ArticlePDF Available

Patent history of Viagra® preparation

Authors:

Abstract

Viagra® (sildenafil citrate) is one of the most sold drugs for erectile dysfunction treatment. The patents of Pfizer Inc. relating to sildenafil expired in Europe and Canada in 2013. At present, a generic sildenafil can be sold all over the world, except for the USA. The district court in Norfolk, VA confirmed that US patent 6,469,012 is valid and enforceable. Moreover, the additional six months of the exclusivity of Viagra® has been granted due to the clinical trial of sildenafil to be used for treatment of paediatric pulmonary arterial hypertension. Therefore the protection of Viagra® for the largest market, USA, remains till April 2020. © 2015, Czech Society of Chemical Engineering. All Rights Reserved.
Chem. Listy 109, 415–417 (2015) Referát
415
MONIKA PĚNTÁKOVÁ a JOSEF JAMPÍLEK
Ústav chemických léčiv, Farmaceutická fakulta, Veterinár-
ní a farmaceutická univerzita Brno, Palackého 1/3, 612 42
Brno
jampilekj@vfu.cz
Došlo 7.1.15, přijato 10.2.15.
Klíčová slova: sildenafil citrát, inhibitory PDE-5, expirace
patentů
Obsah
1. Úvod
2. Sildenafil – historie a mechanismus účinku
3. Prodeje a trhy
4. Patentová ochrana
5. Závěr
1. Úvod
S nějakou formou erektilní dysfunkce (ED) se potýká
více než polovina mužů nad 40 let a z toho přibližně 50 %
zůstává neléčených. V mnoha případech je ED prvním
příznakem běžných nebo dokonce závažných onemocně
jako je např. hypertenze, diabetes, kardiovaskulární one-
mocnění, poruchy nervového systému (roztroušená skleró-
za, Parkinsonova choroba) aj.1.
Nejznámějším léčivem se v oblasti léčby erektilní
dysfunce stala „modrá pilulka“ Viagra® obsahující sildena-
fil citrát (1-[4-ethoxy-3-(6,7-dihydro-1-methyl-7-oxo-3-
-propyl-1H-pyrazolo[4,3-d]pyrimidin-5-yl)fenylsulfonyl]-
-4-methylpiperazin, CAS 139755-83-2, ATC kód G04BE03,
viz obr. 1), který byl připraven A. Bellem, D. Brownem
a N. Terrettem koncem 80. let 20. století. Následně byl
sildenafil vyvinut a vyráběn farmaceutickou společností
Pfizer Inc.2. V roce 2013 skončila patentová ochrana pří-
pravku Viagra® na území Evropy a Kanady, což spustilo
expanzi generických ekvivalentů na trhu. V současné době
se generika přípravku Viagra® smí prodávat po celém svě-
tě až na jednu výjimku. V USA se podařilo společnosti
Pfizer obhájit účinnost patentu a tím si udržet exkluzivitu
do dubna 2020. Po uvedení na trh v roce 1998 v USA
a zemích Evropské unie se stal nejrychleji prodávaným
čivem vůbec3, což vypovídá o ekonomickém potenciálu
této molekuly.
