unter Rühren hinzu gegeben. Die Temperatur der Mischung wird bei einer Temperatur gehalten, die im Allgemeinen im Bereich zwischen ungefähr 5 °C und ungefähr 70 °C, vorzugsweise zwischen ungefähr 10 °C und ungefähr 40 °C, liegt, und das für einen Zeitraum im Bereich von zwischen ungefähr 1 bis ungefähr 4 Stunden. Die Menge des eingesetzten aminmodifizierenden Mittels im Verhältnis zu der Menge der Aminosäure basiert auf den Molen des gesamten freien NH₂ in der Aminosäure. Im Allgemeinen wird das aminmodifizierende Mittel in einer Menge im Bereich zwischen ungefähr 0,5 und ungefähr 2,5 Molequivalenten, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,75 und ungefähr 1,25 Equivalenten pro Molequivalent der gesamten NH₂-Gruppen in der Aminosäure eingesetzt.
Die Reaktion wird durch die Anpassung des pH-Wertes der Mischung mit einer geeigneten Säure, z. B. konzentrierte Salzsäure, gestoppt, bis der pH-Wert zwischen ungefähr 2 und ungefähr 3 liegt. Die Mischung trennt sich beim Stehenlassen bei Raumtemperatur zur Bildung einer durchsichtigen oberen Schicht und eines weißen oder weißlichen Präzipitats. Die obere Schicht wird verworfen und die modifizierte Aminosäure wird aus der unteren Schicht durch Filtrieren oder Dekantieren gesammelt. Die grobe modifizierte Aminosäure wird dann in Wasser mit einem pH-Wert im Bereich zwischen ungefähr 9 und ungefähr 13, vorzugsweise zwischen ungefähr 11 und ungefähr 13, gelöst. Unlösliche Materialien werden durch Filtrieren entfernt und das Filtrat wird im Vakuum getrocknet. Das Ergebnis der modifizierten Aminosäure liegt im Allgemeinen im Bereich zwischen ungefähr 30 und ungefähr 60 % und üblicherweise bei ungefähr 45 %.
Falls es gewünscht wird, können Aminosäureester wie zum Beispiel Benzyl-, Methyl- oder Ethylester der Aminosäureverbindungen verwendet werden, um die modifizierten Aminosäuren der Erfindung herzustellen. Der Aminosäureester, der in einem geeigneten organischen Lösungsmittel wie Dimethylformamid, Pyridin oder Tetrahydrofuran gelöst ist, wird mit dem geeigneten aminmodifizierenden Mittel bei einer Temperatur im Bereich zwischen ungefähr 5 °C und ungefähr 70 °C, vorzugsweise ungefähr 25 °C, für einen Zeitraum im Bereich von zwischen ungefähr 7 Stunden und ungefähr 24 Stunden umgesetzt. Die Menge des verwendeten aminomodifizierenden Mittels relativ zu dem Aminosäureester ist die gleiche, wie sie oben für die Aminosäuren beschrieben wird. Diese Reaktion kann mit und ohne eine Base wie zum Beispiel Triethylamin oder Diisopropylethylamin durchgeführt werden.
Danach wird das Reaktionslösungsmittel unter negativem Druck entfernt und die Esterfunktionalität wird durch das Hydrolysieren des modifizierten Aminosäureesters mit einer geeigneten alkalischen Lösung, z. B. 1 N Natriumhydroxid, bei einer Temperatur im Bereich zwischen ungefähr 50 °C und ungefähr 80 °C, vorzugsweise bei ungefähr 70 °C, für einen Zeitraum, der ausreicht, um die Estergruppe zu hydrolysieren und die modifizierte Aminosäure mit einer freien Carboxylgruppe zu bilden, entfernt. Die Hydrolysemischung wird dann auf Raumtemperatur gekühlt und angesäuert, z. B. mit wässriger 25 %-iger Salzsäurelösung, auf einen pH-Wert im Bereich zwischen ungefähr 2 bis ungefähr 2,5. Die modifizierte Aminosäure fällt aus der Lösung aus und wird durch konventionelle Mittel wie Filtrieren oder Dekantieren zurück gewonnen. Benzylester können durch Hydrierung in einem organischen Lösungsmittel unter Verwendung eines Übergangsmetallkatalysators entfernt werden.
Die modifizierte Aminosäure kann durch Umkristallisieren oder durch Fraktionieren auf festen Säureträgern aufgereinigt werden. Geeignete Lösungsmittelsysteme zum Umkristallisieren umfassen Acetonitril, Methanol und Tetrahydrofuran. Die Fraktionierung kann auf geeigneten festen Säulenträgern wie Aluminiumoxid unter Verwendung von Methanol/n-Propanol-Mischungen als mobile Phase, Umkehrphasensäulenträgern unter Verwendung von Trifluoressigsäure/Acetonitril-Mischungen als mobile Phase und Ionenaustauschchromatographie unter Verwendung von Wasser als mobile Phase durchge führt werden. Wenn eine Anionenaustauschchromatographie durchgeführt wird, wird vorzugsweise ein nachfolgender 0-500 mM Gradient aus Natriumchlorid eingesetzt.
In einem alternativen Verfahren können die modifizierten Aminosäuren mit der Formel
worin Y gleich C = O ist und R₁, R₂ und R₃ die geeigneten Reste sind, hergestellt werden durch die

(a) Umsetzung einer Verbindung mit der Formel
in Wasser und in der Gegenwart einer Base mit einer Verbindung mit der Formel R³-Y-X, worin Y, R¹, R² und R³ wie oben definiert sind und X eine Abgangsgruppe ist.

