DE19814815C2 - Sterin-linked, anionic cyclodextrin derivatives and their use in pharmaceutical formulations - Google Patents
Sterin-linked, anionic cyclodextrin derivatives and their use in pharmaceutical formulationsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft wasserlösliche Cyclodextrinderivate und die Verwendung der erfindungsgemäßen Cyclodextrinderivate zur Herstellung von Arzneimitteln mit antiviraler Wirkung.The present invention relates to water-soluble cyclodextrin derivatives and the use of the Cyclodextrin derivatives according to the invention for the production of medicaments with antiviral Effect.
Noch immer besteht dringender Bedarf an anti-HIV-wirksamen Substanzen, die bereits das Eindringen des HI-Virus in Zellen verhindern können. Es wurden zwar schon 1987 von Ito et al. (Antiviral Res. 7(1987) 361-367) erkannt, daß sulfatierte Polysaccharide wie Dextransulfat in der Lage sind die Bindung des HIV-Hüllglykoproteins an den CD4- Rezeptor infizierbarer Zielzellen zu inhibieren und auch das Verschmelzen von infizierten mit nicht-infizierten Zellen (Syncytienbildung) zu verhindern, gut bioverfügbare Verbindungen konnten jedoch lange Zeit nicht zur Verfügung gestellt werden.There is still an urgent need for anti-HIV-active substances that can already prevent the entry of the HI virus into cells. Although Ito et al. (Antiviral Res. 7 (1987) 361-367) recognized that sulfated polysaccharides such as dextran sulfate are able to inhibit the binding of the HIV envelope glycoprotein to the CD4 receptor of infected target cells and also the fusion of infected with uninfected cells ( To prevent syncytia formation), however, bioavailable compounds could not be provided for a long time.
1992 veröffentlichte Weiner et al. (Pathobiology 60 (1992) 206-212) Ergebnisse die zeigen, daß z. B. ein 14fach sulfatiertes Cyclodextrin in der Lage ist bei einer Konzentration von 320 µM die Syncytienbildung von HIV-1 produzierenden H9/IIIb-Zellen mit Sup-T1- Zellen vollständig zu verhindern. Ein 14fach methoxyliertes Cyclodextrin erfüllte diese Aufgabe bei einer Konzentration von 80 µM.In 1992, Weiner et al. (Pathobiology 60 (1992) 206-212) Results showing that e.g. B. a 14-fold sulfated cyclodextrin is able to completely prevent the syncytia formation of HIV-1 producing H9 / IIIb cells with Sup-T1 cells at a concentration of 320 µM. A 14-fold methoxylated cyclodextrin performed this task at a concentration of 80 µM.
Otake et al. stellten 1994 in Antiviral Chem. Chemother. 5(1994) 155-161 ein modifiziertes Cyclodextrinsulfat (mCDS11) vor, welches eine hohe orale Bioverfügbarkeit besitzt und darüberhinaus bei einer Konzentration von ca. 2 µM die Syncytienbildung um 50% reduziert. Konzentrationen bei welchen eine vollständige Inhibierung auftritt oder Hinweise darauf, ob eine solche überhaupt mit dieser Verbindung möglich ist werden nicht offenbart. Beim mCDS11 handelt es sich um ein Cyclodextrin, welches 16fach sulfatiert ist und drei Thiobenzylreste trägt.Otake et al. put in 1994 in Antiviral Chem. Chemother. 5 (1994) 155-161 a modified cyclodextrin sulfate (mCDS11), which has a high oral bioavailability and moreover reduces the formation of syncytia by 50% at a concentration of approx. 2 μM. Concentrations at which complete inhibition occurs or indications as to whether such is even possible with this compound are not disclosed. The mCDS11 is a cyclodextrin that is 16-fold sulfated and carries three thiobenzyl residues.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es eine neue Gruppe von anti-HIV- wirksamen Verbindungen auf Cyclodextrinbasis zur Verfügung zu stellen, welche eine gute orale Bioverfügbarkeit besitzen und bereits in besonders niedrigen Konzentrationen die HIV-induzierte Bildung von Syncytien und das wie in der Literatur beschrieben auf dem gleichen Mechanismus beruhende Eindringen des HI-Virus in seine Zielzellen vollständig verhindern. Die Verbindungen sollten darüberhinaus auf einfache Weise chemisch synthetisch erhältlich sein und im Gegensatz zum obenerwähnten mCDS11 körpereigene Bausteine enthalten, die beim Turnover somit zu biologisch unbedenklichen Produkten abbaubar sind. Eine weitere Aufgabe bestand darin den körpereigenen Baustein so zu wählen, daß sich dieser strukturell hervorragend für eine Verankerung der Verbindungen in Lipidmembranen, z. B. Liposomenmembranen eignet.An object of the present invention was to create a new group of anti-HIV to provide effective cyclodextrin-based compounds which are good have oral bioavailability and already in particularly low concentrations HIV-induced formation of syncytia and that as described in the literature on the same mechanism based penetration of the HI virus into its target cells completely prevent. The compounds should also be chemical in a simple manner be available synthetically and in contrast to the above-mentioned mCDS11 in the body Contain building blocks that make biologically harmless products during turnover are degradable. Another task was to use the body's own building block choose that this is structurally excellent for anchoring the connections in Lipid membranes, e.g. B. liposome membranes.
