DE2049115B2

DE2049115B2 - Verwendung von Calcium-5-butylpicolinat und/oder Calcium-5-pentylpicolinat bei der Bekämpfung des Parkinsonismus mit 3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-L-alanin (L-Dopa)

Info

Publication number: DE2049115B2
Application number: DE19702049115
Authority: DE
Inventors: Toshiharu Nogoya Aichi Nagatsu (Japan); Hamao Tokio Umezawa
Original assignee: Microbial Chemistry Research Foundation
Current assignee: Microbial Chemistry Research Foundation
Priority date: 1970-10-06
Filing date: 1970-10-06
Publication date: 1980-11-06
Also published as: DE2049115C3; DE2049115A1

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Calcium-S-butylpicolinat und/oder Calcium-S-pentylpicolinat bei der Bekämpfung des Parkinsonismus mit 3-{3,4-Dihydroxyphenyl)-L-alanin (L-Dopa).

Die aktiven Verbindungen, welche die /!-Hydroxylierung von Dopamin inhibieren, entsprechen der Formel

20

worin π für 3 oder 4 steht

Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen sind bei oraler, rektaler oder parenteraler Verabreichung aktiv. Um eine ausreichende Absorption sowie eine günstige therapeutische Wirkung zu gewährleisten, werden sie vorzugsweise in geeignete übliche Träger eingemengt, beispielsweise in raffinierten Zucker, in jo Lactose, Stärke, Calciumcarbonat, KokosnuBöl oder dergleichen. Werden diese Verbindungen subkutan oder intramuskulär injiziert, haben sie eine Reizung an der Einspritzstelle zur Folge, so daß die orale oder rektale Verabreichung gegenüber der subkutanen oder intra- r-> muskulären injektion bevorzugt wird. Ferner sind diese Verbindungen dann wirksam, wenn sie oral oder rektal verabreicht werden. Bei einer klinischen Verwendung dieser Verbindungen schwankt die empfohlene Dosierung zwischen 20 und 100 mg des Wirkstofts, und zwar 1 -4 mal/Tag. Zur Herstellung von Tabletten, Kapseln, Elixieren, Suppositorien oder anderen Dosierungsformen mit geeigneten Trägern sollte die Formulierung vorzugsweise 20—100mg des Wirkstoffs pro Dosierungseinheit enthalten.

Aus der FR-PS 7929 Med und Chem. Abstr. 71, 1969, 29 127y, ist die hypotensive Wirkung von 5-Alkylpicolinsäuren und -derivaten bzw. von aus Fungi stammender Fusarsäure (5-n-Butylpicolinsäure) bekannt, aus Chem. Abstr. 72, 53 500f (1970) bzw. der älteren DE-OS 20 05 255 ist ferner bekannt, daß 5-Alkylpicolinsäuren eine starke Aktivität zur Inhibierung der Dopamin-/?- hydroxylase besitzen. Ein Einfluß solcher Wirkstoffe auf die Parkinsonsche Krankheit war jedoch bisher nicht bekannt.

Dopamin-/i-hydroxylase ist eines der Enzyme, das bei der Biosynthese von Norepinephrin mitwirkt. 5-Butylpicolinsäure vermag in erheblicher Weise den Epinephringehalt in den verschiedenen Geweben, beispielsweise im Herzmuskel sowie in den Nebennierendrüsen, t>o zu senken. Wenn auch die Abnahme an Epinephrin im Hirn nur gering ist, so zeigt diese Verbindung dennoch auch eine schwache sedative Wirkung.

Die Inhibierung der /!-Hydroxylierung von Dopamin kann eine Ansammlung von Dopamin hervorrufen, b5 welche die Symptome der Parkinsonschen Krankheit vermindern kann, beispielsweise ein Zittern, eine Steifheit oder dergleichen. Es wurde ferner festgestellt, daß diese Verbindung eine stark hypotensive Wirkung besitzt

