DE3785136T2

DE3785136T2 - Arzneimittel zur inhibition von hautfalte.

Info

Publication number: DE3785136T2
Application number: DE8787903569T
Authority: DE
Inventors: Dexter Lippman
Original assignee: Block Drug Co Inc
Current assignee: Block Drug Co Inc
Priority date: 1986-05-05
Filing date: 1987-05-04
Publication date: 1993-08-05
Anticipated expiration: 2007-05-05
Also published as: US4695590A; ATE87473T1; JPH01500120A; AU7484887A; AU6930591A; EP0265514A4; AU645771B2; EP0265514A1; WO1987006829A1; JPH0714867B2; DE3785136D1; CA1305669C; EP0265514B1

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung bestimmter Verbindungen zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und zur Hemmung von Hautfalten (Hautfaltenbildung) bei Menschen. Insbesondere betrifft die Erfindung Arzneimittel, die zur systemischen Behandlung von Menschen geeignet sind, wobei die Arzneimittel hydroxysubstituierte Diphenylalkyle umfassen, die die Hautfaltenbildung hemmen, und die topische Behandlung von Menschen mit Arzneimitteln, die hydroxysubstituierte Diphenylalkyle umfassen, z.B. die Behandlung oder Hemmung von Hautfaltenbildung.
Versicherungsstatistiker definieren Altern als erhöhte Wahrscheinlichkeit des Sterbens, aber die geeignete pathologische Definition ist eine progressive Multisystem-Organatrophie. Es handelt sich offensichtlich nicht um eine Untätigkeitsatrophie, sondern um eine Atrophie aufgrund eines sogenannten "Zellausfalls". "Zellausfall" bedeutet hier das Verschwinden von Zellen und die daraus folgende Schrumpfung von Körperorganen. Eine derartige Organschrumpfung wird bei der Autopsie alter Menschen festgestellt. Zum Beispiel kann das menschliche Gehirn von einem mittleren Gewicht von 1500 g bei einem jungen Erwachsenen auf 1000 g oder weniger bei einem Menschen in fortgeschrittenem Alter abnehmen. Das Gehirn ist hinsichtlich seiner Größe verringert, das gealterte Gehirn ist hochgradig vergeßlich, unfähig, sich neue Informationen zu merken und kann nicht schnell auf äußere Reize reagieren. Die Schrumpfung mit dem Alter wird auch bei anderen menschlichen Organen, wie Herz, Leber, Nieren, Lymphknoten, Skelettmuskeln und der Wirbelsäule festgestellt. Derartige Schrumpfungen entsprechen oftmals der Anreicherung peroxidierter, freier Radikalprodukte, die als braun-gelbe Alterspigmente (Lipofuszin) sichtbar werden. Weitere entsprechende Änderungen, die mit dem Altern verbunden sind, sind Hautfalten, entleerte Fettdepots, weniger Hautmelanozyten, brüchige Knochen, eine geringere Widerstandsfähigkeit gegen Infektionen, eine schlechte körperliche Beweglichkeit und das Fehlen der Reproduktionsfähigkeit.
Auf dem Zellniveau bedeutet Altern eine unzureichende DNA-Reparatur, was zu einer fehlgeordneten und/oder nicht vorhandenen Zellreplikation, zu einein Verlust der Mitosekontrollfaktoren in den Kernen und im Zytoplasma einschließlich einem fehlgeordneten Kern-Zytoplasma-Austausch und zu einem permanenten Verschluß des Mikrokreislauf-Kapillarnetzes mit der Folge eines herdartigen Zellausfalls und dem Verlust von Zell- und Organellen-Membranfunktionen führt. Dieser progressive zelluläre Prozess betrifft alle Organe und Gewebe des gesamten Körpers und seine Etiologie und Pathogenese stellen daher notwendigerweise universelle und grundlegende Aspekte der Zellphysiologie dar.
