DE3700703A1

DE3700703A1 - Neues epsilon-valerolactam, pharmakologisch wirksame zubereitungen desselben, verfahren zur herstellung desselben und dessen verwendung in der medizin

Info

Publication number: DE3700703A1
Application number: DE19873700703
Authority: DE
Inventors: Ming-He Dr Yang; Yan-Rong Prof Chen; Geng-Tao Prof Liu; Liang Prof Huang
Original assignee: Chinese Academy of Medical Sciences CAMS; Bayer AG
Current assignee: Chinese Academy of Medical Sciences CAMS; Bayer AG
Priority date: 1986-01-20
Filing date: 1987-01-13
Publication date: 1987-07-23
Also published as: GB2185478B; CN87100377A; US4927937A; CN1018826B; JPS62281859A; GB8601257D0; GB2185478A

Description

Die Erfindung betrifft ein neues, pharmakologisch wirksames epsilon-Valerolactam, dessen Isolierung aus Pflanzen der Spezies Rutaceae Clausena, bestimmte Derivate des genannten Lactams und dessen Verwendung als ein pharmakologisch wirksames Mittel. Die Erfindung umfasst auch pharmazeutische Zubereitungen, welche das genannte Lactam oder dessen Derivate enthalten, sowie deren Herstellung.

Es ist bekannt, dass Rutaceae Clausena anisata als volkstümliches Arzneimittel in bestimmten Teilen Afrikas verwendet wird (I. Mester et al, Planta Medica 32 (1) 81 1977). Es wurde auch beschrieben, dass Rohextrakt von Clausena indica Oliv. kardiovaskulär wirksam ist, und dass zwei Cumarinderivate, die Clausmarine A und B, welche, aus Clausena pentaphylla (Roxb.) DC isoliert wurden, bei Tierversuchen eine spasmolytische Wirksamkeit zeigten (Dhan Prakash et al, Phytochem. 17, 1194, 1978; Aboo Shoeb et al, J. C. S. Chem. Commun. 281, 1978). Bisher wurden ca. 50 Bestandteile aus den Wurzeln, dem Stamm etc., verschiedener Spezies von Clausena isoliert. Die meisten dieser Bestandteile stellen Derivate von Cumarin, Carbazol und Terpen dar; bisher wurde lediglich von zwei linearen Carbonsäureamiden berichtet, die in den Blättern von Clausena-Pflanzen vorliegen (S. R. Johns et al, Aust. J. Chem. 20, 2795, 1967; Dhan Prakash et al, Indian J. Chem. Sect, B 19B (12), 1075, 1980).

Es wurde gefunden, dass die Blätter von Clausena lansium ein epsilon-Valerolactam enthalten, welches zwei Phenylsubstituenten aufweist. Es konnte gezeigt werden, dass diese Verbindung und deren Derivate verschiedene wertvolle pharmakologische Eigenschaften besitzen. Die Strukturen dieser Verbindungen wurden durch chemische Derivatbildung sowie mit Hilfe von Spektraldaten bestätigt.

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbindungen der allgemeinen Formel (I) worin R Wasserstoff oder eine Acylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet.

Bevorzugte Verbindungen gemäss der allgemeinen Formel (I) sind solche, in denen R Wasserstoff oder eine Acylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeutet.

Besonders bevorzugt sind solche Verbindungen, in denen R Wasserstoff oder eine Acetylgruppe darstellt.

Die vorliegende Erfindung umfasst auch die Isolierung der Verbindung der Formel deren Schritte dadurch gekennzeichnet sind, dass man

(a) Blätter von Clausenia lansium mit kochendem Wasser behandelt;
(b) verdünnte Säure (z. B. HCl) zu dem konzentrierten wässrigen Extrakt zugibt;
(c) den Überstand über eine Säule mit Kationenaustauschharz, vorzugsweise in dessen H⁺-Form, leitet;
(d) das Harz mit einer Base, vorzugsweise wässrigem Ammoniak, behandelt;
(e) das Harz mit einem organischen Lösungsmittel, wie Ethern, Chloroform, Methylenchlorid, Essigsäureestern von C_1-6-Alkoholen oder C_2-6-Ketonen, vorzugsweise mit Diethylether, extrahiert;
(f) den konzentrierten Extrakt auf einer Siliciumdioxid- oder Aluminiumoxid-Säule mit Chloroform, Methylenchlorid, Ether oder Chloroform/Methanol-Gemisch als Eluierungsmittel, chromatografiert; und
(g) das Eluat mit einem Rf-Wert von 0,53 auf dem Dünnschichtchromatogramm (Silicagelplatte, CHCl₃ : MeOH = 97 : 3 als Eluierungsmittel) sammelt und konzentriert.