Diese Aufgaben wurde überraschenderweise durch die Zurverfügungstellung
von Cyclodextrinen mit im Mittel wenigstens 10 Sulfatgruppen pro Molekül, die mit einem
Sterin der folgenden Gruppe "Cholesterol, Lanosterol, Ergosterol, Stigmasterol, β-Sitosterol,
Cholsäure und Deoxycholsäure" kovalent verknüpft sind, wobei die Verbindung von
Cyclodextrin und Sterin über ein difunktionales Brückenmolekül der allgemeinen Formel
These tasks were surprisingly achieved by the provision of cyclodextrins with an average of at least 10 sulfate groups per molecule which are covalently linked to a sterol from the following group "cholesterol, lanosterol, ergosterol, stigmasterol, β-sitosterol, cholic acid and deoxycholic acid", the compound of Cyclodextrin and sterol via a difunctional bridge molecule of the general formula
X-(CmH2m)-Y
X- (C m H 2m ) -Y
mit
With
und mit
m = 1 bis 4 und Z = Halogen erfolgt, und deren physiologisch verträglichen Salzen, gelöst.and with
m = 1 to 4 and Z = halogen, and their physiologically tolerable salts, dissolved.
Besonders bevorzugt ist Cholesterol, welches ein natürlicher Baustein der biologischen Membranen ist und daher eine Verankerung der Verbindungen z. B. in der Membran von gegebenenfalls arzneistoffgefüllten Liposomen ermöglicht. Nicht zuletzt spielt jedoch auch die kostengünstige und einfache Verfügbarkeit das Cholesterols eine wichtige Rolle.Cholesterol, which is a natural component of the biological, is particularly preferred Is membranes and therefore anchoring the connections z. B. in the membrane of if necessary, drug-filled liposomes. Last but not least also plays the inexpensive and easy availability of cholesterol plays an important role.
Befindet sich eine Carboxyfunktion in der an Position C-17 befindlichen Seitenkette des Sterins, so kann diese, gegebenenfalls nach Aktivierung mit z. B. N-Hydroxysuccinimid selektiv unter Bildung eines Amids mit einem Monoaminocyclodextrin verknüpft werden. Ist die einzige reaktive Gruppe des Sterins die Hydroxylgruppe in 3β-Position, so wird das Sterin vorzugsweise über difunktionale "Brückenmoleküle" mit dem Cyclodextrin verbunden. Zu diesen Brückenmolekülen zählen beispielsweise Disäuren, wie Bernsteinsäure, Glutarsäure, Adipinsäure, oder entsprechende Verbindungen, bei welchen anstelle der Carboxylgruppen, andere hydroxy- oder aminoreaktive Gruppen befindlich sind, wie z. B. Isocyanat-, Säureanhydrid- oder N-Hydroxysuccinimidgruppen. Eine funktionelle Gruppe kann entsprechend mit der Hydroxylgruppe des Sterins verbunden werden, die andere dient zur Bindung an eine Hydroxylgruppe des Cyclodextrins oder die Aminogruppe eines Aminocyclodextrins.There is a carboxy function in the side chain of position C-17 Sterins, this can, if necessary after activation with z. B. N-hydroxysuccinimide can be selectively linked to a monoaminocyclodextrin to form an amide. If the only reactive group of sterol is the hydroxyl group in the 3β position, it will Sterin preferably via difunctional "bridge molecules" with the cyclodextrin connected. These bridge molecules include, for example, diacids such as Succinic acid, glutaric acid, adipic acid, or corresponding compounds in which instead of the carboxyl groups, other hydroxy or amino reactive groups are, such as B. isocyanate, acid anhydride or N-hydroxysuccinimide groups. A functional group can correspond to the hydroxyl group of sterol are connected, the other serves to bind to a hydroxyl group of the Cyclodextrin or the amino group of an aminocyclodextrin.
