DE3587160T2

DE3587160T2 - Anwendung von Sterolinen und Spiroketalinen zur Herstellung von Medikamenten zur Behandlung von Psoriasis.

Info

Publication number: DE3587160T2
Application number: DE85105085T
Authority: DE
Inventors: K H Prof Pegel; Hans Dr Walker
Original assignee: Roecar Holdings NV
Current assignee: Roecar Holdings NV
Priority date: 1984-04-30
Filing date: 1985-04-26
Publication date: 1993-09-30
Anticipated expiration: 2005-04-27
Also published as: DE3416112C2; DE3416112A1; EP0162330A1; EP0162330B1; ATE86492T1; DE3587160D1

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Sterolinen und/oder Spiroketalinen bei der Herstellung von Arzneimitteln für die Behandlung von Psoriasis.
Erst kürzlich ist erkannt und verstanden worden, daß Arachidonsäure eine der Schlüsselsubstanzen in dem komplexen Vorgang des Körperstoffwechsels ist. Obwohl seit einiger Zeit bekannt ist, daß durch die Wirkung der Cyclooxygenase einschließlich Ring- und Endoperoxidreaktionen die verschiedenen Prostaglandine, Thromboxane und Prostacycline aus Arachidonsäure gebildet werden, ist erst vor kurzem entdeckt worden, daß Arachidonsäure auch als Präecursor für die sogenannten Leukotriene wirkt. Der wichtigste Unterschied im Vergleich zur Synthese der Prostaglandine liegt darin, daß das Substrat Arachidonsäure nicht mit der Cyclooxygenase, sondern mit der Lipoxygenase wechsel wirkt.
Neben den klassischen Allergiefaktoren, wie Histamin, Serotonin und Kininen, gewinnen Leukotriene mehr und mehr an Bedeutung als Mediatoren bei einer großen Anzahl von allergischen Erkrankungen. Verbindungen, die allgemein als Leukotriene bekannt sind, sind Derivate der 5-Hydroxy-7,9,11,14-eicosatetraensäure, die in Position 6 über eine Thioetherbrücke mit Glutathion verbunden oder die in Position 12 durch Addition eines Wassermoleküles hydroxyliert sind.
Bedeutung und Wirkungsweise der Leukotriene im Körper werden noch nicht vollständig verstanden. Aber es scheint, daß diese Verbindungen eine wichtige Rolle bei der Ausbildung von mehreren Allergiereaktionen spielen. Es ist bekannt, daß Histamin und Leukotriene in den sogenannten basophilen Granulozyten vorhanden sind und daß während allergischer Reaktionen Immunglobuline des Typs E sich an die äußere Zellmembran der Granulozyten anheften, Wodurch deren Permeabilität erhöht und gespeichertes freies Histamin und aktivierte Leukotriene in Blut und Gewebe freigesetzt werden. Es wird deshalb gegenwärtig für möglich gehalten, daß nicht nur biogene Amine und Kinine, sondern auch Leukotriene eine wichtige Rolle während allergischer Reaktionen des Spontan- Typs spielen können. Krankheiten dieser Art sind z. B. Asthma und einige atopische Hauterkrankungen. Exzessive Freisetzung dieser hochaktiven Verbindungen trägt wahrscheinlich in hohem Maße zu dem sogenannten anaphylaktischen Schocksyndrom bei.
