DE3732107A1 - Pharmazeutische zusammensetzungen mit wirkung auf das zentralnervensystem, enthaltend cytidin-diphospho-dimethyl-ethanolamin, und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft pharmazeutische Zusammensetzungen, die als aktives Prinzip Cytidin-diphospho-dimethylethanolamin enthalten, das auch als CDP-Deanol bekannt ist, mit der Formel I

sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

CDP-Deanol ist eine bekannte Verbindung, die eine Rolle bei der Cholin-Biosynthese in Nervenzellen spielt.

Es ist bekannt, daß das ZNC Cholin sowohl für die Biosynthesen von Acetylcholin als auch für die von Phosphatidylcholin (Lecithin) benötigt.

Aus vielen Gesichtspunkten der geriatrischen Pathologie steigt der Cholin-Bedarf der Nervenzellen an und es ist daher wichtig, solche Mechanismen zu aktivieren, die eine höhere Produktion davon ermöglichen.

Gegenwärtig sind drei metabolische Wege auf neuronalem Niveau bekannt, die zur Phosphatidylcholin-Biosynthese führen (J. K. Blusztajn e Coll. Brain Research 179, 319-327, [1979]; N. Chida e T. Arakawa Tohoky J. Exp. Med. 104, 359, (1971) e K. Dross e H. Kewitz Naunyn - Schmiedeberg's Arch. Pharmacol. 274 91, [1972]); Phosphatidylcholin ist als leichtest erhältliche Cholin-Depositform bekannt (J. K. Blusztain e R. J. Wurtman Science, 221, 614-620, [1983]).

Tatsächlich kann das Phosphatidylcholin leicht durch eine alkalische Phosphatase zu freiem Cholin hydrolysiert werden (G. B. Ansell e Spanner Biochem. J. 110, 201 [1968] e G. B. Ansell e Spanner Cholinergic Mechanism e Psychopharmacology [Plenum, New York, 1978]).

Zwei der metabolischen Wege, von denen einer als "CDP-Cholinweg" und der andere als "Basenaustausch" bekannt ist, führen nicht zu einer wirklichen Cholinsynthese, da sie nur bereits vorhandene Cholinmoleküle erneut verteilen.

Lediglich der "Transmethylierungs-Weg", der in den letzten Jahren von Blusztain entdeckt wurde, erlaubt die Biosynthese neuer Phosphatidylcholin-Moleküle, ausgehend von Ethanolamin, durch ein enzymatisches System, das die verschiedenen Methylierungsstufen katalyisiert, unter Verwendung von S-Adenosylmethionin als Methyldonatoren.

Das enzymatische System, das dieser Transformation zugeschrieben wird, ist als Phosphatidylethanolamin-N-methyltransferase (PEMT) bekannt. Die PEMT-Aktivität wurde hauptsächlich in der Membranfraktion von Ratten- und Rindergehirnen gefunden und zeigt ihre maximalen Werte am Niveau der neutralen Enden (Synaptosomen) (J. K. Blusztajn e Coll. Brain Research 179, 319-327; [1979] e F. T. Crews - F. Hirata - J. Axelrod J. Neurochem. 34, 1494, [1980]).

Die PEMT-Aktivität am neuronalen Niveau bezieht die Aktivität von mindestens zwei verschiedenen Methyltransferase-Enzymen ein.

Die erste Methyltransferase katalysiert die Umwandlung von Phosphatidyl-ethanolamin in Phosphatidyl-N-monomethyl-ethanol- amin (PME), wohingegen die zweite die Umwandlung von PME in Phosphatidyl-N,N-dimethyl-ethanolamin (PDE) und von PDE in Phosphatidyl-cholin katalysiert (F. T. Crews - F. Hirata - J. Axelrod J. Neurochem. 34, 1494, [1980] e A. K. Percy - J. F. Moore - C. J. Waechter J. Neurochem. 30, 1404, [1982]).

Das CDP-Deanol ergibt durch Reaktion mit einem Diacylglyzerin PPE und Phosphatidyl-deanol, das in den "Transmethylierungs- Weg" eintritt und es sogar übernimmt, wie im folgenden Schema dargestellt:

Die therapeutische Verwendung von Deanol ist bereits bekannt: Verabreicht als freie Base wird sie nicht direkt durch die Nervenzellen verwertet, sondern sie wird zuerst aktiviert, d. h., verestert mit dem Cytidyl-Coenzym, das CDP-Deanol bildet.