Ein derart mit Brückenmolekülen modifiziertes Sterin ist als Sterinderivat zu verstehen. Bevorzugtes Sterinderivat ist der Bernsteinsäuremonocholesterylester, bei welchem eine Carboxylgruppe der Bernsteinsäure mit Cholesterol verbunden ist. Die andere Carboxylgruppe kann, gegebenenfalls nach Aktivierung mit z. B. N-Hydroxysuccinimid, zur selektiven Bindung an das bevorzugt verwendete Mono-6-deoxy-6-amino-β-cyclodextrin dienen.A sterol modified in this way with bridge molecules is as To understand sterol derivative. The preferred sterol derivative is Succinic acid monocholesteryl ester, in which a carboxyl group of succinic acid associated with cholesterol. The other carboxyl group can, if necessary, after Activation with z. B. N-hydroxysuccinimide, for selective binding to the preferred Mono-6-deoxy-6-amino-β-cyclodextrin used.
Die so lipophil mit einem Sterin oder Sterinderivat verknüpften Cyclodextrine tragen mindestens soviel anionische Gruppen in Form von Sulfatgruppen wie nötig sind, um diesen eine hohe Wasserlöslichkeit, z. B. <10 mg/ml, zu verleihen.Wear the cyclodextrins so lipophilically linked to a sterol or sterol derivative at least as much anionic groups in the form of sulfate groups as are necessary to ensure a high water solubility, e.g. B. <10 mg / ml.
Wie erwähnt lassen sich Cyclodextrine besonders gut und selektiv über Brückenmoleküle mit dem Sterin verknüpfen, wenn man sie zuvor zu Monoaminocyclodextrinen umsetzt. Die Herstellung von Monoaminocylcodextrinen kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen. Eine Möglichkeit beschreiben Petter et al. (J. Am. Chem. Soc. 112 (1990) 3860-3868), weitere Methoden wurden von Croft und Bartsch in Tetrahedron 39 (1983) 1417-1474 zusammengefaßt. Soll z. B. der Bernsteinsäuremonocholesterylester mit einem aminomodifizierten Cyclodextrin verknüpft werden, so überführt man den Bernsteinsäuremonocholesterylester vorzugsweise zunächst, wie z. B. von Bellanger und Perly im J. Mol. Struct. 273 (1992) 215-226 für Fettsäuren beschrieben, mit N- Hydroxysuccinimid in einem geeigneten Lösungsmittel, wie z. B. Ethylacetat in den aktivierten Bernsteinsäuremonocholesterylester und setzt diesen mit einem Monoaminocyclodextrin zum cholesterolverknüpften Cyclodextrin um. Nachfolgend wird z. B. in Lösungsmitteln wie Dimethylformamid oder Pyridin eine Sulfatierung mit handelsüblichen Sulfatierungsreagenzien durchgeführt. Für eine schonende Sulfatierung eignet sich besonders der Trimethylamin- Schwefeltrioxid-Komplex. Weitere mögliche Sulfatierungs reaktionen bzw. Reagentien sind ebenfalls von Croft und Bartsch in Tetrahedron 39 (1983) 1417-1474 oder bei Otake et al. (Antiviral Chem. Chemother. 5 (1994) 155-161) beschrieben.As mentioned, cyclodextrins can be linked particularly well and selectively to sterol via bridging molecules if they are converted into monoaminocyclodextrins beforehand. Monoaminocyl codextrins can be prepared in various ways. Petter et al. Describe one possibility. (J. Am. Chem. Soc. 112 (1990) 3860-3868), further methods were summarized by Croft and Bartsch in Tetrahedron 39 (1983) 1417-1474. Should z. B. the succinic acid monocholesteryl ester are linked to an amino-modified cyclodextrin, the succinic acid monocholesteryl ester is preferably first transferred, such as. B. von Bellanger and Perly in J. Mol. Struct. 273 (1992) 215-226 for fatty acids, with N-hydroxysuccinimide in a suitable solvent, such as. B. ethyl acetate in the activated succinic acid monocholesteryl ester and converts this with a monoaminocyclodextrin to cholesterol-linked cyclodextrin. In the following, e.g. B. in solvents such as dimethylformamide or pyridine, a sulfation with commercially available sulfation reagents. The trimethylamine-sulfur trioxide complex is particularly suitable for gentle sulfation. Other possible sulfation reactions or reagents are also from Croft and Bartsch in Tetrahedron 39 (1983) 1417-1474 or from Otake et al. (Antiviral Chem. Chemother. 5 (1994) 155-161).
