DE2827497A1

DE2827497A1 - Arzneimittel

Info

Publication number: DE2827497A1
Application number: DE19782827497
Authority: DE
Inventors: Jose Sebastian Franzone; Teresio Tamietto
Original assignee: Istituto Biologico Chemioterapico ABC SpA
Current assignee: Istituto Biologico Chemioterapico ABC SpA
Priority date: 1978-04-06
Filing date: 1978-06-22
Publication date: 1979-10-11
Also published as: IT1113122B; DE2827497C2; FR2421614B1; BE868556A; FR2421614A1; JPS54138127A; US4187308A; IT7822019A0; JPS5715088B2; NL7807152A; GB1582510A

Description

2 ft 2 7 k 9 KRAUS & WE13ERT

PATE NTANWÄLTE

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER · DR.-ING. ANNEKÄTE WEISERT DIPL.-ING. FACHRICHTUNS CHEMIE IRMQARDSTRASSE 10 · D-BOOO MÜNCHEN 71 -TELEFON OB9/797O 77-79 7O78 · TELEX O5-2121B6 kpatd

TELEGRAMM KRAUSPATENT

1916 WK/rm

ISTITUTO BIOLOGICO CHEMIOTERAPICO "ABC" S.p.A. Turin, Italien

Arzneimittel

909841/0466

- A

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Arzneimittel mit antibronchospasmodischer und Antihustenaktivität, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es als Wirkstoff 2-(7^l-Theophyllinmethyl)-1,3-dioxolan der Formel Ii

-CH₂-CH

(D

enthält.

Die Verbindung (I) wurde zusammen mit anderen Dioxolanen und Dioxanen, die sich von Theophyllin und Theobromin ableiten, schon vor nahezu 20 Jahren von U. Avico, F. De Martiis und F. Toffoli (Il Farmaco - Ed.Sc. - Band XVII - Teil 2) beschrieben. Darin wird auf die Bestimmung der Verteilungskoeffizienten zwischen Chloroform und Wasser und zwischen Benzol und Wasser Bezug genommen.

Was die Pharmakologie anbelangt, schränken sich die Autoren dieser Arbeit dahingehend ein, daß sie hinsichtlich dieser Art von Verbindungen feststellen, daß "einige der beschriebenen Produkte einen gewissen hypotensiven und koronardilatierenden Effekt des Theophyllintyps zeigten, während andere einen gewissen depressiven Effekt haben", ohne daß sie jedoch irgendwelche Zahlenwerte angeben oder die verwendeten Tests nennen. Insbesondere wird hinsichtlich des Aktivitätstyps der Verbindung (I) in keiner Weise etwas ausgesagt.

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Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die Verbindung (I) eine hohe bronchiallösende und Antihustenaktivität besitzt. Andererseits treten keine Gewöhnungserscheinungen auf und die Verbindung modifiziert in vivo die Darmmotilität der Ratte nicht. Die Verbindung ist von einer Aktivität auf das isolierte Atrium von Meerschweinchen frei und sie verändert nicht den Koronarfluß. Weiterhin induziert sie keine signifikanten Variationen der elektrokardiographis chen Spuren bei der Katze und bei den Kaninchen. Wenn die Verbindung der Katze intravenös in Dosen von 1 bis 30 mg/kg verabreicht wird, dann verändert sie den arteriellen Druck nicht.

Die Verbindung ist von einer diuretisehen Aktivität frei und sie verändert nicht die Cholerese bei der Ratte. Die Verbindung ist absolut von Nebenwirkungen auf die Magenschleimhaut frei.

2-(7^l-Theophyllinmethyl)--i,3-dioxolan ist auch durch eine niedrige akute Toxizität gekennzeichnet. Der therapeutische Index ist daher sehr günstig.

Aufgrund der sehr günstigen pharmakologisch-toxischen Eigenschaften stellt 2-(7^l-Theophyllinmethyi)-1,3-dioxolan ein sehr gut geeignetes Arzneimittel für die Humantherapie und damit zur behandlung von Bronchospasmen, Bronchialasthma, verschließender chronischer Bronchitis und von spasmodischem Husten dar.

Der Wirkstoff kann oral in Form von Tabletten oder Suspensionen, parenteral in Form von injizierbaren Zubereitungen in Gläschen, durch die Lungen in Form eines Aerosols oder durch das Rektum in Form von Suppositorien verabreicht werden.