Es ist bevorzugt, das bei den vorstehend genannten Isolierungsmethoden erhaltene Rohprodukt aus Alkoholen, z. B. Methanol oder Ethanol, umzukristallisieren.

Derivate der vorstehenden Verbindungen können durch Reduktion synthetisiert werden, z. B. durch katalytische Hydrierung und/oder Acylierungsmethoden, welche per se bekannt sind.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch pharmazeutische Zubereitungen und Medikamente, welche Verbindungen der Formel (I) als Wirkstoff enthalten, sowie die Herstellung dieser Zubereitungen.

Die Erfindung umfasst auch die Verwendung von Verbindungen der Formel (I) zur Behandlung von Hypoxie und Amnesie, als Leber-Schutzagens gegenüber chemischen Toxinen und zur Erhöhung der Entgiftungsfunktion der Leber.

Die Verbindungen gemäss der Erfindung zeigen in Tierexperimenten eine deutliche Schutzwirkung im Hinblick auf cerebrale Hypoxie und einen antiamnestischen Effekt, welche signifikant stärker sind als die entsprechende Wirkung von Piracetam, das strukturell die am nächsten verwandte Verbindung auf dem Gebiet cerebraler Therapeutika und Nootropica darstellt.

Selbst bei hohen Dosen zeigten sich bei den Tieren keine signifikanten Veränderungen in deren Verhalten. Die Hypoxie-Schutzwirkung wird offensichtlich nicht durch eine unspezifische Beruhigung verursacht, was zu einem reduzierten Sauerstoffbedarf führen würde. Es wurde festgestellt, dass die akute Toxizität der Verbindungen der Formel (I) sehr niedrig ist.

Bei einem Test auf die Leber-Schutzwirkung wurde festgestellt, dass die Verbindungen gemäss der Erfindung die erhöhten Serum-Transaminase (SGPZ)-Werte bei CCl₄-intoxifizierten Mäusen senkten.

Die pharmazeutischen Zubereitungen gemäss der Erfindung können z. B. in Form von Salben, Gelen, Pasten, Cremes, Sprays (einschliesslich Aerosolen), Lotionen, Suspensionen, Lösungen und Emulsionen des Wirkstoffes in wässrigen oder nicht-wässrigen Verdünnungsmitteln, Sirupen, Granalien oder Pulvern vorliegen.

Die Zubereitungen liegen vorzugsweise in Form einer sterilen, isotonischen wässrigen Lösung oder in Form von Tabletten, Kapseln, Pillen und Suppositorien vor, welche eine Verbindung gemäss der Erfindung, entweder allein oder im Gemisch mit einem Verdünnungsmittel, enthalten.

Geeignete Verdünnungsmittel in den pharmazeutischen Zubereitungen (z. B. Granalien), welche sich zu Tabletten, Dragees, Kapseln und Pillen formen lassen, umfassen die folgenden:

(a) Füllmittel, z. B. Stärke, Zucker, Kieselsäure;
(b) Bindemittel, z. B. Cellulosederivate, Alginate, Gelatine und Polyvinylpyrrolidon;
(c) Feuchtemittel, z. B. Glycerin;
(d) desintegrierende Mittel, z. B. Agar-Agar, Calciumcarbonat und Natriumbicarbonat;
(e) Resorptionsbeschleuniger, z. B. quaternäre Ammoniumverbindungen;
(f) oberflächenaktive Mittel, z. B. Cetylalkohol;
(g) Adsorptionsträger, z. B. Kaolin und Bentonit;
(h) Gleitmittel, z. B. Talk, Calcium- und Magnesiumstearat und feste Polyethylenglykole.

Die Tabletten, Dragees, Kapseln und Pillen, die aus den erfindungsgemässen pharmazeutischen Zubereitungen hergestellt werden, können übliche Überzüge, Hüllen und Schutzmatrizes, welches Opazifizierungsmittel enthalten, aufweisen. Sie können so beschaffen sein, dass sie den Wirkstoff nur oder vorzugsweise in einem bestimmten Teil des Intestinaltraktes, möglicherweise über eine Zeitspanne, freisetzen. Die Überzüge, Hüllen und Schutzmatrizes können z. B. aus polymeren Substanzen oder Wachsen hergestellt sein.

Das Ingrediens kann auch in Form von Mikrokapseln zusammen mit einem oder mehreren der vorstehend genannten Verdünnungsmittel formuliert werden.