Bevorzugt werden die erhaltenen Verbindungen in physiologisch unbedenkliche Salze, wie z. B. Natriumsalze überführt, was z. B. durch Versetzen mit einer konzentrierten wässrigen Natriumacetatlösung und anschließendem Ausfällen mit Ethanol geschehen kann.The compounds obtained are preferably in physiologically acceptable salts, such as e.g. B. sodium salts, what z. B. by adding a concentrated aqueous Sodium acetate solution and subsequent precipitation with ethanol can happen.
Liquid Secundary Ion Mass Spectrometry (LSIMS) zeigt, daß die mittlere Zahl anionischer Gruppen stark vom Verhältnis des lipophil modifizierten Cycoldextrinderivats zum "Anionisierungsagens" abhängt und daß die Reaktion in jedem Fall zu Verbindungen führt, die eine Verteilung um eine mittlere Anzahl anionischer Gruppen aufweisen. Die Anzahl der anionischen Gruppen spielt hinsichtlich der Anti-HIV-Aktivität der erfindungsgemäßen Cyclodextrinderivate eine wichtige Rolle. Je höher der mittlere Sulfatierungsgrad der Verbindungen ist, desto aktiver erweisen sich die Verbindungen. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen Substanzen im Mittel mehr als 14 Sulfatgruppen.Liquid Secondary Ion Mass Spectrometry (LSIMS) shows that the mean number is anionic Groups strongly on the ratio of the lipophilically modified Cycdextrinderivat to "Anionizing agent" and that the reaction in any case leads to compounds, which have a distribution around a medium number of anionic groups. The number of anionic groups plays with respect to the anti-HIV activity of the invention Cyclodextrin derivatives play an important role. The higher the average degree of sulfation Connections, the more active the connections turn out to be. The substances according to the invention preferably contain on average more than 14 Sulfate groups.
Im Gegensatz zu nicht lipophil substituierten polyanionischen Cyclodextrinderivaten wie dem 14fach sulfatierten Cyclodextrin von Weiner et al. oder dem mit nur kurzen lipophilen Resten versehenen mCDS11 von Otake et al. können v. a. die erfindungsgemäßen Cyclodextrinderivate, die flexibel über ein Brückenmolekül mit dem Sterin verknüpft sind in Liposomenmembranen effektiv verankert werden. Schon rein rechnerisch besitzen nur die erfindungsgemäßen Verbindungen eine effektive Eindringtiefe in Liposomen membranen. Durch kalorimetrische Studien an Liposomen in Gegenwart der erfindungsgemäßen Substanzen konnte darüberhinaus durch den Einfluß auf die Phasenumwandlungstemperatur der Liposomen gezeigt werden, daß die erfindungsgemäßen Verbindungen mit ihrem lipophilen Rest in die Lipiddoppelschicht einzudringen vermögen.In contrast to non-lipophilically substituted polyanionic cyclodextrin derivatives such as the 14-fold sulfated cyclodextrin by Weiner et al. or that with only short lipophilic Residual mCDS11 from Otake et al. can v. a. the inventive Cyclodextrin derivatives that are flexibly linked to sterol via a bridge molecule effectively anchored in liposome membranes. In purely arithmetic only the compounds according to the invention have an effective penetration depth into liposomes membranes. By calorimetric studies on liposomes in the presence of the Substances according to the invention could moreover by the influence on the Phase transition temperature of the liposomes are shown that the Compounds according to the invention with their lipophilic residue in the lipid bilayer are able to penetrate.
