DE1910283C3 - Gegen bestimmte Krebsformen wirksames Arzneimittel - Google Patents

Description

in der Ri und R₂ jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe oder zusammen eine gesättigte Kohlenwasserstoff-Brückengruppe mit 2 Kohlenstoffatomen bedeuten, wobei in dem Fall, daß Ri und R₂ beide Methylgruppen sind, die sterische meso-Form gebildet wird, oder eines Additionssalzes hiervon.

2. Arzneimittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an (3,5,3',5'-Tetra-oxo)-l,2-dipiperazinopropan als Wirkstoff.

Gegenstand der Erfindung ist das im vorstehenden Hauptanspruch näher charakterisierte Arzneimittel, das gegen bestimmte Krebsformen einschließlich Leukämie und bestimmte nicht-bösartige Formen von krankhaftem Zellwachstum wirksam ist. Als Wirkstoff enthält es (3,5,3',5'-Tetra-oxo)-1,2-dipiperazinoalkan verbindungen der allgemeinen Formel I

CO CH₂ CH₂-CO

HN N—CH-CH-N NH

CO CH₂ R, R₂ CH₂-CO

in der Ri und R2 jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeuten oder zusammen eine gesättigte Kohlenwasserstoff-Brückengruppe mit 2 Kohlenstoffatomen darstellen, wobei in dem Fall, daß sowohl Ri wie R2 Methylgruppen bedeuten, die sterische meso-Form gebildet wird, oder eines Additionssalzes hiervon.

Einzelne Verbindungen der allgemeinen Formel I und ähnliche Verbindungen, die als Diessigsäureimide angesehen werden können, sind als Schlichtemittel, Zwischenprodukte, Hilfsmittel für Textilien und Härtungsmittel für Epoxyharze bekannt (DE-AS 11 80 372, GB-PS 9 78 724 und 9 61 065). Sie werden allgemein durch Umsetzen der entsprechenden 1,2-Diaminoalkantetraessigsäure mit z. B. Formamid hergestellt.

Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß die Verbindungen der aiigemeineri Formel i biochemische Eigenschaften aufweisen und eine erhebliche Wirkung gegen bestimmte Tumoren und andere Krebsformen entfalten, wie im folgenden noch näher erläutert wird, wobei sie relativ wenig toxisch sind. Die Wirkung dieser Verbindungen gegen Krebs hat keinerlei Bezug zu den bisher bekannten nicht-biologischen Verwendungsmöglichkeiten, und die Mehrzahl der in der GB-PS 9 78 724 genannten Verbindungen besitzt überhaupt keine biologischen Eigenschaften dieser Art. Auch steht die Wirkung gegen bösartige Geschwulste der in den erfindungsgemäßen Arzneimitteln enthaltenen Verbindungen im Gegensalz zu den Eigenschaften der Äthylendiaminotetraessigsäure und ihren einfachen Derivaten, wie den niederen Alkylestern, die überhaupt keine biologische Wirkung haben.

Die Gesamtwirkung der verschiedenen Verbindungen der allgemeinen Forme! I auf die Synthesegeschwindigkeit von DNS in Zellkulturen von Säugetieren wurde nach dem Verfahren von B i r η i e und Simons (Experimental Cell Research, 1967, 46, 355) bestimmt, und zwar durch Messung der Änderungen der H-Thymidinmenge, welche in einer Stunde von sekundären Mäuse-Fibroblast Kulturen, die mit den

to einzelnen zu untersuchenden Verbindungen 24 Stunden inkubiert worden waren, eingebaut wurde.

Die in vivo-Aktivitäten gegen experimentell erzeugten Krebs bei Tieren (Sarcoma S 180 und Leukaemia L 1210) wurden analog dem nachfolgenden Beispiel 5 in Versuchen mit Mäusen aufgezeigt. Jeweils 10 Versuchstiere erhielten die verschiedenen zu prüfenden Wirkstoffe in unterschiedlichen Dosierungen. Bestimmt wurde im Falle Leukaemia die mittlere Überlebenszeit der behandelten Tiere und im Falle von Sarcoma das

to mittlere Tumorengewicht der behandelten Tiere. Die Ergebnisse wurden jeweils mit den entsprechenden Daten für nicht-behandelte Kontrolltiere verglichen.

