DE3031164C2 - Angelicine enthaltende Arzneimittel, Angelicine als solche sowie Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Angelicine enthaltende Arzneimittel, Angelicine als solche sowie Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Angelleine enthaltende Arzneimittel (für die photochemischc Behandlung
von Psoriasis und anderen Hautkrankheiten mit Zellwucherung oder fehlender Kautpigmentierung), Angeln
cine als solche sowie Verfahren zu deren Herstellung.
Furocumarine sind in der Pflanzenwelt weit verbreitet und gut bekannt. Sie können unterteilt werden in Psoralene
oder lineare Furocumarine und Angelleine odergewirkelte Furocumarine. Die charakteristische Eigenschaft
von linearen und gewinkeltsn Cumarinen ist ihre fotosensibilisierende Wirkung, die sich mit verschiedenen
biologischen Substraten zeigt. Diese bekannte Wirkung tritt auf bei der gemeinsamen Einwirkung von
Furocumarinen und langwelligem ultraviolettem Licht (UV-A).
Lineare Furocumarine (Psoralene) sind wegen ihrer cutanen fotosensibilisierenden Aktivität gut bekannt. So tritt aui der menschlichen Haut bzw. der Haut eines Meerschweinchens, die zunächst mit linearen Furocumarinen behandelt ist und danach mit langwelligem ultravioletten Licht (UV-A) bestrahlt wird, nach 12 bis 24 Stunden ein cutanes Erythem auf, gefolgt von einer dunklen Pigmentierung nach einigen Tagen. Diese Eigenschaft wurde bereits 1948 untersucht (El Mofty), wobei das natürliche Psoralen Xantotoxin (8-MethoxypsoraIen), das aus der äqyptischen Pflanze Ammi Majus extrahiert wurde, benutzt wurde zur Behandlung von Leukoderma oder Vitiligo (A. M. El Mofty »Vitiligo und Psoralene«, herausgegeben von A. M. El Mofty, Pergamon Press, Oxford, 1968). Die Heilung dieser Hautkrankheit, die sich durch weiße Flecken auf der Haut zu erkennen gibt, die auch nach Bestrahlung mit Sonnenlicht ihre natürliche Pigmentierung nicht wieder erhalten, wird erreicht, indem man diese Flecken mit Psoralen behandelt und danach mit langwelligem UV-Licht bestrahlt. Diese Behandlung restauriert die Pigmentierung.
Lineare Furocumarine (Psoralene) sind wegen ihrer cutanen fotosensibilisierenden Aktivität gut bekannt. So tritt aui der menschlichen Haut bzw. der Haut eines Meerschweinchens, die zunächst mit linearen Furocumarinen behandelt ist und danach mit langwelligem ultravioletten Licht (UV-A) bestrahlt wird, nach 12 bis 24 Stunden ein cutanes Erythem auf, gefolgt von einer dunklen Pigmentierung nach einigen Tagen. Diese Eigenschaft wurde bereits 1948 untersucht (El Mofty), wobei das natürliche Psoralen Xantotoxin (8-MethoxypsoraIen), das aus der äqyptischen Pflanze Ammi Majus extrahiert wurde, benutzt wurde zur Behandlung von Leukoderma oder Vitiligo (A. M. El Mofty »Vitiligo und Psoralene«, herausgegeben von A. M. El Mofty, Pergamon Press, Oxford, 1968). Die Heilung dieser Hautkrankheit, die sich durch weiße Flecken auf der Haut zu erkennen gibt, die auch nach Bestrahlung mit Sonnenlicht ihre natürliche Pigmentierung nicht wieder erhalten, wird erreicht, indem man diese Flecken mit Psoralen behandelt und danach mit langwelligem UV-Licht bestrahlt. Diese Behandlung restauriert die Pigmentierung.
Kürzlich wurden Psoralene in der Photochemotherapie von Psoriasis und anderen Hauterkrankungen, die
durch Hyperproliferation der Hautzellen charakterisiert sind, verwendet, und zwar sowohl durch orale als auch
örtliche Anwendung (H. Tronnier, R. Lohning, about the current status of the methoxsalen UV-A-Therapy in
Dermatology, Castellania 2,267 (1974), J. A. Parrish, T. B. Fitzpatrick, L. Tanenbaum, M. A. Pathak, Photochemotherapy
of psoriasis with oral methoxsalen and longware ultraviolet light, N. Eng. J. Med. 291,1207 (1974)).
Die orale Anwendung ist einfacher als die örtliche Anwendung, sie gestattet eine genauere Kontrolle der
Haut-Fototoxizität und eine einfache Kontrolle der Hautpigmentierung, welche vollständig homogen ausfüllt.
Die orale Anwendung kann jedoch lebertoxisch sein (vergl. H. Tronnier, R. Lohning, Photochemotherapy in
Dermatology, in »Photochemoteraphy, basic technique and side effects«. Proceedings of the German-Swedish
Symposium on Photornedicine in Oberursel (BRD) 23.-25. April, 1975, herausgegeben von E. G. Jung, Schaltauer
Verlag, Stuttgart-New York, Seite 71 (Γ/76); Ε. Wolff, Report on Round Table, Photochemotherapy
(PUVA) of psoriasis, in »Research on Photobiology«, herausgegeben und A. Castellani, Proceedings of the VI
Int. Congress on Photobiology, Rom 29.9-3.10., 1976, Plenum Press, New York, 751 (1977)). Weiterhin besteht
ein Risiko, daß sich ein Star ausbildet, da die Psoralene sich in der Linse des Auges ansammeln, welche dem Einfluß
des Sonnenlichts ausgesetzt ist (S. Lerman, R. F. Borkman, A method for detecting 8-methoxypsoralen in
35 the in the ocular lens, Science 197, 1287 (1977)).
Dagegen erscheint die örtliche Anwendung von Psoralenen weniger einfach und aus anderen Gründen
gefährlicher, da sie es erschwert, den fototoxischen Effekt auf der Haut zu kontrollieren, weil die nichthomogene
Verteilung dsr Substanz auf der Haut eine weniger homogene Pigmentierung hervorruft und darüber hinaus das
Risiko des Hautkrebses erhöht (T. B. Fitzpatrick, Discussion in the »Photochemotherapy, basic technique and
side effects«, Proceedings of the German-Swedish Symposium on Photomedicine in Oberursel, BRD, 23.-25.
April 1975, herausgegeben von E. G. Jung, Schattauer Verlag, Stuttgart-New York, 120 (1976) G. Rodighiero, the
problem of the carcinogenic risk by furocoumarins, Prog, biochem. Pharmacol 14,94 (1978), J. H. Epstein, risk
and beneficts of the treatment of psoriasis, N. Eng. J. Med. 300,852 (1979), R. S. Stern, L. A. Thibodcaux, R. A.
KJeinerman, J. A. Parrish, T. B. Fitzpatrick, risk of cutaneous carcinoma in patients treated with oral methoxsa-
45 len photochemotherapy for psoriasis, N. Eng. J. Med. 300, 852 (1979)).
Trotz dieser Nachteile erweist sich die Foiochemotherapie mit Psoralenen im Augenblick als vorteilhaft, verglichen
mit anderen weniger wirksamen und gefährlicheren Formen der Therapie, wie beispielsweise die alleinige
Anwendung von kurzwelliger Ultraviolettstrahlung (UV-B) oder der Verwendung von Arzneien, die
typische Anti-Tumormittel oder Zubereitungen mit einer Teergrundlage sind.
In jedem Fall besteht, unabhängig von der Art der Anwendung, das grundliegende Konzept der Fotochemotherapie
in der Ausnutzung der charakteristischen Eigenschaft der Psoralene, die DNS- und RNS-Synthese und
Zellreproduktion zu inhibieren. Allerdings ist bei den Psoralenen diese inhibierende Eigenschaften eng verbunden
mit den fototoxischen Eigenschaften, die sich auf der Haut durch die Bildung von Erythemas und einer folgenden
Überpigmentierung zeigen. Bisher war es außerordentlich schwierig, bei Psoralenen die therapeutische
55 Wirkung von den fototoxischen Effekten zu trennen.
Es ist weiterhin bekannt, daß Angelicin (gewinkeltes Furocumarin) imstande ist, die Synthese von Nukleinsäure
zu inhibieren und die Zellteilung zu stoppen, ohne jedoch Erythemas oder eine Hyperpigmentation der
Haut zu verursachen (F. Bordin, S. Marciani, G. Baccichetti, F. Dall-Acqua, G. Rodighiero, Studies on the phou
tosensitizing properties of angelicin, contribution of monofunctional adducts furocoumarin-DNS to the produc-
* 60 tion of the photosensitized effects. Hal. J. Biochem, 24, 258 (1975), M. A. Pathak, T. B. Fitzpatrick, Bioassay of
\} natural and synthetic furocoumarins (psoralens), J. Anv. Dermatol., 32,509 (1959)). Nichtsdestoweniger ist die
l„ fotobiologische Aktivitä von Angelleinen sehr schwach und praktisch in der Therapie nicht verwendbar, da die
* Fähigkeit zur Fotokopplung an DNS gering ist (G. Rodighiero, L. Musajo, F. Dall-Acqua, S. Marciani, G. Capo-
*f rale, L. Ciavatta, Mechanism of skin fotosensitization by furocoumarins, photoreactivity of various furocouma^
ti 65 rins with native DNS and with ribosoma! RNS, Biochim. Biophys. Acta 217, 40 (1970)).
,if In der folgenden Tabelle 1 sind die Eigenschaften einiger bekannter linearer Furocumarine oder Psoralene
P [8-Methoxypsoralen (8-MOP), 5-Methoxypsoralen (5-MOP) und 4,5',8-Trimethylpsoralen (TMP)] mit den nicht-
[5 linearen Furocumarinen oder Angelleinen verglichen.