Die Verbindung CXXV kann zum Beispiel durch das Verfahren hergestellt werden, das in Olah et al., Synthesis, 537-538 (1979) beschrieben wird.
Die Verbindung XXXI wurde so hergestellt, wie es in Schema I beschrieben wird, aus 10-Undecen-1-ol, 1, durch ein Dreischrittverfahren in einer Gesamtausbeute von 31 %. Die Alkylierung von Phthalimid mit dem Alkanol, 1, unter Mitsunobu-Bedingungen, gefolgt durch die Umsetzung mit Hydrazin ergab 1-Aminoundec-10-en, 2, in einer Ausbeute von 66 %. Das Amin wurde mit O-Acetylsalicyloylchlorid derivatisiert und das resultierende Alken, 3, wurde zu der Säure unter Verwendung von Kaliumpermanganat oxidiert. Das Entfernen des Acetats gefolgt durch Säurefällung stellte die Verbindung XXXI in einer 47 %-igen Ausbeute basierend auf dem Amin 2 zur Verfügung.
Scheme I
Übergabesysteme
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können einen oder mehrere aktive Wirkstoffe enthalten.
In einer Ausführungsform können die oben genannten Trägerverbindngen direkt als ein Übergabeträger durch das einfache Mischen von einer oder mehreren Verbindungen mit dem aktiven Wirkstoff vor der Verabreichung verwendet werden.
In einer alternativen Ausführungsform können die Verbindungen verwendet werden, um Mikrosphären zu bilden, die den aktiven Wirkstoff enthalten. Diese Verbindungen sind besonders zur oralen Verabreichung von bestimmten biologisch aktiven Wirkstoffen nützlich, z. B. von kleinen Peptidhormonen, die als solche nicht oder nur als ein Teil der verabreichten Dosierung durch die Magen-Darm-Schleimhaut geführt werden und/oder für die chemische Spaltung durch Säuren und Enzyme im Magen-Darm-Trakt empfänglich sind.
Wenn die modifizierten Aminosäuren in Mikrosphären zu überführen sind, dann wird die Mischung optional auf eine Temperatur im Bereich zwischen ungefähr 20 bis ungefähr 50 °C, vorzugsweise ungefähr 40 °C, erwärmt, bis sich die modifizierte Aminosäure(en) auflöst. Die fertige Lösung enthält zwischen ungefähr 1 mg und ungefähr 2.000 mg der Verbindung pro ml, vorzugsweise zwischen ungefähr 1 und ungefähr 500 mg pro ml der Lösung. Die Konzentration des aktiven Wirkstoffes in der fertigen Lösung variiert und hängt von der für die Behandlung notwendigen Dosierung ab. Falls es notwendig ist, kann die genaue Konzentration zum Beispiel durch Umkehrphasen-HPLC-Analyse bestimmt werden.
Wenn die Verbindungen zur Herstellung von Mikrosphären verwendet werden, ist eine andere nützliche Prozedur die Folgende: Die Verbindungen werden in deionisiertem Wasser in einer Konzentration im Bereich zwischen ungefähr 75 und ungefähr 200 mg/ml, vorzugsweise ungefähr 100 mg/ml, bei einer Temperatur zwischen ungefähr 25 °C und ungefähr 60 °C, vorzugsweise ungefähr 40 °C, gelöst. Partikelförmige Materie, die in der Lösung verbleibt, kann durch konventionelle Mittel wie Filtrieren entfernt werden.
Danach wird die Lösung der Verbindung, die bei einer Temperatur von 45 °C aufbewahrt wird, 1 : 1 (V/V) mit einer wässrigen Säurelösung (auch ungefähr 40 °C) mit einer Säurekonzentration im Bereich zwischen ungefähr 0,05 N und ungefähr 2 N, vorzugsweise ungefähr 1,7 N, vermischt. Die resultierende Mischung wird zusätzlich bei 40 °C für einen Zeitraum inkubiert, der zur Bildung von Mikrosphären wirksam ist, wie es durch Lichtmikroskopie beobachtet wird. Bei der Durchführung dieser Erfindung ist es die bevorzugte Reihenfolge der Zugabe, die Verbindungslösung zu der wässrigen Säurelösung zu geben.
Geeignete Säuren zur Bildung von Mikrosphären umfassen jegliche Säure, die nicht

(a) nachteilig die modifizierten Aminosäuren, Polyaminosäuren oder Peptide beeinflusst, z. B. eine chemische Zersetzung starten oder unterstützen;
(b) die Bildung von Mikrosphären stört;
(c) den Einbau der aktiven Wirkstofffracht in die Mikrosphären stört; und
(d) nachteilig die aktive Wirkstofffracht beeinflusst.

