DE2709506C2

DE2709506C2 - Verwendung von 10-Deazaminopterin zur Behandlung von Leukämie und ascitischen Tumoren

Info

Publication number: DE2709506C2
Application number: DE2709506A
Authority: DE
Inventors: Joseph Irving Sunnyvale Calif. De Graw; Francis Michael New York N.Y. Sirotnak
Original assignee: Stanford Research Institute
Current assignee: SRI International Inc
Priority date: 1976-03-05
Filing date: 1977-03-04
Publication date: 1987-03-26
Also published as: JPS613325B2; IE45338B1; ZA771315B; IL51593A; CA1085729A; JPS52120134A; AU511856B2; IE45338L; FR2342732A1; DE2709506A1; BE852095A; GB1534238A; IL51593A0; AU2292677A; FR2342732B1

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von 10-Deazaminopterin oder seine pharmakologisch verträglichen Additionssalze oder quaternären Ammoniumderivate neben üblichen, nicht-toxischen Träger- und Hilfsstoffen zur Behandlung von Leukämie und ascitischen Tumoren.
Leukämie ist eine akute oder chronische Krankheit unbekannter Herkunft bei Menschen und anderen Warmblütern. Sie ist gekennzeichnet durch einen anomalen Anstieg der Zahl der unreifen Leukozyten im Körpergewebe und im umlaufenden Blut. Die Krankheit beeinträchtigt offensichtlich die blutbildenden Organe und ist nach demjenigen Leukozytentyp klassifiziert, welcher sich anomal vermehrt. Die Krankheit ist eine aus einer Reihe von Formen neoplastischer Krankheiten, und die Entwicklung von Arzneimitteln zur Besserung oder Heilung der Krankheit hat seit vielen Jahren die Aufmerksamkeit von Forschungsorganisationen auf sich gezogen, wenn auch bis vor ganz kurzer Zeit ohne merklichen Erfolg. Nunmehr können viele Formen der Leukämie wirksam mit Arzneimitteln behandelt werden. Im Falle einer Kombinations-Chemotherapie bei der akuten lymphozytischen Leukämie bei Kindern wird bereits ein großer Prozentsatz (50 bis 60%) von Überlebensfällen von 5 Jahren erhalten, und die Krankheit wird nunmehr als heilbar eingestuft.
Es wurde gefunden, daß Leukämie sowie andere bösartige Krebskrankheiten einschließlich ascitischer Tumoren bei warmblütigen niederen Tieren durch Verabreichung von 10-Deaziminopterin gebessert werden kann. Diese Verbindung ist ein nicht-triviales Analogon von Methotrexat, welches das gegenwärtige Mittel der Wahl zur Behandlung dieser bösartigen Krebskrankheiten im klinischen Bereich darstellt, wobei erwartet wird, daß 10-Deazaminopterin eine ähnliche Wirkung beim Menschen hat.
10-Deazaminopterin hat die Formel °=c:100&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz9&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Die Beziehungen zwischen dieser Verbindung und dem N-10-Methylderivat von Aminopterin, nämlich Methotrexate, ergibt sich aus folgendem Formelvergleich: °=c:100&udf54;&udf53;vu10&udf54;&udf53;vz9&udf54; &udf53;vu10&udf54;
4-Amino-4-deoxy-10-deazaptersäure, eine Schlüsselsubstanz bei der Synthese von 10-Deazaminopterin, wurde zuerst von DeGraw, Brown, Kisliuk und Gaumont, Journal of Medicinal Chemistry, Bd. 14, Seite 866 (1971) hergestellt. DeGraw, Tsakotellis, Kisliuk und Gaumont, Journal of Heterocyclic Chemistry, Bd. 8, Seite 105 (1971) hatten über die starke wachstumshemmende Wirkung von 10-Deazaptersäure und dessen Tetrahydroderivat gegenüber dem Mikroorganismus Streptococcus faecium, einem folat-abhängigen Organismus, berichtet. Die Wirksamkeit wurde durch Reduktion zur Tetrahydroverbindung stark erhöht. Dementsprechend wurde angenommen, daß die 2,4-Diamino-pteridine untersucht werden sollten, weil angenommen werden könnte, daß diese besser in der Lage sind, in die Zelle einzudringen. Unter den hergestellten 2,4- Diamino-pteridinen befand sich auch 4-Amino-4-deoxy-10- deazaptersäure, die Verbindung, die auf Seite 867, Schema I, Reihe d der erstgenannten Schrifttumstelle angegeben ist.
