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Titel: Glutathion-Derivate, Verfahren zu ihrer
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Herstellung und diese enthaltende pharmazeutische Präparate Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft neue S-(Carbamoyl-phenylselenyl)-Derivate des
Glutathions, die sich durch wertvolle pharmakologische Eigenschaften auszeichnen,
sowie Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Wirkstoff in Arzneimitteln.
Sie können besonders zur Behandlung von Krankheiten Verwendung finden, die durch
eine Zellschädigung aufgrund vermehrter Bildung von aktiven Sauerstoffmetaboliten
hervorgerufen werden, wie z.B. Leberschäden, Herzinfarkt, Entzündungen, Strahlenschäden.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen entsprechen der allgemeinen Formel
I
worin R1, R2, R3, R4 gleich oder voneinander verschieden sein können und unabhängig
voneinander Wasserstoff, Halogen, C14-Alkyl , C1-4-Alkoxy, Hydroxy, Trifluormethyl,
Nitro, Cyan bedeuten.
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Halogen bedeutet Fluor, Chlor, Brom.
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Als Alkylrest mit 1-4-Kohlenstoffatomen seien Methyl, Ethyl, Propyl,
Isopropyl, Butyl, Isobutyl, sec.-Butyl, tert.-Butyl genannt, als Alkoxyreste mit
1-3 Kohlenstoffatomen kommen Methoxy, Ethoxy, Propoxy in Betracht.
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Bevorzugt sind dabei Verbindungen, in denen R1, R2, R3, R4 gleich
oder verschieden sind und unabhängig voneinander Wasserstoff, Fluor, Chlor, Methyl,
Methoxy, \\ydroxy, Trifluormethyl oder Nitro bedeuten.
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Besonders bevorzugt sind dabei Verbindungen, in denen R1, R2 gleich
oder verschieden sind und unabhängig voneinander Wasserstoff, Fluor, Chlor, Methyl,
Methoxy, Hydroxy, Trifluormethyl oder Nitro bedeuten, während R3, R4 für Wasserstoff
oder Methoxy stehen.
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Erfindungsgemäße Verbindungen sind beispielsweise: S-(2-Phenylcarbamoyl-phenyselenyl)-glutathion
S-£2-(2-Chlorphenylcarbamoyl )-phenyl selenyll-glutathion S-/2-(2-Methoxyphenylcarbamoyl
)-phenyl selenylj-glutathion S-C2-(3-Fluorphenylcarbamoyl)-phenylselenyl7-glutathion
S-[2-(4-Trifluormethylphenylcarbamoyl)-phenylselenyl]-glu tathion S-[2-(4-hydroxyphenylcarbamoyl)-phenylselenyl]-glutathion
S-[2-(4-Methoxyphenylcarbamoyl)-phenylselenyl]-glutathion S-[2-(3,4-Dichlorphenylcarbamoyl)-phenylselenyl]-glutathion
S-(2-Phenylcarbamoyl-5-methoxy-phenylselenyl)-glutathion S-(2-Phenylcarbamoyl-5-chlor-phenylselenyl)-glutathion
S-(2-Phenylcarbamoyl-5-fluor-phenylselenyl)-glutathion S-(2-Phenylcarbamoyl-6-methoxy-phenylselenyl)-glutathion
S-C2-(4-Nitrophenylcarbamoyl)-phenylselenyl7-glutathion S-[2-(4-Chlorphenylcarbamoyl)-phenylselenyl]-glutathion
S-I2-(4-Fluorphenylcarbamoyl )-6-methoxy-phenyl selenyljglutathi on S-(2-Phenylcarbamoyl-5-hydroxy-phenylselenyl/-glutathion
S-[2-(4-Chlorphenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselenyl]-glutathion S-[2-(4-Methylphenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselenyl]-glutathion
S-f2-(4-Nitrophenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselenyl7-glutathion S-£2-(3-Fluorphenylcarbamoyl
)-6-methoxy-phenyl sel enyljglutathi on S-[2-(3-Chlorphenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselenyl]
glutathion S-f2-(3-Methylphenylcarbamoyl )-6-methoxy-phenylselenyljglutathion S-f2-(3-Methoxyphenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselenyl]-glutathi
on S-[2-(3-Nitrophenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselnyl]-glutathion S-[2-(3,4-Dichlorphenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselnyl]
glutathi on
S-/2-(3,4-Difluorphenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselenyllglutathion
S-E2-(3,4-Dimethylphenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselenyllglutathion S-l2-(3-Fluor-4-methyl-phenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselenyl]-glutathion
S-[2-(3-Chlor-4-methoxy-phenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylsel enylZ-glutathion S-[2-(3,4-Dimethoxyphenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselenyl]
glutathion S-r2-(4-Fluor-3-methyl-phenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselenyl]-glutathion
S-f2-(4-Chlor-3-fluor-phenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselenyl]-glutathion S-f2-(3-Chl
or-4-fluor-phenylcarbamoyl )-6-methoxy-phenylselenyl]-glutathion S-[2-(4-Methoxy-4-methyl-phenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselenyl]-glutathion
S-[2-(4-Methoxy-3-methyl-phenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselenyl]-glutathion S-l2-(2-Methoxy-4-nitro-phenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylsel
enyI-glutathion S-[2-(4-Methoxy-2-nitro-phenylcarbamoyl)-6-methoxy-phenylselenylj-gl
utathion.