Informationen über bekannte Furocumarine
Eigenschaft
Lineare Furocumarine (8-MOP, 5-MOP, TMP)
Nichtlineare Furocumarine
(Angelicin)
(Angelicin)
Folosensibilisierung
Stimulierung der Melaminpigmentierung
Stimulierung der Melaminpigmentierung
Carcinogenität
Mutagenität
DNS-Einschaltung
DNS-Synthese-Inhibierung
DNS-fotokoppelnde Eigenschaft Monoadductbildung
Induction der Überkreuzbindung zwischen DNS-Strängen
Therapeutische Wirkung bei
Vitiligo
Vitiligo
Therapeutische Wirkung bei
Psoriasis
Psoriasis
Therapeutische Wirkung bei
anderen Erkrankungen
anderen Erkrankungen
bekannt, stark stark, gut bekannt
bekannt, stark (örtlich), schwach (oral) bekannt, stark
stark und gut bekannt bekannt, stark bekannt, stark bekannt, stark
stark, gut bekannt
bekannt, gut bis ausgezeichnet
bekannt, gut bis ausgezeichnet
bekannt
bekannt, gut bis ausgezeichnet
bekannt
bekannt, abwesend
nicht vorhanden, nicht gut
untersucht, unbekannt
untersucht, unbekannt
unbekannt (örtlich und oral)
bekannt, schwach
merklich und bekannt
bekannt, schwach
bekannt, schwach
bekannt, schwach
abwesend, bekannt
merklich und bekannt
bekannt, schwach
bekannt, schwach
bekannt, schwach
abwesend, bekannt
unbekannt und nicht erforscht
unbekannt und nicht untersucht
unbekannt
unbekannt und nicht untersucht
unbekannt
Hrfindungsgemäß kann die Fotochemotherapie der Psoriasis und anderer Hauterkrankungen wirkungsvoll
und ohne die mit der Verwendung von Psoralenen verbundenen Risiken durchgeführt werden, wenn man Furocumarine
vom Angelicin-Typ verwendet, die durch die Einführung zusätzlicher Methylgruppen modifiziert
sind.
Es konnte gezeigt werden, daß die Einführung von Methylgruppen in das Angelicin-Molekül einen deutlichen
Anstieg in der Einschaltfahigkeit der Doppelstrang-DNS und in der Fotoaddition an die Pyrimidin-Basen des
Makromoleküls bewirkt und deshalb einen entsprechenden Anstieg der Inhibierungswirkung auf die Zellteilung
bewirkt.
Die Methyl-Angelicine, die gemäß der Erfindung erhalten werden, besitzen therapeutische Wirkungen, die
analog denen der Psoralene sind und sind darüber hinaus frei von den Nachteilen, die diese besitzen. Im besonderen:
sie bewirken keine fototoxischen Effekte auf der Haut, so daß der Patient nicht in Gefahr gerät, ein Erythema
oder eine darauf folgende Hyperpigmentierung zu erleiden;
sie vereinfachen die Durchführung der örtlichen Therapie, da sie keine genaue Kontrolle der Haut-Fototoxizitäl:
erfordern, die bei Psoralenen absolut notwendig ist, wodurch diese Behandlung auch außerhalb der Klinik
durchgeführt werden kann;
sie besitzen geringe Mutagenität und scheinen infolgedessen die Wahrscheinlichkeit, Hautkrebs hervorzurufen.,
zu verringern.
In diesem Zusammenhang wurden Angelicin und 4,5'-Dimethyl-angelicin im Vergleich mit einigen Psoralenen
in verschiedenen E. coli-Stämmen untersucht. Es wurde nur eine sehr geringe mutagene Aktivität beobachtet,
an Stämmen, denen die bekannten Reparaturfähigkeiten fehlen (wesentlich kleiner als bei Psoralenen), während die mutagene Eigenschaft bei Wildstämmen nicht feststellbar war (S. Venturini, M. Tamara, C. Monto-Bragadin,
F. Bord in, F. Baccichetti, F. Carlassare, Comperative mutagenicity of linear and angular furocoumarins in
E. coli strains deficient in known repair functions, Chem.-biol. Interactions, 30, 203 (1980)).
Der Wirkungsmechanismus von Furocumaririen (Psoralenen und Angelleinen) ist bekannt: Er hängt zusammen
mit dem Fotoschaden, den sie in der DNS hervorrufen. In der Tat besitzen diese Verbindungen eine ausgeprägte
Affinität zu DNS und reagieren selektiv damit Wird beispielsweise Furocumarin einer wäßrigen
Lösung von DNS zugesetzt, so bildet sich ein Komplex mit dem Grundzustand, wobei das ebene Furocumarin-Molekül
zwischen zwei Basenpaare der DNS eingeschoben ist Wenn der Komplex mit langwelligem ultraviolettem
Licht (UV-A) bestrahlt wird, absorbiert das eingeschaltete Furocumarin das Licht, wobei es in den angeregten
Zustand übergeht und eine Fotoreaktion mit der 5,6-Doppelbindung der Pyrimidin-Basen der DNS über
eine C-4-Cycloaddition eingeht Auf derBasis dieser Fotoreaktion ist es möglich, den charakteristischen Unterschied
zwischen den linearen und den gewinkelten Furocumarinen zu beobachten.
Tatsächlich gibt es zwei photoreaktive Bezirke in den Furocumarinen, nämlich die 3,4- und 4',5'-Doppelbindungen
(sowohl in Psoralenen als Angelleinen) und durch diese Bezirke erfolgen die CM-Photocycloadditionen
mit der 5,6-Doppelbindung der Pyrimidinbasen der Makromoleküle.
Besonders können Psoralene, aufgrund ihrer linearen Struktur, entweder nur eine der zwei photoreaktiven
Doppelbindungen unter Ausbildung eines monofunktionalen Addukts einsetzen, oder beide Doppelbindungen
können in zwei Cycloadditionen mit zwei Pyrimidinbasen, die zu entgegengesetzten Strängen von DNS gehören,
reagieren und so eine Zwischenstrangverbindung bilden (F. Dall'Acqua, S. Marciani, G. Rodighiero, InterStrand
cross-linkages occuring in the photoreaction between psoralen and DNA, FEBS letters, 9, 121 (1970)).
Angelicin kann dagegen aufgrund der gewinkelten Struktur aus geometrischen Gründen nur über einen der beiden
photpreaktiven Bezirke reagieren und sich mit einer der beiden Stränge der DNS verbinden (F. Dall'Acqua,
S. Marciani, L. Ciavatta, G. Rodighiero, Formation of inter-strand cross-linkings in the pholoreaction between
furocoumarins and DNA. Z. Naturforsch., 26b, 561 (1971)). Mit anderen Worten, während Psoralene bei der
Photoreaktion mit DNS sowohl monofunktionale wie auch bifunktionale Addukte bilden, bildet Angelicin nur
monofunktionale Addukte.
* Biologisch bedeutet das, daß der Schaden durch bifunktionale Anlagerung wesentlich ernster und gefährli1·
eher ist, als der Schaden, der durch eine monofunktionale Anlagerung hervorgerufen wird. Es ist tatsächlich
bekannt, daß in lebenden Zellen DNS, ein Makromolekül, das nicht durch eine »ex novo« synthetisierte Kopie
ersetzt werden kann, da es sich nur selbst kopieren kann, ein wichtiges Erbgut darstellt, das die Zelle auf bestmögliche
Weise zu erhalten versucht. Da Stoffe, die die DNS schädigen können (Strahlung, chemische Substanzen
etc.), nicht selten sind, besitzen die Zelien Systeme, die imstande sind, mögliche Schaden an diesen Makromolekülen
zu reparieren, was nach dem Vorgesagten als absolute Notwendigkeit erscheint. Im Falle der Photoschädigung,
die in der DNS durch Furocumarine hervorgerufen wird, ist es bekannt, daß die Überbrückungen,
die durch lineare Furocumarine (Psoralene) hervorgerufen werden, notwendigerweise durch einen sehr kompll·
zierten Prozeß repariert werden müssen, der eine genetische Rekombination einschließt, oder durch NotmaU-nahmen,
die eine erhebliche Irrtumswahrscheinlichkeit besitzen, wie die sogenannten SOS-Reparatur (R. S.
j I Cole, Repair of DNS containing interstand crosslinks in Escherichia coli, sequential excision an rccombinalion,
Proc. Nat. Acad. Sei. USA 70,1064 (1973), A. Belogurov, G. B. Zavilgelsky, A mechanism of inactivation effect
of photosensitizing 8-methoxypsoralen on bacteria and bacteriophages, Mol. Biol, (URSS) 12, 886 (1978)). Die
auf diese Weise reparierte DNS kann in ihrer Basensequenz modifiziert sein und die betroffene Zelle dadurch
mutieren oder absterben (F. Bordin, F. Carlassare, F. Baccichetti, L. Anselmo, DNS repais and recovery in
Escherichia coli after psoralen and angelicin photosensitization, Biochim. Biophys. Acta 447,249 (1976)). Falls
die DNS nicht richtig repariert worden ist, kann die Zelle eine neoplastische Transformation erleiden. Diesem
Phänomen wird allgemein die krebserregende Aktivität bestimmter linearer Furocumarine zugeschrieben.
(D. L. Evans, K. J. Morrow, 8-Methoxypsoralen induced alteration of mammalian cells, J. Inv. Dermatol. 72,35
(1979), J. E. Trosko, Chia-Chang, Relationship between mutagenesis and carcinogenesis, Photochem. Photobiol.
28, 157(1978)).
Andererseits können im Falle der Angelleine (gewinkelte Furocumarine), d. h. im Falle von Monoadduktcn,
die Beschädigungen durch einfachere und irrtumsfreie Mechanismen repariert werden, beispielsweise die gut
bekannte Ausscheidungsreparatur (excision repair) (R. S. Cole, Repair of DNS containing interstrand crosslinks
in Escherichia coli, sequential excision and recombination. Proc. Nat. Acad. Sei. USA 70,1064 (1973), F. Bordin,
F. Carlassare, F. Baccichetti, L. Anselmo, DNS repair and recovery in Escherichia coli after psoralen and angelicin
photosensitization, Biochem. Biophys. Acta 447, 249 (1976)).
Es folgt, daß die Fähigkeit, Mutationen hervorzurufen, bei Psoralenen ausgeprägter ist als bei Angelleinen und
daß die Einschaltung von irrtumsanfälligen enzymatischsn Systemen bei der Reparatur der DNS eine gewisse
cancerogene Eigenschaft der Psoralene bedingt. Dies zeigt sich insbesondere bei Experimenten mit Laboratoriumstieren
bei wiederholter örtlicher Anwendung auf der Haut und folgender Bestrahlung. (D. D. Grube, R. D.
Ley, R. J. M. Fry, Photosensitizing effects of 8-methoxypsoralen on the skin of hairless mice - 11 - Strain and
spectral differences for tumorigenesis, Photochem. Photobiol. 25, 269 (1977)).
Dagegen sind mit Angelleinen die Aussichten für die Krebsbiidung bemerkenswert reduziert aufgrund der dabei auftretenden DNS-Reparatur und der entsprechend reduzierten mutagenen Wirkung (S. Venturini, N. Tamaro, C. Monti-Bragadin, F. Bordin, F. Baccichetti, F. Carlassare, Comparative mutagenicity of linear and angular furocoumarins in E. coli strains deficient in known repair functions, Chem.-biol. Interactions 30, 203 (1980)).