Das Altern des Säugetierorganismus als Ganzes muß auf dem Zellniveau untersucht werden, da Änderungen einzelner Zellen Änderungen bei einzelnen Körperorganen hervorrufen, und Änderungen bei einzelnen Organen wiederum den Organismus als Ganzes betreffen. Zum Beispiel führt der Tod oder die Unterfunktion eines kritischen Körperorgans, wie des Herzens, zum Tod des Körpers als Ganzes.
Bei jeder Untersuchung des Alterungsvorgangs müssen zwei verschiedene Zelltypen berücksichtigt werden: sich normal teilende Zellen und postmitotische Zellen. Sich normal teilende Zellen sind z.B. die Zellen der Haut, des Haares und des Magen-Darm-Trakts. Tausende derartiger Zellen sterben täglich ab, werden aber kontinuierlich ersetzt. Der Ersatz erfolgt durch nahezu exakte Kopien bis zum Einsetzen der Alterung.. Dieser Zeitpunkt ist beim Menschen Mitte zwanzig. Der zweite Zelltyp, d.h. die postmitotischen Zellen, sind die Zellen, die z.B. das Herz, das Gehirn und das Zentralnervensystem, bilden. Allgemein gesagt, postmitotische Zellen teilen oder reproduzieren sich nicht. Säugetiere werden mit einer festgelegten Zahl an postmitotischen Zellen geboren, die täglich während des Lebens des Säugetieres ihre Funktion verlieren und absterben. Der Tod des Säugetiers tritt ein, wenn eine kritische Zahl von postmitotischen Zellen in einem kritischen Organ, z.B. dem Gehirn, ihre Funktion verloren hat und abgestorben ist.
Neuere biomedizinische gerontologische Forschungsanstrengungen haben zu verschiedenen Theorien über den metabolischen Verlauf von Ereignissen, die den unvermeidlichen Verlust der Funktion, eine Beeinträchtigung, eine Zerstörung und den Tod von Säugetierzellen hervorrufen, geführt. Eine überzeugende Theorie stellt eine Beziehung zwischen der Zuverlässigkeit des zellulären Metabolismus des Säugetiers in Beziehung und dem Sauerstoffmetabolismus her. Mit "Sauerstoffmetabolismus" ist das Verbrennen von Sauerstoff in den Kraftwerken der Zellen (Mitochondrien) zusammen mit Nahrungsmitteln, wie Fettsäuren, unter Bildung von Adenosintriphosphat (ATP), der Energiequelle der Zelle, gemeint. Die Herstellung von ATP erfolgt kontinuierlich durch enzymatisch kontrollierte chemische Reaktionen. Allerdings sind diese chemischen Reaktionen nicht zu 100 % wirksam. In Bakterien, wie E.coli, sind diese Reaktionen z.B. nur zu etwa 84 % wirksam. Wenn man höhere Stufen der Evolution betrachtet, so werden diese Reaktionen zunehmend wirksamer. Beim Menschen sind diese Reaktionen zu 94 ± 2 % wirksam.
Der wirksamere "Sauerstoffmetabolismus" beim Menschen, verglichen mit anderen Säugetieren, führt zu einer Verringerung der Verbrennungsrate des Sauerstoffs beim Menschen im Vergleich zu anderen Säugern, einer Verringerung der Verbrennungsrate von Fettsäuren und Kohlenhydraten, einer Verringerung der Bildung toxischer Sauerstoffnebenprodukte und einer Verringerung des Sollwerts der Temperatur des Körpers unter den Wert anderer Säuger.