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Die erfindungsgemäßen Substanzen weisen glutathionperoxidaseartige
Eigenschaften auf und sind damit in der Lage, dieses Enzym zu ersetzen und auf diese
Weise im Zusammenwirken mit Glutathion die schädigende Wirkung- aktiver Sauerstoffmetaboliten
zu verhindern.
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Die selenabhängige Glutathion(GSH)-Peroxidase(Px) katalysiert die
Reduktion von H2O2 und organischen Hydroperoxiden.
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Das stelenhaltige Enzym schützt die Zellen gegen Peroxidation und
spielt eine wichtige Rolle in der Modulierung des Arachidonsäure-Stoffwechsels (C.C.Reddy,
E.J. Massaro, Fundam. and Appl. Toxicology (3), 9-10 (1983), S. 431-436 und L. Flohé
in Free Radicals in Biology, Vol. V, Edited by W.A. Pryor 1982 Academic Press, S.
223-254).
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Die Glutathion-Peroxidase spielt bei allen Erkrankungen eine Rolle,
bei denen es zu einer Zellschädigung des betreffenden Gewebes und schließlich zur
Nekrose aufgrund einer vermehrten Bildung von aktiven Sauerstoffmetaboliten in Form
von Peroxiden (z.B. Lipidperoxide und Wasserstoffperoxid) kommt. Dieser sogenannte
"oxidative Streß wird z.B. beobachtet bei Lebererkrankungen - induziert durch entzündliche
oder autoimmunologische Reaktionen, durch Alkohol oder durch Medikamente - aber
auch bei anderen Erkrankungen, wie z.B. Herzinfarkt. Es ist bekannt, daß nach einem
Herzinfarkt in das geschädigte Gebiet Leukozyten einwandern und der Zelluntergang
von einer vermehrten Freisetzung der genannten aktiven Sauerstoffmetaboliten begleitet
ist. Dies fUhrt schließlich zu einem fortschreitenden Gewebeabbau.
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In solchen Fällen ist das hierfür wichtige und natürlicherweise vorhandene
Schutzsystem, bestehend aus verschiedenen, Peroxide und aktiven Sauerstoff abbauenden
Enzymen, überfordert. Hierzu gehören Superoxiddismutase, Katalase, und besonders
das Glutathion- Redox-System mit der dazu gehörenden Enzymkomponente Gluthathion-Peroxidase.
Gerade diesem letzteren Prinzip kommt eine große Bedeutung zu, da es sowohl organische
Peroxide als auch Wasserstoffperoxid entgiften kann. Es ist belegt, daß dieses System
für die intakte Leberfunktion eine große Rolle spielt (Wendel et al.: Biochemical
Pharmacology, Vol. 31, S. 3601(1982); -Remmer: Deutsches Arzteblatt - Arztliche
Mitteilungen 79, Heft 26, S. 42 (1982)) und z. B. das Ausmaß eines experimentellen
Leberschadens gerade von diesem System abhängt, d. h. von dem Gehalt der Leber an
Glutathion einerseits und von der Aktivität des Enzyms Glutathion-Peroxidase andererseits.