Gegenwärtig ist auch noch nicht klar, über welchen Mechanismus oder über welche Mechanismen die Leukotriene eine aktive Rolle bei den sogenannten Autoimmunkrankheiten spielen, wie z. B. rheumatoider Arthritis, Lupus erythematodes, bestimmte Anämien, z. B. Leukopenie, Thrombopenie oder Panzytopenie, bestimmten Hepatitiden, Myasthenia gravis und möglicherweise einer großen Zahl weiterer Erkrankungen, die in diese Gruppe fallen. Es wurde von verschiedenen Forschern auf diesem Gebiet festgestellt, daß während dieser Erkrankungen die Konzentration von Leukotrienen im Blut und/oder im Gewebe und Körperflüssigkeiten zunahm. Die Beziehung zwischen Leukotrienen und der Entstehung von Psoriasis ist noch nicht aufgeklärt, aber es ist schon gezeigt worden, daß in dem Exudat der psoriatischen Bereiche erhöhte Konzentrationen an diesen Verbindungen entdeckt werden können. Der Mechanismus oder die Mechanismen, die für diesen Beobachtungen zugrunde liegen, werden nur wenig verstanden. Rein selektiv wirksame Regulatoren oder Inhibitoren der degenerierten Leukotriensynthese sind für die klinische Anwendung noch nicht verfügbar. Als nichtspezifische Inhibitoren werden Yen der medizinischen Behandlung bei einigen dieser Krankheiten Corticosteroide und Benoxaprofen verwendet, weil die Verbindungen entweder die Freisetzung von Arachidonsäure oder im Falle des Benoxaprofen die Umwandlung von Arachidonsäure in Leukotriene oder in eines ihrer Derivate blockieren. Die Verwendung von Sterolinen und Spiroketalinen für die Behandlung von Asthma und Autoimmunerkrankungen wie rheumatoider Arthritis wurde schon in der DE-A-25 59 171 beschrieben.
Unerwartet und völlig überraschend ist jetzt festgestellt worden, daß Steroline und Spiroketaline bei der Behandlung von Psoriasis wirksam sind.
Die Glykoside der Phytosterole einschließlich Cholesterol und tetracyclischer Triterpene wie z. B. Lanosterol und Cycloartenol werden als Steroline bezeichnet. Steroline oder Phytosterole sind in unterschiedlichen Mengen in Pflanzen vorhanden und werden häufig in Mikroorganismen angetroffen. Steroline können synthetisch unter Verwendung der bekannten Königs-Knorr-Synthese hergestellt werden, wobei die entsprechenden Aglykone und ein am C1-Atom bromiertes Zuckeracetat unter Verwendung von Silberoxid oder -carbonat oder Quecksilber- oder Cadmiumverbindungen als Katalysator zur Reaktion gebracht werden (siehe GB- A-159 5248 - β-Sitosterolglykoside). Die Steroline entsprechen der folgenden allgemeinen Formel:
in der R&sub1;, R&sub2; und R&sub3; Wasserstoffatome oder Methylgruppen und R&sub4; ein Wasserstoffatom oder eine Methyl-, Ethyl-, Methylen- oder Ethylidengruppe darstellen und Z eine Zuckergruppe ist, die verestert sein kann. Doppelbindungen können an verschiedenen Positionen des Grundgerüstes oder in der Seitenketten vorhanden sein, besonders in Position 5, wenn C5 nicht mit einem 5-alpha-Wasserstoff verbunden ist.
Steroline kommen in der Natur meistens als Monoglykoside vor, obwohl einige Oligoglykoside beschrieben worden sind. Der häufigste Zucker ist die D-Glucose, aber in natürlich vorkommenden Verbindungen werden Mannose, Galaktose, Arabinose und Xylose ebenfalls angetroffen. Die natürlichen Steroline treten teilweise auch in Form ihrer Ester, gewöhnlich mit einbasigen Monocarbonsäuren, hauptsächlich als Palmitate auf.