Bevorzugte Säuren zur Verwendung in diesem Aspekt umfassen Essigsäure, Zitronensäure, Salzsäure, Phosphorsäure, Maleinsäure und Apfelsäure.
Ein die Mikrosphären stabilisierender Hilfsstoff kann in die wässrige Säurelösung oder in die Verbindungs- oder Frachtlösung vor dem Verfahren der Bildung der Mikrosphären eingebaut werden. Bei einigen aktiven Wirkstoffen unterstützt das Vorhandensein solcher Hilfsstoffe die Stabilität und/oder die Dispergierbarkeit der Mikrosphären in Lösung.
Die stabilisierenden Hilfsmittel können in einer Konzentration im Bereich zwischen ungefähr 0,1 und 5 % (Gew./V), vorzugsweise ungefähr 0,5 % (GEW./V), eingesetzt werden. Geeignete, nicht aber beschränkende Beispiele von Hilfsmitteln, die Mikrosphären stabilisieren, umfassen Gum acacia, Gelatine, Methylcellulose, Polyethylenglycol, Polypropylenglycol, Carbonsäuren und Salze davon sowie Polylysin. Die bevorzugten stabilisierenden Hilfsmittel sind Gum acacia, Gelatine und Methylcellulose.
Unter den oben genannten Bedingungen bilden die Verbindungsmoleküle hohle oder feste matrixartige Mikrosphären, bei denen die Fracht in einer Trägermatrix oder kapselartigen Mikrosphären verteilt sind, die die flüssige oder feste Last verkapseln. Wenn die Verbindungsmikrosphären in der Gegenwart eines löslichen Materials gebildet werden, z. B. eines pharmazeutischen Wirkstoffes in der zuvor genannten wässrigen Säurelösung, dann wird dieses Material in den Mikrosphären verkapselt werden. Auf diese Art kann man pharmakologisch aktive Materialien wie Peptide, Proteine und Polysaccharide sowie geladene organische Moleküle, z. B. antimikrobielle Wirkstoffe, die normalerweise eine schlechte Bioverfügbarkeit auf dem oralen Weg hätten, verkapseln. Die Menge des pharmazeutischen Wirkstoffes, die in die Mikrosphären eingebaut werden kann, hängt von einer Reihe von Faktoren ab, die die Konzentration des Wirkstoffes in Lösung sowie die Affinität der Fracht zu dem Träger umfassen. Die Verbindungsmikrosphären verändern die physiologischen und biologischen Eigenschaften des Wirkstoffes nicht. Zudem verändert das Verkapselungsverfahren die pharmakologischen Eigenschaften des Wirkstoffes nicht. Es kann jeglicher pharmakologischer Wirkstoff in die Mikrosphären eingebracht werden. Das System ist besonders vorteilhaft zur Übergabe chemischer oder biologischer Wirkstoffe, die ansonsten durch die Bedingungen, die in dem Körper eines Tieres vorkommen, an das sie verabreicht werden, zerstört oder weniger wirksam gemacht werden, bevor die Mikrosphären ihre Zielzone erreichen (d. h. der Bereich, in dem die Inhaltsstoffe der Mikrosphären freizusetzen sind) und zur Übergabe pharmakologischer Wirkstoffe, die im Magen-Darm-Trakt schwach absorbiert werden. Die Zielgebiete können abhängig von dem eingesetzten Medikament variieren.
Die Teilchengröße der Mikrosphäre spielt eine wichtige Rolle bei der Bestimmung der Freisetzung des aktiven Wirkstoffes in dem Zielbereich des Magen-Darm-Traktes. Die bevorzugten Mikrosphären haben Durchmesser zwischen ungefähr ≤ 0,1 Mikron und ungefähr 10 Mikron, vorzugsweise zwischen ungefähr 0,5 Mikron und ungefähr 5 Mikron. Die Mikrosphären sind ausreichend klein, um den Wirkstoff im Zielbereich innerhalb des Magen-Darm-Traktes wirksam freizusetzen, wie zum Beispiel zwischen dem Magen und dem Jejunum. Kleine Mikrosphären können auch parenteral durch das Suspendieren in einer geeigneten Trägerflüssigkeit (z. B. isotonischer Salzlösung) und das Injizieren direkt in das Kreislaufsystem intramuskulär oder subkutan verabreicht werden. Die Art der gewählten Verabreichung wird natürlich von den Erfordernissen des verabreichten aktiven Wirkstoffes abhängen. Große Aminosäuremikrosphären (> 50 Mikron) tendieren dazu, weniger wirksam als orale Übergabesysteme zu sein.
Die Größe der Mikrosphären, die durch das in Kontaktbringen der Verbindungen mit Wasser oder einer wässrigen Lösung, die aktive Wirkstoffe enthält, gebildet werden, kann durch das Manipulieren einer Reihe von physikalischen oder chemischen Parametern wie des pH-Wertes, der Osmolarität oder der Ionenstärke der verkapselnden Lösung, der Größe der Ionen in Lösung und durch die Wahl der Säure, die in dem Verkapselungsverfahren verwendet wird, gesteuert werden.
Die Mischungen zur Verabreichung werden durch das Vermischen einer wässrigen Lösung des Trägers mit einer wässrigen Lösung des aktiven Wirkstoffes direkt vor der Verabreichung hergestellt. Alternativ dazu können der Träger und der biologisch oder chemisch aktive Inhaltsstoff während des Herstellungsverfahrens vermischt werden. Die Lösungen können optional Hilfsmittel wie Phosphatpuffersalze, Zitronensäure, Essigsäure, Gelatine und Gum acatia enthalten.
Es können stabilisierende Hilfsmittel in die Trägerlösung eingebracht werden. Bei einigen Medikamenten unterstützt das Vorhandensein solcher Hilfsmittel die Stabilität und Dispergierbarkeit des Wirkstoffes in Lösung.
Die stabilisierenden Hilfsmittel können in einer Konzentration im Bereich zwischen ungefähr 0,1 und 5 % (Gew./V), vorzugsweise ungefähr 0,5 % (Gew./V), verwendet werden. Geeignete, aber nicht einschränkende Beispiele von stabilisierenden Hilfsmitteln umfassen Gum acatia, Gelatine, Methylcellulose, Polyethylenglycol, Carbonsäuren und Salze davon sowie Polylysin. Die bevorzugten stabilisierenden Hilfsmittel sind Gum acatia, Gelatine und Methylcellulose.
Die Menge des aktiven Wirkstoffes ist eine Menge, die wirksam ist, um die Zwecke des jeweiligen aktiven Wirkstoffes zu erzielen. Die Menge in der Zusammensetzung ist typischerweise eine pharmakologisch oder biologisch wirksame Menge. Jedoch kann die Menge geringer als eine pharmakologisch oder biologisch wirksame Menge sein, wenn die Zusammensetzung in einer Dosierungseinheitsform verwendet wird, wie einer Kapsel, einer Tablette oder einer Flüssigkeit, weil die Dosierungseinheitsform ein Vielfaches der Träger/biologischer oder chemischer Wirkstoff-Zusammensetzungen enthalten kann oder eine aufgeteilte pharmakologisch oder biologisch wirksame Menge enthalten kann. Die wirksamen Gesamtmengen können in kumulierenden Einheiten verabreicht werden, die dann insgesamt die pharmakologisch oder biologisch oder chemisch aktiven Mengen des biologisch oder pharmakologisch aktiven Wirkstoffes enthalten.
Die Gesamtmenge des aktiven Wirkstoffes und insbesondere des biologisch oder chemisch aktiven Wirkstoffes, die verwendet werden soll, kann durch Fachleute auf dem Gebiet bestimmt werden. Jedoch wurde überraschenderweise herausgefunden, dass bei einigen biologisch oder chemisch aktiven Wirkstoffen die Verwendung der vorliegend offenbarten Träger eine extrem effiziente Übegabe, insbesondere bei oralen, intranasalen, sublingualen, intraduodenalen und subkutanen Systemen zur Verfügung stellt. Daher können niedrigere Mengen des biologisch oder chemisch aktiven Wirkstoffes an einen Probanden verabreicht werden, als bei solchen, die in zuvor vorhandenen Dosierungseinheitsformen oder Verabreichungssystemen verwendet wurden, wobei man immer noch die gleichen Blutmengen und therapeutischen Wirkungen erzielt. Die Menge des Trägers in der vorliegenden Zusammensetzung ist eine zur Übergabe wirksame Menge und kann für einen jeweiligen Träger oder einen biologisch oder chemisch aktiven Wirkstoff durch Verfahren, die den Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind, bestimmt werden.
Die Dosierungseinheitsformen können jegliche der Folgenden umfassen: Streckmittel, Zerfallshilfsmittel, Gleitmittel, Weichmacher, Farbmittel und Dosierträger (dosing vehicles) einschließlich, nicht aber eingeschränkt auf, Wasser, 1,2-Propandiol, Ethanol, Olivenöl oder jegliche Kombination derselben.
Die Verabreichung der vorliegenden Zusammensetzungen oder Dosierungseinheitsformen erfolgt vorzugsweise oral oder durch intraduodenale Injektion.
Die Übergabezusammensetzungen der vorliegenden Erfindung können auch einen oder mehrere Enzymhemmer enthalten. Diese Enzymhemmer umfassen, sind aber nicht eingeschränkt auf, Verbindungen wie Actinonin oder Epiactinonin und Derivate davon. Diese Verbindungen haben die unten genannten Formeln:
Derivate dieser Verbindungen werden in dem U.S. Patent Nr. 5,206,384 offenbart. Actinoninderivate haben die Formel:
worin R⁵ Sulfoxymethyl- oder Carboxyl- oder eine substituierte Carboxylgruppe ist, die aus Carboxamid-, Hydroxyaminocarbonyl- und Alkoxycarbonylgruppen ausgewählt ist; und R⁶ eine Hydroxyl-, Alkoxy-, Hydroxyamino- oder Sulfoxyaminogruppe ist. Andere Enzymhemmer umfassen, sind aber nicht eingeschränkt auf, Aprotinin (Trasylol) und den Bowman-Birk-Hemmer.
Die Verbindungen und Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind zur Verabreichung biologisch oder chemisch aktiver Wirkstoffe an alle Tiere wie Vögel, Säugetiere, wie Primaten und insbesondere Menschen und Insekten geeignet. Das System ist zur Verabreichung chemisch oder biologisch oder chemisch aktiver Wirkstoffe besonders vorteilhaft, die ansonsten zerstört werden würden oder weniger wirksam gemacht werden würden und zwar durch Bedingungen, die ihnen begegnen, bevor der aktive Wirkstoff in seiner Zielzone eintrifft (d. h. der Bereich, in dem der Wirkstoff der Verabreichungszusammensetzung freizusetzen ist) und zwar innerhalb des Körpers des Tieres, an welches diese Stoffe verabreicht werden. Insbesondere sind die Verbindungen und Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung zur oralen Verabreichung von Wirkstoffen, insbesondere von denen, die üblicherweise nicht oral verfügbar sind, nützlich.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die folgenden Beispiele illustrieren die Erfindung ohne Beschränkung. Alle Anteile werden als Gewichtsanteile angegeben, es sei denn, dieses wird anderweitig angezeigt.
Beispiel 1
Die Verbindung XIX wurde wie folgt hergestellt:
Ein 3-l-Dreihalsrundbodengefäß wurde mit einem mechanischen Rührer von oben und mit einem Thermometer ausgestattet und das Gefäß wurde in einem Eisbad gekühlt. Eine Lösung aus 8-Aminocaprylsäure (100,0 g, 0,65 Mol) in 2 M wässrigem Natriumhydroxid (1,4 l) wurde in das Rundbodengefäß gegeben. Die Temperatur der Lösung wurde bei ungefähr 5 °C gehalten und es wurde O-Acetylsalicyloylchlorid (198,6 g, 0,76 Mol, 1,2 Equiv.) portionsweise über 7 Stunden hinzu gegeben. Die Mischung wurde bei 5 °C für 12 Stunden gerührt, um eine gelbe homogene Lösung zu ergeben. Die Lösung wurde mit 1 M Salzsäure auf einen pH-Wert von 6,8 angesäuert und wurde mit Ethylacetat (2 × 600 ml) extrahiert. Der pH-Wert der wässrigen Schicht wurde erneut auf einen pH-Wert von 6,3 angepasst und wurde zusätzlich mit Ethylacetat extrahiert (2 × 600 ml). Die organischen Schichten wurden miteinander verbunden, über getrocknetem Natriumsulfat getrocknet, filtriert und unter reduziertem Druck verdampft. Der Rest wurde in einem Minimalvolumen aus wässrigem 2 M Natriumhydroxid erneut gelöst und der pH-Wert der Lösung lag zwischen 9,5 und 10. Die Mischung wurde durch Rühren mit 1 M Salzsäure auf einen pH-Wert von ungefähr 6,2 angesäuert und es wurde ein Feststoff gebildet. Der Feststoff wurde filtriert, mit Wasser gewaschen (3 × 300 ml) und mit 55 % Methanol/Wasser (V/V) umkristallisiert, um die Verbindung XVIII als einen fast weißen Feststoff zu ergeben (99,7 g, 57 %).