Im Verlauf einer
allgemeinen Entzündung wird dieser Leberschutzmechanismus
stark reduziert (Bragt et al., Agents and Actions, Supp. 17, S. 214 (1980), wodurch
die Leber einen stark erhöhten "oxidativen Streß" erleidet.
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Eine sehr wichtige Rolle spielen die reaktiven Sauerstoffmetaboliten
als Mediatoren von Entzündungen. Sie scheinen sowohl bei Leucotaxis, Gefäßdurchlässigkeit,
Bindegewebsschäden und Immunkomplex/Komplement-induzierten Effekten mitzuwirken
als auch bei Schäden, wie sie durch Wiedereinströmen in ischämischen Bereichen entstehen
(L. Flohé et al., in The Pharmacology of Inflammation, ed. I.L. Bonta et al., Handbook
of Inflammation, Vol. 5, Elsevier, Amsterdam, in preparation).
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Auch die Schäden nach ionisierender Bestrahlung sind auf die Bildung
von Radikalen und aktiven Sauerstoffmetaboliten zurückzuführen. Ein Weg für die
chemische Zytoprotektion besteht somit in der Stärkung des Glutathion/Glutathionperoxidase-Systems
(H. Rink in: "Glutathione", Proceedings of the 16th Conference of the German Society
of Biological Chemistry 1973, edited by Flor$, Benöhr, Sies, Walter and Wendel,
Seite 206).
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Die Messung der Glutathion-Peroxidase-Aktivität erfolgte nach der
Methode von A. Wendel (A. Wendel, Methods in Enzymology Vol. 77, 325-333 (1981)).
Gemessen wird in diesem Versuch die Umsetzung des Co-Substrats Nicotinamidadenin-
dinucleotid-phosphat.
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Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß die erfindungsgemäßen
Verbindungen der Formel I eine glutathionperoxi daseartige Wirkung besitzen. Die
Reaktion der Benzisoselenazolone mit Glutathion erfolgt am Beispiel des 2-Phenyl-1,2-benzisoselenazol-3(2H)-on
nach folgender Gleichung:
Glutathion-Peroxidase-(GSH-Px)Wirkung Bei in vitro-Untersuchungen wurde die Katalyse
des Peroxidaseabbaus geprüft. Dabei wurde festgestellt, daß die erfindungsgemäßen
Verbindungen die Glutathion-Peroxidase ersetzen können, indem sie folgende Reaktion
katalysieren:
ROOH Erfindungsgemäße ROH |
ROOH |
Verbindung |
H202 H20 GSH GSSG Die Reaktionsgeschwindigkeiten wurden nach U. Weser ermittelt
(U. Weser, K. H. Sellinger, E. Lengfelder, W. Werner, J. Stähle, Biochim. Biophys.
Acta 631, 233 (1980)) und in den dort definierten Einheiten ausgedrückt. Die Reaktionsgeschwindigkeit
für die natürliche Glutathion- peroxidase liegt bei 1010 Einheiten pro Mol Enzym-gebundenes
Selen und in Gegenwart von einer 1 mmolaren Konzentration GSH.
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S-(2-Phenylcarbamoyl-phenyl-selenyl)-glutathion hat unter diesen Bedingungen
eine Reaktionsgeschwindigkeit (mit t-Butylhydroperoxid) von 1,17 x 106. Diese Aktivität
wird zum besseren Vergleich als 100 % eingesetzt.
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GSH-Px Aktivität (%) S-(2-Phenylcarbamoyl-phenylselenyl)-gluta- 100
tion S-[2-(2-Chlorphenylcarbamoyl)-phenylselenyl]-39 glutathion S-[2-(2-Methoxyphenylcarbamoyl)-phenyl-
37 selenyl2-glutathion S-[2-(3-Fluorphenylcarbamoyl)-phenylselenyl]- 113 glutathion
S-[2-(4-Trifluormethylphenylcarbamoyl)- 49 phenylselenylj-glutathion S-[2-(4-Methoxyphenylcarbamoyl)-phenyl-
124 selenylj-glutathion S-[2-(3,4-Dichlorphenylcarbamoyl)-phenyl- 21 sel enylY-gl
utathi on S-(2-Phenylcarbamoyl-5-methoxy-phenylselenyl)- 63 glutathion S-(2-Phenylcarbamoyl-5-chlor-phenylselenyl)-
99 glutathion S-(2-Phenylcarbamoyl-5-fluor-phenylselenyl)- 92 glutathion S-(2-Phenylcarbamoyl-6-methoxy-phenyl-
225 selenyl)-glutathion S-[2-(4-Nitrophenylcarbamoyl)-phenylselenyl]- 121 glutathion
S-[2-(4-Chlorphenylcarbamoyl)-phenylselenyl]- 116 glutathion Die Darstellung der
erfindungsgemäßen Verbindungen erfolgt durch Umsetzung von 1,2-Benzisoselenazolonen
der Formel II, die nach der Vorschrift von DE-OS 30 27 073 bzw.