Dieses Molekül hat eine sehr hochenergetische Bindung, die die Synthese von Phosphatidyl-deanol, eines Metaboliten, erlaubt, der durch Methylierung in Phosphatidyl-cholin umgewandelt wird, das seinerseits Cholin zur Acetyl-cholin-Synthese bilden kann.

Das CDP-Deanol, das ein direkterer metabolischer Vorläufer von Phosphatidyl-cholin als Deanol ist, spielt daher eine Rolle als direkter Vorläufer für die Synthese des letztgenannten "Schlüssel"-Metaboliten.

Die vorstehenden biochemischen Voraussetzungen lassen jedoch keinen Rückschluß auf die Erfindung zu, da sie die überraschende therapeutische Wirksamkeit, die für die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen gefunden wurde, nicht erläutern.

Tatsächlich zeigt es sich, daß das CDP-Deanol im Vergleich mit Dimethylaminoethanol-(Deanol)-hemisuccinat, wesentlich weniger toxisch ist, was sich durch Tests der akuten Toxizität auf intraperitonealem oder oralem Wege an BALB/c-Mäusen mit einem Gewicht von 17-22 g zeigen läßt. Der intraperitoneale LD₅₀- Wert für CDP-Deanol war höher als 45 g/kg, wohingegen Deanol- Hemisuccinat eine fast doppelt so große Toxizität mit einem LD₅₀-Wert von 23,5 g/kg zeigte.

CDP-Deanol erwies sich auch als wesentlich aktiver und wirksamer als Deanol (als Hemisuccinat) bei der symptomatischen Behandlung des senilen cerebralen Verfalls, was sich durch die nachstehend zusammengefaßten klinischen Tests zeigen ließ.

12 ältere Patienten mit cerebraler Involution (7M, 5F, durchschnittliches Alter 76,5 Jahre), aufgeteilt in zwei Gruppen von sechs Personen, wurden mit CDP-Deanol per os (2 × 250-mg-Tabletten zweimal täglich) bzw. i. m. (500-mg-Fläschchen zweimal täglich) behandelt.

Die Aktivitätsparameter des Arzneimittels wurden nach dem Birren- Test (modifiziert), dem Toulousa-Pieron-Test und den semiquantitiven Skalen von Kellner-Sheffield bewertet, wohingegen die Tolerabilitätsparameter durch biochemische und klinische Bewertungen untersucht wurden.

Die Bewertungszeiten wurden als Zeitpunkt Null und nach 30tägiger Behandlung fixiert. Die statistischen Analysen zeigten eine signifikante Verbesserung der Gedächtnisstörungen, insbesondere bei den i. m. behandelten Patienten. Die grundlegenden biochemischen Parameter änderten sich nicht wesentlich und es zeigten sich keine oder nur geringe unerwünschte Wirkungen.

Das CDP-Deanol erweist sich allgemein wirksam bei der Behandlung von Störungen der cerebralen Leistungsfähigkeit von vaskulär-organischem und traumatischem Ursprung, bei den senilen Involutions-Phänomenen, bei Störungen der intellektuellen Leistungsfähigkeit, sowie in allen Fällen von psychischem Streß.

Für die Erzielung der gewünschten therapeutischen Effekte kann CDP-Deanol an die Patienten auf verschiedenen Wegen verabreicht werden, in reiner Form oder in der Form pharmazeutischer Zusammensetzungen.

Die Formulierung geeigneter pharmazeutischer Zusammensetzungen kann nach den üblichen Techniken durchgeführt werden, wie die in "Remington's Pharmaceutical Sciences Handbook", Hack Pub. Co. U.S.A., beschriebenen.

Die auf oralem Wege verabreichte Menge an CDP-Deanol kann beliebig im Bereich von 5 mg/kg/Tag bis 30 mg/kg/Tag liegen. Die Menge an auf parenteralem Wege verabreichtem Wirkprinzip kann im Bereich von 1 mg/kg/Tag bis 50 mg/kg/Tag, vorzugsweise von 5 mg/kg/Tag bis 30 mg/kg/Tag liegen.