Die Verbindungen können zu pharmazeutischen Zusammensetzungen wie Pulvern, Tabletten, Kapseln, zuckerüberzogenen Pillen, Lösungen, Emulsionen, Lotionen, Lösungen zur Injektion oder Infusion, Salben und Cremes in an sich bekannter Weise verarbeitet werden. Jedoch ist zu beachten, daß Steroline und zu einem geringeren Grad Spiroketaline nur eine sehr begrenzte Löslichkeit in Wasser besitzen. Die Verbindungen müssen deshalb in einer Teilchengröße verabreicht werden, die zur Absorption geeignet ist. Reduzierung der Teilchengröße kann in bekannter Weise durch Adsorption, Erhöhung der Absorption durch Zusatz von Trägersubstanzen und oberflächenaktiven Substanzen oder durch Vermahlen mit oder ohne Zusätze unter der Bedingung erfolgen, daß die Teilchengrößen kleiner als 100 um, vorzugsweise unter 50 um werden.
Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen sind wenig toxisch und haben eine große therapeutische Breite. Sie brauchen jedoch für eine effektive Behandlung nur in sehr kleinen Dosen verabreicht zu werden. Der Bereich der Tagesdosis liegt bei etwa 0,01 bis 10 mg, im allgemeinen sind 0,45 bis 1,0 mg ausreichend zur prophylaktischen oder Dauerbehandlung.
Die Mono- bis Triglykoside der Steroidsaponine werden als Spiroketaline bezeichnet, welche im Steroidgerüst des Aglykonteils eine Spiroketalgruppe besitzen, die an das C-16 und C-17 Atom gebunden ist. Diese Aglykone können als 5-En-steroid-sapogenine oder 5-α-steroid-sapogenine betrachtet werden. Typische 5- En-Verbindungen sind z. B. Diosgenin, Yamagenin und Botogenin, wo-hingegen Tigogenin, Hekogenin oder Sisalagenin zu den 5-α- Verbindungen gehören. In natürlichen Saponinstoffen liegen die Aglykone als Glykoside vor, die meistens 3 oder mehr Monosaccharidgruppen tragen und hydrolytisch von Enzymen oder Magensäuren zu Spiroketalinen gespalten werden.
Die Spiroketalsteroidglykoside entsprechen der allgemeinen Formel:
in der in der 5-Position eine Doppelbindung oder ein alpha-Wasserstoffatom vorhanden sein kann. Z ist eine Zuckergruppe, die auch verestert sein kann.
Spiroketaline können auch gemäß der Königs-Knorr-Synthese (W. Königs und E. Knorr; Chem. Ber., 1901, 34; 952) oder deren Modifizierungen (C. Meystre und K. Miescher Helv. Chem. Acta; 1944, 27, 231-236, R.B. Courow und S. Bernstein; Org. Chem.; 1971, 36, 863-870; J.J. Schneider, Carbohyd. Res.; 1970, 12; 369-389; G. Wulff und G. Röhle; Angew. Chemie. 1974; 86, 173-187; N. Weber; Chem. Phys. Lipids; 1977; 18, 145-148.) oder durch die Orthoester-Methode (N.I. Ovarova; Carbohyd. Res. 1973; 27; 79-87) durch Behandlung von 3-β-Hydroxyspiroketalsteroid aglykonen mit entweder einem am C1 bromierten oder einem 1,2- Orthoestermono- oder disaccharid-acetat in Gegenwart von Silberoxid oder Silbercarbonat oder anderen geeigneten Katalysatoren hergestellt werden. Außerdem können die Mono- und Disaccharidglykoside der Spiroketaline auch durch kontrollierte Fermentation oder Säure-Hydrolyse-Verfahren aus den an Zuckern reicheren Spiroketalsteroidsaponinen erhalten werden.
Die Erfindung wird nun in den folgenden Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1 - Einfluß auf die Lipoxygenase