Zusammenfassend sind die wesentlichen Eigenschaften der Angelleine wie folgt:
Dagegen sind mit Angelleinen die Aussichten für die Krebsbiidung bemerkenswert reduziert aufgrund der dabei auftretenden DNS-Reparatur und der entsprechend reduzierten mutagenen Wirkung (S. Venturini, N. Tamaro, C. Monti-Bragadin, F. Bordin, F. Baccichetti, F. Carlassare, Comparative mutagenicity of linear and angular furocoumarins in E. coli strains deficient in known repair functions, Chem.-biol. Interactions 30, 203 (1980)).
Zusammenfassend sind die wesentlichen Eigenschaften der Angelleine wie folgt:
Inhibierung der DNS- und RNS-Synthesen und der Zellteilung, jedoch mit geringerer Sterblichkeit, verglichen
mit Psoralenen, was experimentell sowohl in Bakterien, als auch in Säugetierzellsystemen bewiesen
wurde;
die Reparatur von Fotoschäden durch irrtumsfreie Mechanismen, woraus folgt, daß die Wahrscheinlichkeil von
Mutationen und Krebsbildung wesentlich kleiner ist, als bei Psoralenen, bei denen die Reparatur von Photoschaden
durch irrtumsanfällige Systeme bewirkt wird (E. M. Witkin, Ultraviolet mutagenesis and inducible
DNS repair in Escherichia coli, Bacteriol. Rev. 40, 869 (1976));
absolutes Fehlen der Phototoxität auf der normalen menschlichen oder Meerschweinchenhaut, wodurch,
anders als bei Psoralenen, Erythema und folgende Hyperpigmentierung der Haut ausgeschlossen wird;
Inhiebierung der Synthese von Oberhaut-DNS in Mäusen in vivo.
Inhiebierung der Synthese von Oberhaut-DNS in Mäusen in vivo.
6G Dabei hat Angelicin eine geringe Photobindung an DNS und eine entsprechend geringe photobiologische
Aktivität, die diese Substanz für die Therapie unbrauchbar macht. Diese Beschränkung wird erfindungsgemäß
beseitigt durch die Modifizierung des Angelicins durch Einführung von Methylgruppen. Auf diese Weise werden
neue Verbindungen erhalten, die einen starken Anstieg der Einschaltung in die Doppelstränge der DNS und
einen starken Anstieg der Photobindung an die Pyrimidinbasen des Makromoleküls aufweisen, was einem starken
Anstieg der Photosensibilisierung entspricht. Aufgrund ihrer angestiegenen fotosensibilisicrenden Wirkung
und damit ihrer Fähigkeit, die Synthese von DNS und RNS zu inhibieren und die Zellteilung zu blockieren;
erscheinen diese Verbindungen außerordentlich nützlich für die Photochemotherapie der Psoriasis und anderer
Hauterkrankungen, die auf diese Behandlung ansprechen.
Die Photochemotherapie mit Methylangelicinen stellt eine Verbesserung in bezug aul'dic Photochemothcrapic
mit Psoralenen dar. Tatsächlich wird, während praktisch derselbe therapeutische Effekt, wie mit Psoralenen
erzielt wird (Blockierung der Zellteilung auf der Haut), keiner der mit Psoralenen verbundenen Nachteile beobachtet.
Methylangelicinc und Methylpsoralene zeigen eine ausgesprochene Tendenz, sich in Fetten zu lösen und sind
deshalb wenig wasserlöslich. Im Hinblick auf eine mögliche therapeutische Verbesserung wurden auch wasserlösliche
Derivate von Methylangelicinen hergestellt.
Die Herstellung von Methylangelicinen
; Im allgemeinen können die erfindungsgemäßen Methylangelicine durch verschiedene Methoden hergestellt
werden, je nachdem, ob die Methylgruppe am Furanring sitzt oder nicht.
Die Herstellung von Methylangelicinen beginnt durch Kondensation von Resorcin oder 5-Methylresorcin mit
Maleinsäure oder Acetessigester, um die Methylderivate von 7-Hydroxycumarin zu erhalten. Diese Verbindungen
werden mit Allylbromid verethert, umd die 7-Al!y!äther zu erhalten.
Eine folgende Claisenumlagerung der Allyläther ergibt die 8-Allylderivate, begleitet von einer geringen
Menge der 6-Isomeren. Besondere Sorgfalt muß aufgewandt werden, um die 8-Allylcumarine von Spuren der
6-lsomeren /u reinigen, da während der folgenden Synthesestufen diese Verbindungen zu einer Bildung von
linearen Furocumarinen, führen, die, entsprechend der vorliegenden Erfindung, absolut abwesend sein müssen,
da sie hautfototoxisch wirken und Zwischenstrangverbindungen bilden können.
In den folgenden Beispielen wird die Synthese näher erläutert, wobei die Beispiele 1 bis 6 und der erste Teil
des Beispiels 10 die Herstellung von Ausgangsprodukten für die neuen erfindungsgemäßen Verbindungen der
Beispiele 7 bis 12 betreffen.
Eine Mischung von 5-Methylresorcin (25 g), Maleinsäure (26 g) und konzentrierter H2SO4 (55 ml) wird vorsichtig
erhitzt, bis die Gasentwicklung fast aufgehört hat. Die Reaktionsmischung wird dann unter heftigem
Rühren in eine Mischung von Wasser und Eis (700 ml) eingegossen und gerührt, bis die ursprünglich gebildete
gummiartige Masse vollständig zerteilt ist. Der Niederschlag wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und zweimal
aus Aceton umkristallisiert. Man erhält 5-Methyl-7-hydroxycumarin (I; 15 g;Fp. 2560C), frei von dem isomercn
S-Hydroxy^-methylcumarin (II).
Eine Mischung von 5-Methylresorcin (10 g), Acetessigester (10 ml) und wasserfreies Zinkchlorid (5 g) wird
au Π 00° C eine Stunde lang erhitzt, wodurch man eine halbfeste Masse erhält, zu der 5%ige HCl (10 ml) zugefügt
wird. Die Mischung wird dann eine weitere Stunde erhitzt. Danach wird die Mischung abgekühlt und filtriert.
Der Niederschlag wird mit Wasser gewaschen und aus Methanol umkristallisiert. Man erhält 4,5-DimethyI-7-hydroxycumarin
(III; 8,6 g; Fp. 257-2580C).
Eine Lösung von S-Methyl^-hydroxycumarin (I; 15 g) in 250 ml Aceton wird mit 20 ml Allylbromid in
Gegenwart von 5 g K2CO1 fünf Stunden zum Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen wird das K2CO3 abfiltriert
und mit Aceton gewaschen. Die vereinigten Filtrate werden zur Trocknung eingedampft und der Rückstand aus
Cyclohexan auskristallisiert. Man erhält 5-Methyl-7-allyl-oxycumarin (IV; 13,8 g, Fp. 83°C).
In gleicher Weise wird die folgende Verbindung hergestellt:
aus 4,5-Dimethyl-7-hydroxycumarin (III), 4,5-DimethyI-7-alryloxycumarin (V; Fp. 14O0C (aus Methanol)).
aus 4,5-Dimethyl-7-hydroxycumarin (III), 4,5-DimethyI-7-alryloxycumarin (V; Fp. 14O0C (aus Methanol)).
Eine Lösung aus 13,8 g 5-Methyl-7-allyIoxycumarin (IV) in 60 ml Diethylanilin wird fünf Stunden lang am
Rückfluß gekocht. Nach dem Abkühlen wird 250 ml Essigester zugefügt und die Mischung mehrere Male mit
verdünnntcr Salzsäure und danach mit Wasser gewaschen. Die Lösung wird mit Natriumsulfat getrocknet und
das Lösungsmittel abgedampft. Der Rückstand ergibt nach Umkristallisierung aus Essigester5-Methyl-7-hydroxy-8-allylcumarin
(Vl; 4,5 g, Fp. 177°C).
Chromatographie auf einer Kieselgelsäure mit Chloroform als Elutionsmittel ergibt aus der Mutterlösung
eine zusätzliche Menge von 5-Methyl-7-hydroxy-8-allylcumarin (4,9 g), frei von isomeren 5-Methyl-6-allyl-7-hydroxycumarin
(VII).
In analoger Weise wird die folgende Verbindung hergestellt:
aus 4,5-Dimcthyl-7-allyIoxycumarin (V) 4,5-Dimethyl-7-hydroxy-8-allylcumarin (VIII; Fp. 178° C aus Methanol)
dünnschichtchromatographisch frei von dem isomeren 4,5-Dimethyl-6-allyl-7-hydroxycumarin (IX).
Um Methylangelicine herzustellen, die im Furanring eine Methylgruppe tragen, werden 8-Allylcumarine acetylicrt
und bromiert, wodurch man 8-(2',3'-Dibrompropyl)-Derivate erhält, die mit Kaliumhydroxyd in Ethanol
cyclisiert werden, um die entsprechenden 5-Methylangelicine zu erhalten.
Auf diese Weise wird 4,5 Gramm S-Methyl^-hydroxy-S-allylcumarin (VI) in 30 ml Essigsäure-anhydrid, welches
1 Gramm wasserfreies Natriumacetat enthält, eine Stunde erhitzt. Die Reaktionsmischung wird mit Wasser
verdünnt und zehn Minuten zum Sieden erhitzt, abgekühlt, mit Natrium-bicarbonat neutralisiert und mit Essigester
extrahiert. Die mit Natriumsulfat getrocknete organische Phase wird abgedampft und der Rückstand aus
S Methanol umkristallisiert. Man erhält 4,3 Gramm S-Methyl^-acetoxy-S-allylcumarin (X; Fp. 1130C).
In analoger Weise wird die folgende Verbindung hergestellt:
aus 4,5-Dimethyl-7-hydroxy-8-allylcumarin (VIII) 4,5-DimethyI-7-acetoxy-8-al!ylcumarin (XI; Fp. 166°C aus
Methanol).
4,5 Gramm S-Methyl^-acetoxy-S-allylcumarin (X) wird in 100 ml Eisessig gelöst und die stöchiometrischö
Menge Brom in Eisessig bei Raumtemperatur in 30 Minuten zugefügt. Danach wird weitere 30 Minuten gerührt,
das Lösungsmittel abgedampft und der Rückstand aus Methanol umkristallisiert. Man erhält 5,2 Gramm
5-Methyl-7-acetoxy-8-(2',3'-dibrompropyl)-cumarin (XII; Fp. 139°C).
In analoger Weise erhält man:
aus 4,5-Dimethyl-7-acetoxy-8-allylcumarin (XI) 4,5-Dimethyl-7-acetoxy-8-(2',3'-dibrompropyl)-cumarin (XIII;
Fp. 1480C aus Methanol).