Die Eigenschaften werden unten aufgelistet.
Smp 116-117 °C, ¹H NMR (300 MHz, DMSO-d₆) δ: 12,70 (1H, br s), 11,95 (1H, br s) 8,81 (1H, t), 7,82 (1H, m), 7,38 (1H, m), 6,84 (2H, m), 2,36 (2H, q), 2,18 (2H, t), 1,50 (4H, br m), 1,28 (6H, m), Anal. berechnet für C₁₅H₂₁NO₄: C, 64,50; H, 7,58; N, 5,02. Gefunden: C, 64,26; H, 7,81; N, 4,93.
Ähnliche Verfahren wurden verwendet, um die Verbindungen IV, XXVII, XXVIII herzustellen. Die Eigenschaften werden unten aufgelistet.
Verbindung IV: Anal. berechnet für C₁₁H₁₃NO₄: C, 59,9, H, 5,87, N, 6,27 Gefunden: C, 58,89, H, 5,85, N, 6,07.
¹H NMR (300 MHz, DMSO-d₆): δ: 1,8 (2H, m) 2,3 (2H, t) 3,1 (2H, q) 6,9 (2H, t) 7,4 (1H, t) 7,8 (1H, d) 8,85 (1H, t) 12,0 (1H, s) 12,15 (1H, s).
Verbindung XXVII: Anal. berechnet für C₁₈H₂₇NO₄: C, 67,25, H, 8,48, N, 4,36 Gefunden: C, 67,23, H, 8,57, N, 4,20.
¹H NMR (300 MHz, DMSO-d₆): δ: 1,22-1,26 (m, 12H) 1,45-1,51 (m, 4H) 2,16 (t, 2H) 3,25 (qt, 2H), 6,85 (t, 2H), 7,37 (t, 1H), 7,81 (d, 1H), 6,85 (t, 2H), 7,37 (t, 1H), 7,81/d, 1H), 8,79 (t, 1H), 11,95 (s, 1H), 12,72 (s, 1H)
Verbindung XXVIII: ¹H NMR (300 MHz, DMSO-d₆): δ: 1,26 (8H, br m), 1,49 (4H, m), 2,17 (2H, t), 3,26 (2H, m), 6,86 (2H, m), 7,37 (1H, m), 7,83 (1H, m), 8,80 (1H, t), 11,95 (1H, s), 12,73 (1H, s).
Beispiel 1A
Eine alternative Synthese der Verbindung XIX war wie folgt:
Ein 5-l-Dreihalsrundbodengefäß wurde mit einem Heizmantel, einem mechanischen Rührer von oben, einem Zugabetrichter und einem Thermometer ausgestattet. Die Reaktion wurde unter einer Argonatmosphäre durchgeführt. Hydroxylamin-O-sulfonsäure (196,7 g, 1,74 Mol, 1,10 Equv.) und Ameisensäure (1 l) wurden in das Rundbodengefäß geladen und gerührt, um eine weiße Aufschlämmung zu geben. Eine Lösung aus Cyclooctanon (200,0 g, 158 Mol, 1,0 Equiv.) in Ameisensäure (600 ml) wurde tropfenweise zu der weißen Aufschlämmung durch den Zugabetrichter getropft. Nach der Zugabe wurde der Zugabetrichter durch einen Rückflusskühler ersetzt und die Reaktion wurde zum Rückfluss (innere Temperatur von ungefähr 105 °C) für 1 Stunde erhitzt, um eine braune Lösung zu ergeben. Nachdem die Lösung auf Raumtemperatur abgekühlt war, wurde sie in eine Mischung aus gesättigtem wässrigen Ammoniumchlorid (1,5 l) und Wasser (1,5 l) gegossen. Die wässrige Mischung wurde mit Chloroform (3 × 1.200 ml) extrahiert. Die miteinander verbundenen Chloroformschichten wurden in ein Becherglas überführt und gesättigtes Natriumbicarbonat (2 l) wurde langsam hinzu gegeben. Die Chloroformschicht wurde dann abgetrennt, über getrocknetem Natriumsulfat getrocknet und unter reduziertem Druck verdampft, um ein braunes Öl zu ergeben. Das Öl wurde in ein 500 ml Rundbodengefäß mit einem magnetischem Rührer platziert. Das Rundbodengefäß wurde in ein Silikonölbad platziert und mit einem kurzen Vakuumdestillationskopf ausgestattet, der mit einem Thermometer ausgestattet war. Ein Cow-artiger Aufnehmer wurde mit drei 250 ml Gefäßen verbunden. 2-Azacyclononanon (145 g, 65 %, Smp 64-69 °C) wurde durch Vakuumdestillation erhalten (die Fraktion mit einer Kopftemperatur im Bereich von 80 bis 120 °C bei Drücken zwischen 3,0 und 3,4 mm Hg).
Ein 5-l-Dreihalsrundbodengefäß wurde mit einem Heizmantel, einem Rührer von oben, einem Rückflusskühler und einem Thermometer ausgestattet. Eine Suspension aus 2-Azacyclononanon (83 g, 0,59 Mol, 1,0 Eq.) in 5 M wässrigem Natriumhydroxid (650 ml, 8,23 Mol, 5,5 Eq.) wurde in das Rundbodengefäß geladen. Die Mischung wurde zum Rückfluss (innere Temperatur von ungefähr 110 °C) für 4 Stunden erwärmt, um eine klare gelbe Lösung zu ergeben. Der Heizmantel und der Rückflusskühler wurden entfernt. Nachdem die Lösung auf Raumtemperatur abgekühlt worden war, wurde sie mit Wasser (650 ml) verdünnt und weiter in einem Eisbad gekühlt. Fein vermahlenes O- Acetylsalicyloylchlorid (114,7 g, 0,59 Mol, 1,0 Eq.) wurde portionsweise zu der Lösung unter Rühren hinzu gegeben und weiterhin für über 1 Stunde kühl gehalten. Nach weiteren 30 Minuten wurde das Eisbad entfernt und das Rühren wurde bei Raumtemperatur für 21 Stunden weitergeführt, um eine braungelbe Lösung zu ergeben. Die gerührte Mischung wurde mit 2 M Schwefelsäure (ungefähr 850 ml) auf einen pH-Wert von ungefähr 1 angesäuert und es wurde ein gelber Feststoff gebildet. Der Feststoff wurde durch Filtrieren gesammelt und wurde in warmem Methanol (1,7 l) gelöst. Aktivkohle (ungefähr 5 g) wurde zu dem Methanol hinzu gegeben und die Lösung wurde für 10 Minuten gerührt. Die Aktivkohle wurde durch Filtrieren entfernt und der Kohlerest wurde mit zusätzlichen 300 ml Methanol gewaschen. Wasser (2 l) wurde zu den miteinander verbundenen Filtraten (d. h. den 2 l Methanol) hinzu gegeben und ein fast weißer Feststoff fällte beim Stehenlassen bei 4 °C über Nacht aus. Das Rohprodukt wurde filtriert und wurde aus 65 % Methanol/Wasser (V/V) umkristallisiert, um die Verbindung XIX (69,1 g, 42 %) als fast weißen Feststoff zu ergeben.
Die Eigenschaften werden unten aufgelistet:
Smp 116-117 °C; HPLC, ¹H NMR und Anal. berechnet für C₁₅H₂₁NO₄: C, 64,50; H, 7,58; N, 5,02. Gefunden: C, 64,26; H, 7,81; N, 4,93.
Beispiel 2
Die Verbindung XXXI wurde wie folgt hergestellt:
1-Aminoundec-10-en. Eine Mischung aus 10-Undecen-1-ol (5,00 g, 29,36 mmol, 1 Eq.), Triphenylphosphin (7,70 g, 29,36 mmol, 1 Eq.) und Phthalimid (4,32 g, 29,36 mmol, 1 Eq.) in getrocknetem Tetrahydrofuran (THF, 30 ml) wurde intensiv unter Argon gerührt. Diethylazodicarboxylat (DEAD, 5,11 g, 29,36 mmol, 1 Eq.) wurde mit THF (12 ml) verdünnt und tropfenweise über eine Spritze hinzu gegeben. Nach der Zugabe wurde die Reaktion bei Raumtemperatur für 4 Stunden gerührt. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum verdampft und Ether (30 ml) wurde hinzu gegeben, um das Triphenylphosphinoxid und das Hydrazindicarboxylat zu fällen, die durch Filtrieren entfernt wurden. Das Präzipitat wurde mit Ether (2 × 30 ml) gespült und die verbundenen Filtrate wurden verdampft, um einen gelben Feststoff zu ergeben. Der gelbe Feststoff wurde mit warmen Hexanen trituriert (3 × 50 ml) und filtriert. Die verbundenen Hexanfraktionen wurden verdampft, um 1-Phthalimidylundec-10-en als ein gelbes Wachs zu ergeben.
Das gelbe Wachs wurde in einer ethanolischen Lösung (38 ml) von Hydrazinhydrat (1,47 g, 1 Eq., 29,36 mmol) gelöst. Die Mischung wurde für 2 Stunden zum Rückfluss erwärmt. Nachdem die Mischung auf Raumtemperatur gekühlt war, wurde konzentrierte Salzsäure (30 ml) hinzu gegeben und der Feststoff wurde durch einen gesinterten Glasfilter filtriert. Der Rest wurde mit Wasser (50 ml) gewaschen und die verbundenen Filtrate wurden verdampft, um einen gelben Feststoff zu ergeben. Der gelbe Feststoff wurde in 1 M NaOH (100 ml) erneut gelöst und mit Ether (2 × 50 ml) extrahiert. Der Ether wurde getrocknet und verdampft, um ein gelbes Öl zur Verfügung zu stellen. Das Öl wurde durch Kugelrohrdestillation aufgereinigt (ca. 0,1 mm Hg, 100 °C), um 1-Aminoundec-10-en (2) als ein gelbes Öl (3,29 g, 66 %) zu ergeben.
Die Eigenschaften werden unten aufgelistet.
¹H NMR (300 MHz, DMSO-d₆); δ: 1,23 (14H, br m), 1,99 (2H, m), 2,48 (2H, m), 4,94 (2H, m), 5,77 (1H, m).
1-(O-Acetylsalicyloylamino)undec-10-en. O-Acetylsalicyloylchlorid (3,82 g, 19,25 mmol, 1 Eq.) in THF (30 ml) wurde in einem Eisbad gekühlt. Triethylamin (1,95 g, 19,25 mmol, 1 Eq.) gefolgt durch 1-Aminoundec-10-en (3,26 g, 19,25 mmol, 1 Eq.) in THF (10 ml) wurden über eine Spritze hinzu gegeben. Das Eisbad wurde entfernt und die Reaktion wurde bei Raumtemperatur für 3,5 Stunden gerührt. Nach dem Entfernen des Lösungsmittels wurde der Rest in EtOAc (50 ml) gelöst und mit Wasser (2 × 30 ml) gewaschen. Die organische Schicht wurde getrocknet und verdampft, um 1-(O-Acetylsalicyloylamino)undec-10-en als ein farbloses Öl in einer quantitativen Ausbeute von 6,59 g zu ergeben.
Die Eigenschaften werden unten aufgelistet.
¹H NMR (300 MHz, DMSO-d₆); δ: 1,26 (12H, br s), 1,47 (2H, m), 1,99 (2H, m), 2,19 (3H, s), 3,15 (2H, q), 4,95 (2H, m), 5,78 (1H, m), 7,15 (1H, m), 7,30 (1H, m), 7,50 (2H, m), 8,24 (1H, t).
VERBINDUNG XXXI
1-(O-Acetylsalicyloylamino)unde-10-en (6,59 g, 19,25 mmol, 1 Eq.) in Dichlormethan (108 ml) wurde zu einer Mischung aus Wasser (108 ml), Schwefelsäure (9 M, 13 ml), Eisessigsäure (2,16 ml) und Methyltrialkyl(C₈-C₁₀)ammoniumchlorid (0,32 g) (Adogen^® 464, verfügbar von der Aldrich Chemical Co.) hinzu gegeben. Die Mischung wurde intensiv in einem Eisbad gerührt und Kaliumpermanganat (9,13 g, 57,75 mmol, 2 Eq.) wurde in Portionen über 1,5 Stunden hinzu gegeben. Nach der Zugabe wurde das Eisbad entfernt und die resultierende violette Lösung wurde bei Raumtemperatur für 20 Stunden gerührt. Die Lösung wurde in einem Eisbad gekühlt und Natriumbisulfat (6,8 g) wurde hinzu gegeben, um den Überschuss Permanganat zu zersetzen. Die organische Schicht wurde abgetrennt und die wässrige Schicht wurde mit Ethylacetat (2 × 50 ml) extrahiert. Die verbundenen organischen Schichten wurden mit Salzlösung (50 ml) gewaschen, getrocknet und verdampft. Natriumhydroxid (2 M, 50 ml) wurden zu dem Rest hinzu gegeben und für 30 Minuten gerührt. Die Lösung wurde mit Wasser (50 ml) verdünnt, mit Ether (50 ml) gewaschen und auf einen pH-Wert von 1 mit 2 M Salzsäure angesäuert. Es wurde ein Feststoff gebildet und durch Filtrieren gesammelt. Das Umkristallisieren des Feststoffes aus 65 % MeOH/H₂O ergab XXXI als einen hellbraunen Feststoff (2,78 g, 47 % basierend auf dem Amin).
Die Eigenschaften werden unten aufgelistet.
¹H NMR (300 MHz, DMSO-d₆); δ 1,24 (10H, br m), 1,51 (4H, m), 2,17 (2H, t), 3,27 (2H, m), 6,86 (2H, m), 7,37 (1H, m), 7,82 (1H, m), 8,80 (1H, t), 11,95 (1H, s), 12,72 (1H, s).
Die anderen Verbindungen der Erfindung können leicht durch das Durchführen der in den Beispielen 1-2 beschriebenen Prozeduren hergestellt werden.
Beispiele 5-15 – In vivo-Auswertung von rekombinantem Wachstumshormon in Ratten
Die Dosierungszusammensetzungen wurden durch das Mischen der modifizierten Aminosäuren mit rekombinantem menschlichen Wachstumshormon (rhWH), wie es in Tabelle 1 unten aufgelistet wird, in einer phosphatgepufferten Lösung bei einem pH-Wert von 7-8 hergestellt.
Den Ratten wurde die Dosierungszusammensetzung durch sublinguale, orale Sonden-, intraduodenale Verabreichung oder kolonare Verabreichung verabreicht. Die Übergabe wurde durch die Verwendung eines ELISA-Assays auf rhWH von Medix Biotech, Inc., ausgewertet. Zur intracolonaren (Darm-) Verabreichung wurde eine Probe hergestellt und an fastende Ratten mit 25 mg/kg des Trägermittels in einer gepufferten Lösung, die Propylenglycol (0-50 %) und 1 mg/kg rhWH enthält. Die Ergebnisse werden unten in Tabelle 1 dargestellt.
Vergleichendes Beispiel 5A