Die übliche Dosis liegt ^e nach dem Patienten, dem Typ des zu behandelnden Effekts und der Verabreichungsmethode in der Gegend von 0,1 bis 2,5 g pro Tag.

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Die pharmazeutischen Formen (Tabletten, Suspensionen, injizierbaren Zubereitungen in Gläschen bzw. Ampullen, Suppositorien) werden auf normale Weise durch übliche pharmazeutische Methoden hergestellt.

Im nachstehenden Beispiel wird die Herstellung der Verbindung (I) nach der Methode der vorgenannten Autoren beschrieben,

Beispiel '

Ein Gemisch aus 15 g Theophyllinessigsäurealdehyd, 30 ml Äthylenglycol und 1,5g p-Toluolsulfonsäure in 600 ml Benzol wird unter Rückfluß in einem Kolben erhitzt, der mit einer Marcusson-Vorrichtung versehen ist.

Nach 2 h ist die Abtrennung des Wassers beendigt.

Das Reaktionsgemisch wird mit 200 ml einer 3,5%igen wäßrigen Natriumbicarbonatlösung gewaschen. Die organische Phase wird getrocknet und bei vermindertem Druck zur Trockene eingedampft. Es bleibt ein Rückstand zurück, der in Äthyläther aufgenommen wird, durch Filtration abge-trennt.und durch Äthanol gereinigt wird.

Es wird 2-(7^f-Theophyllinmethyl)-1,3-dioxolan erhalten. Fp 144 bis 145°G. Durchschnittliche Ausbeute: 70%.

Analyse: C^H^N^ MG 266,26

Berechnet: C 49,62% H 5,30% N 21,04% Gefunden: C 49,68% H 5,29% N 21,16%.

Nachstehend werden die toxikologischen und pharmakologischen Eigenschaften der Verbindung (I) beschrieben.

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Bestimmung der akuten Toxizität

Die akute orale Toxizität wurde sowohl "bei einer Maus als auch bei der Ratte unter Verwendung von Aminophyllin als Referenzsubstanz bestimmt. Die Substanzen wurden in einer wäßrigen 0,5%igen Carboxymethylcellulosesuspension mit einer Konzentration von 1 ml/10 g Körpergewicht verabreicht.

Nach Behandlung mit den Jeweiligen Arzneimitteln wurden die Tiere 20 aufeinanderfolgende Tage unter Beobachtung gehalten. Es wurde ihr Allgemeinzustand, ihr Verhalten und die Mortalität bestimmt.

Die DL_cri«-Werte wurden nach der statistischen Methode von Litchfield und Wilcoxon (1949), J. Pharmacol. Exp. Therap. 96, 99, errechnet.

In der Tabelle I sind die erhaltenen DLc_Q-Verte zusammengestellt.

Tabelle I: Werte von DL₅₀ für 2- (7' -Theophyllinmethyl) -1,3-dioxolan und für Aminophyllin bei oraler Verabreichung an die Maus und die Ratte

Verabreichungs	2-(7'-Theophyllinmethyl)-	Aminophyllin
methode	1,3-dioxolan	^DL50

	Maus
oral	862 mg/kg	535 mg/kg
	Ratte
oral	966 mg/kg	575 mg/kg

Es zeigte sich, daß bei diesen Bedingungen die akute Toxizität von 2-(7'-Theophyllinmethyl )-1,3-dioxolan bei oraler Verabrei-

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chung sowohl bei der Maus als auch bei der Ratte ausgeprägt niedriger war als diejenige von Aminophyllln. Bei den gleichen Versuchsbedingungen wurde 2-(7^I-Theophyllinmethyl)-1,3-dioxolan sowohl der Maus als auch der Ratte intraperitoneal und intravenös verabreicht.

Ergebnisse: Der DL^Q-Wert bei der Maus bei i.p.-Verabreichung betrug 396 mg/kg. Bei der i.v.-Verabreichung betrug er 236 mg/kg.

Der DLj-Q-Wert bei der Ratte bei i.p.-Verabreichung betrug 426 mg/kg. Bei der i.v.-Verabreichung betrug er 315 mg/kg.