2. Sildenafil – historie a mechanismus účinku
Od roku 1985 farmaceutičtí chemici společnosti Pfi-
zer pracovali na vývoji nových inhibitorů fosfodiesterasy
(PDE) rozkládající cyklický guanosin-3',5'-monofosfát
(cGMP) jako potenciálních léčiv kardiovaskulárních ne-
mocí (hypertenze, angina pectoris). Sildenafil, syntetický
analog purinových sloučenin, byl poprvé syntetizován
v roce 1989 a poté, co proběhly biologické a farmakokine-
tické testy, se brzy stal vedoucí látkou. Dva roky poté byly
v rámci společnosti Pfizer započaty první klinické testy
sildenafilu na léčbu anginy pectoris. Závěrem této studie
bylo několik vedlejších efektů; mezi nejběžnějšími jako je
bolest hlavy a svalů byla překvapivě zaznamenána spon-
tánní erekce u mužů. Vzhledem k faktu, že takovýto silný
vedlejší účinek nebyl nikdy předtím pozorován a že
v rámci I. fáze klinického testování byly prokázány nevý-
znamné účinky sildenafilu v léčbě anginy pectoris, se Pfi-
zer rozhodl přehodnotit strategii a první fáze II. klinické
studie sildenafilu už byla směrována přímo k léčbě ED. Na
základě výsledků studií, Pfizer zažádal FDA o registraci
sildenafilu pod obchodní značkou Viagra® pro léčbu ED
a v roce 1998 byla tato „New Drug Application“ No. 20-895
schválena4. Po uvedení přípravku Viagra® na trh se strhla
vlna publicity a zájmu jak vědců, tak samotných potenciál-
ních uživatelů, u nichž byla do jisté míry i vyvolaná aty-
pickým tvarem a barvou tablety. Nutno však uznat, že
přípravek Viagra® především propracovanou marketingo-
vou strategií způsobil revoluci v léčbě ED.
Proces erekce probíhá přes L-arginin-NO-cGMP drá-
hu. Při sexuální stimulaci, non-adrenergní, non-cholinergní
nervový systém vyšle prostřednictvím neurotransmiterů
signál do pohlavních orgánů. V endoteliálních buňkách
vaskulárního systému se z L-argininu syntetizuje oxid dus-
natý, který přechází do buněk hladkého svalstva topořivé-
PATENTOVÁ HISTORIE PŘÍPRAVKU VIAGRA®
Obr. 1. Sildenafil citrát – aktivní farmaceutická substance
přípravku Viagra®
Chem. Listy 109, 415–417 (2015) Referát
416
ho tělesa (corpus cavernosum). Tam se aktivuje enzym
guanylát cyklasa syntetizující cGMP. Funkcí cyklického
nukleotidu cGMP je uvolnění hladkého svalstva a jeho
degradace probíhá navázáním na enzym fosfodiesterasu 5
(PDE-5), která se specificky vyskytuje především
v topořivých tělískách5.
Pokud je tedy PDE-5 inhibována jinou látkou, dojde
ke zvýšení hladiny cGMP, který uvolňuje hladké svalstvo,
čímž vzroste přítok krve a následně dochází k erekci. Toto
je mechanismus účinku sildenafil citrátu, tedy přípravku
Viagra®, který zde hraje roli účinného a selektivního inhi-
bitoru PDE-5 (cit.6), viz obr. 2. Sildenafil má několikaná-
sobně vyšší selektivitu k PDE-5 než k jiným známým iso-
formám fosfodiesterasy, jako např. k PDE-6 účastnící se
kaskády převodu světla v sítnici nebo k PDE-3 důležité při
kontrole srdeční kontraktility5.
Viagra® je dostupná ve formě potahovaných tablet ve
třech různých silách (25 mg, 50 mg a 100 mg). Rychle se
v organismu vstřebává; po podání na lačno je maximální
plazmatické koncentrace dosaženo za 30–120 min. Sil-
denafil citrát se rozkládá pomocí jaterních mikrosomálních
isoenzymů CYP3A4 a CYP2C9 na N-desmethyl sildenafil.
Tento metabolit se dále biotransformuje s terminálním
poločasem přibližně 4 hodiny6,7.
3. Prodeje a trhy
Mnoho farmaceutických firem předpokládalo, že ex-
kluzivita sildenafilu v USA vyprší v březnu 2012 spolu
s patentem 5,250,534 a bylo připraveno využít příležitosti,
která se s expirací patentu přípravku Viagra® nabízela2.
Není se čemu divit, celosvětový prodej léčiv na ED činí
okolo 2 bilionů dolarů ročně a z toho prodeje v USA po-
krývají okolo $ 819 milionů9.