Zu einer Lösung von 5,2 Gramm 5-Methyl-7-acetoxy-8-(2',3'-dibrompropyl)-cumarin (XII) in 100 ml Ethanol
wird eine 4-prozentige ethanolische Lösung von Kaliumhydroxyd bis zu einem Molverhältnis Cumarin/KOH
von 1 : 10 zugefügt. Die Mischung wird 80 Minuten im Dunkeln am Rückfluß erhitzt, abgekühlt, mit dem doppelten
Volumen Wasser verdünnt und mit 10%iger HCl angesäuert. Man erhält einen Niederschlag, der abfiltriert
und aus Ethanol umkristallisiert wird. Man erhält 1,3 Gramm 5,5'-Dimethylangelicin (XIV; Fp. 204 bis
205° C).
I ^V Nn'^v
C13H10O3 (XIV)
Auf analoge Weise wird aus 4,5-Dimethyl-7-acetoxy-8-(2',3'-dibrompropyl)-curnarin (XlIl) 4,5,5'-Trimethylangelicin
erhalten (XV; Fp. 203 bis 204°C aus Methanol).
H3C CH3
/"^. / ^ ^H"BWJ (XV)
CH3 /
Um Methylangelicine ohne Methylgruppe im Furanring herzustellen, wird erfindungsgemäß das vorerwähnte
8-A!lyl-Derivat des Cumarins mit Ozon zu dem entsprechenden 8-Cumarinyl-acetaldehyd oxidiert, aus dem
durch Cyclisierung mit 85%iger H3PO4 die erwarteten Angelleine erhalten werden. Im folgenden wird die
Methode im einzelnen dargestellt.
3 Gramm S-Methyl^-hydroxy-S-allylcumarin (VI) wird in 200 ml Essigester gelöst und in die mit einem Eisbad
gekühlte Lösung ein Strom von ozonisiertem Sauerstoffeingeleitet, bis das 1,1 fache derstöchiomelrischcn
Menge zugeführt ist. Die Lösung wird darauf sofort in Gegenwart von 10% Paladium auf Calciumcarbonat
(0,3 Gramm) mit Wasserstoff hydriert, wobei die Mischung gerührt wird, bis die rasche Aufnahme von Wasserstoff
beendet ist. Der Katalysator wird abfiltriert und das Lösungsmittel-verdampft. 60 ml 85%ige H3PO4 werden
hinzugefügt und die Mischung 20 Minuten auf 100° erhitzt. Die Mischung wird abgekühlt, mit 2 Teilen Wasser
versetzt und mit Chloroform extrahiert. Die organische Phase wird mit Natriumsulfat getrocknet und eingedampft,
worauf der Rückstand auf einer Kieselgelsäule mit Chloroform chromatographiert wird. Man erhält
0,63 Gramm 5-Methylangelicin (XVI; Fp. 191 bis 192°C aus Methanol).
CH3
O ^ S^ y^
(XVI) ' V
CII,
CII,
Aus 4,5-Dimethyl-7-hydroxy-8-allylcumarin (VIII) wird 4,5-Dimethylangelicin (XVII; Fp. 211 bis 212°Caus
Methanol) erhalten.
H3C CH3
20
Die als Zwischenprodukte der Synthese von Angelicin ohne Alkylgruppe im Furanring verwendeten 8-Cumarinylacetaldehyde
können auch noch durch Epoxidierung der vorher acetyliertei 8-Allylderivate des Cumarins
(siehe oben) hergestellt werden (durch Hydrolyse der Epoxid-Derivate zu Diolen und Oxidation derselben mit
Bleitetraacelat). Im folgenden wird dieses Verfahren im einzelnen dargestellt:
0,7 Gramm S-Methyl-acetoxy-S-allylcumarin (X) wird in 50 ml Chloroform gelöst und mit der stöchiometrischcn
Menge einer 2%igen Lösung von Perbenzoesäure in Chloroform behandelt. Die Mischung bleibt über
Nacht bei Raumtemperatur stehen, wird darauf mit einer gesättigten Natrium-p-bicarbonat-Lösung gewaschen
und das Lösungsmittel nach vorherigem Trocknen über Natriumsulfat verdampft. Man erhält 0,58 Gramm
5-Methyl-7-acetoxy-8-(2',3'-epoxypropyl)-cumarin (XVIII; Fp. 126 bis 127° C (aus Essigester-Cyclohexan)). Das
5-Melhyl-7-acetoxy-8-(2',3'-epoxypropyl)-cumarin (XVIII; 0,5 Gramm) wird in 200 ml einer l%igen Oxalsäurelösung
suspendiert und die Suspension 10 Minuten am Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen wird die
Mischung mit Chloroform extrahiert und der über Natriumsulfat getrocknete Chloroformextrakt abgedampft.
Der Rückstand wird mit 20 ml Benzol aufgenommen und 1,0 Gramm Bleitetraacetat in kleinen Portionen zügefügt,
wobei die Temperatur unter oder höchstens auf 30° gehalten wird.
Nachdem die ganze Menge zugefügt worden ist, wird die Mischung 1 Stunden gerührt und das anorganische
■Material abllltriert und mit Benzol gewaschen. Die organischen Lösungen geben nach dem Abdampfen
0,31 Gramm S-iS-MethyW-acetoxy^cumarinylacetaldehyd (XlX), welches nach Behandlung mit 85%iger Phosphorsäure,
wie oben beschrieben, 5-Methylangelicin ergibt (XVI; 0,1 Gramm).
In analoger Weise wird aus 4,5-Dimethyl-7-acetoxy-8-allylcumarin (XI) das 4,5-Dimethylangelicin (XVII)
erhallen.
45
Angelleine, die eine Methoxy-Gruppe in der 5-Position besitzen, werden aus S-Methoxy-S-hydroxycumarin
oder dem 4-Methyl-5-methoxy-7-hydroxycumarin (XXII) hergestellt. Im folgenden wird dies im einzelnen dargestellt.
20 Gramm Phloroglucin wird mit 40 ml Ethylacetoacetessigester in Ethanol durch Zusatz von 10 ml konzentrierter
HCI kondensiert, indem man die Mischung 2 Stunden am Rückfluß kocht. Beim Abkühlen wird eine
reichliche Menge eines weißen Feststoffes erhalten, der durch Filtration gesammelt und aus Methanol umkristallisiert
wird. Man erhält 24 Gramm 4-Methyl-5,7-dihydroxycumarin (XX; Fp. 300 bis 302°C).
Eine Mischung von 3 Gramm 4-Methyl-5,7-dihydroxycumarin (XX), 20 ml Essigsäureanhydrid und
5,0 G ramm trockenem Natriumacetat wird eine Stunde unter Rückfluß gekocht. 300 ml Wasser werden zugefügt
und die Mischung wiederum eine Stunde gekocht. Der beim Abkühlen erhaltene Niederschlag wird gesammelt
und aus Methanol umkristallisiert. Man erhält 24,8 Gramm 4-methyl-5,7-diacetoxycumarin (XXI; Fp. 148-149°
C).
Das 4-methyl-5,7-diacetoxycumarin (XXI) wird in 80 ml Dimethoxyethan gelöst und der Lösung 6,6 Gramm
trockenes K>CO3 und 3 ml Methyl-Iodid zugefügt. Die Mischung wird 6 Stunden am Rückfluß erhitzt, das
Lösungsmittel verdampft und der Rückstand nach Zufügung von 80 ml wäßrigem Methanol (50 : 50) weitere 20
Minuten unter Rückfluß gekocht. Das Methanol wird unter vermindertem Druck abgedampft und beim Abkühlen
ein Niederschlag erhalten, der zunächst aus Methanol und dann aus Aceton umkristallisiert wird. Man erhält
1,52 Gramm 4-Methyl-5-methoxy-7-hydrocycumarin (XXII; Fp. 261 bis 263°C).
6,0 Gramm 4-MethyI-5-methoxy-7-hydroxycumarin (XXII) wird in 120 ml Aceton gelöst und mit 12 ml AIIyI-bromid
in Gegenwart von 4 Gramm K2CO3 vier Stunden unter Rückfluß gekocht. Nach dem Abkühlen wird der
Feststoff abnilriert, mit reichlich frischem Aceton gewaschen und die Filtrate vereinigt und die Lösungsmittel
abgedampft. Der Rückstand wird zweimal aus Methanol umkristallisiert. Man erhält 4,4 Gramm 4-Methyl-5-mcthoxy-7-ullyloxycumarin
(XXII; Fp. 1410C).
Eine Lösung von 4,0 Gramm 4-Methyl-5-methoxy-7-allyloxycumarin (XXlI) in 80 ml Diethylanilin wird
3 Stunden unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen werden 4 ml η-Hexan zugefügt und der Niederschlag
gesammelt und mehrfach mit η-Hexan gewaschen. Nach zweimaligem Umkristallisieren aus Essigester erhält
man 2,8 Gramm 4-Methyl-5-methoxy-7-hydroxy-8-aHylcumarin (XXIV; Fp. 198DC), frei von dem isomeren
4-Methyl-5-methoxy-6-ally!-7-hydroxycumarin (welches in den folgenden Stufen zur Bildung linearer Furocu^
marine führen kann).
3,0 Gramm 4-Methyl-5-methoxy-7-hydroxy-8-allylcumarin (XXIV) wird mit Essigsäureanhydrid in Gegenwart
von 4,0 Gramm Natriumacetat durch lstündiges Rückflußkochen umgesetzt. Wasser wird zugefügt und die
Mischung erneut 20 Minuten gekocht Weitere 200 ml Wasser werden zugefügt und der Niederschlag, der sich
beim Abkühlen bildet, gesammelt und aus Methanol umkristallisiert. Man erhält 2,4 Gramm 4-MethyI-5-methoxy^-acetoxy-S-allylcumarin
(XXV; Fp. 143 bis 144° C).
2,5 Gramm 4-Methyl-5-methoxy-7-acetoxy-8-allylcumarin (XXV) werden in 150 ml Eisessig gelöst und ein«
Lösung von Brom in Eisessig unter Rühren zugefügt, die eine stöchiometrische Menge Brom enthält. Das Rühren
wird 20 Minuten nach vollendeter Zugabe fortgesetzt und danach die Lösung unter vermindertem Druck
abgedampft. Der Rückstand wird aus Methanol umkristallisiert, wobei man 2,12 Gramm 4-Methyl-5-methoxy-7-acetoxy-8-(2',3'-dibrompropyI)-cumarin
erhält (XXVI; Fp. 184 bis 185°C).