Die Ergebnisse der in vivo- und in vitro-Untersuchungen sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt,

h·» wobei die einzelnen Verbindungen durch die Gruppierung —CHR1CHR2— in der Formel ! charakterisiert sind.

Tabelle

-CHR₁CHR,-

L 1210 Dosis

mg/kg

-CH₂-CH₂- 30

—CH₂-CH-.dl 40

CH₃

—CH₂-CH-d 40

i
CH₃

-CH₂-CH-I 40

CH₃
—CH-CH—meso 0,25

CH₃ CH₃
—CH-CH-trans 120

CH₂-CH₂

·) T/C = behandelt/unbehandelt.

Überlebens- Dosis zeit

T/C*) mg/kg

3H-Tdr

Tumoren- Konzentration
gewicht

TIC*) g/l

1,67

1,86 0,09
0,07

1,93

1,99

1,65 0,25 0,22

1,9 nicht untersucht

0,3

5
1
0,3

0,13 200

0,12 200

0,01

0,002

67
3

Hemmung

69
21

63
48
15

74
44

72
52

78
72
19

60

22

Die wirksamen Verbindungen, die gegebenenfalls in Form von Additionssalzen mit physiologisch unbedenklichen anorganischen oder organischen Säuren verwendet werden können, werden in üblicher Weise für Arzneimittel formuliert. Sie können in Form von wäßrigen Präparaten, Präparaten auf Ölbasis, z. B. als Suspension in Myristinsäureisopropylester oder in manchen Fällen als Emulsionen für die parenterale Verabreichung, vorzugsweise in steriler Form und frei von fiebererzeugenden Substanzen angewendet werden. Im allgemeinen sind sie in wäßrigem Medium ziemlich wenig löslich und werden daher gewöhnlich in Form von wäßrigen Suspensionen verabreicht, die geeignete oberflächenaktive Mittel enthalten. Die Tagesdosis, gegebenenfalls aufgeteilt in Einzeldosen, kann etwa 200 mg bis etwa 3 g, vorzugsweise etwa 500 mg bis etwa 3 g für den Gebrauch bei Menschen und Säugetieren betragen, wobei als Anwendungsform eine Lösung in etwa 500 bis 1000 ml Flüssigkeit zur intravenösen Injektion mittels langsamer Infusion oder eine Lösung oder Suspension in etwa 10 ml für intramuskuläre Verabreichung oder in kleinen Volumina subkutane Injektion vorgeschlagen wird. Es besteht die Möglichkeit, eine konzentriertere Lösung herzustellen, wenn der Wirkstoff in Form eines Salzes verwendet wird, als wenn er in der neutralen Form angewendet wird. Die Verbindungen können auch zur oralen Verabreichung in ähnlichen Dosierungen oder sogar bis zu 1 bis 2 g täglich in Gegenwart üblicher fester Trägerstoffe, wie Stärke, Lactose, Dextrin oder. Magnesiumstearat oder als Aerosole oder Arzneikapsel zusammengestellt werden. Zur Behandlung lokaler Krankheitsformen können geeignete Cremes oder Tropfen hergestellt werden, die die Wirkstoffe enthalten. Es können auch Suppositorien und andere Dosierungseinheiten verwendet werden.

Werden die Verbindungen in Form von Salzen eingesetzt, so werden bevorzugte Formulierungen in

j5 Form von Salzen mit Methansulfonsäure. Hydroxyäthylsulfonsäure, Weinsäure und anderen löslich machenden Säuren verwendet. Derartige Salze sind häufig schwierig zu isolieren, weil einige der Stammverbindungen nur eine schwache Basizität besitzen, jedoch sind

ihre wäßrigen Lösungen nach der Einstellung eines physiologisch unbedenklichen pH-Wertes mit Puffern über längere Zeiträume stabil. Lösungen ähnlicher Stärke, z. B. von 0,5%, können auch mit Salzsäure erhalten werden.