Už první propad tržeb na americké půdě znamenal pro
Pfizer nástup jiných dvou PDE inhibitorů tadalafilu
(Cialis®) společnosti Eli Lilly a vardenafilu (Levitra®, Sta-
xyn®) společnosti Bayer Pharmaceuticals, které zahájily
svůj prodej v roce 2003. Jak známo, s uvedením generické-
ho léčiva na trh se cena originálního přípravku rapidně
snižuje, v některých případech až o 90 %. Ne jinak je tomu
také u přípravku Viagra®. Po expiraci evropského patentu
se v Británii snížila cena přípravku Viagra® z £10 ($15,30)
na £1 ($1,53) za její generický ekvivalent. To, že nejvý-
znamnějším trhem zůstává USA, potvrzují výdělky společ-
nosti Pfizer, které mezinárodně klesly pouze přibližně
o 15 % od vypršení patentové ochrany v Evropě a Kanadě.
Je tedy zřejmé, že pro originální firmu má zásadní význam
udržet si dominantní postavení v USA9,10.
4. Patentová ochrana
Společnost Pfizer si exkluzivitu látky sildenafil zajis-
tila několika žádostmi o patentovou ochranu. První podání
s uplatněním práv přednosti jsou datována k 20.6.1990.
V Evropě byl podaný patent 0463756 (dále jen EP 756)11
v červnu 1991 a publikovaný v lednu 1992 pod názvem
„Pyrazolopyrimidinone Antianginal Agents“. Tento patent
zahrnoval také mezi jinými molekulami látku sildenafil,
jako selektivní cGMP PDE inhibitor. Klíčový patent EP
702555 (dále jen EP 555)12 o druhém medicínském použití
byl podaný v květnu 1994 a publikován v květnu 1998.
V USA byl v květnu 1992 podán patent 5,250,534 (dále
jen 534)2, který byl ekvivalentem EP 756, pokrývající čtyři
substance, mezi kterými byl i sildenafil. Poté co byl podán
patent 534 chránící jak samotnou substanci, tak i její pří-
pravu, podal Pfizer v roce 1994 přihlášku v kategorii druhé
medicínské použití, tedy přihlášku zaměřenou přímo na
čbu ED. Tento US patent 6,469,012 (dále jen 012)13 byl
v říjnu 2002 po několika připomínkách a vrácení publiko-
ván. Patent 012 obsahoval kromě metody použití a postupu
přípravy substance také několik desítek modifikací základ-
ní molekuly včetně farmaceuticky přijatelných solí a iso-
merů. Patentovány byly rovněž formulace pro orální, bu-
kální, sublingvální a intravenózní použití. U molekuly
sildenafilu nebyl prokázán polymorfismus, proto touto,
v jiných případech, běžnou cestou se generické firmy ne-
mohou vydat12,13.
V červnu 2013 expiroval patent na látku sildenafil
citrát společnosti Pfizer Inc. v mnoha západních evrop-
ských zemích jako je Rakousko, Dánsko, Belgie, Francie,
Německo, Švýcarsko, UK, a dalších. Protože se v Evropě
společnosti Pfizer nepodařilo po 7-letém soudním procesu
obhájit patent EP702555 o druhém medicínském použití,
stal se tento mezník příležitostí i pro jiné firmy. Postupem
let získaly zároveň zelenou pro prodej generika sildenafilu
k léčbě ED také Čína, Brazílie a Kanada4. Po celém světě
(mimo USA) je nyní k dispozici sildenafil nejrůznějších
firem jako je Actavis, Mylan, Ratiopharm, Watson, Teva,
Sandoz, Genfar a jiných. Nicméně nejsilnější trh USA
zůstává stále pod patentovou ochranou originátora.
Obr. 2. Sildenafil ve vazebném místě (světle šedá) enzymu
PDE-5 (tmavě šedá); PDB (1TBF)8. Připraveno programem Visu-
al Molecular Dynamics
Chem. Listy 109, 415–417 (2015) Referát
417
Do soudního sporu s americkým farmaceutickým
gigantem Pfizer Inc. o neplatnosti US patentu 012 se pusti-
la jedna z největších generických společností izraelská
Teva Pharmaceutical Industries Ltd. Ta získala už v roce
2007 předběžné schválení FDA na generický lék Sildenafil
TEVA® se záměrem uvést ho na trh po vypršení US paten-
tu 534. Nicméně Pfizer se odkazoval na patent 012 katego-
rie „metoda použití“, který bude expirovat až v říjnu 2019
(cit.4).