Das 4-Methyl-5-methoxy-7-acetoxy-8-(2',3'-dibrompropyI)-curnarin (XXVI) wird in 150 ml Ethanol gelöst
und 35 ml einer 4%igen alkoholischen Lösung von Kaliumhydroxyd zugefügt, worauf die Mischung 1,5 Stunden
in der Dunkelheit unter Rückfluß erhitzt wird. Nach dem Abkühlen wird die Mischung mit verdünnter Salzsäure
angesäuert, das Ethanol unter vermindertem Druck abgedampft und der Rückstand mehrfach mit Essigester
extrahiert. Die organische Phase wird über Natriumsulfat getrocknet und abgedampft. Der Rückstand wird
durch Chromatographie einer Kieselgelsäure mit Chloroform als Elutionsmittel gereinigt, wodurch man 0,062
Gramm 4,5-Dimethyl-5-methoxyangelicin (XXVII; Fp. 226°C aus Methanol) erhält.
Durch Abspaltung der 5-Methoxy-Gruppe und Einführen von Ν,Ν-Dimethylaminoalky! oder Aminomethyl-Gruppen
können aus 4,5'-Dimethyl-5-methoxyangelicin (XXVII) Verbindungen erhalten werden, deren phap
mazeutisch akzeptable Salze wasserlöslich sind.
Durch Chlormethylierung der Methylangelicine erhält man 4'-Chlormethylderivate, aus denen die Hydroxymethyl-,
Methoxymethyl-, Aminomethyl-, Aminoalkoxymethyl- und Ν,Ν-Dimethylaminoalkoxymethyl-Derivate
hergestellt werden können.
Zu einer Lösung von 3,0 Gramm 4,5'-Dimethylangelicin in 150 ml Eisessig werden 23 ml Chlormethylmethyläther
zugefügt und die Mischung 15 Stunden bei Raumtemperatur stehengelassen. Zwei weitere Portionen von
jeweils 10 ml Chlormethyl-methyläther werden in Abständen von 8 Stunden zugefügt und nach der let/.tcn
Zugabe die Mischung für weitere 36 Stunden stehengelassen. Danach wird über Nach bei 0° C gehalten. Der auf
diese Weise erhaltene Niederschlag wird gesammelt und aus Eisessig umkristallisiert. Man erhält 1,2 Gramm
S^'-DimethyW-chlormethylangelicin (XXVIII; Fp. 213 bis 214° C). Aus den Mutterlaugen kann nach Konzern
trierung und Abkühlung auf 0° eine weitere Menge von 1,5 Gramm des Produktes erhalten werden.
0,5 Gramm des 4,5'-Dimethyl-4'-chlormethylangelicin (XXVIII) wird mit Wasser 4 Stunden gekocht, danach
wird die Mischung abgekühlt und mit Chloroform extrahiert. Die über Natriumsulfat getrocknete organische
Phase gibt nach dem Abdampfen des Lösungsmittels 4,5'-Dimethyl-4'-hydroxymethyIangelicin (XXIX;
0,35 Gramm; Fp. 2020C aus Essigester).
CH,
H3C
O C14H12O4
(XXIX)
CH2OH
0,5 Gramm 4,5'-Dimethyl-4'-chlormethylangelicin (XXVIII) wird zwei Stunden mit Eisessig gekocht, danach
wird die Mischung abgekühlt, mit Wasser verdünnt und durch Zufügen von festem Natriumbikarbonat neutralisiert
und mit Chloroform extrahiert. Die getrocknete organische Phase gibt nach Verdampften des Lösungsmittels
0,39 Gramm 4,5'-Dimethyl-4'-acetoxymethylangelicin (XXX; Fp. 1090C (aus Cyclohexan/Eisessig)).
H3C
O Ci6H14Os
(XXX)
CH2O-CO-CH3
0,2 Gramm 4,5'-Dimethyl-4'-chlormethylangelicin (XXXVIII) wird mit 75 ml Methanol 3 Stunden unter
Rückfluß gekocht. Nach Eindampfen der Lösung auf ein kleines Volumen erhält man 0,14 Gramm 4,5'-Dime-'thy1-4'-mcthoxymethylange!icin
(XXXI; Fp. 137° C aus Methanol).
CH3
O C15H14O4
(XXXI)
CH2O-CH3
1,2 Gramm 4,5*-DimelhyI-4'-chIormethylangelicin (XXVIII) und 1,0 Gramm Phthalimid-Kalium (gereinigt
nach Gilman) werden in 12OmI Ν,Ν-Dimethylformamid suspendiert und fünf Stunden auf 100°C erhitzt.
Danach wird das Lösungsmittel unter vermindertem Druck abgedampft. Der Rückstand wird mit Chloroform
extrahiert und der Chloroformextrakt dreimal mit Wasser gewaschen und danach über Natriumsulfat getrocknet.
Nach Abdampfen der organischen Phase erhält man 0,9 Gramm 4,5'-Dimethyl-4' -phthalimidomethylangelicin
(XXXII; Fp. 271 bis 275°C aus Chloroform-Tetrachlorkohlenstoff).
0,17 Gramm 4,5'-Dimethyl-4'-phthalimidomethylangelicin (XXXII) werden in 25 ml 95%igem Ethanol
suspendiert und 0,3 ml Hydrazin-Hydrat (85% H2O) zugefügt. Die Mischung wird 4 Stunden unter Rückfluß
erhitzt und nach weiterer Zugabe von 0,3 ml Hydrazin-Hydrat weitere zwei Stunden unter Rückfluß gekocht.
Danach wird das Lösungsmittel abgedampft, der Rückstand in 70 ml 0,1 M Natronlauge aufgenommen und die
alkalische Lösung dreimal mit je 150 ml Chloroform gewaschen. Die über Natriumsulfat getrockneten Chloroformlösungen
werden eingedampft und der Rückstand in 40 ml 1,2 M Salzsäure gelöst und mehrfach mit Chloroform
gewaschen. Die wäßrige Phase wird zur Trockene gedampft und der Rückstand in trockenem Ethanol
gelöst. Zu dieser Lösung wird Äther bis zur Trübung zugefügt. Nach längerem Stehen und Abkühlen erhält man
0,065 Gramm 4,5'-Dimethyl-4'-aminomethylangelicin-Hydrochlorid (XXXIII; Zersetzungspunkt 3000C), welches
wasserlöslich ist.
CH3
Ci4H13O3NCl
(XXXIU)
CH2O-NH2HCI
Auf gleiche Weise können die analogen 4'-Hydroxymethyl-, 4'-Methoxymethyl- und 4'-AminomethyI-Derivatc
aus anderen Alkylangelicinen erhalten werden.
0,20 Gramm fein verteiltes Natrium werden in 10 ml Dimethylaminoethanol gelöst und zu dieser Mischung
0,50 Gramm 4,5'-Dimethyl-4'-chlormethylangelicin (XXVIII) gelöst in 100 ml Tetrahydrofuran zugefügt. Die
Mischung wird 4 Stunden im Dunkeln bei Raumtemperatur stehengelassen und danach 200 ml verdünnte Salzsäure
zugefügt. Die Mischung wird daraufhin dreimal mit je 300 ml Essigester extrahiert. Die wäßrige Phase
wird durch Zugabe von festem Natriumbicarbonat neutralisiert und mit Essigester extrahiert. Aus der mit
Natriumsulfat getrockneten organischen Phase werden unter vermindertem Druck das Lösungsmittel und der
Überschuß von Dimethylaminoethanol entfernt und der Rückstand durch Chromatographie an einer Kieselsäule
mit Methanol gereinigt. Das erhaltene 4,5'-Dimethyl-4'-N,N-dimethylaminoethoxymethylangelicin
(XXXIV; 0,075 Gramm) wird in das entsprechende wasserlösliche Hydrochlorid überführt, in dem man es in
einer kleinen Menge verdünnter Salzsäure löst und im Vakuum das überschüssige Wasser und Salzsäure verdampft.
CH3
CH2O-CH2-CH2-N
CH3
CH3
C18H21O4N
(XXXIV)
40
45
50
55
60
65
11
Auf analoge Weise können andere Ν,Ν-dimethylaminoalkoxymethyl- und Aminoalkoxymcthyl-Derivate
erhalten werden.
Eigenschaften von Methylangelicinen
Die Einführung von einer oder mehreren Methylgruppen in das Angelicinmolekül, erhöht im allgemeinen die
Fähigkeit, den Dunkelkomplex, d. h. die Fotobindung an DNS zu bilden und entsprechend auch die fotobiologische
Aktivität
10 Dunkelkomplexbildung
Es ist bekannt (F. Dall'Acqua, M. Terbojevich, S. Marciani, D. Vedaldi und M. Recher »Chem.-Biol. Interactions
21, 103 (1978)), daß der Einschiebungskomplex, den die Furocumarine mit DNS bilden, die folgenden
Fotoaddition stark beeinflußt und damit die Fotobinaungsrate erhöht.
In der Tabelle II sind die Bindungsparameter von Komplexen, die zwischen Methylangelicinen und DNS
gebildet werden, aufgeführt, d. h. K (Assoziationskonstante des Komplexes bezogen aur einen isolierten
Bereich) und l/n (Häufigkeit der bindenden Bereiche oder Zahl der Moleküle von Angelicin, die an jedes
Nukleotid gebunden sind); diese Parameter wurden gemäß Mc Ghee und von Hippel, J Mol Biol 86 469
(1974) bestimmt.
· Die. Tabelle II zeigt die physikalisch-chemischen Parameter der Wechselwirkung zwischen Methylangelicinen
und DNS in. Vitro im Grundzustand und angeregten Zustand.
'·' In dieser Tabelle bedeuten:
'·' In dieser Tabelle bedeuten:
(a) Bestimmt nach Mc Ghee und von Hippel, J. MoI. Biol., 86, 469 (1974).
(b) Bestimmt nach F. Dall'Acqua, S. Marciani, F. Zambon und G. Rodighiero, Photochem. Photcbiol 29 489
(1979).
(c) F. Dall'Acqua, S. Marciani, D. Vedaldi und G. Rodighiero, Z. Naturforsch., 29c, 635 (1974).
