DE3023813A1

DE3023813A1 - Arzneimittel

Info

Publication number: DE3023813A1
Application number: DE3023813A
Authority: DE
Inventors: Hendrik Marie Heesch Greven; David de Bilthoven Wied
Original assignee: Akzo NV
Current assignee: Akzo NV
Priority date: 1980-06-25
Filing date: 1980-06-25
Publication date: 1982-01-21
Also published as: AU542296B2; FR2485374B1; BE889384A; ZA814055B; IT8167878A0; JPS57500829A; GB2086396B; CA1147654A; US4410511A; NL8120190A; WO1982000031A1; CH647410A5; SE8200757L; AU7226881A; GB2086396A; IT1144816B; FR2485374A1

Description

1A-53 771 *V

Akzo N.V.

JBeschre ibung Arzneimittel

Es ist seit einiger Zeit "bekannt, daß die Hypophysenhormone Corticotropin (ACTH) und ß-Lipotropin (ß-LPH) abgeleitet sind von einem großen gemeinsamen Vorstufen-Protein. Die angenommene Primärstruktur dieses Vorstufen-Moleküls enthält verschiedene Paare von basischen Aminosäureresten, die durch proteolytische Enzyme angegriffen werden können und verschiedene kleinere Peptide ergeben. Auf diese Weise können ACTH und ß-LPH und anschließend unter anderem CC-MSH, f-LPH, ß-MSH und ß-Endorphin gebildet werden. Außerhalb der Sequenz des ACTH und ß-LPH ist in diesem Vorstufen-Molekül ein Fragment vorhanden mit einer Aminosäuresequenz, die sehr ähnlich ist derjenigen von OC-MSH und ß-MSH. Im Hinblick auf diese strukturelle Verwandschaft wurde dieser Teil des Vorstufen-Moleküls T-MSH genannt.

Ling et al (Life Science 25, 1773 (1979)) haben dieses hypothetische Hormone f-MSH synthetisiert sowie einige damit nahe verwandte Derivate. Es hat sich gezeigt, daß keines dieser Peptide eine nennenswerte MSH-Aktivität besitzt (verglichen mit &-MSH) und daß diese Peptide in vitro die Freisetzung anderer Hormone, wie luteinisierendem Hormon, Follikel stimmulierendem Hormon, Prolactin, Wachstumshormon und Schilddrüsen stimmulierendem Hormon, nicht anregen.

Im Hinblick auf seine enge strukturelle Ähnlichkeit mit ACTH/ MSH-artigen Peptiden, von denen bekannt ist, daß sie auch bestimmte Hirnfunktionen beeinflussen wurde Ύ-MSH bei solchen Verhaltensuntersuchungen untersucht, bei denen sich mit ACTH/ MSH verwandte Neuropeptide als wirksam erwiesen haben. Das neue Peptid und seine Derivate zeigten keine ähnlichen Wirkungen in diesen Testsystemen.

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Überraschender Weise hat es sich nun jedoch gezeigt, daß ■y-MSH-Derivate der allgemeinen Formel

R^L-Tyr-L-Val-L-Met-Gly-L-His-L-Phe-L-Arg-L-Trp-L-Asp-L-Arg-L-Phe-R₂

in der IL. ein Wasserstoffatom oder eine niedere aliphatisch^ Acylgruppe (mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen) und Rp die Gruppe -OH oder -GIy-OH bedeuten_fsowie deren Salze, Ester und Amide zu Verhaltensveränderungen führen, die denjenigen, die sich z.B. mit Oi-MSH, ACTH (1-24) und ß-Endorphin ergeben, gerade entgegengesetzt sind.

Es ist bekannt, daß Cc-HISB₁ ß-Endorphin- und ACTH-Fragmente wie ACTH (1-24), ACTH (1-10) und ACTH (4-10), die Vermeidungsreektion angreifen, wie in den so genannten "pole- jump ing-tests" und "shuttle-box-tests" (Stangen-spring-Versuche und Pendelbox-Versuche} gezeigt werden kann. Diese Peptide verzögern deutlich das Auslöschen des Springverhaltens im pole-jumping-test, während im Gegensatz dazu y-Endorphin, bestimmte chemisch modifizierte ACTH-Fragmente sowie bekannte Opiatantagonisten wie Naloxon und Naltrexon eine entgegengesetzte Wirkung hervorrufen, nämlich die Auslöschung der Vermeidungsreaktion beim pole-jumping-test erleichtern. Die Peptide der Formel I erleichtern das Auslöschen der Vermeidungsreaktion ebenfalls.