Na základě této skutečnosti se v červenci 2011 spusti-
lo dvanáctidenní soudní přelíčení u federálního oblastního
soudu v Norfolku ve státě Virginia. Jedním z argumentů
Tevy bylo, že někdo, kdo je tak znalý v oboru vývoje
a výroby léčiv si mohl být vědom z předcházejících výzku-
mů, že sildenafil by mohl být účinný k léčbě ED, a proto
neuvedení této metody použití v původním patentu 534 byl
úmysl. Pfizer však trval na svém, že použití sildenafilu
v perorální formě k léčbě ED byl nový a patentově cenný
objev. S konečnou platností federální soud Spojených států
amerických zamítl žádost Tevy a shledal, že generický
ekvivalent přípravku Viagra® společnosti Teva by porušil
patent 012. A zároveň, že US patent 012 je platný a nevy-
mahatelný4.
Další důležitou roli v životnosti patentu přípravku
Viagra® sehrála rovněž skutečnost, že společnost Pfizer
využívá látku sildenafil také k léčbě hypertenze v plicních
arteriích u dospělé populace v produktu nazývaném Reva-
tio®. V roce 2010 byl Pfizer požádán americkým úřadem
FDA o dodatečné testování přípravku Revatio® také
k léčbě pulmonální arteriální hypertenze u dětí a tím bylo
uděleno 6-měční prodloužení pro sildenafil citrát
k pediatrickým účelům. Jelikož se toto prodloužení patentu
vztahuje na všechna léčiva obsahující sildenafil, přípravek
Viagra® tím získal exkluzivitu na americkém trhu do dub-
na 2020. V Evropě byla patentová ochrana pro použití
pulmonální hypertenze anulována14.
5. Závěr
Objev molekuly sildenafilu a především jeho inova-
tivní aplikace pro léčbu ED znamenal pro společnost Pfi-
zer ekonomický úspěch. Nekonzistentní rozhodnutí Evrop-
ského úřadu a US soudu poukazuje na špatnou predikova-
telnost výsledku. Nicméně vhodná patentová strategie udr-
žela firmě vedoucí pozici na ekonomicky nejvýznamněj-
ším světovém trhu pro sildenafil. Věřme tedy, že společ-
nost Pfizer investuje nemalé výdělky z amerického trhu na
výzkum dalších nových významných léčiv.
LITERATURA
1. McCullough A. R., Barada J. H., Fawzy A., Guay
A. T., Hatzichristou D.: Urology 60, 28 (2002).
2. Bell A. S., Brown D., Terrett N. K. (Pfizer Inc.): US
5,250,534 (1993).
3. Pfizer Inc.: 2012 Financial report. http://
www.pfizer.com/investors/financial_reports/
financial_reports, staženo 3. prosince 2014.
4. Smith R. B.: Option and Final order, Civil No.
2:10cv128, United States Distric Court Eastern Dis-
trict of Virginia, Norfolk division.
5. Vokurka M., Hugo J. a kol.: Velký lékařský slovník,
9. vydání. Maxdorf Jessenius, Praha 2009.
6. SÚKL: Viagra – souhrn údajů o připravku, http://
www.sukl.cz/modules/medication/detail.php?
code=0029751&tab=texts, staženo 3. prosince 2014.
7. VIAGRA (sildenafilum), www.viagra.cz, staženo 3.
prosince 2014.
8. Zhang K. Y., Card G. L., Suzuki Y., Artis D. R., Fong
D., Gillette S., Hsieh D., Neiman J., West B. L.,
Zhang C., Milburn M. V., Kim S. H., Schlessinger J.,
Bollag G.: Mol. Cell. 15, 279 (2004).