In Journal of Medicinal Chemistry, Bd. 17, Seite 552 (1974) berichteten DeGraw, Kisliuk, Gaumont, Baugh und Nair über die Synthese und Antifolatwirkung von 10-Deazaminopterin. Die antimikrobielle und Antitumorwirkung der starken Inhibitoren für Dihydrofolsäure- Reduktase Aminopterin und dessen N-10-Methylderivat, Methotrexate, sind an sich bekannt, und es wurden zahlreiche analoge Substanzen hergestellt, um die Wirkungskraft, das Eindringungsvermögen in die Zelle und die Toxizitätseigenschaften dieser Verbindungen zu verbessern. Als Teil eines fortlaufenden Programms zur Erforschung der strukturabhängigen Wirkungseigenschaften bei Analogen der Folsäure waren DeGraw und Mitarbeiter an den Wirkungen interessiert, die durch Ersatz des Stickstoffatoms in der Seitenkette des Aminopterins erreicht werden konnten, und berichteten über die Synthese und biologische Wirkung von 10-Deazaminopterin in dieser Arbeit. Die weiteren Arbeiten mit 10-Deazaminopterin haben nun dazu geführt, daß die antileukämische Wirkung dieser Verbindung und die Wirkung zur Behandlung verschiedener Ascites-Tumorsysteme aufgefunden wurde.
Bei der Behandlung von Leukämie und ascitischen Tumoren gemäß der Erfindung wird eine therapeutische nicht-toxische Menge von 10-Deazaminopterin einem warmblütigen Tier mit einer anomalen Leukozytenmenge oder anderen Anzeichen einer bösartigen Krebskrankheit verabreicht, wobei die Verbindung als solche oder in Form eines pharmakologisch annehmbaren Salzes verabreicht wird. Diese Salze werden mit einer oder mehreren freien NH&sub2;-Gruppen von 10-Deazaminopterin gebildet.
Diese Additionssalze sind vorzugsweise die pharmakologisch annehmbaren nicht-toxischen Additionssalze mit geeigneten Säuren, wie solche mit anorganischen Säuren, z. B. Salzsäure, Bromwasserstoffsäure, Salpetersäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure, sowie mit organischen Säuren, wie organischen Carbonsäuren, z. B. Glykolsäure, Maleinsäure, Hydroxymaleinsäure, Äpfelsäure, Weinsäure, Zitronensäure, Salicylsäure, o-Acetyloxybenzoesäure, Nicotinsäure und Isonicotinsäure, sowie organischen Sulfonsäuren, z. B. Methansulfonsäure, Äthansulfonsäure, 2-Hydroxyäthansulfonsäure, Toluol-p-sulfonsäure und Naphtalin-2-sulfonsäure.
Ein Säureadditionssalz kann in die freie Verbindung nach bekannten Methoden überführt werden, z. B. durch Behandeln mit einer Base, wie einem Metallhydroxid oder -alkoxid, z. B. einem Alkalimetall- oder Erdalkalimetallhydroxid, z. B. Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid oder Calciumhydroxid, mit einem Metallcarbonat, wie einem Alkalimetall- oder einem Erdalkalimetallcarbonat oder -hydrogencarbonat, z. B. Natrium-, Kalium- oder Calciumcarbonat oder -hydrogencarbonat, mit Ammoniak oder mit einem Austauscherharz für Hydroxylionen oder mit irgendeinem anderen geeigneten Reagens.