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DE-OS 30 27 075 erhalten werden, mit Glutathion
Die Umsetzung erfolgt unter Rühren bei Raumtemperatur in Wasser bzw. mit Wasser
mischbaren Lösungsvermittlern.
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Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls pharmazeutische Präparate,
welche Verbindungen der Formel I enthalten. Bei den erfindungsgemäßen pharmazeutischen
Präparaten handelt es sich um solche zur enteralen wie oralen oder rektalen sowie
parenteralen Verabreichung, welche die pharmazeutischen Wirkstoffe allein oder zusammen
mit einem üblichen, pharmazeutische anwendbaren Trägermaterial enthalten. Vorteilhafterweise
liegt die pharmazeutische Zubereitung des Wirkstoffes in Form von Einzel dosen vor,
die auf die gewünschte Verabreichung abgestimmt sind, wie z.B. Tabletten, Dragees,
Kapseln, Suppositorien, Granulate, Lösungen, Emulsionen oder Suspensionen. Die Dosierung
der Substanzen liegt üblicherweise zwischen 10 und 1000 mg pro Tag, vorzugsweise
zwischen 30 und 300 mg pro Tag, und kann in einer Dosis oder mehreren Teildosen,
vorzugsweise in zwei bis drei Teildosen pro Tag, verabreicht werden.
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Die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen wird durch die
folgenden Beispiele näher erläutert.
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Die angegebenen Schmelzpunkte wurden mit einem Büchi 510-Schmelzpunktbestimmungsapparat
gemessen und sind mit OC angegeben und nicht korrigiert.
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Beispiel 1 S-(2-Phenyicarbamoyl-phenylselenyl)-glutathion.
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1,1 g Glutathion (4 mmol) werden in 20 ml Wasser gelöst.
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Dazu wird eine Lösung von 1 g 2-Phenyl-1,2-benzisoselenazol 3(2H)-on
(3,65 mmol) in 10 ml Dimethylformamid unter Rüh-ren langsam zugetropft. Die zunächst
trübe Lösung wird nach vollständiger Zugabe klar und gelb. Nach einigen Minuten
fällt ein Niederschlag aus. Die Suspension wird über Nacht weitergerührt. Der Niederschlag
wird dann abgesaugt, mit 50 ml Wasser, dann mit 20 ml Ethanol gewaschen und getrocknet.
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Ausbeute: 1,95 g (92,8 % d. Th.), Fp. 245-247 (Zers.) Analyse berechnet
gefunden C 47,5 % 47,49 % H 4,5 % 4,53 % N 9,6 % 9,48 -% S 5,5 % 6,07 % Se 13,6
% 14,40 % Imil77Se NMR-Spektrum kann man für 2-Phenyl-1,2-benzisoselenazol-3(2H)-on
ein Signal bei 959 ppm (Referenz CH3 - Se-CH3) beobachten. Dieses Signal ist im
Upsetzungsprodukt nicht mehr vorhanden. Dagegen wird ein neues Signal bei 394 ppm
sichtbar. Diese chemische Verschiebung ist charakteristisch für Selenenylsulfide.
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Beispiel 2 S-l2-(4-Methoxyphenylcarbamoyl)-phenylselenyl7-glutathion.
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Analog Beispiel 1 werden 1,1 g Glutathion (4,0 mmol) in 20 ml Wasser
mit einer Lösung von 1,1 g 2-(4-Methoxyphenyl)-1,2-benzisoselenazol-3(2H)-on (3,62
mmol) in 10 ml Dimethylformamid behandelt. Der Niederschlag wird über Nacht gerührt
und abgesaugt, mit 50 ml Wasser, dann mit 20 ml Ethanol gewaschen und getrocknet.