Aktivität des 2-(7'-Theophyllinmethyl)-1«3-dioxolans auf die glatte Bronchialmuskulatur in vitro und in vivo In-vivo-Test

a) Aktivität auf die isolierte Meerschweinchen-Trachea "in toto"

Es wurden ungefähr 30 Albino-Meerschweinchen verwendet, von denen nach Dämpfung unter einer Ätheranästhesie die Tracheen entnommen wurden.

Die Tracheen wurden in ein Bad von 50 ml einer geeigneterweise mit Sauerstoff versorgten Krebslösung gebracht, deren Temperatur auf 37°C kontrolliert wurde. Der Boden der Tracheen wurde geschlossen. Die Spitze wurde mit einem Polyäthylenrohr verbunden, das über einen Wandler mit einem Polygraphen verbunden war, um die Volumendifferenz nach der teilweise modifizierten Methode von D. Jamieson (1962), Brit. J. Pharmacol, und Chemiotherapy 19, 286, zu messen.

Sowohl die Tracheen als auch das Polyäthylenrohr wurden mit der Krebslösung gefüllt, ^ie Antworten gegenüber Acetylcholin und

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Histamin wurden bei der auf diese Weise präparierten Trachea untersucht, und zwar sowohl vor als auch nach Zugabe des Produkts zu dem Bad. Tabelle II zeigt die bei dieser Untersuchung erhaltenen Ergebnisse.

Tabelle II; Effekt von 2-(7^f-Theophyllinmethyl)-1,3-dioxolan

auf die isolierte Meerschweinchen-Trachea ¹In toto"

	Anzahl der	Produkt	Hemmung	g/ml
	Versuche	g/ml	%
	4	40-10"⁵	-25%
Acetylcholin-	4	80·10"⁶	-29%	190,10 ^D
chlorid f.	4	200·1Ο"⁶	-50%
1,10 ° g/ml	4	400ΊΟ"⁶	-65%
Histamin-dichlo-	4	40«10~^b C.	■ 0%	175,10"⁶
rid	4	200-10"° C.	-5k%
5,1Ο"⁶ g/ml	4	400·10~°	-7ö%
	4	800·10 °	-10050
In-vivo-Test

a) Vergleichende Aktivität von 2-(7^l-Theophvllinmethyl)-1.5-dioxolan und Theophyllin auf Bronchospasmen von Meerschweinchen

Bei diesen Tests wurde die Methode von Konzett und Rosier (1940), Arch. Exp. Path. Pharmak. 191, 71, mit bestimmten Modifikationen von Collier H.O.J. (1960), Brit. J. Pharmacol., 15, 290, angewendet.

Männliche Meerschweinchen mit einem Gewicht von 300 bis 450 g die durch Urethan (1 g/kg i.p.) anästhesiert worden waren, wurden verwendet.

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Die Tiere wurden in geeigneter Weise vorbereitet, indem eine Kanüle in die jugulare Vene für die intravenöse Verabreichung eingesetzt wurde. Die Trachea wurde an eine Pumpe für eine künstliche Beatmung (Palmer), die für kleine Tiere angepaßt worden war, angeschlossen. Die Pumpe wurde mit einer Frequenz von etwa 70 Einblasungen pro min betrieben. Das Pneumogramm wurde auf dem Wege über einen Umwandler auf einen Polygraphen (Battaglia Rangoni) aufgezeichnet.

Der Bronchospasmus wurde in den Meerschweinchen durch intravenöse Injektion von Acetylcholin oder Histamin induziert.

Nach zwei gleichen Antworten auf Acetylcholin oder Histamin wurden die Testarzneimittel i.v. verabreicht.

b) Vergleichende Antihustenaktivitat von 2-(7^r-Theophyllinmethyl)-1.3-dioxolan und Aminophyllin bei Meerschweinchen

Bei diesen Tests wurde die Methode von Charlier und Coil. (1961), Arch. Inter. Pharmacodyn. 134, 306, mit geringfügigen Modifikationen verwendet. *

Bei dieser Methode geht man im wesentlichen so vor, daß man das Meerschweinchen 3 min lang einem 3% Histamindihydrochlorid-Äerosol aussetzt und das Husten des Tiers vor und nach der oralen Behandlung mit einer Antihustensubstanz in geeigneter Weise aufzeichnet.