12
Furocumarlne | Bindungs-Parameter der Komplexe | relative | mit DNS (a) | relative | Geschwindigkeitskonslante | relative | Fähigkeit zur |
ι·· | (Ang. = 100) | I /ll | (Ang. = 100) | der Fotoreaktion mit DNS | (Ang. = 100) | Bildung von | |
/Y (Assoziations |
I / // Frequenz der |
A'xiO"2xminT' (b) | Zwischenketlen- | ||||
konstante) | bindenden | 345 | bindungen | ||||
71,4 | Bereiche | 171 | 209 | (Psr= 100) | |||
Linear als Referenz | 132 | 203 | |||||
PSORALEN | 400 | 0,108 | 3,8 | =330 | 100 (c) | ||
XANTH0T0X1N (8-MÖP) | 740 | >1 700 | 0,128 | >230 | 2,3 | 63(c) | |
ANGULAR | 298 | ||||||
4'-N,N-Dinie thy laminoethoxymethy 1-4,5- | >10 000 | 278 | X), 15 | 112 | =3,6 | 2,81 | 0 |
dimethylangelicin | 223 | 138 | 363 | ||||
5-Methyiangelicih | 1560 | 252 | 0,071 | 149 | 3,41 | 248 | 0 |
4'-Hydroxymethyl-4,5'-dimethylangelicin | 1250 | 312 | 0,087 | 135 | 3,2 | 191 | 0 |
4,5'-Dimethylangelicin | 1410 | 214 | 0,094 | 116 | 4,0 | 145 | 0 |
5,5'-Dimethylangelicin | 1750 | 125 | 0,085 | 80 | 2,73 | 146 | 0 |
5'-Methylangelicin | 1200 | 250 | 0,073 | 120 | 2,11 | 100 | 0 |
4'-Methoxymethyl-4,5'-dimethylangelicin | 700 | 100 | 0,050 | 100 | 1,6 | 72 | 0 |
4-Methylangelicin | 1400 | 2910 | 0,076 | 404 | 1,61 | 0 | |
Angelicin | 560 | 0,063 | 1,1 | 0 | |||
4'-Amiriomethyi-4,5'-dimethy!angelicin- | 16 300 | 0,255 | 0,8 | 0 | |||
hydrochlorid | |||||||
Die Einführung von einer, zwei oder drei Methylgruppen bewirkt einen starken Anstieg der Affinität zu I)NS,
was sich sowohl in dem starken Anstieg der Assoziationskonstanten als auch in dem Anstieg der Zahl der bindenden
Bereiche ausdrückt.
Die Einführung einer kationischen Gruppe zusätzlich zu den zwei Methylgruppen, beispielsweise im 4'-AnIinomethoxymcthyl-4,5'-dimethylangeIicin
und dem 4'-N,N-Dimethylaminoethoxymethyl-4,5'-diiiicthylungelicin,
erhöht die Affinität außerordentlich stark (K wird auf das mehr als Zwanzigfache erhöht).
Dies ist dara.uf zurückzuführen, daß zusätzlich zu der Einschiebung eine zweite Art der Bindung eintritt (d. Hi
eine ionische Bindung zwischen der kationischen Gruppe und der Phosphatgruppe der DNS), wenn sich der
Komplex bildet, wodurch die Affinität dieser wasserlöslichen kationischen Verbindungen an DNS erhöht wirdi
Fotobindung an DNS
Die Einführung von einer oder zwei Methylgruppen in das Molekül des Angelicins führt zu einem starken
Anstieg der Fotobindung an DNS (vergleiche Tabelle II). Nur im Fall des 4,5,5'-Trimethylangelicins, in das drei
Methylgruppen eingeführt worden sind, bleibt die Fotobindung nahe bei der des Angelicins.
Von den beiden wasserlöslichen kationischen Derivaten zeigt die Verbindung XLVI eine Fotobindung an
DNS, die geringer ist als die von Angelicin; Verbindung XLVII zeigt einen starken Anstieg der Fotobindung. In
der Tabelle II werden die Geschwindigkeitskonstanten der Fotoreaktion gemäß F. Dall'Acqua et al. bestimmt
(Photochem. Photobiol., 29, 489 (1979)).
Alle diese Verbindungen sind nicht imstande, Zwischenstrangbindungen in DNS zu fotoinduzieren. Tatsächlich
zeigt in ihrer Gegenwart bestrahlte DNS keine Renaturierung nach Hitzedenaturierung; darüber hinaus
bleibt das Molekulargewicht, bestimmt durch Sensimentation, unverändert. Diese Teste wurden gemäß F. Bordin,
D. Carlassare, F. Baccichetti, A. Guiotto, P. Rodighiero, D. Vedaldi und F. Dall'Acqua durchgeführt (Photochem., Photobiol., 29, 1063 (1979)).
Fotobiologische Aktivität
Eine signifikante Methode, um die fotobiologische Aktivität von Methylangelicinen zu testen, besteht in der
Bestimmung ihrer Fähigkeit, die Synthese von DNS und RNS in Ehrlich-Ascites-Tumorzellen zu inhibieren.
In der Tabelle III wird die Fähigkeit zur Inhibierung als ID50 ausgedrückt, d. h., diejenige Strahlungsdosis (in
Quantenzahlen bei 365 nm), die notwendig ist, um in diesen Zellen die DNS- und RNS-Synlhese in Gegenwart
einer konstanten Menge von Methylangelicinen um 50% zu hemmen. Die erfindungsgemäßen Mcthylangclicine
zeigen im allgemeinen eine stark erhöhte Fähigkeit zur Inhibierung der DNS- und RNS-Synthese (nur die
wasserlöslichen kationischen Verbindungen (XXXIII und XXXIV) zeigen eine Aktivität, die geringer ist als die
von Angelicin).
In der Tabelle III bedeuten:
(a) Bestimmt nach Mc Ghee und von Hippel, J. Mol. Biol., 86, 469 (1974).
(b) Bestimmt nach F. Dall'Acqua, S. Marciani, F. Zambon und G. Rodighiero, Photochem. Photobiol., 29,489
(1979).
(c) F. Dall'Acqua, S. Marciani, D. Vedaldi und G. Rodighiero, Z. Naturforsch., 29c, 635 (1974).
45 Furocumarine | Inhibierung der DNS- und RNS-Synthese in | relative | Relative |
Ehrlich-Aszitis-Tumorzellen (a) | (Ang. = 100) | !laul-lolo- | |
ID50 (Quanten x 10"18) ± S. E. | loxiziläl (b) | ||
DNS relative RNS | (Psr - IUO) | ||
50 | (Ang. = 100) | ||
Linear als Referenz gewinkelt
PSORALEN | 9,08 ±0,8 | 275 |
XANTHOTOXIN (8-MOP) | 10,04 ±0,6 | 249 |
ngular 4'-N,N-Dimethylaminoethoxy- methyl-4,5'-dimethylangelicin |
8,6 ±1,1 | 290 |
5-Methylangelicin | 9,07 ±1,2 | 275 |
4'-Hydroxymethyl-4,5'-dimethyl- angelicin |
9,2 ±1,3 | 272 |
4,5'-Dimethylangelicin | 10,87 ±1,54 | 230 |
5,5'-Dimetrrylangelicin | 13,85 ±1,2 | 180 |
5'-Methylangelicin | 16,6 ±1,4 | 150 |
4'-Methoxymelhyl-4,5'-dimcthyl- angelicin |
22,7 ±2,5 | 110 |
14 ±1,1
25 ±3,6
25 ±3,6
14,4 ±2
166
93
93
162
8,3 | ±1,4 | ±1,3 | 281 |
13,8 | ±1,8 | ±1,9 | 169 |
13,5 | ±2,1 | 172 | |
6,56 ±1,1 | 355 | ||
17,4 | 134 | ||
13,8 | 169 |
Fortsetzung
Furncumarinc
Inhibierung der DNS- und RNS-Synthese in
Ehrlich-Aszitis-Tumorzellen (a)
ID511 (Quanten X 1(T18) + S. E.
DNS relative RNS
(Aug. --= 100)
relative (Aug. = 100)
Relative Haut-Fototoxizität
(b)
(P.sr - 100)
.Angular ''
4-Methylangelicin 24 ±3,1 104 18,1 ±1,7 129 0
Angelicin 25 ±1,1 100 23,3 ±1,6 100 0
4'-Aminomcthyl-4,5'-dimethyl- 100 25 100 23,3 0
angel icinhydrochlorid
Darüber hinaus kann man beobachten, daß in diesem einfachen biologischen System eine enge Beziehung
zwischen der Ibtobiologischen Aktivität und der Fähigkeit, fotochemische Schädigung in DNS hervorzurufen
(Fotorcaktivität), besteht.
Mutagene Aktivität
Die mutagene Aktivität von 4,5'-DimethylangeIicin wurde an zwei E. coli-Stämmen (WP2 trp und WP2
trp uvrA ) bestimmt. Als Vergleichsverbindungen wurden zwei lineare Furocumarine (Psoralen und
8-Melhylpsoralen) unter den gleichen Bedingungen untersucht (S. Venturini, M. Ramaro, C. Montin Bragadin,
F. Hordin, F. Baccichetti und F. Carlassare »Comparative Mutagenicity of linear and angular furocoumarins in E.
c/:li strains deficient in know repair functions, Chem.-Biol. Interactions, 30, 203 (1980)).
Die Mutagenitätshäufigkeit, die in Wildstämmen beobachtet wird, ist bei den beiden linearen Furocumarinen
sehr hoch, während sie bei 4,5'-DimethyIangelicin bedeutungslos bleibt. Seine mutagene Aktivität wird erst in
dem uvrA -Stamm erkennbar, dem die DNS-Reparaturfähigkeit fehlt.
Die mutagene Aktivität von 5-Methylangelicin, bestimmt an Salmonella Typhimurium TA 100 his G46 (missense
mutation) (uvrB'rfa) pKMIOl (Arnes Test), erweist sich von der gleichen Größenordnung wie die von
4,5'-!)imcthylangclicin.
Therapeutische Anwendungen
Die therapeutischen Anwendungen dieser Substanzen betreffen Hautkrankheiten, die durch Wucherungen
der I laut/cllen gekennzeichnet sind, beispielsweise Psoriasis, Mykosis Fungoides und Ekzeme, oder durch das
Fehlen der llautpigmentierung, beispielsweise Vitiligo.
Die Neigung dieser Verbindungen, mit hoher Selektivität Fotoschädigungen bei der Oberhaut-DNS hervorzurufen,
bewirkt die Inhibierung der Zellteilung mit darauffolgender Normalisierung der kranken Haut. Die
Melhylangelicine können erfindungsgemäß in derTherapie in zweifacher Weise angewandt werden, d. h., durch
örtliche Applikation und durch orale Gabe, zusammen mit einer UV-A-Bestrahlung.
Die örtliche Applikation von Methylangelicinen erscheint einfacher und sicherer als die entsprechende örtliche
Anwendung von Psoralenen. Im Zusammenhang damit, daß ihnen eine Haut-Foto-Toxizität fehlt, entfallen
alle die Probleme, die mit einer Haut-Fotosensibilisierung bei der örtlichen Anwendung von Psoralenen
immer vorhanden sind. Darüber hinaus entfallen bei der örtlichen Anwendung von Methylangelicinen die übrigen
NebenelTekte, wie das Risiko der Hepatotoxizilät und der Starbildung, die mit der systemischen Anwendung
von Psoralenen verbunden sind. Im Zusammenhang mit ihrer geringeren mutagenen Aktivität erscheint
das Risiko eines Hautkrebses, verglichen mit den Psoralenen, reduziert.