Die Äthanverbindung der allgemeinen Formel I kommt in nur einer stereoisomeren Form vor; die anderen Verbindungen kommen in mehreren Formen vor: die Cyclobutanverbindung, bei der in Formel I Ri und R2 zusammen den Rest -CH₂-CH₂- darstellen, tritt in einer eis- und in einer trans-Form auf. Die Propanverbindung, bei der in Formel I entweder Ri oder R₂ eine Methylgruppe bedeutet, kann als racemisches dl-Gemisch oder in Form der einzelnen stereoisomeren d- und !-Verbindungen vorliegen. Diese Verbindungen zeigen, wenn sie jeweils einzeln frei vom anderen Stereoisomeren und frei von einem Racemat erhalten werden, keinen erheblichen Unterschied in ihrer biologischen Wirkung gegenüber dem racemischen Gemisch der dl-Form. Sie unterscheiden sich vorteilhaft

bo vom Racemat durch ihre jeweilige Löslichkeit in Wasser, die untereinander im wesentlichen gleich aber erheblich höher als die Löslichkeit des Racemats in Wasser ist. Zum Beispiel enthält eine gesättigte Lösung von l(3,5,3',5'-Tetra-oxo)-1,2-dipiperazinopropan in

b^r> Wasser bei Raumtemperatur etwa 1,1% der Verbindung, eine ähnliche Lösung der dl-Verbindung aber nur etwa 0,1% der Verbindung. Dies bedeutet u. a., daß die neutrale stereoisomere Verbindung parenteral in einem

viel kleineren Volumen verabreicht werden kann, als die racemische Verbindung. Im Fall der Butanverbindung hingegen wird ein Unterschied der biologischen Aktivität zwischen den beiden stereoisomeren Formen beobachtet Die biologische Wirksamkeit von meso-(3,5,3',5'-Tetra-oxo)-2,3-dipiperazincbutan ist wesentlich größer als diejenige der dl-Form.

Die folgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Es wurden Tabletten folgender Zusammensetzung hergestellt:

mg/Tablette

(3,5,3',5'-Tetra-oxo)-1,2-di-

piperazinoäthan (pulverisiert) 250

Mikrokristalline Cellulose 38

Polyvinylpyrrolidon 3

Alginsäure 6

Magnesiumstearat 3

(3,5,3',5'-Tetra-oxo)-l,2-dipiperazinoäthan wurde mit der Cellulose vermischt und Polyvinylpyrrolidon zugefügt, das in genügend technischem Alkohol gelöst vorlag. Die granulierfähige Masse wurde durch ein Sieb der Maschenweite 0,83 mm gegeben und die erhaltenen Körper bei einer Temperatur nicht über 50⁰C getrocknet. Das trockene Granulat wurde durch ein Sieb der Maschenweite 0.83 mm gegeben und mit Alginsäure und Magnesiumstearat vermischt. Das Gemisch wurde zu Tabletten von je 300 mg verpreßt unter Verwendung von in der Mitte geteilten Stempeln von 9,5 mm Durchmesser mit abgeschrägten Kanten.

Beispiel 2

Es wurden Tabletten folgender Zusammensetzung hergestellt:

mg/Tablette

dl-(3,5,3',5'-Tetra-oxo)-l,2-di-

piperazinopropan 250 Mikrokristalline Cellulose gemäß

Beispiel 1 134

Polyvinylpyrrolidon 4

Alginsäure 8

Magnesiumstearat 4

Die Tabeltten wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt mit einem Gewicht von 400 mg unter Verwendung von Stempeln mit 10,5 mm Durchmesser und mit abgeschrägten Kanten.

Beispiel 3

Es wurden Tabletten folgender Zusammensetzung hergestellt:

mg/Tablette

(3,5,3',5'-Tetra-oxo)-1,2-di-

piperazinoäthan (pulverisiert) 250

Lactose (Korngröße < 53 μΐη) 19

Maisstärke 15

Gelatine 10

Magnesiumstearat 6

(3,5,3',5'-Tetra-oxo)-l,2-dipiperazinoäthan wurde mit Lactose und der halben erforderlichen Gesamtmenge Maisstärke unter Zusatz einer 5°/bigen Gelatinelösung in Wasser gemischt Diese Masse wurde durch ein Sieb der Maschenweite 1 mm granuliert; die erhaltenen Körner wurden bei einer Temperatur nicht über 60° C zur Gewichtskonstanz getrocknet, durch ein Sieb der Maschenweite 0,83 mm gegeben und mit Magnesiumstearat und dem Rest der Maisstärke vermischt. Das Produkt wurde zu Tabletten von 300 mg verpreß', mit flachen in der Mitte geteilten Stempeln mit abgeschrägten Kanten und Durchmesser 9,5 mm.