rhWH (6 mg/ml) wurde durch orale Sondengabe an eine Ratte verabreicht und die Verabreichung wurde gemäß dem Verfahren von Beispiel 5 ausgewertet. Die Ergebnisse werden unten in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1
In vivo-Verabreichung von rhWH
Beispiel	Träger	Trägerdosis (mg/kg)	Medikamentendosis (mg/kg)	Art der Verabreichung	Mittlere Serumspitzenwerte für rhWH (ng/ml)
5A	kein	0	6	oral	< 10 +/– 10
11	XIX	200	3	oral	60,92 +/– 26,3
12	XIX	25	1	kolonar	111,52 +/– 16,4
13	XIX	100	3	sublingual	119,14 +/– 65,6
14	XIX	25	1	intranasal	92,7 +/– 73,2
15	XXVII	25	1	kolonar	73,73 +/– 4,9

Beispiele 16-27 – In vivo-Untersuchung von rekombinantem Wachstumshormon in Ratten
Herstellung der Dosierungslösungen.
Die Verabreichungsmittel wurden mit destilliertem Wasser rekonstituiert und auf einen pH-Wert von 7,2-8,0 entweder mit wässriger Salzsäurelösung oder wässrigem Natriumhydroxid angepasst. Eine Stammlösung des rhWHs wurde durch das Vermischen von rhWH, D-Mannitol und Glycin und das Auflösen dieser Mischung in 2 % Glycerin/Wasser hergestellt. Die Stammlösung wurde dann zu der Lösung des Verabreichungsmittels hinzu gegeben. Es wurden mehrere Verhältnisse des Verabreichungsmittels zum Wirkstoff untersucht.
In vivo-Experimente.
Männliche Sprague-Dawley-Ratten mit einem Gewicht von 200-250 g wurden für 24 Stunden fasten gelassen und ihnen wurde Ketamin (44 mg/kg) und Chlorpromazin (1,5 mg/kg) 15 Minuten vor der Dosierung verabreicht. Den Ratten wurde eine der oben beschriebenen Dosierungslösungen durch subkutane Injektion, intranasale Instillation oder sublinguale Instillation verabreicht. Die Blutproben wurden nacheinander von der Schwanzarterie zur Bestimmung der Kalziumkonzentration im Serum oder der Konzentrationen von rhWH- in Serum entnommen. Die Dosierung des verabreichten rhWHs in diesen Experimenten betrug 0,1 mg/kg.
Die Konzentrationen von rhWH in Serum wurden durch einen Enzymimmunoassaytestkit auf rhWH quantifiziert. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 und in den 1 und 2 wider gegeben.
In 2 zeigen die Kreise die Reaktion nach der SL-Dosierung einer wässrigen Lösung der Verbindung XIX und rhWH. Die Quadrate zeigen die Reaktion nach IN-Dosierung einer wässrigen Lösung der Verbindung XIX und rhWH. Die Dreiecke zeigen die Reaktion nach der IK-(Darm-)Dosierung einer wässrigen Lösung der Verbindung XIX und rhWH. Die Dosierung der Verbindung XIX betrug 25 mg/kg und die Dosierung von rhWH betrug 1 mg/kg.
Vergleichendes Beispiel 16A