Vor der Durchführung von klinischen Untersuchungen am Menschen wurden zur Bestimmung der therapeutischen
Wirksamkeit -der Methylangelicine gemäß der Erfindung Voruntersuchungen an Labortieren durchgeführt.
Tatsächlich ergibt die Bestimmung des Ausmaßes der Inhibierung der Synthese von Oberhaut-DNS in der
Haut von Mäusen »in vivo« nach örtlicher Anwendung der Verbindungen und UV-A-Bestrahlung exakte Informationen
über die mögliche therapeutische Wirkung der Verbindungen an Menschen, obwohl es nicht möglich
ist, Psoriasis und ähnliche Hautkrankheiten bei Labortieren hervorzurufen.
In der Tabelle IV sind die Werte der Inhibierung aufgeführt.
15
25 30 35 40
50 55
Inhibierung der Synthese von Oberhautzellen-DNS von Mäusen »in vivo« nach örtlicher
Anwehdung von Angelicin-Derivaten und UV-A-Bestrahlung
Prozent-Inhibicruiiü
durchschnittlicher
Fehler ±
durchschnittlicher
Fehler ±
|0 Kontrolle, nur Lösungsmittel 2,5 ± 1,3
Psoralen 47,8 ± 7,9
8-Methoxypsoralen (8-MOP) 61 ±1,6
4,5'-Dimethylangelicin 37,6 ± 4,9
15 5-Methylangelicin 47,5 ± 1,19
5,5'-Dimethylangelicin 48,3 + 2,9
4,5-Dimethylangelicin 36 ± 1,1
4-Methylangelicin 68,5 ±19,5
2o 4'-Dimethylaminoethoxymethyl-4,5'-dimethylangelicin 29,4 ±16,2
4'-Acetoxymethyl-4,5'-dimethylangelicin 10,6 ± 4,5
Angelicin 17,5 ± 2,5
Um diese Angaben zu erhalten, wurden die Wirkstoffe auf die enthaarte Bauchhaut von weiblichen Mäusen
als 0,01%ige methanolische Lösung (50 iig/cm2) aufgetragen. Nachdem die Mäuse 45 Minuten in einem dunklen
Raum gehalten wurden, wurde der Bauch mit UV-A-Licht bestrahlt (9 J/cm2) und danach Ml-Thymidin
(70 Ci/mM; 10 .Ci) i. p. injiziert. Nach 30 Minuten werden die Mäuse getötet, die bestrahlte Haut entfernt und
die Oberhaut isoliert (T. J. Slaga, G. T. Bowden, B. G. Shapas and R. K. Boutwell, Cancer Res., 33, 769- 776
(1973). Die Haut wird mit einem Vortex-Mischer homogenisiert und DNS gemäß E. Szybalska und W. Szybalski,
Proc. Natl. Acad. Sei. U. S., 48,2026-2034 (1962) extrahiert. Die DNS-Proben werden in Wasser gelöst und ihre
spezifische Radioaktivität wird bestimmt.
Der Prozentsatz der Inhibierung der DNS-Synthese, die in jeder Probe beobachtet wird, wird berechnet»
indem man als Kontrolle die Radioaktivität, die in die Oberhaut-DNS in der Rückenhaut des gleichen Tieres eingelagert
ist, benutzt, die in der gleichen Weise aufgearbeitet wurde. Die spezifischen Aktivitäten in der als Koiv
trolle verwendeten Haut wurden in einem Bereich von 0,9-1,2 x 104 dpm/mg DNS gefunden.
Jeder Wirkstoff wurde mindestens mit sechs Mäusen untersucht.
Jeder Wirkstoff wurde mindestens mit sechs Mäusen untersucht.
Die Werte der Tabelle IV beweisen, daß Methylangelicine gemäß der Erfindung eine starke Fähigkeit zur Inhl·
bierung der Synthese der Oberhaut-DNS von Mäusen besitzt. Diese Werte zeigen einen Zusammenhang mit
den klinischen Werten und zeigen dadurch, daß diese Versuche wichtige Informationen auf eine mögliche therapeutische
Wirkung dieser Klasse von Verbindungen bei Menschen besitzen.
Klinische Daten
Die Wirksamkeit verschiedener Methylangelicine gemäß der Erfindung, d. h., 5-methylangeIicine, 4,5'-Dimcthylangelicin,
4'-Hydroxymethyl-4,5'-dimethylangelicin, 4'-Hydroxymethyl-4,5'-dimethylangclicin und
4,5-Dimethylangelicin, wurde auf ihre Fähigkeit, Psoriasis bei verschiedenen Patienten zu beseitigen, untersucht.
Zum direkten Vergleich wurde die Fähigkeit des unsubstituierten Angelicins und diejenige von drei sehr
wirksamen linearen Furocumarinen, das sind 8-Methoxypsoralen (8-MOP), 5-Methoxypsoralen (5-MOP) und
4,5',8-Trimethylpsoralen (TMP), untersucht. Für jede Behandlung wurden vier Bereiche erkrankter Haut
benutzt:
a) Auf den ersten Bereich wird eine alkoholische Lösung, die 10 Prozent Glyzerin enthält und 0,1 Prozent der
Substanz enthält, aufgetragen, bis eine Konzentration von 20 :ig/cm2 erreicht ist, wobei man das Lösungsmittel
durch die Körperwärme verdampfen läßt Nach einer halben Stunde wird der Bereich mit UV-Lan>
pen bestrahlt (hoch-intensive UV-A abstrahlende Niederdruck-Quecksilber-Fluoreszenzlampen mit einer
Wellenlänge von 320—400 nm). Die Bestrahlungsdosen wurden fürjede Anwendung in einem Bereich vori
4,5-13 J/cm2 gehalten, je nach der Empfindlichkeit der Haut der Patienten. Bei erhöhter Hautemmpfind-
60 lichkeit wurden die Strahlungen verringert und umgekehrt.
b) Ein zweiter Bezirk wird wie in a) behandelt aber abgedeckt und im Dunkeln gehallen.
c) Ein dritter Bereich, aufden kein WirksloITaufgetragen wurde, wird wie in a) bestrahlt, aber mit höherer UV-A-Dosierung.
d) Ein vierter Bereich wird nicht behandelt, weder mit dem Wirkstoff noch mit UV-A.
65
Die Behandlung mit den oben erwähnten Methylangelicinen wird fünf Mal pro Woche für ein bis mehrere Wochen
wiederholt. Die Zahl der Behandlungen lag zwischen acht und zwanzig. In einigen Fällen, beispielsweise
mit 5-Methylangelicin, wird eine gute Reinigung von Psoriasis nach acht Behandlungen beobachtet.
Um die Anregung von Photoseiisibilisierungsreaktionen (Röte, Erythema) zu vermeiden, wurde bei den Kpntrollversuchen
mit linearen Furocumarinen (8-MOP, 5-MOP, TMP) eine geringere Lichtdosierung verwendet
ais im Falle der Methyla-.igelicine, und die Behandlung wurde auch nicht mehr als drei Mal pro Woche wiederholt.
Eine Zusammenfassung der erhaltenen klinischen Werte ist in der Tabelle V aufgeführt.
Ergebnisse der örtlichen Fotochemotherapie mit Methylangelicinen am Menschen (8-MOP, 5-MOP, TMP und
Angelicin werden als Vergleichssubstanzen mit angeführt)
Furocumarin
1) 8-MethoxypsoraIen (8-MOP)
2) 5-Methoxypsoralen (5-MOP)
3) 4,5',8-Trimethylpsoralen (TMP)
4) Angelicin
5) 4,5'-Dimethylangelicin
6) 4'-Hydroxymethyl-4,5'-dimethylangelicin
7) 5-Methylangelicin
8) 4,5-Dimethylangelicin
9) UV-A ohne Wirkstoff
10) Kontrolle (Wirkstoff ohne Behandlung mit Licht)
Zahl der | ausge | gut | brauch | sei |
Patienten | zeichnet | bar | ||
10 | 3 | 3 | 2 | 2 |
9 | 0 | 4 | 1 | 4 |
8 | 2 | 2 | 2 | 2 |
8 | 0 | 0 | 0 | 8 |
4 | 0 | 1 | 3 | 0 |
4 | 0 | 1 | 2 | 1 |
7 | 2 | 5 | 0 | 0 |
2 | 0 | 0 | 0 | 2 |
17 | 0 | 1 | 1 | 15 |
17 | 0 | 0 | 0 | 17 |
Die Ergebnisse der Verbindungen 1,2 und 3 beruhen auf 10-12 Behandlungen, während die Ergebnisse der
Verbindungen 4, 5, 6, 7 und 8 auf 10-18 Behandlungen beruhen. Ausgezeichnet = >
90% Reinigung; gut = 70-90%; erträglich = 50-70%; schlecht < 40%.
Die abnehmende Reihenfolge der Wirksamkeit ist die folgende: 5-Methylangelicin, 4,5'-Dimethylangelicin,
4-'-I lydroxvmethyl^S'-dimethylangelicin, 4,5-Dimethylangelicin, gleich wirksam wie Angelicin. 5-Methylangelicin
erscheint sehr wirksam, wahrscheinlich wirksamer als das entsprechende 8-MOP. Zusätzlich zu der
hohen Wirksamkeit gestattet 5-Methylangelicin eine raschere Beseitung der Psoriasis als 8-MOP, weil die
Behandlungen häufiger durchgeführt werden können (zum Beispiel eine Behandlung jeden Tag für 5 Tage in der
Woche), da eine Hautfototoxizität fehlt.
Alleinige Behandlung mit UV-Licht verursacht bekanntermaßen nur geringe Effekte und diese auch nur bei
höheren Dosierungen des Lichts. Kein Effekt wird beobachtet, wenn die Haut nur mit dem WirkstofTbehandelt
wird und im Dunkeln gehalten wird.
In Analogie zu den Psoralenen können die erfindungsgemäßen Methylangelicine auch oral appliziert werden.
Ihre akute Toxizität in Mäusen ist von derselben Größenordnung wie die von Psoralen (LD50 von 8-MOP =
0,8 g/kg; LD™ von 5-Methylangelicin >2 g/kg; LD50 von 4,5'-Dimethylangelicin
>2,5 g/kg).
Die erfindungsgemäßen Methylangelicine verhalten sich nach oraler Applikation in ähnlicher Weise wie Psoralcne.