Beispiel 4

0,548 g dl-(3,5,3',5'-Tetra-oxo)-l,2-dipiperazinopropan wurden zu 5 ml einer 0,4-n-Lösung aus a) Salzsäure oder b) Hydroxyäthylsulfonsäure oder c) Methansu!fonsäure oder d) Weinsäure gegeben und das Gemisch jeweils mit Wasser auf 100 ml aufgefüllt. Die erhaltenen Lösungen wurden jeweils zu 10 ml einer wäßrigen 0,2-molaren Dinatriumhydrogenphosphatlösung gegeben und eine stabile Lösung mit einem pH-Wert 5.7 erhalten. Diese Lösung war für Injektionen innerhalb einer Stunde nach der Herstellung geeignet.

Zum Nachweis der Wirksamkeit der Arzneimittel wurden folgende Tierversuche durchgeführt:

1) Mäuse mit implantierten Tumoren Sarcom 180 und Adenocarcinom 755 und Ratten mit einem implantierten Tumor Walker 256 wurden mit (3,5,3',5'-Tetra-oxo)-1,2-dipiperazinoäthan behandelt. Die Verbindung wurde

in intraperitoneal injiziert in Form ihrer Suspension in isotonischer Kochsalzlösung mit 0,5% Carboxymethylcellulose. Die Dosierung je Maus betrug 30 mg Wirkstoff je kg Körpergewicht und wurde 5 von 8 Tagen täglich gegeben. Dann wurden die Tumoren

si ausgeschält und gewogen. Die Ratten erhielten lediglich eine Dosis von 400 mg/kg Körpergewicht und 8 Tage keine weitere Behandlung. Dann wurden ebenfalls die Tumoren entfernt und ausgewogen. Behandelt wurden jeweils Gruppen mit 5 bis 10 Versuchstieren. Gegenüber den unbehandelten Kontrolltieren lagen die typischen gefundenen T/C-Werte für die Tumoren S 180 und Ca 755 im Bereich von 5 bis 10% und bei den Walker-Tumoren in der Größenordnung von 20%. (T/C-Wert = mittleres Tumorgewicht bei den behandelten Tieren gegenüber dem der Kontrolltiere).

10 Mäuse mit implantierter Leukämie L 12110 wurden in der gleichen Weise mit 30 mg Wirkstoff/kg Körpergewicht behandelt bis alle Tiere gestorben waren. Gegenüber den Kontrolltieren wurde ein Anstieg der Überlebenszeit der behandelten Tiere von mehr als 100% beobachtet.

2) Behandelt wurden jewiels wiederum Gruppen mit 5 bis 10 Versuchstieren.

dl-(3,5,3',5'-Tetra-oxo)-1,2-dipiperazinopropan wurde in einer Dosierung von 30 mg/kg Körpergewicht an fünf von acht Tagen an Mäuse mit einem Tumor S 180 verfüttert. Der T/C-Wert betrug 7%. Alle Tiere überlebten und zeigten eine Gewichtszunahme von nur 12% gegenüber 29% bei den Kontrolltieren. Die M) Verabreichung der Verbindung gegen Leukämie L 1210 durch intraperitoneale und subcutane Injektion in einer Dosis von 30 mg/kg Körpergewicht täglich bis zum Tod ergab einen Überlebenszeitwert der behandelten gegenüber dem der unbehandelten Tiere von 257% bzw. 223%. Bei oraler Verabreichung in einer Menge von 75 mg/kg wurde ein Überlebenszeitwert von 157% erhalten.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Arzneimittel mit Wirksamkeit bei bestimmten Krebsformen, ge kennzeichne t du rch einen Gehalt an einer (3,5,3' 5'-Tetra-oxo)-l,2-dipiperazinoalkanverbindung der allgemeinen Formel

CO CH, CH₂-CO

HN N—CH-CH-N NH

CO CH₂ Ri R₂ CH₂-CO