Die Herstellung der vorstehend genannten pharmazeutischen Zubereitungen und Medikamente erfolgt nach einem im Stand der Technik bekannten Verfahren, z. B. durch Vermischen des Wirkstoffes bzw. der Wirkstoffe mit einem oder mehreren Verdünnungsmitteln, unter Erhalt einer pharmazeutischen Zubereitung (z. B. einem Granulat) und anschliessendem Formulieren der Zubereitung zu einem Medikament (z. B. Tabletten).

Die pharmazeutischen Zubereitungen gemäss der Erfindung enthalten vorzugsweise ca. 0,1 bis 99,5, besonders bevorzugt von ca. 0,5 bis 85 Gew.% an Wirkstoff, bezogen auf die gesamte Zubereitung.

Die bevorzugte Tagesdosis zur Verabreichung der Medikamente gemäss der Erfindung beträgt 0,001 bis 0,2 mg Wirkstoff.

Die folgenden Beispiele dienen dazu, die Erfindung näher zu erläutern.

Beispiel 1

Isolierung der Verbindung der Formel

80 kg getrocknete Blätter von Clausena lansium (Lour) Skeels wurden in Wasser gekocht. Der wässrige Extrakt wurde konzentriert, wobei 18 kg Rohsirup erhalten wurden. 16 kg des Rohsirups wurden mit 0,06 N HCl (80 l) behandelt und der Überstand über eine Kationenaustauschharzsäule in der nassen H⁺-Form gegeben (erhalten aus 48 kg Kationenaustauschharz in der Na⁺-Form). Das Harz wurde dann mit entionisiertem Wasser gewaschen, mit 2%-igem NH₄OH (32,2 l) behandelt und schliesslich mit Diethylether (60 l) extrahiert. Der konzentrierte Etherextrakt, der als Sirup vorlag, wurde wiederholt auf Silica-Säulen, welche das 20- bis 100-fache von dessen Gewicht darstellten mit Chloroform als Eluierungsmittel, chromatografiert. Das konzentrierte Chloroform-Eluat mit Rf = 0,53 auf dem Dünnschichtchromatogramm wurde gesammelt und konzentriert. Die auf diese Weise erhaltenen Kristalle wurden aus Methanol umkristallisiert. Dabei wurden 1,15 g weisse plattenförmige Kristalle mit einem Schmelzpunkt von 201,5 bis 202,5°C erhalten.[alpha] = 0,00° (0,19 in MeOH)