Eine Einheitsdosis für die orale Verabreichung kann beispielsweise 100 bis 1000 mg aktives Prinzip umfassen.

Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen werden im allgemeinen einmal oder zweimal täglich verabreicht, jedoch kann eine häufigere Verabreichung zumindest in einigen Fällen zweckmäßig sein, und kann je nach dem Zustand des Patienten und dem Verabreichungsweg geändert werden.

Für die orale Verabreichung kann die Verbindung in festen oder flüssigen Präparaten, wie Kapseln, Pillen, Tabletten, Pulvern, Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen, sowie auch langsam freisetzenden Formen, wie Chronoide, usw. formuliert werden.

Die Dosiseinheits-Form kann eine weiche oder harte Gelatinekapsel sein, die Gleitmittel und inerte Excipienten enthält, wie Lactose, Saccharose oder Stärke.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können auch als Tabletten formuliert werden, unter Verwendung üblicher Excipienten, wie Lactose, Saccharose, Stärke, Gelatine, Alginsäure, Stearinsäure, Magnesiumstearat, usw.

Zur parenteralen Verabreichung können die Verbindungen als injizierbare Formulierungen, gelöst oder suspendiert in physiologisch brauchbaren Verdünnungsmitteln, zusammen mit einem Träger, der eine sterile Flüssigkeit sein kann, z. B. Wasser oder ein Öl, mit oder ohne Zusatz anderer Excipienten, formuliert werden. Öle, die verwendet werden können, sind pflanzliche, tierische, mineralische oder synthetische Öle, wie Erdnußöl, Sojabohnenöl und Mineralöl.

Im allgemeinen können Wasser, wäßrigen Lösungen von Mineralsalzen, wäßrige Lösungen von Dextrose oder anderen Zuckern, Ethanol, Glykole wie Propylen- oder Polyethylenglykol als Träger für injizierbare Lösungen verwendet werden.

Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gegebenenfalls neben dem vorstehend genannten Excipienten und CDP-Deanol auch andere aktive Bestandteile enthalten, die ergänzende oder anderweitig brauchbare Wirkungen haben.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung von Cytidin-diphospho- dimethylamino-ethanol.

Das Verfahren besteht in der Reaktion eines Cytidin-5′-mono­ phosphorsäure-trialkylammoniumsalzes mit einem Phosphoryl- dimethylamino-ethanolsalz, in Anwesenheit eines Carbodiimids, in einem geeigneten Lösungsmittel.

Vorzugsweise wird 1 Mol Cytidin-5′-monophosphorsäure-(CMP)- Trialkylammoniumsalz mit einer Menge, äquivalent zu 2-8 Mol eines Phosphoryl-dimethylamino-ethanolsalzes, in einer Formamid- pyridin-Lösung bei einer Temperatur zwischen 15 und 40°C während einer Zeit von 5 bis 25 Stunden umgesetzt.

Dicyclohexylcarbodiimid wird als Carbodiimid verwendet und Natrium-, Kalium-, Ammonium-, Calcium-, Magnesium-, Triethyl- ammoniumsalze und dergleichen können als Phosphoryl-dimethylamino-ethanolsalze verwendet werden.

Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, ohne sie zu beschränken.

Beispiel 1 Herstellung von CDP-Deanol

Eine Lösung von 30 g Dicyclohexylcarbodiimid in 100 ml Pyridin wurde langsam zu einer Lösung von 21 g Tributylammonium-cytidin- 5′-monophosphat (Gehalt an Cytidin-5′-monophosphorsäure: 13,4 g) und 35,6 g Phosphoryl-dimethylamino-ethanolnatriumsalz in 200 ml Formamid gefügt. Das Gemisch wurde unter Rühren 15 Stunden bei 35°C umgesetzt; der ausgefällte Dicyclohexylharnstoff wurde dann filtriert und verworfen und die Filtrate wurden durch ein Umkehrosmoseverfahren konzentriert, unter Bildung eines trockenen Rückstandes von etwa 30-35%.

1 l Aceton wurde langsam zu dem erhaltenen viskosen Rückstand unter Rühren gefügt und es bildete sich eine Ausfällung, die durch Zentrifugieren gewonnen wurde.