Die Vorrichtung für die Induzierung und Aufzeichnung des Hustens bestand aus einer hermetisch abgeschlossenen Perspexbox (20 χ 20 χ 15 cm), die auf einer Seite durch eine Kanüle mit einem Aerosolkompressor verbunden war und die an ihrer Oberseite an eine andere Kanüle angeschlossen war, die in geeigneter Weise mit dem Umwandler eines Polygraphen verbunden

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Bei diesen Tests wurden gefleckte männliche Meerschweinchen
Jeweils mit einem Gewicht von 350 bis 400 g, die 12 h lang fasten gelassen wurden, verwendet. In den Tabellen III, IV und
V sind die erhaltenen Ergebnisse zusammengestellt.

Tabelle III; Hemmeffekt von 2-(7'-Theophyllinmethyl)-1,3-dioxolan und Theophyllin auf durch Acetylcholinchlorid in Meerschweinchen induzierte Broncho Spasmen

Substanz

Dosis Anzahl mg/kg der i.v. Tiere

prozentuale Veränderung % Hemdes Endobronchialdrucks mung nach i.v.-Verabreichung gegenvon 0,2 mg/kg Acetylcho- über linchlorid und abgestuf- den Konten Dosen der Arzneimit- trolltel versu-

Durchschnittswert - SF chen

^DE50 mg/kg

Kontrolle	-	1 2 4	12	190,6 ± 34,2	-	—
2-(7^l-Theo-0,5 phyllinme- _Λ thyl)-1,3- ^Ί dioxolan 2 4	ö 6 6 6	152,5 - 17,7 129,1 - 28,9 50,0 - 11,6 26,7 * 12,5	-20,0% -32,1 -73,8% -86,0%	1,3
Theophyl lin Ii ti	6 6 6	125,2 i 23,5 104,0 i 31,5 72,5 ^± 19,1	-34,4% -45,3% -62,0%	2,3

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Kh

Tabelle IV; Hemmeffekt von 2-(7^l-Theophyllinmethyl)-1,3-dloxolan und Theophyllin auf durch Histamin-dihydrochlorid bei Meerschweinchen induzierte Bronchospasmen

Substanz

Dosis Anzahl mg/kg der i.v. Tiere

prozentuale Veränderung % Hemdes Endobronchialdrucks mung nach i.v.-Verabreichung gegenvon 0,05 mg/kg Histamin- über dihydrochlorid und abge- den Konstuften Dosen der Arz- trollneimittel versu-

Durchschnittswert * SF ohen

DE

Kontrolle	-	12	178,6 ί 38,4	-	0,075
Theophyl- linme- thyl)- 1,3-dioxo- lan	in Ot-OO O O τ- CM	6 6 6 6	100,0 ± 27,8 70,0 t 15,0 33,3 ^± 4,9 8,3 ± 1,9	-44,9% -60,9% -81,4% -95,4%	0,82
Theophyl lin π Il	0,5 1,0 2,0	6 6 6	110,0 i 27,2 84,0 i 14,7 47,5 i 6,3	-38,5% -53,0% -73,5%

Aus den Tabellen III und IV wird ersichtlich, daß bei durch Acetylcholin induzierten Spasmen der antibronchospasmodische Effekt von 2- (7' -Theophyllinmethyl)-1,3-dioxolan etwa zweimal so hoch wie derjenige von Theophyllin ist und daß bei durch Histamin induzierten Spasmen der Effekt etwa elfmal so hoch ist wie derjenige von Theophyllin.

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Tabelle V; Aktivität von 2- (7^f -Theophyllinmethyl)-1,3-dioxolan und Aminophyllin (orale Verabreichung) auf Husten, der bei Meerschweinchen durch 0,05% Histamin-dihydrochlorid-Aerosol induziert wird