9. The Telegraph online: Viagra maker Pfizer faces com-
petition from generic rivals as patent expires, http://
www.telegraph.co.uk/finance/newsbysector/
pharmaceuticalsandchemicals/10095251/Viagra-
maker-Pfizer-faces-competition-from-generic-rivals-
as-patent-expires.html, staženo 3. prosince 2014.
10. Wall Street Journal online. Pfizer Viagra Patent
Upheld, http://online.wsj.com/news/articles/
SB10001424053111903392904576510041517535046
, staženo 3. prosince 2014.
11. Bell A. S., Brown D., Terrett N. K. (Pfizer Ltd., Pfizer
Inc.): EP 0463756 A1 (1992), amendment EP
0463756 B1 (1995).
12. Ellis P., Terrett N. K. (Pfizer Inc.): EP 0702555 B1
(1998).
13. Ellis P., Terrett N. K. (Pfizer Inc.): US 6,469,012
(2002).
14. GENERICS bulletin: PIPELINE WATCH – Sildenafil
SPCs come to an end in Europe, 28 June 2013, page
22, http://www.genericsweb.com/Pipeline%20Watch/
Pipeline%20Watch%20June%202013%20-%
20Sildenafil.pdf, staženo 3. prosince 2014.
M. Pěntáková and J. Jampílek (Department of Che-
mical Drugs, University of Veterinary and Pharmaceuti-
cal Sciences, Brno): Patent History of Viagra® Prepa-
ration
Viagra® (sildenafil citrate) is one of the most sold
drugs for erectile dysfunction treatment. The patents of
Pfizer Inc. relating to sildenafil expired in Europe and
Canada in 2013. At present, a generic sildenafil can be
sold all over the world, except for the USA. The district
court in Norfolk, VA confirmed that US patent 6,469,012
is valid and enforceable. Moreover, the additional six
months of the exclusivity of Viagra® has been granted due
to the clinical trial of sildenafil to be used for treatment of
paediatric pulmonary arterial hypertension. Therefore the
protection of Viagra® for the largest market, USA, re-
mains till April 2020.
... In 2013, Viagra ® patent protection expired in Europe and Canada, prompting the expansion of generic equivalents into the market. Currently, the worldwide sale of generic Viagra ® is allowed (in the USA, Pfizer managed to defend the effectiveness of the patent and thus maintain exclusivity until April 2020) [7]. After its launch in 1998 in the USA and the countries of the European Union, it became the fastest-selling drug ever by 2012, which speaks volumes about the economic potential of this molecule [8,9]. ...
Article
Full-text available
Twelve drugs containing sildenafil compounds (sildenafil citrate and sildenafil base) were examined using X-ray studies and thermal analysis. According to the manufacturer’s information, the presence of sildenafil was confirmed in all investigated drugs. The positions of diffraction lines (value of 2θ angle) agree with the patterns presented in the ICDD database, Release 2018 (ICDD—International Centre of Diffraction Data). The difference expresses the agreement in the position of the diffraction line between the tested substance and the standard. A good agreement is when this difference is less than 0.2°. The values of interplanar distances dhkl are also compatible with the ICDD database. It indicated that the drug examined was genuine. Because all drugs are mixtures of different substances (API and excipients), the various diffraction line intensities were detected in all observed X-ray images for the tested drugs. The intensity of the diffraction line depends on many factors, like the amount of substance, coexisting phases, and mass absorption coefficient of the mixture. The thermal analysis confirmed the results obtained by the X-ray study. On DSC curves, the endothermic peaks for sildenafil compounds were observed. The determined melting points of sildenafil compounds corresponded to the values available in the literature. The results gathered by connecting two methods, X-ray study and thermal analysis, can help identify irregularities that may exist in pharmaceutical specimens, e.g., distinguishing genuine from counterfeit products, the presence of a correct polymorph, a lack of active substance, an inaccurate amount of the active substance, or excipients in the tested drug.