Die arzneimitteltechnische Formulierung der erfindungsgemäßen Verbindungen in Liposomen ist aus verschiedenen Gründen besonders vorteilhaft. So sind die erfindungsgemäßen Verbindungen nicht nur zu ihrem bevorzugten Wirkungsort, den Makrophagen transportierbar, sondern auch weitestgehend dem enzymatischen Abbau durch Serumenzyme entzogen. Für verschiedene andere liposomenformulierte Arzneistoffe wurde darüberhinaus eine bessere Verträglichkeit im Vergleich zur Applikation des freien Wirkstoffs gefunden.The pharmaceutical formulation of the compounds according to the invention in Liposomes are particularly beneficial for several reasons. That's how they are Compounds according to the invention not only to their preferred place of action, the Macrophages transportable, but also largely the enzymatic degradation withdrawn by serum enzymes. For various other liposome-formulated drugs was also better tolerability compared to the application of the free Active ingredient found.
Als Liposomen eigenen sich alle Arten von pharmazeutisch einsetzbaren Liposomen, vorallem jedoch solche, welche eine erhöhte Serumstabilität besitzen und z. B. durch Injektion applizierbar sind. Besonders geeignet sind z. B. an der Oberfläche mit Polyethylenketten konjugierte Liposomen und pH-sensitive oder antikörperkonjugierte Liposomen. Verschiedene Arten geeigneter Liposomen werden z. B. von Lasic & Martin ("Stealth Liposomes", Boca Raton, CRC Press, 1995), Chu & Szoka (J. Liposome Res. 4 (1994) 361-395) oder Rubas & Schreier ("Liposomen: Fortschritte in Herstellungs- Technologie und Therapie", Pharm. Unserer Zeit 20 (1991) 255-270) und entsprechenden weiteren dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannten Übersichtsartikeln beschrieben. Bei den die Liposomen aufbauenden Lipiden handelt es sich vorzugsweise um Phosphoglycerolipide, wie sie in natürlichen Membranen vorkommen. Diese können z. B. Phosphatidylcholine, Phosphatidylglycerole, Phosphatidylserine, Phosphatidylinositole oder Phosphatidylethanolamine sein, wobei letztere für die Konjugation mit Polyethylenglykol oder Antikörpern besonders geeignet sind. Die entsprechenden am Glycerolrückgrat befindlichen Fettsäureketten stammen vorzugsweise von linearen, gesättigten oder ungesättigten, 14 bis 24 Kohlenstoffatome enthaltenden Fettsäuren, wobei die beiden Fettsäureketten gleich oder verschieden sein können. Die Liposomen können in derartigen Formulierungen z. B. verschiedenste Größen von etwa 50 nm bis hin zu mehreren Mikrometern besitzen und z. B. uni- oder multilamellarer Art sein.Suitable as liposomes are all types of pharmaceutically usable liposomes, but above all those which have increased serum stability and e.g. B. can be applied by injection. Z are particularly suitable. B. on the surface with polyethylene chains conjugated liposomes and pH-sensitive or antibody-conjugated liposomes. Different types of suitable liposomes are e.g. B. from Lasic & Martin ("Stealth Liposomes", Boca Raton, CRC Press, 1995), Chu & Szoka (J. Liposome Res. 4 (1994) 361-395) or Rubas & Schreier ("Liposomes: Advances in Manufacturing Technology and Therapy ", Pharm. Unserer Zeit 20 (1991) 255-270) and corresponding other review articles known to those skilled in the art. The lipids that make up the liposomes are preferably phosphoglycerolipids as they occur in natural membranes. These can e.g. B. phosphatidylcholines, phosphatidylglycerols, phosphatidylserines, phosphatidylinositols or phosphatidylethanolamines, the latter being particularly suitable for conjugation with polyethylene glycol or antibodies. The corresponding fatty acid chains on the glycerol backbone preferably originate from linear, saturated or unsaturated fatty acids containing 14 to 24 carbon atoms, it being possible for the two fatty acid chains to be the same or different. The liposomes can be used in such formulations e.g. B. have different sizes from about 50 nm to several micrometers and z. B. be uni- or multilamellar type.