Behandlung Dosis
mg/kg

Anzahl der Hustenanfälle

vor der Be- 3 h nach handlung der Behandlung

prozentuale
Veränderung
im Verhältnis
zur Zeit
vor der
Behandlung

prozentuale Veränderung im Verhältnis zu den Kontrollbestim mungen

₅ mg/kg

Kontrollen

180 i 2,2 15,4 i 0,8 -14,6%

2- (7.¹-

Theophyl-

linme-

thyl)-1,3

dioxolan

0,1

1,0
_{Q Q}

16,4 - 1,2 11,0 - 0,8

16,0 i 0,9 7,81± 1,2

16,2 ± 1,5 3,27± 1,1

16,7 ± 2,1 3,85± 0,8

-32,

-51,2%
-79,8%
-76,9%

-28,6%

-49,3% -78,8% -75,0%

0,88

Aminophyllin 10

π 25

» 50

19,0 ± 2,3 14,0 ± 1,1 -26,3%

16,2 i 1,8 11,2 ί 1,4 -30,9%

18,0 ± 2,9 6,3 * 1,2 -65,0%

15,2 i 2,6 4,4 i 1,1 -71,1%

- 9,1%

-23,3% _22>5 -59,1% -71,4%

* Die Dosis DE₅₀ wurde aufgrund der prozentualen Werte im Verhältnis zu den Kontrollversuchen errechnet.

Die Tabelle V zeigt, daß die Antihustenaktivität von 2-(7^f-Theophyllinmethyl)-1,3-dioxolan für das Hlstaminaerosol erheblich größer (etwa 26-mal) ist als diejenige von Aminophyllin.

Nachstehend werden Beispiele für pharmazeutische Zubereitungen für das erfindungsgemäße Arzneimittel gegeben:

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382749?

a) Eine Tablette mit 0.400 g enthäl-t folgendes;

2-(7'-Theophyllinmethyl)-^3-dioxolan 0,200 £ Mannit - 0,070 g

mikrokristalline Cellulose 0,052 g

kolloidale Kieselsäure 0,026 g

Talk 0,024 g

P.V.P. 0,020 g

Magnesiumstearat 0,008 g

b) 100 g einer Suspension enthalten folgendes:

2-C7'-Theophyllinmethyl)-1,3-dioxolan 2,50 g

70% Sorbit 50,00 g

Levilit 4,00 g

Emulgatoren 1,20 g

löslicher Orangenextrakt 1,00 g

Methyl-p-hydroxybenzoat 0,13 g destilliertes Wasser auf 100 g

Für die Kinderheilkunde ist die Dosis ein Minimum von 4 g zwei- oder dreimal täglich.

c) Gläschen bzw. Ampullen mit 10 ml enthalten ,jeweils folgendes :

2- (7'-Theophyllinmethyl)-1,3-dioxolan 0,100 g bidestilliertes pyrogenfreies steriles Wasser auf 10 ml

d) Suppositorien mit 2,6 g für Erwachsene enjäialten folgendes;

2-C7*-Theophyllinmethyl)-1,3-dioxolan 0,300 g Pettsäureglyceride 2,300 g

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e) Supposltorlen mit 1.6 g für die Kinderheilkunde enthalten folgendes:

2-(7«-Theophyllinmethyl)-1,3-dioxolan 0,100 g "V Fettsäureglyceride 1,500 g.

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Claims

Patentansprüche

1. Arzneimittel mit antibronchospasmodischer und Antihustenaktivität, dadurch gekennzeichnet, daß es als Wirkstoff die Verbindung der Formel:

-CH₂-CH

zusammen mit einem pharmazeutisch annehmbaren Träger oder Verdünnungsmittel, das kein Gemisch aus Chloroform und Wasser oder Benzol und Wasser ist, enthält.

2. Arzneimittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form von Tabletten für die orale Verabreichung vorliegt.

3. Arzneimittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form einer Suspension für die
orale Verabreichung vorliegt.

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282749?

4. Arzneimittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form von Gläschen bzw. Ampullen für die parenterale Verabreichung vorliegt.

5. Arzneimittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in Form von Suppositorien für die rektale Verabreichung vorliegt.

Arzneimittel nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η —

zeichnet

daß es in Form eines Aerosols für die

pulmonare Verabreichung vorliegt.

Verwendung einer Verbindung der Formel:

(D

zur Bekämpfung von Bronchospasmen, Bronchialasthma, verschließender chronischer Bronchitis und von spasmodischem Husten.

Verwendung der Verbindung der Formel:

-CH₂-CH

(I)

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^827497

■- 3 -

zur Herstellung von Arzneimitteln zur Behandlung von Bronchospasmen, Bronchialasthma, verschließender chronischer Bronchitis und von spasmodischem Husten.

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