Ein Säureadditionssalz kann auch in ein anderes Säureadditionssalz nach bekannten Verfahren überführt werden. Zum Beispiel kann ein Salz mit einer anorganischen Säure mit einem Metallsalz, z. B. einem Natrium-, Barium- oder Silbersalz einer anderen Säure in einem geeigneten Verdünnungsmittel behandelt werden, in welchem ein gebildetes anorganisches Salz unlöslich ist und somit aus dem Reaktionsmedium entfernt werden kann. Ein Säureadditionssalz kann auch in ein anderes Additionssalz mit Säure durch Behandeln mit dem Präparat eines Anionenaustauschers überführt werden.
Das 10-Deazaminopterin kann als solches oder in Verbindung mit einem pharmakologisch unbedenklichen Verdünnungsmittel oder Trägerstoff verabreicht werden. Die Verwendung gemäß der Erfindung kann dementsprechend in Dosierungseinheiten von 0,1 bis etwa 500 mg 10-Deazaminopterin zusammen mit einem pharmakologisch annehmbaren nicht-toxischen inerten Träger- oder Verdünnungsmittel erfolgen.
10-Deazaminopterin oder dessen Salz kann den zu behandelnden Tieren auf irgendeinem verfügbaren Weg verabreicht werden, einschließlich der oralen und parenteralen (intravenösen, intraperitonealen, subkutanen und intramuskulären) Verabreichung. Die verabreichte Menge reicht aus, um Leukämie oder den ascitischen Tumor günstig zu beeinflussen und hängt von der Art der bösartigen Krebskrankheit, der Tierart und dem Gewicht des Tieres ab. Bei der Behandlung des Menschen sollte z. B. eine Dosis 10-Deazaminopterin innerhalb des Bereichs von etwa 0,1 mg/kg bis etwa 500 mg/kg je Tag ausreichen. Dosierungen im höheren Teil dieses Bereichs, die an 500 mg/kg herankommen, werden gewöhnlich in Verbindung mit Leucovoran (dl-5-Formyltetrahydrofolat) zur Vermeidung toxischer Erscheinungen verabreicht. Bei der Behandlung von niederen Versuchstieren wirkt ein ähnlicher Dosisbereich therapeutisch. Die Obergrenze der Dosierung ist diejenige, die von toxischen Nebenwirkungen überlagert wird und kann durch Versuchs-Irrtums-Bestimmungen für das zu behandelnde Tier einschließlich dem Menschen bestimmt werden.
Um die Verabreichung zu erleichtern, kann das 10-Deazaminopterin oder dessen Salz in Form einer Zubereitung formuliert werden, vorzugsweise in Form einer Dosierungseinheit. Während die Verbindung als solche verabreicht werden kann, wird sie gewöhnlich in Verbindung mit einem pharmakologisch annehmbaren Träger verabreicht, welcher die Verbindung verdünnt und die Handhabung erleichtert. Hierbei wird unter "pharmakologisch annehmbar" verstanden, daß der Träger (sowie die erhaltene Zubereitung) steril und nicht-toxisch ist.
Der Trägerstoff oder das Verdünnungsmittel können fest, halbfest oder flüssig sein und als Vehikel, Exzipient oder Medium für 10-Deazaminopterin dienen. Beispiele für Verdünnungsmittel und Trägerstoffe sind Lactose, Dextrose, Saccharose, Sorbit, Mannit, Stärke, Gummiarabikum, Calciumphosphat, Mineralöl, Kakaobutter, Theobromaöl, Alginate, Traganth, Gelatine, Sirup, Methylcellulose, Polyoxyäthylensorbitan-monolaurat, Methyl- und Propyl-hydroxybenzoat, Talcum oder Magnesiumstearat.
Um die Handhabung zweckmäßiger zu gestalten, können das 10-Deazaminopterin und der Trägerstoff oder das Verdünnungsmittel hierfür in eine Kapsel, ein Kissen, eine Arzneikapsel, Gelatine, Papier oder einem anderen Behälter eingeschlossen bzw. eingekapselt werden, insbesondere wenn die Anwendung in Dosierungseinheiten vorgesehen ist. Die Dosierungseinheiten können z. B. die Form von Tabletten, Kapseln, Suppositorien oder Arzneikapseln annehmen.
Die folgenden Beispiele erläutern die verschiedenen Formen von Dosierungseinheiten, in denen 10-Deazaminopterin oder dessen Salze angewendet werden können.