rhWH (1 mg/kg) wurde durch orale Sondengabe an eine Ratte verabreicht und die Verabreichung wurde gemäß dem Verfahren von Beispiel 16 untersucht. Die Ergebnisse werden unten in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2
Verbesserung der Bioverfügbarkeit des rekombinanten humanen Wachstumshormons (rhWH), das durch subkutane Verabreichung verabreicht wird, durch ein Übergabemittel
Beispiel	Übergabemittel	Dosierung des Übergabemittels (mg/kg)	Spitzenwert im Serum von [rhWH](ng/ml)
16	XIX	11,0	22 ± 3.
16A	kein	0,0	4 ± 2
17	XIX	2,5	25 ± 5
18	XIX	25	30 ± 6
27	CIX	1,0	16 ± 3

Beispiele 28-33 – In vivo-Auswertung von Interferon in Ratten
Die Dosierungszusammensetzungen wurden durch das Mischen der modifizierten Aminosäuren mit Interferon α2b, wie es in Tabelle 3 unten aufgelistet wird, in einer Trizma^® Salzsäurepufferlösung (Tris-HCl) bei einem pH-Wert von ungefähr 7-8 hergestellt. Propylenglycol (0-25 %) wurde als Solubilisierungsmittel hinzu gegeben, falls dies notwendig war.
Den Ratten wurden die Dosierungszusammensetzungen durch orale Sondengabe, intraduodenale Verabreichung oder intracolonare (Darm-) Verabreichung verabreicht. Die Übergabe wurde durch die Verwendung eines ELISA-Assays auf menschliches Inter feron α von Biosource, Inc., ausgewertet. Die Ergebnisse der intracolonaren (Darm-) Verabreichung werden unten in Tabelle 3 gezeigt.
Vergleichendes Beispiel 28A

Interferon α2b (250 μg/kg) wurde intracolonar an Ratten verabreicht und die Übergabe wurde gemäß dem Verfahrens von Beispiel 14 untersucht. Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 unten dargestellt.