Gegenwärtig" wird L-DOPA (3-{3,4-Dihydroxyphenyl)-L-aianin) zur Behandlung der Parkinsonschen Krankheit verwendet Nachdem diese Verbindung von den Gehirnzellen aufgenommen worden ist, wird sie in Dopamin umgewandelt, welches die therapeutische Wirkung ausübt Jedoch wird ein Teil des auf diese Weise gebildeten Dopamins durch Dopamin-0-hydroxylase oxydiert, worauf das auf diese Weise gebildete Norepinephrin den Blutdruck erhöht Fusarsäure (5-Butylpicolinsäure), welche die Dopamin-/?-hyrtrodylase inhibiert, kann die hypertensive Wirkung von L-DOPA unterdrücken und vermag ferner die Dosis an L-DOPA zu reduzieren, die zur Behandlung der Parkinsonschen Krankheit verwendet wird. Es wurden sogar bereits zwei Fälle von Parkinsonscher Krankheit durch Fusarsäure behandelt, ohne daß dabei toxische Anzeichen festgestellt wurden (3 χ 50 mg-Tabletten pro Tag oral und eine 250 mg-Tablette aus L-DOPA, 3 χ pro Tag, oder zwei 250 mg-TaWetten aus L-DOPA, 3 χ pro Tag. Die Erhöhung des Blutdrucks, die während der Verabreichung von L-DOPA allein auftritt, wird dann nicht beobachtet wenn Fusarsäure mit L-DOPA gleichzeitig verabreicht wird. Darüber hinaus kann die wirksame Dosis von L-DOPA auf 0,75 g oder 1,25 g pro Tag reduziert werden). Fusarsäure lindert zwar sogar schon allein die Symptome der Parkinsonschen Krankheit wie beispielsweise ein Zittern und ein Steifwerden, wird aber in Form seines Calciumsalzes erfindungsgemäß bei der Bekämpfung des Parkinsonismus mit L-DOPA verwendet (gegebenenfalls kombiniert mit Ca-5-pentyIpicolinat). Die LD₅O dieser Verbindung gegenüber Mäusen beträgt 100 mg/kg bei einer intravenösen Injektion sowie 80 mg/kg bei einer intraperitonealen Injektion. Die tägliche intramuskuläre Injektion oder die orale Verabreichung von 40 mg/kg, 20 mg/kg oder 10 mg/kg verursacht keine toxischen Wirkungen in Hunden, mit Ausnahme, daß sich einige Hunde bei einer oralen Verabreichung übergeben. Die letale Dosis wird anhand von Toxizitätsuntersuchungen unter Verwendung dieser Verbindung ermittelt Der Tod ist darauf zurückzuführen, daß der Blutdruck vermindert wird, es treten jedoch keine anderen biologischen Aktivitäten auf. Das Calciumsalz dieser Verbindung zeigt die gleiche Wirkung. Die LD₅O des Calciumsalzes beträgt 125 mg/kg, und zwar sowohl bei einer intraperitonealen als auch bei einer intramuskulären Injektion. Die orale Verabreichung des Calciumsalzes liefert die gleiche Wirkung, wobei an die Hunde das Calciumsaiz verabreicht werden kann, ohne daß dabei ein Erbrechen auftritt.

Bisher konnte keine therapeutische Wirkung von 5-Butylpicolinsäure und ihren Homologen bzw. ihrer Ca-Salze auf die Parkinsonsche Krankheit festgestellt werden. Diese Erkenntnis wurde erfindungsgemäß zum ersten Mal gewonnen. Die Herstellung dieser Verbindungen durch chemische Synthese, ihre Wirkungen auf die Dopamin-jS-hydroxylase sowie auf den Blutdruck werden untersucht. Dopamin-/?-hydroxylase wird aus dem Nebennierenmark von Rindern hergestellt. Die Nebennieren werden in einem 0,02 m-Phosphatpuffer mit einem pH von 6,5, der Rohrzucker in einer Menge von 8,5% enthält, homogenisiert. Das Verhältnis von dem Puffer zu den Nebennieren beträgt 10:1, bezogen auf das Gewicht. Die homogenisierte Lösung wird bei 700 g während einer Zeitspanne von 10 Minuten zentrifugiert, worauf die überstehende Flüssigkeit 1