Als Applikationsmethoden der erfindungsgemäßen Verbindungen kommen sämtliche für wasserlösliche Wirkstoffe bekannten Methoden wie die Injektion, Einnahme in Tablettenform oder topische Applikation in frage.All of the following come as application methods for the compounds according to the invention Water-soluble active ingredients known methods such as injection, ingestion Tablet form or topical application in question.
Je nach Art der Formulierung der entsprechenden Substanzen ist es empfehlenswert die Dosierung im Arzneimittel so zuwählen, daß wirksame Serumkonzentrationen auch über einen längeren Zeitraum einstellbar sind.Depending on the type of formulation of the corresponding substances, it is recommended that Select dosage in the drug so that effective serum concentrations are also above can be set for a longer period.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert. The invention is explained in more detail below with the aid of examples.
Die Herstellung von Mono-6-deoxy-6-amino-β-cyclodextrin wurde im Detail von Henke et al. (Anal. Chem. 68 (1996) 3158-3165) beschrieben.The preparation of mono-6-deoxy-6-amino-β-cyclodextrin was described in detail by Henke et al. (Anal. Chem. 68 (1996) 3158-3165).
Der käuflich erhältliche Bernsteinsäuremonocholesterylester wurde, wie für Fettsäuren von Bellanger und Perly (J. Mol. Struct. 273 (1992) 215-226) beschrieben, in Ethylacetat bei Raumtemperatur mit äquimolaren Mengen N-Hydroxysuccinimid und Dicyclohexylcarbodiimid über Nacht umgesetzt. Der präzipitierte Dicyclohexyharnstoff wurde abfiltriert. Das Lösemittel wurde im Vakuum entfernt und das Produkt aus Ethanol umkristallisiert. Die Ausbeute war quantitativ.The commercially available succinic acid monocholesteryl ester was, as described for fatty acids by Bellanger and Perly (J. Mol. Struct. 273 (1992) 215-226), reacted in ethyl acetate at room temperature with equimolar amounts of N-hydroxysuccinimide and dicyclohexylcarbodiimide overnight. The precipitated dicyclohexyurea was filtered off. The solvent was removed in vacuo and the product was recrystallized from ethanol. The yield was quantitative.
Äquimolare Mengen des so aktivierten Bernsteinsäuremonocholesterylesters und Mono-6- deoxy-6-amino-ß-cyclodextrins wurden in einer gerade ausreichenden Menge Dimethylformamid bei 60°C gelöst und unter Rühren zur Reaktion gebracht. Der Reaktionsfortschritt wurde mittels Dünnschichtchromatographie (Silicagel; Laufmittel: Ethylacetat/Isopropanol/Wasser/konz.Ammoniumhydroxidlösung 7 : 7 : 10 : 0,5; Entwicklung mit Ethanol/Schwefelsäurespray) überprüft. Nach vollständiger Umsetzung wurde das Produkt durch Ausfällen mit Ethanol/Wasser gewonnen, mit heißem Ethanol gewaschen und im Vakuumtrockenschrank getrocknet. Die Ausbeute war quantitativ.Equimolar amounts of the activated succinic acid monocholesteryl ester and mono-6 Deoxy-6-amino-ß-cyclodextrins were used in just an adequate amount Dimethylformamide dissolved at 60 ° C and reacted with stirring. The The progress of the reaction was determined by means of thin layer chromatography (silica gel; eluent: Ethyl acetate / isopropanol / water / concentrated ammonium hydroxide solution 7: 7: 10: 0.5; development checked with ethanol / sulfuric acid spray). After full implementation, that was Product obtained by precipitation with ethanol / water, washed with hot ethanol and dried in a vacuum drying cabinet. The yield was quantitative.