Sie zeigen, wie sich bei Versuchen an Mäusen erweist, einen ausgeprägten Tropismus für die Haut. Aufgrund
der Lokalisierung des Wirkstoffes auf der Ebene der Haut tritt eine Fotoreaktion zwischen dem Wirkstoff
und der Oberhaut-DNS auf, wenn diese später mit UV-A-Licht bestrahlt wird. Die auf dieser Fotoreaktion beruhenden
Photoschädigungen verursachen eine Inhibierung der Zellteilung, die derjenigen, die mit Psoralen auftritt,
sehr ähnlich ist. Es gibt jedoch einen fundamentalen Unterschied zwischen den Effekten der Psoralen und
Angelleine. Letztere verursachen nur monofunktionale Schädigung der DNS, während Psoralene sowohl monoals
auch bifunktionale Schädigungen verursachen. Die Psoralene verursachen darüber hinaus ausgeprägtere
biologische Veränderungen (höhere Mutationshäufigkeit, höheres Risiko eines Hautkrebses und Haut-Phototoxizität).
Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Tests, die an Mäusen ausgeführt wurden, um die Verwendbarkeil
diese Substanzen für die örtliche Anwendung zu prüfen, Werte ergeben haben, die eine Übereinstimmung
mit den klinischen Versuchen aufweisen, wurde ein entsprechend modifizierter Test benutzt, um die Wirksamkeit
von Methylangelicinen nach oraler Gabe und gefolgt von UV-A-Bestrahlung zu beurteilen.
In diesem Zusammenhang wurden Experimente durchgeführt, bei denen Mäuse (20 ± 2 g Gewicht) benutzt
wurden, denen drei Stunden vor der oralen Gabe der Methylangelicine Futter entzogen wurde. Gruppen von
jeweils fünf Mäusen werden mit einer Suspension von Methylangelicinen (0,25 g/kg) in 0,5% Methylzellulose in
Wasser gefuttert. Dip Tiere werden zwei Stunden im Dunkeln gehalten, da dies die notwendige Zeit für die
Absorption, systemische Vertei!,ung,und Lokalisierung; der Wirkstpfieini; Bereich der Haut,ist, und:<janach mit
U V-A-llicht (9 J/cm2) bestrahlt. Die'Tiere w.ercieadann getötet und die Inhibierung der Oberhautzeli-DNS-Synthese
untersucht (vergl. Tab. VI).
17
Inhibierung der Synthese von Oberhautzellen-DNS bei Mäusen »in vivo« nach oraler Gabe von Angelicin-Derivaten
und UV-A-Bestrahlung der Haut (8-MOP wird als
Vergleichssubstanz mit aufgeführt)
Prozent | |
Inhibierung | |
± durch | |
schnittlicher | |
Fehler | |
Kontrolle ohne Substanz | 3,2 ± 1,8 |
8-Methoxypsoralen (8-MOP) | 39,1 ± 3,7 |
4,5'-Dimethylangelicin | 51,0 ± 8,0 |
4,5-Dimethylangelicin | 55,0 ± 6,0 |
4'-Hydroxymethyl-4,5'-dimethylangelicin | 54,2 ± 6,8 |
4'-Acetoxymethyl-4,5'-dimethylangelicin | 64,8 ±13,9 |
Angelicin | 28 ± 2 |
Die durch dunkles Papier vor Licht geschützte Rückenhaut wird als Kontrolle verwendet. Als Vergleich wird
8-MOP, das unter den gleichen Versuchsbedingungen untersucht wurde, verwendet.
Die starke Aktivität der Methylangelicine gemäß der Erfindung (höher als die von 8-MOP) bei der Inhibierung
der Oberhaut-DNS-Synthese von Mäusen nach oraler Gabe erlaubt, diese Verbindungen auch nach oraler Gabe
bei Menschen als brauchbar für die Photochemotherapie der Psoriasis und anderer Hautkrankheiten, die durch
lZellwucherungen charakterisiert sind, anzusehen.
Die folgenden pharmazeutischen Mischungen können für die orale Gabe von Methylangelicincn verwendet
werden:
Kapseln
Methylangelicin (Wirkstoff) Laktose (TrägerstofT) Magnesiumstearat (Gleitmittel)
Natriumlaurylsulphat (Netzmittel)
30 mg 70 bis 120 mg 1 bis 1,5 mg 1,5 mg
eingefüllt in eine geeignete (harte oder weiche) Gelatine-Kapsel. 40 Tabletten
Methylangelicin (Wirkstoff) 30 mg
Laktose (TrägerstofT) 240 mg
Magnesiumstearat (Gleitmittel) 2 mg
Maisstärke (Sprengmittel und Gleitmittel) 60 mg
mikrokristalline Zellulose (Gleitmittel und Sprengmittel) 10 mg
Polyvinylpyrrolidon (Bindemittel) 3%
Natriumlaurylsulphat 3 mg
Je nach Körpergewicht, Alter und Geschlecht des Patienten werden eine oder mehrer Tabletten oder Kapseln
oral zwei Stunden vor der Bestrahlung gegeben.
HO
(H)
18
H3C CH3
CH
CH2=CH — CH2—O
H3C CH3
= CH-CH2-O.
CH3
C13H2Oj
CH3
CH2=CH-CH2
GuHi2O3
H3C CH3
HO I " C H2=== C H — CH2
H3C
CH2=CH-CH2
HO
CH3
19
■■(VIII)
(IX)
H3C — CO
CH2=CH-CH2
CH2=CH-CH2
(X)
H3C CH3
CH2=CH-CH2
(XI)
CH3
H3C CH3
CH3
C15H14O4Br2
C16H16O4Br2
CH3
H3C CH3
CH3
CuH10O3
C14Hi2O3
(XH)
ι (ΧΙ«)
(XIV)
(XV)
20
.Ji.. . :. I ;.l ng,
CH3
C12H8O3
(XVI)
H3C CH3
i5H 14O5
(X ΥΠ) (XVIII)
CH3
C14H12O5
(XIX)
HO
(XX)
H3C-OC-0 CH3
H3C
C14H12O6
(ΧΧΠ)
21
H3GG CH3
HC2=CH-CH2-O
H3CO CH3
C14H14O4
H3CO CH3
CH3COO
H3CO CH3
CH3COO
CH2 CH-Br
!I
CH2-Br
H3CO CH3
C14H12O4
H3C
CH3
H3C
C14H14O4
C14H11O3Cl
H2C—Cl
(X X Hf)
(XXIV) (XXV) (XXVI) (XX νΠ)
(XX Vni)
CH,
H2COH
CH3
H2CO-CO-CH3
CH3
H2CO-CH3
CH3
H2C—NH2-HCl
C14Hi2O4
C16H14O5
C15H14O4
C22H15O5N
C14H13O3NCl
C18H21NO4
CH,-0—CH,-CH-,-N
CH3
CH3 (XXIX)
(XXX) (XXXI)
(ΧΧΧΠ)
(ΧΧΧΠΙ)
(XXXIV)
Claims (1)
- Patentansprüche:1. Arzneimitte] für die photochemische Behandlung von Psoriasis und anderen Hautkrankheiten mit Zellwucherung oder fehlender Hautpimentierung, enthaltend Angelleine der allgemeinen Formelin der R1 und R3, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff oder eine Methylgruppe darstellen; R2 Wasserstoff, Methyl, Methoxy oder eine Gruppe der Formel— O— (CH2) —NR5R6und R4 Wasserstoff, Methyl, Methoxymethyl, Hydroxymethyl, Acetoxymethyl, oder eine Gruppe der FormelR5-(CH2)-NR"oder-(CH2) —O—(CH2) —NR5R6in denen R5 und R6 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder eine Methylgruppe darstellen und h und m unabhängig voneinander eine Zahl von 1 bis 3 darstellen,
wobei R2, R3 und R4 nicht gleichzeitig Wasserstoff darstellensowie pharmazeutisch verträgliche Salze derselben, mit geeigneten Trägerstoffen für die örtliche öder orale Application.
2. Angelleine der allgemeinen Formelin der R' und R3, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff oder eine Methylgruppe darstellen; R1Wasserstoff, Methyl, Methoxy oder eine Gruppe der Formel-0-(CH2) —NR5R6und R4 Wasserstoff, Methyl, Methoxymethyl, HydroxymethyL, Acetoxymethyl, oder eine Gruppe der FormelR5-(CH2) —NR6Rs10-(CH2) —O— (CH2) —NR6in denen R5 und R'' gleich oder verschieden sind und Wasserstoff oder eine Methylgruppe darstellen und η und m unabhängig voneinander eine Zahl von 1 bis 3 darstellen,wobei R2, R3 und R4 nicht gleichzeitig Wasserstoff darstellen und wenn R3 eine Methylgruppe oder R2 eine Methoxygruppe ist, mindestens eine der übrigen Gruppen R2, R3 oder R4 nicht Wasserstoff ist,
sowie pharmazeutisch verträgliche Salze derselben.*- 3. Angelleine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R1, R2, R3 und R4, die gleich oder verschieden sein können, Wasserstoff oder Methylgruppen darstellen.4. Angelleine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß R1, R2 und R3, die gleich oder verschieden sind, Wasserstoffodereine Methylgruppe darstellen und R4 eine Methoxymethyl, Hydroxymethyl, Acetoxymcthyl oder eine Gruppe der FormelR515 20 25-(CH2) —NR6—(CH2) —0— (CH2)- N«I \R5R6in denen R5 und R'' und π und m die angegebenen Bedeutungen haben.5. 5,5'-Dimethylangelicin.6. 4,5'-Dimethyl-4'-hydroxymethylangelicin.7. 4,5'-Dimethyl-4'-(N,N-dimethyl)-aminoethoxymethylangelicin.8. Verfahren zur Herstellung der Angelleine gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise eine Verbindung der allgemeinen FormelR2 R1in der R1, R2, R1 und R4 die in Anspruch 2 angegebenen Bedeutungen haben, zunächst acyliert und darauf entwedera) bromiert und anschließend alkalisch cyclisiert oderb) wenn R3 Wasserstoff sein soll zunächst ozonisiert bzw. in das entsprechende Epoxid überführt und mit Blcitctraacetat oxidiert und die erhaltenen Cumarinyl-8-acetaldehyde mit einem sauren Katalysator cyclisiert, worauf die Verbindungen für den Fall, daß R4 ein Wasserstoffatom ist, dies ggf. mit einem Chlormethylalkylether in das entsprechende 4'-Chlormethylangelicin umsetzt, welches gegebenenfalls in das entsprechende 4'-Hydroxymethyl-, 4'-Acetoxymethyl-, 4'-Aminomethyl-, 4'-Methylaminomethyl- oder 4'-Dimethylaminomethyl-derivat umgewandelt werden kann, worauf man die Verbindung gegebenenliills durch Umsetzung mit einer pharmakologisch verträglichen Säure in ein Salz überführt.30 35 40 45 50 55 60 65
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