Die Acetonüberstände wurden verworfen und die Ausfällung wurde zweimal mit 250 ml wasserfreiem Aceton gewaschen.

Beim Trocknen erhielt man 30 g rohes Cytidin-diphospho-deanol- natriumsalz. Das erhaltene rohe Produkt (30 g) wurde in 3 l Wasser verdünnt, der pH-Wert wurde auf 7,2 eingestellt und das Produkt wurde an einer Dowex 1-X₂-Harz-Säule in der Formiatform absorbiert. Das Harz wurde mit Wasser gewaschen und anschließend mit einer 0,005 M Ameisensäurelösung eluiert.

Die Eluatfraktion, die die gewünschte Verbindung enthielt, wurde mit NaOH neutralisiert, zu einem Sirup durch ein Umkehrosmoseverfahren konzentriert, dann leicht mit Wasser verdünnt und einem Ultrafiltrationsverfahren unterworfen.

Zu der Lösung, die das hergestellte Molekül mit einem Reinheitsgrad von größer als 99% enthielt, wurden 5 Volumina eines kalten 3 : 2 (Vol/Vol) Methanol : Aceton-Gemischs gefügt, bis zur vollständigen Kristallisation. Anschließend wurden die Kristalle gesammelt und unter Hochvakuum getrocknet, wobei man 19,3 g Cytidin-diphospho-dimethylamino-ethanoltrihydrat-natriumsalz erhielt.
Ausbeute: 87%.
Fp. = 231-235°C (Quellung).

Elementaranalyse

IR cm^-1 = 2479, 2670 cm^-1
NMR (δ; D₂O; CH₃CN als Standard): 2,88; 3,36; 4,23; 4,65; 5,94 und 7,82.

Beispiel 2 Injizierbare pharmazeutische Formulierungen

Injizierbar auf intramuskulärem oder intravenösem Wege

Beispiel 3 Orale pharmazeutische Formulierungen

Claims (12)

1. Pharmazeutische Zusammensetzungen, enthaltend Cytidin- diphospho-dimethyl-ethanolamin (CDP-Deanol) als aktiven Bestandteil, gegebenenfalls im Gemisch mit üblichen Hilfs- und Trägerstoffen bzw. pharmazeutisch brauchbaren Trägern oder Excipienten.

2. Pharmazeutische Zusammensetzungen nach Anspruch 1 zur oralen Verabreichung.

3. Pharmazeutische Zusammensetzungen nach Anspruch 2 in Einheitsdosis-Form, enthaltend 100 bis 1000 mg des aktiven Bestandteils.

4. Pharmazeutische Zusammensetzungen nach Anspruch 2 oder 3 in der Form harter oder weicher Gelatinekapseln, Tabletten, mit Zucker beschichteter Pillen, Chronoide, Lösungen, Suspensionen, Pulvern.

5. Pharmazeutische Zusammensetzungen nach Anspruch 1 zur parenteralen Verabreichung.

6. Pharmazeutische Zusammensetzungen nach Anspruch 5 in Dosiseinheits-Form, enthaltend 100 bis 1000 mg aktiven Bestandteil.

7. Pharmazeutische Zusammensetzungen nach Anspruch 6, formuliert in Fläschchen oder Ampullen, zur intramuskulären oder intravenösen Verabreichung.

8. Cytidin-diphospho-dimethyl-ethanolamin (CDP-Deanol) als therapeutisches Mittel.

9. Verfahren zur Herstellung von Cytidin-diphospho-dimethyl- ethanolamin, dadurch gekennzeichnet, daß ein Cytidin-5′- monophosphorsäure-trialkylammoniumsalz mit Phosphoryl- dimethylamino-ethanol in Anwesenheit eines Carbodiimids umgesetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer Formamid-Pyridin-Lösung bei einer Temperatur von 15 bis 40°C durchgeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Phosphoryl-dimethylamino-ethanol- Salz in Mengen verwendet wird, die 2 bis 8 Mol, bezogen auf das Cytidin-5′-monophosphorsäure-salz äquivalent sind.

12. Verwendung von Cytidin-diphospho-dimethyl-ethanolamin (CDP-Deanol) als therapeutisches Mittel bzw. zur Herstellung von therapeutischen Mitteln.