Tabelle 3
In vivo-Übergabe von Interferon durch intracolonare Verabreichung
Beispiel	Träger	Dosierung des Trägers (mg/kg)	Dosierung des Interferons (μg/kg)	Mittlere Spitzenmengen von Interferon in Serum (pg/ml)
28A	kein	0	250	0
31	XIX	100	250	11193 +/– 8559

Beispiele 34-37 – In vivo-Auswertung von Lachs-Calcitonin in Ratten
Die Dosierungszusammensetzungen wurden durch das Mischen der modifizierten Aminosäuren mit Lachs-Calcitonin, wie es in Tabelle 4 unten aufgelistet wird, hergestellt. 400 mg des Trägers wurden zu 2,9 ml 25 %iges wässriges Propylenglycol gegeben. Die resultierende Lösung wurde gerührt und der pH-Wert wurde mit Natriumhydroxid (1,0 N) auf 7,2 angepasst. Es wurde Wasser hinzu gegeben, um das Gesamtvolumen auf 2,0 ml zu bringen. Die Probe hatte eine endgültige Trägerkonzentration von 200 mg/ml. Calcitonin (10 μg) wurden zu der Lösung hinzu gegeben. Die Gesamtkonzentration an Calcitonin betrug 2,5 μg/ml.
Für jede Probe wurde eine Gruppe von fastenden Ratten betäubt. Den Ratten wurden die Dosierungszusammensetzungen durch orale Sondengabe, intracolonare Instillation oder intraduodenale Verabreichung verabreicht. Die Blutproben wurden seriell aus der Schwanzarterie entnommen. Calcitonin im Serum wurde durch das Testen mit einem Calcium Kit (Sigma Chemical Company, St. Louis, Missouri, USA) bestimmt.

Die Ergebnisse werden unten in Tabelle 4 dargestellt.

Tabelle 4
In vivo-Übergabe von Calcitonin
Beispiel	Träger	Trägerdosis (mg/kg)	Medikamentendosis (μg/kg)	Art der Verabreichung	Maximale Verringerung von Kalzium in Serum (% unter der Basislinie)
36	XIX	10	3	intracolonar	26,49 +/– 12,3
37	XIX	200	7,5	oral	25,18 +/– 4,7

Beispiele 38-43 – In vivo-Auswertung von Lachs-Calcitonin in Ratten
Herstellung der Dosierungslösung
Die Übergabemittel wurden mit destilliertem Wasser rekonstituiert und auf einen pH-Wert von 7,2-8,0 mit entweder wässriger Salzlösung oder wässrigem Natriumhydroxid angepasst. Eine Stammlösung des sCT wurde durch das Auflösen von sCT in Zitronensäure (0,085 N) hergestellt. Die Stammlösung wurde dann zu der Lösung des Verabreichungsmittels hinzu gegeben. Es wurden mehrere unterschiedliche Verhältnisse des Übergabemittels zu dem Wirkstoff untersucht.
In vivo-Experimente.
Männliche Sprague-Dawley-Ratten, die 200-250 g wiegen, wurden für 24 Stunden fasten gelassen und diesen wurde Ketamin (44 mg/kg) und Chlorpromazin (1,5 mg/kg) 15 Minuten vor der Dosierung verabreicht. Den Ratten wurde eine der oben beschriebenen Dosierungslösungen durch subkutane Injektion verabreicht. Es wurden Blutproben seriell aus der Schwanzarterie für die Bestimmung der Kalziumkonzentration im Serum entnommen.
Die Kalziumkonzentrationen im Serum wurden durch das o-Cresolphthalein-Complexon-Verfahren (Sigma) unter Verwendung eines UV/VIS-Spektrophotometers (Perkin Elmer) quantifiziert. Die Ergebnisse werden in Tabelle 5 wiedergegeben.
Beispiel 38A

Lachs-Calcitonin wurde durch orale Sondengabe an Ratten verabreicht und die Übergabe wurde gemäß dem Verfahren von Beispiel 38 untersucht. Die Ergebnisse werden unten in Tabelle 5 wiedergegeben.

Tabelle 5
Verbesserung der Bioverfügbarkeit von Lachs-Calcitonin (sCT, dosiert mit 0,2 μg/kg), das durch subkutane Verabreichung verabreicht wird, durch ein Übergabemittel
Beispiel	Übergabemittel	Dosierung des Übergabemittels (μg/kg)	Prozentuale Verringerung des Kalziums in Serum
38	XIX	2	17 ± 3
38A	kein	0	17 ± 2
39	XIX	20	25 ± 4
40	XIX	200	25 ± 5
41	XIX	2000	26 ± 5

Beispiele 44-50 – In vivo-Auswertung von Heparin in Ratten
Die Dosierungszusammensetzungen wurden durch das Mischen der modifizierten Aminosäuren mit Heparin, so wie es in Tabelle 4 aufgelistet ist, hergestellt. In einem Teströhrchen wurden 900 mg des Trägers in 3 ml Propylenglycol gelöst und 0,299 Natriumheparin wurden in 3 ml Wasser gelöst. Die Lösungen wurden mit dem Vortex vermischt. Natriumhydroxid (10 M) wurde zu der resultierenden Mischung hinzu gegeben, bis eine Lösung erhalten wurde. Der pH-Wert wurde dann auf 7,4 +/– 0,5 mit konzentrierter Salzsäurelösung angepasst und die fertige Lösung wurde im Ultraschallbad bei 40 °C für 30 Minuten behandelt.
Einer Gruppe von fastenden Ratten wurden bei Bewusstsein die Dosierungszusammensetzungen durch orale Sondengabe verabreicht. Die Blutproben wurden durch Herzpunktur nach der Verabreichung von Ketamin (44 mg/kg) entnommen. Die Heparinaktivität wurde durch die Verwendung der aktivierten partialen Thromboplastimzeit (APTT) gemäß dem Verfahren von Henry, J. B., Clinical Diagnosis and Management by Laboratory Methods; Philadelphia, PA; WB Saunders (1979) bestimmt.
Die Ergebnisse werden unten in Tabelle 6 dargestellt.
Vergleichsbeispiel 44A
Heparin (100 mg/kg) wurde durch orale Sondengabe an Ratten verabreicht und die Heparinaktivität wurde gemäß dem Verfahren von Beispiel 44 bestimmt.

Die Ergebnisse werden unten in Tabelle 6 gezeigt.