Beispiel 1

Tablettenformulierung

mg/Tablette
10-Deazaminopterin 15
Lactose 86
Maisstärke (getrocknet) 45,5
Gelatine 2,5
Magnesiumstearat 1,0

Das 10-Deazaminopterin wird pulverisiert und durch ein Maschensieb gedrückt und gut mit der Lactose und 30 mg der Maisstärke gemischt und beides durch ein Sieb passieren gelassen.
Die gemischten Pulver werden mit einer warmen Gelatinelösung zu einer Masse angeteigt, die durch Rühren der Gelatine in Wasser und Erhitzen zu einer Lösung von 10 Gew.-% hergestellt worden war. Die Masse wird durch Passieren durch ein Sieb granuliert, und die feuchten Körner werden bei 40°C getrocknet.
Die getrockneten Körner werden erneut durch ein Sieb geführt und hierbei granuliert, wobei der Rest der Stärke und das Magnesiumstearat zugesetzt werden und gründlich gemischt wird.
Die Körner werden zu Tabletten von jeweils 150 mg verpreßt.

Beispiel 2

Tablettenformulierung

mg/Tablette
10-Deazaminopterin 100
Lactose 39
Maisstärke (getrocknet) 80
Gelatine 4,0
Magnesiumstearat 2,0

Das Herstellungsverfahren entspricht demjenigen von Beispiel 1 mit der Ausnahme, daß bei dem Granulierungsprozeß 60 mg Stärke verwendet wird sowie 20 mg während der Tablettierung.

Beispiel 3

Kapselformulierung

mg/Kapsel
10-Deazaminopterin 250
Lactose 150

Das 10-Deazaminopterin und Lactose werden durch ein Sieb passiert und die erhaltenen Pulver werden gut gemischt, bevor sie in harte Gelatinekapseln einer geeigneten Größe eingefüllt werden, so daß jede Kapsel 400 mg des Pulvergemisches enthält.

Beispiel 4

Suppositorien

mg/Suppositorien
10-Deazaminopterin 50
Theobromaöl 950

Das 10-Deazaminopterin wird pulverisiert und durch ein Sieb passieren gelassen und mit geschmolzenem Theobromaöl bei 45°C verrieben, wobei eine glatte Suspension gebildet wird.
Das Gemisch wird gut gerührt und in Formen gegossen, die jeweils nominal 1 g aufnehmen, wobei Suppositorien gebildet werden.

Beispiel 5

Arzneikapseln

mg/Kapsel
10-Deazaminopterin 100
Lactose 400

Das 10-Deazaminopterin wird durch ein Maschensieb gedrückt, mit vorher gesiebter Lactose vermischt und in Kapseln geeigneter Größe, die jeweils 500 mg enthalten, eingefüllt.

Beispiel 6

Sterile Suspension in wäßriger Lösung für die intramuskuläre Injektion

mg
10-Deazaminopterin 10
Natriumcitrat 5,7
Natriumcarboxymethylcellulose (niedere Viskosität) 2,0
Methyl-p-hydroxybenzoat 1,5
Propyl-p-hydroxybenzoat 0,2
Wasser für Injektionszwecke auf 1,0 ml

Beispiel 7

Sterile Lösung im wäßrigen Träger für die intraperitoneale, intravenöse oder subkutane Injektion

mg
10-Deazaminopterin, Additionssalz mit Salzsäure 15
Natriumcitrat 5,7
Natriumcarboxymethylcellulose (niedere Viskosität) 2,0
Methyl-p-hydroxybenzoat 1,5
Propyl-p-hydroxybenzoat 0,2
Wasser für Injektionen auf 1,0 ml

Das folgende Beispiel erläutert die Verabreichung von 10-Deazaminopterin unter Verwendung eines standardisierten Tests.