Stunde bei 10 000 g zentrifugiert wird. Der Niederschlag wird gesammelt und in 0,02 m-Phosphatpuffer mit einem pH von 6,5, der Rohrzucker in einer Menge von 8,5% enthält, suspendiert Das Gewicht des verwendeten Puffers ist das gleiche wie das der Nebennieren, aus welchen das Enzym extrahiert wird. Diese Enzymlösung kann mehr als einige Monate in gefrorenem Zustand aufbewahrt werden, ohne daß dabei ein Aktivitätsverlust festgestellt wird. Im allgemeinen wird die Enzymlösung um das 35fache mit einem 0,02 m-Phosphatpuffer mit einem pH von 6,5 verdünnt, der Rohrzucker in einer Menge von 8,5% enthält 0,1 ml der verdünnten Lösung werden in die Reaktionsmischung der Enzymlösung eingemengt Diese Konzentration des Enzyms in der Reaktionsmischung reicht dazu aus, ein lineares Fortschreiten der Enzymreaktion während einer Zeitspanne von 30 Minuten zu bewirken. Die Reaktirasmischung für die Enzymreaktion besteht aus lm-Kaliumphosphatpuffer mit einem pH von 6,5, in einer Menge von 02 nd, 1/lOm-Ascorbinsäure in einer Menge von 0,1 ml, 2/100m-Fumarsäure in 0,2 n-NaOH in einer Menge von 0,05 ml, 4 mg/ml Katalase in einer Menge von 0,05 ml, 1/lOm-Tyramin in einer Menge von 0,1 ml, 1/lOm-N-Äthylmaieimid in einer Menge von 0,1 ml, der Enzymlösung in einer Menge von 0,1 ml, der Lösung des Testmaterials in einer Menge von 0,1 ml, wobei das Gesamtvolumen auf 1,0 ml unter Verwendung von destilliertem Wasser gebracht wird. Nachdem die Reaktion unter Schütteln bei 37° C während einer Zeitspanne von 25 Minuten durchgeführt worden ist, jo werden 0,2 ml einer 50%igen Trichloressigsäurelösung zugesetzt, um die Reaktion zu beenden. Dann wird die Mischung durch eine Kolonne (Länge 5 cm und Durchmesser 0,6 cm), gefüllt mit einem Sulfonsäureharz (Amberlite IR-CG-120) in der Η-Form, geschickt. 10 ml J^r> destilliertes Wasser werden dann durch die Kolonne geschickt, worauf das Reaktionsprodukt (Octopamin), welches an dem Harz adsorbiert ist mit 3,0 ml einer 4 n-NH₄OH-Lösung eluiert wird. Das Reaktionsprodukt in dem Eluat wird durch Zugabe von 0,3 ml einer 2,0%igen Natriumperjodatlösung zu p-Hydroxybenzaldehyd oxydiert, worauf nach 6 Minuten 0,3 ml einer 10%igen Natriummetabisulfitlösung zugesetzt werden. Die optische Dichte bei 330 ιημ wird bestimmt. Die untersuchten Homologen können durch die Formel 4^Λ>

N ^

COOH

wiedergegeben werden, worin C_nH2n+1 eine geradkettige Kohlenwasserstoffkette bedeutet. Die Konzentrationen der Homologen für eine 50%ige Inhibierung von Dopamin-jS-hydroxylase sind wie folgt:

η	= O	3,5	χ	10~°m;	/7= 1	5,0	X	lO-'m;
η	= 2	2,2	χ	lO-'m;	/7=3	3,0	X	10-⁷m;
η	= 4	7,5	χ	10-8m;	/7=5	5,0	X	10-8m;
η	= 6	1,3	χ	lO-'m;	/7=7	2,3	X	10-⁷m;
η	= 8	6,8	χ	10-⁷m;	/7=9	2,3	X	10~⁶m.

Die Toxizitäten dieser Verbindungen, ausgedrückt als t>o iiitraperitoneale LD50-Werte (mg/kg Körpergewicht) in Mäusen, sind wie folgt:

/7 = 0 360;

/7 = 2 125;

/7 = 4 80;

η = 6 85;

/7 = 8 62;

/7=1 175;

/7 = 3 120;

/7 = 5 70;

/7 = 7 45;

/7 = 9 75.

Wie vorstehend erwähnt beruht die vorliegende Erfindung auf der Erkenntnis, daß von den 5-Alkylpicolinsäuren 5-Butyl- und 5-Pentylpicolinsäure am stärksten die Dopamin-JJ-hydroxylase zu inhibieren vermögen. 5 Pentylpicolinsäure wurde näher hinsichtlich der Wirkung auf Norepinephrin und Dopamin im Hini, im Herz sowie in der Nebennierenrinde untersucht Dabei wird festgestellt daß die gleichen Toxizitäten und praktisch die gleichen Wirkungen wie bei 5-Butylpicolinsäure auftreten.