Das so erhaltene bernsteinsäuremonocholesterylesterverknüpfte β-Cyclodextrin wurde mit Trimethylamin-Schwefeltrioxid bei 60°C in Dimethylformamid unter Rühren über Nacht sulfatiert. Hierbei wurden pro Mol des Cyclodextrinderivats (entsprechend 20 Äquivalenten OH-Gruppen) ca. 60 Mol des Sulfatierungsagens eingesetzt. Das Produkt wurde mit einer ausreichenden Menge Ethanol ausgefällt, in Wasser aufgenommen und erneut in Ethanol ausgefällt. Dann wurde das Produkt in einer gerade ausreichenden Menge 30%iger wässriger Natriumacetatlösung gelöst, die Lösung wurde mit Aktivkohle versetzt und ca. 5 min auf dem Wasserbad bei 80°C erwärmt und über Diatomeenerde filtriert. Aus dieser Lösung wurde das Produkt mit Ethanol ausgefällt, wobei darauf geachtet wurde, daß die Löslichkeit des Natriumacetats in der Ethanol/Wasser-Mischung nicht unterschritten wird. Man erhält in quantitativer Ausbeute das Natriumsalz des bernsteinsäuremonocholesteryl esterverknüpften β-Cyclodextrinsulfats. Dieses wurde vor dem Einsatz in Beispiel 2 in wässrigem Medium aufgenommen und sterilfiltriert (200 nm Sterilfilter).The thus obtained succinic acid monocholesteryl-linked β-cyclodextrin was mixed with Trimethylamine sulfur trioxide at 60 ° C in dimethylformamide with stirring overnight sulfated. Here, per mole of the cyclodextrin derivative (corresponding to 20 equivalents OH groups) about 60 moles of the sulfation agent. The product came with a sufficient ethanol precipitated, taken up in water and again in ethanol failed. Then the product became 30% in just a sufficient amount aqueous sodium acetate solution, the solution was mixed with activated carbon and about 5 min heated on a water bath at 80 ° C and filtered through diatomaceous earth. From this Solution, the product was precipitated with ethanol, taking care that the Solubility of the sodium acetate in the ethanol / water mixture is not undercut. The sodium salt of succinic acid monocholesteryl is obtained in quantitative yield ester-linked β-cyclodextrin sulfate. This was described in Example 2 before use aqueous medium and sterile filtered (200 nm sterile filter).
Der Sulfatierungsgrad entspricht ca. 14,5 ± 3 Sulfatgruppen pro Molekül (mittels LSIMS bestimmt).The degree of sulfation corresponds to approx. 14.5 ± 3 sulfate groups per molecule (using LSIMS certainly).
Es wurde wie unter Beispiel 1 verfahren, jedoch wurde anstelle des dort synthetisierten Cyclodextrinderivats ein entsprechend sulfatiertes β-Cyclodextrin (Vergleichsbeispiel 1) und sulfatiertes, mit Palmitinsäure verknüpftes Mono-6-deoxy-6-amino-β-cyclodextrin (Vergleichsbeispiel 2) hergestellt. Das sulfatierte β-Cyclodextrin trägt also keine lipophile Gruppe. Die Palmitinsäure des N-palmitoylierten sulfatierten Mono-6-deoxy-6-amino-β- cyclodextrins wurde analog zum Bernsteinsäuremonocholesterylester aktiviert.The procedure was as in Example 1, but instead of the one synthesized there Cyclodextrin derivative a correspondingly sulfated β-cyclodextrin (Comparative Example 1) and sulfated palmitic acid linked mono-6-deoxy-6-amino-β-cyclodextrin (Comparative Example 2). The sulfated β-cyclodextrin is therefore not lipophilic Group. The palmitic acid of the N-palmitoylated sulfated mono-6-deoxy-6-amino-β- Cyclodextrins was activated in the same way as monocholesteryl succinate.