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Ausbeute: 1,5 g (67,7 % d. Th.), Fp. 238 - 243 "C Analyse berechnet
gefunden Se 12,9 % 13,4 % Beispiel 3 S-z2-(4-Chlorphenylcarbamoyl)-phenylselenyl7-glutathion.
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Analog Beispiel 1 werden 1,1 Glutathion (4,0 mmol) in 20 ml Wasser
mit einer Lösung von 1,2 g 2-(4-Chlorophenyl)-1,2-benzisoselenazol-3(2H)-on in 10
ml Dimethylformamid behang delt. Nach der üblichen Aufarbeitung erhält man 1,1 g
(45,9 % d. Th.), FP 279 - 283 OC Analyse berechnet gefunden Se 12,8 % 12,9 % Beispiel
4 SP2(3-Methoxyphenylcarbamoyl)-phenylselenylJ-glutathion.
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Analog Beispiel 1 werden aus 1 g 2-(3-Methoxyphenyl)-1,2 benzisoselenazol-3(2H)-on
(3,29 mmol) erhalten.
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Ausbeute: 1,4 g (69,5 % d. Th.), Fp. 222 - 225"C Analyse berechnet
gefunden Se 12,9 % 13,8 %
Beispiel 5 S-12-(4-Cyanaophenylcarbamoyl
)-phenylselenyl7-glutathion.
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Analog Beispiel 1 werden aus 1,1 g 2-(4-Cyanophenyl)-1,2-benzisoselenazol-3(2H)-on
(3,67 mmol) erhalten.
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Ausbeute: 1,25 g (56,1 % d. Th.), Fp. 227 - 2350C (Zers.) Analyse
berechnet Se 13,0 % 13,9 % Bei spiel 6 S-(2-Phenylcarbamoyl-5-fluor-phenylselenyl)-glutathion.
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Analog Beispiel 1 werden aus 1,1 g 6-Fluor-2-phenyl-1,2-benzisoselenazol-3(2H)-on
(3,77 mmol) erhalten.
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Ausbeute: 1,75 g (77,4 % d. Th.), Fp. 2500 - 2700C (Zers.) Analyse
berechnet gefunden Se 13,2 % 13,7 % Beispiel 7 S-C2-(3,4-Dichlorphenylcarbamoyl)-phenylselenyll-glutathion.
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Analog Beispiel 1 werden aus 1,0 g 2-(3,4-Dichlorphenyl)-1,2-benzisoselenazol-3(2H)-on
(2,91 mmol) erhalten.
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Ausbeute: 1,65 g (87 % d. Th.), Fp. 265 - 271°C Analyse berechnet
gefunden Se 12,1 % 12,6 % Beispiel 8 S-J-(4-Chlor-3-methoxy-phenylcarbamoyl)-phenylselenYlj
glutathion.
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Analog Beispiel 1 werden aus 1,2 g 2-(4-Chlor-3-methoxyphenyl)-1,2-benzisoselenazol-3(2H)-on
(3,54 mmol) erhalten.
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Ausbeute: 1,7 G (74,3 % d. Th.), Fp. 240-2480C (Zers.) Analyse berechnet
gefunden Se 12,2 % 12,5 %
Beispiel 9 S-(2-Phenylcarbamoyl-6-methoxy-phenylselenyl)-glutathion.
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Analog Beispiel 1 werden aus 1,4 g 7-Methoxy-2-phenyl-1,2-benzisoselenazol-3(2H)-on
(4,61 mmol) erhalten.
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Ausbeute: 1,85 (65,6 % d. Th.), Fp. 235-2410C (Zers.) Analyse berechnet
gefunden Se 12,9 % 12,8 X Beispiel 10 S-r2-(3-Fluorphenylcarbamoyl)-phenylselenylJ-glutathion.
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Analog Beispiel 1 werden aus 1,65 g 2-(3-Fluorphenyl)-1,2-benzisoselenazol-3(2H)-on
(5,65 mmol) erhalten.
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Ausbeute; 2,1 g (62 % d. Th.), Fp. 268-2740C (Zers.) Analyse berechnet
gefunden Se 13,2 % 12,9 %