Die Tests wurden nach der von Schroer et al. entwickelten Methode durchgeführt (Naunyn-Schmiedeberg's Arch. Pbarmak. 313, 69 (1980). Gemäß dieser Methode werden gewaschene menschliche Blutplättchen mit Thrombin (0.6 iU/ml) stimmuliert. Die aufgrund der Stimulation der Plättchen freigesetzte Arachidonsäure wird von der 12-Lipoxygenase der Plättchen in 12-Hydro-peroxy-eicosatetraensäure (12-HPETE) umgewandelt. Diosgeninglykosid erzeugt in einer Dosis von 5 uM/ml eine Inhibition von 13%, bei einer Dosis von 10 uM/ml eine Inhibition von 31% und bei 50 uM/ml 60%. Von den bisher bekannten Lipoxygenase-Hemmern ist im Experiment die 5,8,11,14-Eicosatetraensäure (ETYA) eine der wirksamsten, die unter den oben genau beschriebenen Testbedinungen bei einer Konzentration von 10 uM/ml eine Inhibition von 97% erzeugte.

Beispiel 2 - In vitro Bestimmung der Inhibition

Die Inhibition von z. B. 12-Lipoxygenase wurde in weiteren Test an menschlichen Plättchen oder Leukozytenpräparaten nachgewiesen.
Gewaschene und resuspendierte Plättchen oder Leukozyten wurden in einem Test mit einer gesättigten Lösung von β-Sitosterolβ-D-glukosid (23,5 mg/10 ml Ethanol) und in einem zweiten Test mit einer 10-fach übersättigten Lösung unter Zusatz von 0,25 uCi Arachidonsäure für 5 Min. inkubiert. Die Testmischungen wurden dann angesäuert und mit Ethylacetat extrahiert. Die Trennung der Reaktionsprodukte erfolgte durch Radio-Dünnschichtchromatographie. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Zahl der Leukozyten im Test 1 war 2000, im Test 2 1600; die Zahl der Plättchen in Test 1 betrug 140 000, in Test 2 240 000.
Nach Inkubation mit der Testsubstanz konnte eine signifikante Hemmung der Lipoxygenase-Produkte bei Verwendung von Blutplättchen nachgewiesen werden, die zu einer nahezu vollständigen Synthese-Hemmung und Anreicherung von nichtmetabolisierter Arachidonsäure führt. Soweit Leukozyten betroffen sind, ist ein dosisabhängiger Inhibitionseffekt auf die Lipoxygenase festzustellen, wobei die Veränderung hauptsächlich auf der 12-Hydroxyeikosatetraensäure (12-HETE) und 12-HPETE beruht, während unbedeutendere Veränderungen für HHT beobachtet werden.

Beispiel 3 - In vivo Tests

Die Wirkung von β-Sitosterol-βD-glukosid wurde an antigeninduzierter durch SRS-A (Leukotriene) ausgelöste Bronchokonstriktion nach der Methode von Anderson et al. untersucht (Br. J. Pharmacol. 78, 67-74, 1983). 28 bis 33 Tage nach der einzigen Ovalbumin-Dosis wurden die Meerschweinchen anästhesiert und chirurgisch auf die intravenöse Verabreichung der Testsubstanzen und die Messung des ventilatorischen Druckes vorbereitet. Vor der Antigen (Ovalbumin)-Belastung wurden die Tiere hinreichend mit Indomethacin, Pyrilamin und Propanolol vorbehandelt, um die Wirkungen anderer störender Mediatoren, die während der anaphylaktischen Reaktionen freigesetzt werden, zu beseitigen. Die Testsubstanz wurde 1 Min. vor der Ovalbumin-Belastung verabreicht. Das Lösungsmittel (50%-iges DMSO in Wasser) diente zur Kontrolle. Phenindon wurde als Standard-referenzsubstanz verwendet. Die Resultate sind in Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 1

In vitro Lipoxygenase-Inhibition von β-Sitosterol β-D-glukosid

12 HETE
12 HPETE in %
1. Leukozyten normal 50.2
30' gesättigt 35.9
120' gesättigt 13.4
30' übersättigt 12.4
2. Leukozyten normal 48.0
30' gesättigt 37.0
120' gesättigt 2.7
30' übersättigt 22.7
3. Plättchen normal 39.8
120' gesättigt 3.8
4. Plättchen normal 35.0
120' gesättigt 11.9 Tabelle 2 In vivo Lipoxygenase-Inhibition durch β-Sitosterol β-D-glukoside Agens Dosis Mittelwertänderung (als % der maximalen + S.E.M.) im Ventilationsdruck nach Ovalbumingabe Minuten nach Belastung 50% DMSO β-Sitosterol β-D-glukosid Phenidon
*Weist auf die Bedeutung der Signifikanz des Unterschiedes von lösungsmittelbehandelter Gruppe bei gleicher Zeit nach Antigenbelastung hin, wenn "Student's "T"-Test" (n=8) eingesetzt wird.
*P 0,05 **P 0,01 ***0,001.

Claims

Verwendung von Sterolinen und/oder Spiroketalinen bei der Herstellung von Arzneimitteln für die Behandlung von Psoriasis.