Elementaranalyse für C₁₈H₁₇NO₂ Hochauflösungs-MS M⁺ = 279,1256IR ny cm^-1:3250 (OH), 1660 (Amid-carbonyl),
1640 (konjugierte Doppelbindung),
3080, 3040, 3020, 1590, 490,
1465, 750, 700, 690 (Benzolringe)UV lambda nm (80 log epsilon): 215 (3,68), 295 (3,76) H¹-NMR (in DMSO); chemische Verschiebung und Zuordnung ppm (H, Hz)Wasserstoff 3,22 (s; 3H)NCH₃ 3,40-3,80 (br; 1H, verschwand
bei Zugabe von D₂O)OH 4,19 (d; 1H, J=10)C₄-H 4,32 (d; 1H, J=10)C₃-H 6,35 (d; 1H, J=10)C₆-H 6,90-7,24 (m; 10H)aromatisch ¹³C-NMR in CDCl₃; chemische Verschiebung und Zuordnung Kohlenstoffppm 2167,4 3 74,2 4 49,2 6125,0 7 34,0 5117,0 1′138,2 1″138,2 die restlichen 10 aromatischen125,8 Kohlenstoffe | 129,4 Die Verbindung absorbierte 1 Mol Wasserstoff, wenn sie mit Wasserstoff unter 2 bis 3 Atmosphären in Gegenwart von Pd/C als Katalysatoren behandelt wurde. Acetylierung: Die vorstehende Verbindung wurde mit Essigsäureanhydrid acetyliert, wobei ein weisser kristalliner Feststoff mit einem Schmelzpunkt von 179 bis 180°C erhalten wurde. Die Elementaranalyse und die spektrometrischen Daten zeigen, dass das Produkt das Acetat der vorstehenden Verbindung darstellt. Elementaranalyse für C₂₀H₁₉NO₃ IR,ny cm^-1:1740 (Ester C=O), 1670 (Amid C=O), 1635 (Doppelbindung), 1200 (C-O) MS, m/z (%):321(M⁺, 10), 261(M⁺-60, 100),
233(261-CO, 20) ¹HNMR in CDCL₃; chemische Verschiebung und Zuordnung delta ppm (J, Hz)H 2,06 (s, 3H)CH₃COO 3,24 (s, 3H)CH₃N- 4,30 (d, J=5, 1H)C₄-H 5,44 (d, J=5, 1H)C₃-H 6,72 (s, 1H)C₆-H 7,10-7,50 (m, 10H)aromatischer Wasserstoff Beispiel 2 Verbindung der Formel Die Verbindung von Beispiel 1 wurde in Methanol unter 3 Atmosphären mit 10%-igem Pd/C als Katalysator 3,5 Stunden lang hydriert. Das Produkt wurde aus Methanol umkristallisiert, wobei ein weisser kristalliner Feststoff mit einem Schmelzpunkt von 109,5 bis 110,5°C erhalten wurde. IR, ny cm^-1:3250(OH), 1640(Amid C=O)UV, lambda nm (80 log epsilon): 255(2,75)
MS m/z (%):281(M⁺,1), 252(100), 178(8), 165(5), 105(20), 91(40), 77(18), 65(10), 44(80) ¹HNMR in CDCl₃; chemische Verschiebung und Zuordnung sigma ppm (J, Hz)H 2,36 (br, 1H, verschwand bei
Zugabe von D₂OOH 3,19 (s, 3H)CH₃N- 3,51 (dd, J=4,9, 1H)C₄-H 3,68 (dd, J=3,11, 1H)C₆-H 3,91 (dd, J=4,11, 1H)C₆-H 3,50 (m, 1H)C₅-H 4,44 (d, J=9, 1H)C₃-H 6,62-6,78 (m, 2H)aromatisches H 6,82-6,95 (m, 2H)aromatisches H 7,10-7,35 (m 6H)aromatisches H Acetylierung: Die vorstehende Verbindung wurde mit Essigsäureanhydrid in Pyridin acetyliert, wobei das korrespondierende Acetat in amorpher Form erhalten wurde.IR, ny cm^-1:1750(Ester C=O), 1665(Amid C=O), 1230(C-O) Hochauflösungs-MS m/z:324,1632(C₂₀H₂₂NO₃, M+1), 263,1273(C₁₈H₁₇NO⁺), 220,0878(C₁₆H₁₂O⁺) ¹HNMR in CDCl₃; chemische Verschiebung und Zuordnung sigma ppm (J, Hz)H 2,02 (s, 3H)CH₃COO- 3,12 (s, 3H)CH₃N- 3,45-3,85 (m, 4H)C₄-H, C₅-H, C₆-2H 5,65 (d, 1H, J=8)C₃-H 6,64-6,80 (m, 4H)aromatisches H 7,10-7,30 (m, 6H)aromatisches H Beispiel 3 Wirkung der Verbindung gemäss der Erfindung auf die Leberfunktionen. Männliche Mäuse vom Kunming-Stamm mit einem Gewicht von 18 bis 22 g wurden in sämtlichen Experimenten verwendet. Die zu untersuchenden Verbindungen wurden in 5%-igem Tween 80 suspendiert und oral über eine Sonde verabreicht. Das Vehikel, bestehend aus einer 5%-igen Tween 80-Lösung wurde den Kontrollmäusen auf die gleiche Art und Weise verabreicht. Für die in vitro-Experimente wurden die Verbindungen in Dimethylformamid aufgelöst und direkt dem Inkubationsgemisch zugegeben. Leber-Schutzwirkung: Die Mäuse wurden in verschiedenen Gruppen aufgeteilt. Der Kontrollgruppe wurde das Vehikel verabreicht. Den anderen Gruppen wurden zwei Dosen (250 mg/kg) der Verbindung in einem Intervall von jeweils 8 Stnden verabreicht. 10 ml/kg von 0,1%-igem CCl₄ in Pflanzenöl wurde 24 Stunden nach der zweiten Verabreichung der Verbindung injiziert. Die Mäuse wurden einem 16-stündigen Fasten ausgesetzt und dann durch Enthaupten getötet. Daraufhin wurden SGPT und die Leberlipide bestimmt. Von einem Stück Leber wurden Schnitte zur pathologischen Beobachtung hergestellt. Wie aus der folgenden Tabelle 1 hervorgeht, senkten die Verbindungen in signifikanter Weise die erhöhte SGPT bei CCl₄-intoxifizierten Mäusen.
BestandteileSGPT Einheiten (%) P X ± SE Kontrolle1678 + 261 Verbindung von Beispiel 1 739 + 196 ≦ωτ0,01 Beispiel 4 Wirkung der Verbindung von Beispiel 1 auf rückläufige Amnesie (Ratte) unter hypoxischen Bedingungen Die Vorrichtung (39 cm lang, 21 cm hoch und 21 cm breit) besteht aus zwei Abteilungen: eine davon aus durchsichtigem Plastik (29 cm lang), während die andere (10 cm lang) schwarz angemalt ist. Die Vorrichtung weist einen Boden aus Metallgittern auf, die an ein Anregungsgerät, das 20 Sekunden lang 1,6 mA liefert, angeschlossen sind. Beide Abteilungen sind über eine Tür verbunden, die geschlossen werden kann. Männliche Ratten (100 bis 120 g Körpergewicht) werden einzeln in das grosse Abteil gegeben, wo sie 3 Minuten lang Gelegenheit haben, beide Abteile zu erforschen. Daraufhin gibt man die Tiere in das kleine (dunkle) Abteil, wobei die Verbindungstüre geschlossen ist und ein Stromschock auf die Füsse des Tieres erfolgt. Daraufhin werden die Tiere in einen luftdichten Käfig gegeben, der von einem Gasgemisch durchströmt wird, das 3,8% Sauerstoff und 96,2% Stickstoff enthält. Die Tiere werden dieser hypoxischen Atmosphäre solange ausgesetzt, bis sie nach Luft schnappen, was auf das Einsetzen einer Atmungsbehinderung hinweist (maximal 15 Minuten). 24 Stunden später werden die Tiere erneut in das helle Abteil gegeben. Die Beobachtungszeit beträgt 3 Minuten. Ein Experiment wird bei drei Gruppen von jeweils 15 Tieren durchgeführt:

Gruppe A: Kontrollgruppe, die nicht einer Hypoxie ausgesetzt wird;
Gruppe B: Kontrollgruppe, die einer Hypoxie nach einem ersten Training ausgesetzt wird;
Gruppe C: behandelte Tiere, die nach dem ersten Training einer Hypoxie ausgesetzt werden.
Bewertung: Die Zeiten, die die Tiere brauchen, um in das dunkle Abteil zu gehen, werden in Sekunden gemessen. Der Zeitunterschied zwischen den zwei Kontrollgruppen wird als 100% angesehen (A - B = 100%).

Der Zeitunterschied zwischen der Kontrollgruppe (B) und der behandelten Gruppe (C) wird in % berechnet (C - B = X %). X wird als ein Mass für die Potenz des antiamnestischen Effektes, der mit der Substanz getesteten Tiere angesehen. Verbindung von Beispiel 1X (%) (mg/kg p. o.) 10011

Claims

1. Verbindung der allgemeinen Formel worin R Wasserstoff oder eine Acylgruppe mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen bedeutet.

2. Verbindung der allgemeinen Formel (I) in Anspruch 1, wobei R Waserstoff oder eine Acylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen darstellt.

3. Verbindung der Formel

4. Verfahren zur Isolierung der Verbindung der Formel dadurch gekennzeichnet, dass man

(a) Blätter von Clausenia lansium mit kochendem Wasser behandelt;
(b) verdünnte Säure zu dem konzentrierten wässrigen Extrakt zugibt;
(c) den Überstand über eine Säule mit Kationenaustauschharz leitet;
(d) das Harz mit einer Base, vorzugsweise wäsrigem Ammoniak, behandelt;
(e) das Harz mit einem organischen Lösungsmittel extrahiert;
(f) den konzentrierten Extrakt auf einer Siliciumdioxid- oder Aluminiumoxid-Säule mit Chloroform, Methylenchlorid, Ether oder Chloroform/Methanol-Gemisch als Eluierungsmittel chromatografiert; und
(g) das Eluat mit einem Rf-Wert von 0,53 auf dem Dünnschichtchromatogramm (Silicagelplatte, CHCl₃ : MeOH = 97 : 3 als Eluierungsmittel) sammelt und konzentriert.

5. Pharmazeutische Zubereitung, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Wirkstoff eine Verbindung gemäss einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 umfasst.

6. Verfahren zur Herstellung einer pharmazeutischen Zubereitung gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung gemäss einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 mit einem Verdünnungsmittel und/oder anderen Zusätzen oder Hilfsmitteln vermischt wird.

7. Verbindung gemäss einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 zur Verwendung bei der Behandlung von Erkrankungen.

8. Verbindung gemäss einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 zur Verwendung bei der Behandlung von akuter und chronischer viraler Hepatitis, Lebervergiftung, Hypoxie oder Amnesie.