Ein anderes Vermeidungsverhalten, das durch ACTH (1-24) beeinflußt wird, ist das Erlernen der Vermeidungsreaktion beim shuttle-box-test. Bei diesem Testverfahren wurde beobachtet, daß die subkutane Injektion eines erfindungsgemäßen Peptids die Geschwindigkeit, mit der Ratten die Vermeidungsreaktion erlernen, deutlich herabsetzt. In dieser Beziehung laufen die mit den erfindungsgemäßen Peptiden erhaltenen Testergebnisse den mit dem Opiatantagonisten Naloxon erhaltenen parallel.

Es ist ferner bekannt, daß ACTH (1-24) und einige verwandte Peptide eine übermäßige Pflegereaktion (grooming response) bei Ratten hervorrufen, wenn sie intracerebroventriculär (icv) injiziert werden. & -MSH, ß-MSH und ACTH (1-24) sind ungefähr gleich wirksam in dieser Beziehung während die erfindungsgemäßen Peptide im wesentlichen - ' 130063/0134 /3

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inaktiv sind. Nach subkutaner Behandlung mit einem Peptid der Formel I war die durch ACTH (1-24) induzierte übermäßige Pflege deutlich vermindert. Da angenommen wird, daß dieses Pflegeverhalten durch ein opiatempfindliches System vermittelt wird, könnten die Peptide der Formel I ihre Unterdrückungswirkung auch ausüben durch Störung eines opiatempfindlichen Systems.

Die durch ß-Endorphin induzierte Hypothermie nach 1/2 und 1 Stunde nach der Injektion wurde verringert bei Ratten, die vorher icv ein Peptid der Formel I erhalten hatten, nämlich 50 /Ug Y-MSH.

Diese ß-Endorphin-Antagonismus-Wirkung konnte ferner gezeigt werden an einer Untersuchung nach Langzeitbehandlung (chronic treatment) mit ß-Endorphin und T-MSH.

Neben der Entwicklung von Toleranz und physischer Abhängigkeit ist die hervorstechendste Wirkung von ß-Endorphin in diesem Zusammenhang das Drogensuchverhalten (drug-seeking behavior), das zuverlässig untersuchtverden kann durch Selbstverabreichungsversuche.

ß-Endorphin führt₍ wie viele Narkotika bzw. Rauschmittel wie Heroin₇ zu einem Selbstverabreichungsverhalten bei Ratten. Obwohl γ-MSH nicht unmittelbar dieses Selbstverabreichungsverhalten stört, konnte am 5· Tag des Versuchs eine Dosis abhängige Unterdrückung dieses Verhaltens nachgewiesen werden.

Die oben angegebenen Versuchsergebnisse von Tierversuchen legen nahe, daß die erfindungsgemäßen Peptide als ß-Endorphin-Antagonisten wirksam sind, was bedeutet, daß sie d er wirkung des bekannten endogenen Neuropeptids ß-Endorphin entgegenwirken.

Außerdem sind die Peptide wirksam inxdem sie die Wirkungen solcher Enkephaline und Endorphine äntagonisieren und ihnen entgegenwirken, die auf die Opiatrezeptoren im Hirn einwirken, so daß

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-y-

ο ·

sie die Wirkung opiatarüip? endogener Peptide antagonisieren können. In diesem Zusammenhang besitzen die erfindungsgemäßen Peptide eine pharmakologische Wirkung, die an diejenige der klassischen Narkotika-Antagonisten wie Naloxon oder Naltrexon in vieler Beziehung erinnert, das bedeutet, daß sie z.B. zur Antagonisierung von narkotischen Analgetika und besonders zu einer Umkehr der durch Narkotika induzierten respiratorischen Depression angewandt werden können.

Im Hinblick auf die Ergebnisse bei den Vermeidungstests können die erfindungsgemäßen Peptide, die auf eigene Rezeptoren oder über ACTH-Rezeptoren im Hirn wirken, darüberhinaus eine psychopharmakologische Aktivität, besonders eine ZNS dämpfende Aktivität zeigen.

Die erfindungsgemäßen Peptide können zu üblichen flüssigen oder festen pharmazeutischen Zubereitungen verarbeitet werden z.B. zu Tabletten zursublingualen oder oralen Verabreichung, zur Suppositorien zur rektalen Verabreichung oder Lösungen, Emulsionen oder Suspensionen zur oralen Verabreichung jedoch vorzugsweise zur intranasalen Verabreichung und/oder Injektion. Die üblichen Excipientien, Verdünnungsmittel und andere Hilfsmittel und Zusätze können für diesen Zweck angewandt werden.

Die erfindungsgemäßen Peptide werden vorzugsweise parenteral in einer täglichen Dosis von 0,5/Ug bis 0,5 mg/kg Körpergewicht verabreicht. Bei der intranasalen Verabreichung liegt die bevorzugte tägliche Dosis bei 10/Ug bis 50 mg/kg Körpergewicht, während die sublinguale Dosis ungefähr das 10-fache der parenteralen Dosis beträgt.