Die in Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 1 und 2 beschriebenen Verbindungen wurden hinsichtlich ihrer anti-HIV-Wirkung in einem Syncytiumbildungs-Assay getestet. Syncytien sind funktionsuntüchtige fusionierte Zellen, die gebildet werden wenn Zellen, die das HIV-Fusionsprotein gp160 an ihrer Oberfläche tragen mit nicht infizierten Rezeptorzellen fusionieren. Als Rezeptorzellen dienten in diesem Versuch H9-Zellen. Als gp160-tragende Zellen wurden TF228.1.16-Zellen verwendet. Dann wurde ein Syncytiumbildungs-Assay analog zu Jonak et al. (Aids Res. Hum. Retrovir. 9 (1993) 23-32) durchgeführt. Als Medium wurde jedoch handelsübliches "Dulbecco's modified Eagles" (= DME)-Nährmedium (enthaltend 16% fötales Rinderserum) verwendet. Nach 18 Stunden wurde die Syncytienbildung studiert. Bereits ab einer Konzentration von ca. 8 µg/ml (ca. 2,6 µM) bezogen auf das 14,5-fach sulfatierte, cholesterolverknüpfte β- Cyclodextrinderivat fand keine zellvernichtende gp160-induzierte Syncytienbildung mehr statt. Die erfindungsgemäße Verbindung (Beispiel 1) erwies sich somit als höchst anti- HIV-aktiv. Im betrachteten Konzentrationsbereich, welcher bis zum 50fachen der notwendigen effektiven Konzentration reichte, zeigte die erfindungsgemäße Verbindung keinen meßbaren oder lichtmikroskopisch sichtbaren cytotoxischen Einfluß auf die Zellkuturen (Trypan-Blau-Test und Alamar-Blau-Test).The compounds described in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were tested for their anti-HIV activity in a syncytium formation assay. Syncytia are inoperable, fused cells that are formed when cells that have the HIV fusion protein gp160 on their surface fuse with uninfected receptor cells. H9 cells were used as receptor cells in this experiment. TF228.1.16 cells were used as gp160-carrying cells. Then a syncytium formation assay analogous to Jonak et al. (Aids Res. Hum. Retrovir. 9 (1993) 23-32). However, commercial "Dulbecco's modified Eagles" (= DME) nutrient medium (containing 16% fetal bovine serum) was used as the medium. Syncytia formation was studied after 18 hours. Even at a concentration of approx. 8 µg / ml (approx. 2.6 µM) based on the 14.5-fold sulfated, cholesterol-linked β-cyclodextrin derivative, there was no longer any cell-destroying gp160-induced syncytia formation. The compound according to the invention (example 1) thus proved to be highly anti-HIV active. In the concentration range under consideration, which reached up to 50 times the necessary effective concentration, the compound according to the invention showed no measurable or visible microscopic cytotoxic influence on the cell cultures (Trypan blue test and Alamar blue test).
Die Verbindungen der Vergleichsbeispiele waren deutlich weniger effektiv, so konnte eine vollständige Verhinderung der Syncytienbildung durch das sulfatierte β-Cyclodextrin (Vergleichsbeispiel 1) auch bei der höchsten untersuchten Konzentration (400 µg/ml) nicht erreicht werden. Das N-palmitoylierte sulfatierte Mono-6-deoxy-6-amino-β-cyclodextrin (Vergleichsbeispiel 2) war erst bei einer Konzentration von ca. 40 µg/ml in der Lage die Syncytienbildung vollständig zu unterbinden.The compounds of the comparative examples were significantly less effective, so one could complete prevention of syncytia formation by the sulfated β-cyclodextrin (Comparative example 1) not even at the highest concentration examined (400 µg / ml) can be achieved. The N-palmitoylated sulfated mono-6-deoxy-6-amino-β-cyclodextrin (Comparative Example 2) was only able to at a concentration of approx. 40 µg / ml To completely prevent syncytia formation.
Claims (9)
X-(CmH2m)-Y
mit
und mit
m = 1 bis 4 und Z = Halogen erfolgt,
und seine physiologisch verträglichen Salze.1. Cyclodextrin with an average of at least 10 sulfate groups per molecule, which is covalently linked to a sterol of the following group "cholesterol, lanosterol, ergosterol, stigmasterol, β-sitosterol, cholic acid and deoxycholic acid", the connection of cyclodextrin and sterol via a difunctional Bridge molecule of the general formula
X- (C m H 2m ) -Y
With
and with
m = 1 to 4 and Z = halogen,
and its physiologically acceptable salts.
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