Beispiel 8

Zu 5 mg 10-Deazaminopterin wurde 0,2 ml einer 0,1 n-Lösung von Natriumhydroxid zugegeben. Danach wurde destilliertes Wasser zugefügt und der pH-Wert auf 7,0 eingestellt. Die Lösung wurde anschließend mit destilliertem Wasser auf 10 ml aufgefüllt. Die erhaltene Lösung und deren Verdünnungen wurden in aliquoten Teilen von 0,1 ml durch intraperitoneale Injektion weiblichen Mäusen injiziert, die L1210 leukämisch BD (2) F&sub1; waren (A.R. Schmid, Madison, Wis.). Die Injektionen wurden einmal täglich verabreicht, dreimal je Woche (Montag, Mittwoch, Freitag), wobei einen Tag nach der Tumortransplantation (10&sup6; Zellen/Maus) begonnen wurde. Die Therapie wurde bis zum Tod der Tiere fortgesetzt.
Zu Vergleichszwecken und als Kontrolle wurde eine Parallelreihe von Versuchen gleichzeitig unter Verwendung weiblicher Mäuse L1210 leukämisch BD (2) F&sub1; verwendet unter genau den gleichen Testbedingungen, wobei an Stelle von 10-Deazaminopterin das Mittel Methotrexat verabreicht wurde.
Die Testprozedur und das Aufrechterhalten und die Transplantation der Leukämie L1210 entsprach dem Verfahren von Hutchison D.J., Robinson D.C., Martin D., Ittensohn O.L. und Dillenberg, Journal Cancer Res., Bd. 22, Seite 57-72 (1962). Die antileukämische Wirkung von 10-Deazaminopterin wurde gegenüber Methotrexat hinsichtlich des Anstiegs der mittleren Lebensdauer, die bei verschiedenen Dosierungen erhalten wurde, bis zur maximalen tolerierten Grenze gegenüber dem Vergleich mit nicht behandelten Kontrolltieren ausgewertet. Die Toxizität verschiedener Dosierungen wurde dadurch festgestellt, daß das Ausmaß des Gewichtsverlusts und der eventuelle Tod festgestellt wurde, wobei die Tiere keine Tumoranzeichen hatten.
Repräsentative Ergebnisse gegenüber Leukämie L 1210 sind die folgenden: Tabelle I &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz28&udf54; &udf53;vu10&udf54;
In den folgenden Beispielen 9 bis 12 wird die Behandlung von Ascites-Tumoren erläutert. Die Art des Tumors, die Bedingungen, unter denen die Behandlung der als Wirtstiere benutzten Mäuse erfolgte, und die erhaltenen Ergebnisse der Behandlung sind in den folgenden Tabellen mit Bemerkungen zusammengestellt. Die Ergebnisse dieser Behandlungen sind am Schluß von Beispiel 12 zusammengefaßt. Beispiel 9 S180-J-Ascites &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz23&udf54; Beispiel 10 P815-Ascites &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz15&udf54; &udf53;vu10&udf54; Beispiel 11 L1210-Ascites &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz18&udf54; &udf53;vu10&udf54; Beispiel 12 Ehrlich-Ascites &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz15&udf54; &udf53;vu10&udf54;
Aus den Werten der Beispiele 9 bis 12 ist ersichtlich, daß 10-Deazaminopterin (dAM) aktiver als Methotrexat (MTX) in allen geprüften Ascites-Tumorsystemen war. Die optimalen subkutanen Dosen für jedes Mittel betrugen 6 bis 12 mg/kg bei einmaliger Dosis alle zwei Tage für insgesamt 5 Dosierungen. Die maximalen erhöhten Lebensdauern (dAM/MTX) betrugen + 172%/+ 144% gegenüber L1210, + 117%/+ 103% gegenüber P815, + 61%/+ 19% gegenüber Ehrlich und > + 160%/+ 64% gegenüber S180, wobei langzeitige Überlebende nach Behandlung mit dAM vorkamen. Die maximalen erhöhten Lebensdauern (dAM/MTX) bei der gleichen Dosierung und dem gleichen Verabreichungsschema gegenüber L1210 betrugen + 203%/+ 182% nach intraperitonealer Verabreichung und + 122%/+ 58% nach oraler Verabreichung. Die akute LD&sub5;&sub0; intraperitoneal oder subkutan betrug 65 mg/kg (dAM) und 96 mg/kg (MTX). Die pharmakokinetischen Bedingungen für Plasma und Gewebe (Tumor, Dünndarm und Knochenmark) waren bei dAM und MTX ähnlich. Der Anstieg der Wirksamkeit von dAM, verglichen mit MTX bei optimalen Dosierungen, war begleitet von einer größeren Beibehaltung des Gehalts von austauschbarem dAM im Tumor, aber ähnlicher Beibehaltung des Wirkstoffgehalts im Normalgewebe, das das Arzneimittel beschränkt. Eine größere Persistenz von dAM, verglichen mit MTX im Tumor, wurde den Unterschieden im Membrantransport zugeschrieben, insbesondere hinsichtlich der Sättigungsfähigkeit (K _m ) beim Einfließen, wodurch eine größere Ansammlung von dAM begünstigt wird. Beide Wirkstoffe stehen im Wettbewerb hinsichtlich des gleichen Trägermechanismus, wobei der Träger im Tumor eine größere Affinität für dAM zeigt.

Claims

1. Verwendung von 10-Deazaminopterin oder seine pharmakologisch verträglichen Additionssalze oder quaternäre Ammoniumverbindungen neben üblichen inerten Träger- und Hilfsstoffen zur Behandlung von Leukämie und ascitischen Tumoren.

2. Verwendung von 10-Deazaminopterin zusammen mit Leucovoran (dL-5-Formyltetrahydrofolat) nach Anspruch 1.

3. Verwendung von zwischen 0,1 und 500 mg 10-Deazaminopterin pro Dosiseinheit nach Anspruch 1 oder 2.

4. Verwendung von 50 mg 10-Deazaminopterin pro Dosiseinheit nach Anspruch 1 oder 2.

5. Verwendung einer wäßrigen Lösung enthaltend 10 mg 10- Deazaminopterin in 1 ml Lösung zur intramuskulären Injektion nach Anspruch 1 oder 2.