Außergewöhnlich wertvolle Mittel werden erhalten, wenn die erfindungsgemäßen Peptide in eine Form gebracht werden in der sie eine längerer Aktivität besitzen, z.B. durch Einbau der Peptide in Gelatine oder durch Umwandlung der Peptide in Peptid-Metall-Komplexe. Diese Metallkomplexe können auf übliche Weise erhalten werden irvdem man das betreffende Peptid mit einem schwerlöslichen Metallsalz, Metallhydroxid oder Metalloxid zusammenbringt. In diesem Zusammenhang ist das bevorzugte Metall Zink.

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Die "bei der Definition von R. bei der Formel I angegebene niedere aliphatische Acylgruppe ist vorzugsweise eine Acetylgruppe kann jedoch unteranderem auch eine Propionyl-, Butyrylo.der 2-Methyl-propionylgruppe sein.

Unter Salzen der Peptide der Formel I sind vorzugsweise die pharmakologisch verträglichen Saureadditionssalze zu verstehen, Alkalimetallsalze der Peptide I fallen jedoch ebenfalls unter die Erfindung.

Die Saureadditionssalze werden erhalten durch Umsetzung der erfindungsgemäßen Peptide mit einer geeigneten organischen oder anorganischen Säure wie HCl, HJPO^, Essigsäure, Maleinsäure, Weinsäure oder Zitronensäure.

Unter Amiden der Peptide der Formel I sind solche Peptide der Formel I zu verstehen, bä. denen die endständige Hydroxylgruppe des Säurerestes ersetzt ist durch eine Amino- oder eine Mono- oder Dialkyl- (1-4 C) substituierte Aminogruppe.

Ester der erfindungsgemäßen Peptide sind abgeleitet von aliphatischen oder araliphatischen Alkoholen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, insbesondere den niederen (1-6 C) aliphatischen Alkoholen wie Methanol, Äthanol oder Butanol.

Die Herstellung der Peptide der Formel I kann durchgeführt ■werden nach Ling et al., Life Science Bd₀ 25, S. 1773-1780 (1979).

In den folgenden Versuchen wird der Ausdruck f-MSH angewandt für Peptide der Formel I_; bei denen R^ = H und Rp = GIy-OH ist.

S.E.M. bedeutet in den Beispielen die mittlere Standardabweichung β

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Beispiel 1

Auslöschung des aktiven erworbenen Vermeidungs-Verhaltens

Männliche Wistar Ratten mit einem Gewicht von 120 bis 140 g wurden an 4 aufeinander folgenden Tagen trainiert, um die Vermeidungsreaktion beim pole-jumping-test zu erlernen. Jeden Tag wurden die Ratten 10 min trainiert, wobei 10 Einzelversuche durchgeführt wurden. Am 5. Tag wurden 3 Auslöschuntersuchungen durchgeführt mit jeweils einem Abstand von 2 h. Unmittelbar nach der ersten Auslöschuntersuchung wurden den Ratten subkutan 3/Ug ^-MSH oder Placebo (0,5 ml Salzlösung) injiziert.

Mittelwert (+ SEM) der konditionierten Vermeidung während der Auslöschung

0 2 4h nach der Injektion

Placebo 9,0 + 0,4 8,2 + 0,9 6,8 + 0,5

γ-MSH 8,3 + 0,4 4,5 + 1,3 ²»3+1,6 Passives Vermeidungsverhalten

Die Tiere wurden in einer Durchlaufsituation untersucht, bei der ein einmaliger Lernvorgang angewandt wurde, bei dem sie einen nicht entrinnbaren Schock erhielten. Die Latenz der Ratten während des 24 stündigen Versuchs wieder in die dunkle Kammer zu gehen, diente als Verhaltensreaktion. Den Ratten wurden subkutan 1,5/Ug γ-MSH oder Placebo (0,5 ml Salzlösung) 1h vor dem Versuch injiziert.

Mittlere Vermeidungslatenz (s)

Salzlösung 112,5

Y-MSH 24,5

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Erlernung des Vermeidungsverhaltens beim shuttle-box-test

Ratten wurden in 30 Einzelversuchen innerhalb einer einzigen Versuchsfolge trainiert, eine konditionierte Vermeidungsreaktion ijn shuttle-box-test zu erlernen. Der konditionierte Stimulus (Summton) wurde gefolgt von einem nichtkonditionierten Stimulus (Elektroschock im Fuß 0,15mA) mit einer Verzögerung von 3s. Der mittlere Zeitraum zwischen den Einzelversuchen betrug 60 s. Die Tiere wurden subkutan mit 2,0 /Ug ^-MSH, 0,5 ml Placebo oder 80/Ug Naloxon, 60 min (Y-MSH) oder 10 min (Naloxon) vor Beginn des Versuchs behandelt.