Article
Since its approval in 1998, sildenafil citrate (Viagra) has been shown to be efficacious in >100 clinical trials involving >8000 men with erectile dysfunction (ED). In clinical practice, however, many men do not continue long-term use of sildenafil for a variety of reasons; thus, 6 different aspects of optimizing treatment with sildenafil are described here. (1) Intercourse success rates, considered a reflection of real-world effectiveness, were assessed in 1276 patients with ED. Results indicated that the cumulative probability of achieving intercourse success with sildenafil increased with the number of attempts, reaching a plateau after approximately 8 attempts. (2) A comprehensive disease management approach that included a medical history, physical examination, educational material about ED, modifications of risk factors/lifestyle changes, and counseling resulted in successful intercourse in 74% of 111 patients taking sildenafil. (3) A survey conducted among primary care physicians revealed that almost 50% did not routinely question their patients about ED symptoms, although it is known that most patients would prefer their physician to take the initiative. (4) Overall, 55% of 137 men who were previously not successful with sildenafil became successful after reeducation and counseling, which included information on patient and partner expectations, how to properly take the drug, titration to maximum dose, and a minimum trial of 8 attempts for efficacy assessment. (5) Many men with ED have underlying comorbidities or take multiple medications that are risk factors for ED. Controlling these risk factors in 521 men from a multispecialty clinic led to an overall intercourse success rate of 82%; patients with multiple risk factors were less likely to have intercourse success than men with only 1 risk factor. (6) Finally, treatment satisfaction is a pivotal factor in maintaining long-term ED therapy. In an open-label trial, 82% of 443 subjects reported treatment satisfaction with sildenafil. In summary, these findings highlight how important it is for physicians to take a more comprehensive, proactive approach when treating men with ED, including control of risk factors, instructions on how to properly take the drug, partner involvement, and follow-up visits. Using these recommended measures, most men with ED, including those whose treatment was previously unsuccessful, can be treated successfully with sildenafil.
Article
Phosphodiesterases (PDEs) comprise a family of enzymes that modulate the immune response, inflammation, and memory, among many other functions. There are three types of PDEs: cAMP-specific, cGMP-specific, and dual-specific. Here we describe the mechanism of nucleotide selectivity on the basis of high-resolution co-crystal structures of the cAMP-specific PDE4B and PDE4D with AMP, the cGMP-specific PDE5A with GMP, and the apo-structure of the dual-specific PDE1B. These structures show that an invariant glutamine functions as the key specificity determinant by a "glutamine switch" mechanism for recognizing the purine moiety in cAMP or cGMP. The surrounding residues anchor the glutamine residue in different orientations for cAMP and for cGMP. The PDE1B structure shows that in dual-specific PDEs a key histidine residue may enable the invariant glutamine to toggle between cAMP and cGMP. The structural understanding of nucleotide binding enables the design of new PDE inhibitors that may treat diseases in which cyclic nucleotides play a critical role.
  • K Y Zhang
  • G L Card
  • Y Suzuki
  • D R Artis
  • D Fong
  • S Gillette
  • D Hsieh
  • J Neiman
  • B L West
  • C Zhang
  • M V Milburn
  • S H Kim
  • J Schlessinger
  • G Bollag
Zhang K. Y., Card G. L., Suzuki Y., Artis D. R., Fong D., Gillette S., Hsieh D., Neiman J., West B. L., Zhang C., Milburn M. V., Kim S. H., Schlessinger J., Bollag G.: Mol. Cell. 15, 279 (2004).
2012 Financial report
  • Pfizer Inc
Pfizer Inc.: 2012 Financial report. http:// www.pfizer.com/investors/financial_reports/ financial_reports, staženo 3. prosince 2014.
Option and Final order, Civil No. 2:10cv128, United States Distric Court Eastern District of Virginia
  • R B Smith
Smith R. B.: Option and Final order, Civil No. 2:10cv128, United States Distric Court Eastern District of Virginia, Norfolk division.
  • A R Mccullough
  • J H Barada
  • A Fawzy
  • A T Guay
  • D Hatzichristou
McCullough A. R., Barada J. H., Fawzy A., Guay A. T., Hatzichristou D.: Urology 60, 28 (2002).