Somit werden Arzneimittel, die 5-Butylpicolinsäure und/oder 5-Pentylpicolinsäure als Calciumsalze enthalten, zur Verfügung gestellt

Die folgenden Beispiele zeigen, wie die erfindungsgemäßen aktiven Verbindungen hergestellt werden können. Außerdem zeigen diese Beispiele die Herstellung typischer oral und rektal zu verabreichender Formulierungen der Wirkstoffe.

Beispiel 1

Eine gerührte Mischung aus 6,0 g S-Butyl^-picolin, 50 ml Pyridin und 73 g Selendioxid wird 3,5 h unter Rückfluß gehalten, geklärt und im Vakuum eingeengt worauf der Rückstand in 20 ml Wasser aufgenommen wird. Nach dem Entfärben mit Aktivkohle wird die Lösung konzentriert, mit Äthylacetat extrahiert worauf der Extrakt an 50 g Kieselgel mit Äthylacetat Chromatographien wird. Dabei erhält man 3,0 g 5-Butylpicolinsäure (Fusarsäure) mit einem Schmelzpunkt von 99-100⁰C nach Umkristallisieren aus Äthylacetat/Hexan.

150 mg 5-Butylpicolinsäure werden in 3 ml Wasser bei 50⁰C gelöst worauf die heiße Lösung mit 100 mg Calciumchlorid in 1 ml Wasser behandelt wird. Dann wird der pH auf 6,8 unter Verwendung einer 3%igen wäßrigen Ammoniaklösung eingestellt Dabei fallen 160 mg des Calciumsalzes in Form von feinen Nadeln aus.

Beispiel 2

Ähnlich der in Beispiel 1 beschriebenen Methode werden 5,0 g 5-Pentyl-2-picolin mit 6,1 g Selendioxid in Pyridin oxydiert, worauf das Produkt aus Isopropyläther umkristallisiert wiid. Dabei erhält man 3,3 g 5-Pentylpicolinsäure, die bei 104 -105° C schmilzt.

Eine Lösung von 150 mg 5-Pentylpicolinsäure in 3 ml Wasser und 0,5 ml Methanol wird mit einer 10%igen wäßrigen Calciumchloridlösung behandelt und auf einen pH von 6,8 unter Verwendung von verdünntem Ammoniakwasser gebracht. Dabei fallen 170 mg des Calciumsalzes aus.

Beispiel 3
Suppositorien

Eine Lösung wird in der Weise hergestellt, daß folgende Bestandteile auf ungefähr 40⁰C erwärmt werden:

5 g Calcium-5-butylpicolinat,

17 g Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 600),

33 g Polyäthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 1000).

Die Lösung wird mit

2,7 g Sorbitanmonooleat,

2,7 g Polyoxyäthylensorbitanrr.onooleat,

233,0 g hydriertem Kokosnußol (geschmolzen) und 1,6 g Wasser

vermischt Die Mischung wird in Formen gegossen, wobei Suppositorien erhalten wurden, die 3 g wiegen und 50 mg des Calciumsalzes enthalten.

Beispiel 4 Elixier

Mischung 5 mg/ml. Eine Trägerlösung wird hergestellt, indem folgende Bestandteile erhitzt werden:

7 g Natriumcarboxymethylcellulose, 775 g Sorbitlösung,

1 g Methylparaben und
324 g Wasser.

Nach dem Abkühlen auf Zimmertemperatur werden
25 g Himbeergeschmacksstoff
zugesetzt, worauf der Träger init

5 g Calcium-5-butyipicolinat und

0,5 g Polyoxyäthylensorbitanmonooleat

vermischt wird. Die Mischung wird in einer Homogenisierungsvorrichtung homogenisiert, wobei ein Elixier

ίο erhalten wird, das 5 mg/ml des Calciumsalzes enthält Eine Dosierungseinheit von 15 ml (1 Löffel) enthält daher 75 mg des Calciumsalzes.

Es ist darauf hinzuweisen, daß sich in den vorstehenden Beispielen 3 und 4 die Ca-Salze der 5-Butylpicolinsäure und der 5-Pentylpicolinsäure als Wirkstoffe gegenseitig ersetzen können. Ferner kann die Menge des Wirkstoffs in geeigneter Weise innerhalb eines Bereiches von 20—100 mg pro Dosierungseinheit variiert werden.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung von Calchnn-S-butylpicolinat und/oder Calcium-S-pentyipicolinat bei der Bekämpfung des Parkinsonismus mit 3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-L-a]anin (L-Dopa).

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