Tabelle 6
In vivo-Verabreichung von Heparin durch orale Verabreichung
Beispiel	Träger	Dosierung des Trägers (mg/kg)	Dosierung des Medikaments (mg/kg)	Mittlere Spitze von APTT (Sek.)
44A	kein	Kein	1100	20,7 +/– 0,17
48	XIX	300	100	119,99 +/– 56,3
49	XXXI	50	25	127,56 +/– 22,97
50	XXXI	50	10	50,85 +/– 9,1

Beispiel 51
Das Verfahren von Beispiel 44 wurde durchgeführt, wobei niedermolekulargewichtiges Heparin gegen das Heparin ausgetauscht wurde und die Mengen an Propylenglycol für die Solubilisierung gemäß der Notwendigkeit variiert wurden.
Beispiele 50-58 – In vivo-Auswertung von Parathhormon in Ratten
Herstellung der Dosierungslösungen.
Die Übergabemittel wurden mit destilliertem Wasser und/oder Propylenglycol rekonstituiert und auf einen apparenten pH-Wert von 7,2-8,0 mit entweder wässriger Salzlösung oder wässrigem Natriumhydroxid angepasst. Eine Stammlösung des Parathhormons wurde durch das Auflösen von Parathhormon in Wasser hergestellt. Die Lösung des Parathhormons wurde dann zu der Übergabelösung hinzu gegeben. Es wurden mehrere unterschiedliche Verhältnisse vom Übergabemittel zum Wirkstoff untersucht.
In vivo-Experimente.
Männliche Sprague-Dawley-Ratten mit einem Gewicht von 200-250 g wurden für 24 Stunden fasten gelassen und ihnen wurde Ketamin (44 mg/kg) und Chlorpromazin (1,5 mg/kg) 15 Minuten vor der Dosierung verabreicht. Den Ratten wurde eine der oben beschriebenen Dosierungslösungen durch orale Sondengabe oder durch intracolonare Instillation verabreicht. Die Blutproben wurden seriell aus der Schwanzvene für die Bestimmung der Konzentration des Parathhormons in Serum entnommen. Die Konzentrationen des Parathhormons in Serum wurden durch einen Radioimmunassaytestkit auf Parathhormon quantifiziert.
In vivo-orale Verabreichung.

Die orale Verabreichung von Lösungen, die Parathhormon (PTH) und die nicht-α-aminosäurehaltigen Übergabemittel enthielten, wurden in vivo in Ratten untersucht. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Erhöhung der oralen Bioverfügbarkeit von Parathhormon im Vergleich zu einer ähnlichen Verabreichung des Wirkstoffes allein. Die Daten werden in Tabelle 7 dargestellt.

Tabelle 7
Verbesserung der oralen Bioverfügbarkeit von Parathhormon (PTH) durch ein Verabreichungsmittel.
Beispiel	Träger	Trägerdosis (mg/kg)	Verfahren der Verabreichung	Dosierung des Wirkstoffes (μg/kg)	Serumspitze [PTH] (pg/ml)
51	XIX	100	intracolonar	25	130 ± 20
₅₂	_XIX	₂₅₀	oral	100	75 ± 25
53	XIX	250	oral	25	20 ± 6

Claims

Eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus
worin Verbindung n XIX 7 XXVII 10 XXVIII 8 XXIX 6 XXX 11 XXXI 9

worin Verbindung n LIV 2

worin Verbindung n LIII 3 LVI 2

oder Salze derselben.
Eine Zusammensetzung, umfassend a) einen Wirkstoff; b) eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus
worin Verbindung n IV 3 XIX 7 XXVII 10 XXVIII 8 XXIX 6 XXX 11 XXXI 9

worin Verbindung n LII 1 LIV 2

worin Verbindung n LIII 3 LVI 2

oder Salze derselben.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, worin der Wirkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem biologisch aktiven Wirkstoff und einem chemisch aktiven Wirkstoff.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, worin der biologisch aktive Wirkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem Peptid, einem Mucopolysaccharid, einem Kohlenhydrat, einem Lipid, einem Pestizid oder einer Kombination derselben.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 4, worin der biologisch aktive Wirkstoff ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus einem menschlichen Wachstumshormon, Rinderwachstumshormon, Wachstumshormon-freisetzendem Hormon, einem Interferon, Interleukin-II, Insulin, Heparin, Calcitonin, Erythropoietin, atrialem natriuretischem Faktor, einem Antigen, einem monoklonalen Antikörper, Somatostatin, Adrenocorticotropin, Gonadotropin-freisetzendem Hormon, Oxytocin, Vasopressin, Cromolyn-Natrium, Vancomycin, Parathyroidhormon, Desferrioxamin (DFO) oder jeder Kombination derselben.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 2, worin die Zusammensetzung geeignet ist, oral, intranasal, sublingual, intraduodenal, intramuskulär oder subkutan an ein Lebewesen verabreicht zu werden, welches einen Bedarf nach dem Wirkstoff hat.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 6, worin der Wirkstoff ein biologisch aktiver Wirkstoff ist und die Zusammensetzung geeignet ist, oral an das Lebewesen verabreicht zu werden.
Eine Dosierungseinheitsform, umfassend (A) eine Zusammensetzung wie in Anspruch 2 definiert; und (B) (a) einen Hilfsstoff, (b) ein Streckmittel, (c) ein Zerfallhilfsmittel, (d) ein Gleitmittel, (e) einen Weichmacher, (f) ein Farbmittel, (g) einen Dosierträger (dosing vehicle), oder (h) jegliche Kombination derselben.
Die Dosierungseinheitsform gemäß Anspruch 8, umfassend eine Tablette, eine Kapsel oder eine Flüssigkeit.
Ein Verfahren zum Herstellen einer Zusammensetzung, umfassend das Mischen von: (A) wenigstens einem biologisch aktiven Wirkstoff; (B) wenigstens einer Verbindung wie in Anspruch 1 definiert; und (C) optional einem Dosierträger.
Eine Verbindung gemäß Anspruch 1 der folgenden Formel
oder ein Salz derselben.
Eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, umfassend (a) eine Verbindung der folgenden Formel
oder ein Salz derselben; und (b) einen biologisch aktiven Wirkstoff.
Die Zusammensetzung gemäß Anspruch 12, worin der biologisch aktive Wirkstoff Heparin ist.
Eine Verbindung gemäß Anspruch 1 der folgenden Formel
oder ein Salz derselben.
Eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, umfassend (a) eine Verbindung der folgenden Formel
oder ein Salz derselben, und (b) einen biologisch aktiven Wirkstoff.
Die Zusammensetzung des Anspruchs 15, worin der biologisch aktive Wirkstoff ein menschliches Wachstumshormon ist.
Die Zusammensetzung des Anspruchs 15, worin der biologisch aktive Wirkstoff Interferon ist.
Die Zusammensetzung des Anspruchs 15, worin der biologisch aktive Wirkstoff Calcitonin ist.
Die Zusammensetzung des Anspruchs 18, worin der biologisch aktive Wirkstoff Lachs-Calcitonin ist.
Die Zusammensetzung des Anspruchs 15, worin der biologisch aktive Wirkstoff Heparin ist.
Die Zusammensetzung gemäß irgendeinem der Ansprüche 12, 13, 15 oder 20, wobei die Zusammensetzung geeignet ist, oral verabreicht zu werden.
Eine Zusammensetzung gemäß Anspruch 3, umfassend eine Verbindung der folgenden Formel
oder ein Salz derselben; und ein Parathyroidhormon.