Mittlere (+ SEM) konditionierte Vermeidungsreaktionen

Placebo	16,8	+ 0,9
γ-msh	6,5	± 1,2
Placebo	19,7	± 1,3
Naloxon	10,8	+ 2,6
B ß i s ρ	i e 1 2

Einfluß von γ--Μ3Η auf das übermäßige Pflegeverhalten hervorgerufen durch ACTH_1-24

Behandlung Bewertung des Pflegeverhaltens

(Mittel + SEM) s.c. i.e.v.

Placebo ACTH_1-24 166 + 10

^-MSH ACTH_1-24 . 99+15

Placebo Placebo 22+6

Männliche Wistar Ratten mit einem Gewicht von 140 bis 160 g_/ denen ungefähr 1 Woche vor den Versuchen eine Polyäthylenkanüle in eine seitliche Hirnkammer eingesetzt worden war, wurden subkutan mit 100 /Ug «γ-MSH oder Placebo (0,5 ml Salzlösung)

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7·

und nach 15 min icv mit O,3yUg ACTH₁ _₂4 ^oder Placebo (3/Ul Salzlösung) behandelt.

Unmittelbar darauf wurden die Ratten einzeln in ÖaskSfige gegeben und 15 min später die Verhaltensuntersuchungen begonnen. Während 50 min bestimmte der Beobachter alle 50 s ob die Ratte sich putzt. Bei diesem Verfahren erhielt man maximal 200 positive Putzwerte.

Beispiel 3

Einfluß von γ-MSH auf ß-Endorphin-induzierte Temperaturänderungen (Figo 1).

Vor und zu verschiedenen Zeitpunkten nach der icv-Injektion wurde die (Kern} Temperatur von männlichen Wistar Ratten mit einem Gewicht von 150 bis 170 g mit einer Thermistorsonde gemessen, die ungefähr 6 cm in das Rektum der Ratte eingeführt wurde_fund mit einer Genauigkeit von 0,1⁰C bestimmt. Gruppen von Tieren wurden entweder mit 20 /Ug ß-Endorphin oder 20/Ug ß-Endorphin + 50/Ug «γ-MSH behandelt. Ratten, denen Placebo d 50 Y ijiit d dit l Ktll

oder 50 /Ug Y-MSH injiziert worden war, dienten als Kontrolle. Die Temperaturänderungen wurden bei jedem Versuch korrigiert durch den Mittelwert der bei Vergleichen erhalten wurde. Die Daten sind als mittlere Temperaturänderung (⁰C) + SEM gegen die Zeit nach der Behandlung in Fig. 1 aufgetragen. Der punktierte Bereich stellt die mittlere Abweichung für Ratten dar^denen Placebo injiziert worden war. In der Figur bedeutet das Symbol "0" die Ergebnisse für ß-Endorphin und das Symbol "·" für das Gemisch ß-Endorphin und f-MSH.

Beispiel 4

Der Einfluß von γ-MSH auf das Verhalten von männlichen Wistar Ratten mit einem Gewicht von 200 bis 220 g,sich Heroin selbst intravenös zu verabreichen ist in Fig. 2 angegeben.

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Den Tieren wurde es ermöglicht sich Heroin (0,3 mg pro Injektion) selbst intravenös zu verabreichen und zwar entsprechend einem kontinuierlichen Verstärkungsmuster bei einem 5 Tage dauernden Versuch, 6 h pro Tag.

1 h vor jeder täglichen Versuchsfolge wurde den Tieren subkutan 5/Ug (x - x) γ-MSH oder 50/Ug (■-■) f-MSH oder Placebo (0,5 ml Salzlösung, · - ·) injiziert. Die mittlere Anzahl der Selbstinjektionen (+'ESM) am 2. und 5. Versuchstag ist in der Fig. angegeben.

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Claims

Patentansprüche

1. Arzneimittel enthaltend als Wirkstoff ein Peptid der Formel

R^L-Tyr-L-Val-L-Met-Gly-L-His-L-Phe-L-Arg-L-Trp-L-Asp-L-Arg-L-Phe-Ro

(D

in der R₁ ein Wasserstoffatom oder eine niedere aliphatische Acylgruppe (1-6 C) Lind Rp eine Hydroxygruppe oder die Gruppe -GIy-OH bedeutet oder ein Salz, einen Ester oder ein Amid davon_f gegebenenfalls im Gemisch mit üblichen pharmakologisch verträglichen Verdünnungsmitteln und/oder Trägern.

2. Arzneimittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t, daß es ein Peptid der Formel I,in der R₁ ein Wasserstoffatom und R₂ die Gruppe -GIy-OH bedeutet₍ oder ein Salz, einen Ester oder ein Amid davon enthalte

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130063/0134 ORlGiNAL INSPECTED