Die relative Menge an Nebenprodukten, die durch den "Sauerstoffmetabolismus" beim Menschen gebildet werden, ist geringer als die Menge an derartigen Nebenprodukten, die bei anderen Säugern gebildet wird. Jedoch sind derartige Nebenprodukte hochgradig toxisch. Beispiele derartiger Nebenprodukte sind Superoxid ( O&sub2;&supmin;) und Hydroxylradikale ( OH). Um die extreme Toxizität dieser Radikale zu verdeutlichen, kann folgendes Beispiel dienen: Wenn Superoxid mit Wasser gemischt wird, dann wird konzentriertes Wasserstoffperoxid (ein oxidatives Nebenprodukt) gebildet. Wenn konzentriertes Wasserstoffperoxid auf die Haut gegossen wird, dann schädigt es diese innerhalb weniger Minuten zu einem nekrotischen, krankhaft weißen Aussehen. Die gleichen chemischen Reaktionen treten in sauerstoffverbrennenden Zellen von Säugern auf. Obwohl schützende Enzyme Wasserstoffperoxid kontinuierlich zerstören, ist eine derartige Abwehr nicht zu 100 % wirksam. Es kann also zu einer chemischen Zerstörung der Zellen kommen. Da ein Mensch täglich viele Pfund Sauerstoff aufnimmt, ist selbst eine geringfügige Ineffizienz bei der Sauerstoffverwertung, wie zu O&sub2;&supmin; oder OH-Radikalen und oxidativen Nebenprodukten führt, von Bedeutung. Der Ausdruck "toxische Nebenprodukte des Sauerstoffmetabolismus" umfaßt hier Radikale, wie Superoxid ( O&sub2;&supmin;) und Hydroxyl ( OH) sowie oxidative Nebenprodukte, die durch derartige Radikale gebildet werden, wie Wasserstoffperoxid.
Ein Beispiel für die Schädigung der Zelle, die durch Nebenprodukte von Sauerstoffreaktionen, d.h. durch toxische Nebenprodukte des Sauerstoffmetabolismus, verursacht wird, ist die Schädigung des genetischen Materials der Zelle, der DNA. Es ist bekannt, daß etwa 7000 "Treffer" der DNA durch toxische Nebenprodukte des Sauerstoffmetabolismus täglich im Menschen auftreten. Glücklicherweise werden die meisten davon durch die Zellen enzymatisch repariert. Es ist jedoch bekannt, daß einige Zellen, die nicht repariert werden, kanzerogen werden können.
Von den beiden vorstehend beschriebenen Zelltypen, d.h. den sich normal teilenden Zellen und den postmitotischen Zellen, sind die sich normal teilenden Zellen in der Lage, sich zu reproduzieren und geschädigte Zellen zu ersetzen. Während andererseits postmitotische Zellen manchmal nach dem Bombardment mit toxischen Sauerstoffnebenprodukten des Sauerstoffmetabolismus repariert werden, verringert ein derartiges Bombardement oftmals ihre Funktion, schädigt ihre DNA und/oder tötet sie gänzlich ab. Dies ist ein stationärer, linearer Alterungsprozess, bis die Schädigung der DNA und der Abwehrenzyme der Zelle ein so großes Ausmaß annimmt, daß der Alterungsprozess einen endogenen, beschleunigten Charakter annimmt.
Die Langzeitwirkungen dieses endogenen toxischen chemischen Bombardements lassen sich auch durch die mit dem Altern eintretende Faltenbildung und Verhärtung der Haut und der Arterien belegen. Die Haut und die Arterien bestehen aus Trägermaterialien, die als Collagen und Elastin bezeichnet werden. Collagen ist das hauptsächliche Protein der weißen Fasern des Bindegewebes, der Knorpel und der Knochen. Elastin oder elastisches Gewebe, ist das hauptsächliche Bindegewebeprotein elastischer Strukturen, wie der großen Blutgefäße und der Haut. Elastin ermöglicht diesen Strukturen, sich zu strecken und anschließend ihre ursprüngliche Form und Größe wieder einzunehmen.
Collagen und Elastin enthalten Fasern, die intern durch chemische Bindungen, die als "Imidbindungen" bezeichnet werden, verknüpft sind. Es besteht die Theorie, daß das Altern von Säugern die Oxidation dieser Imidbindungen zu "Amidbindungen" umfaßt. Im Haut- und Arterien-Collagen und -Elastin von Säugern werden die Collagen- und Elastinfasern zunehmend weniger elastisch und biegsam, je mehr Amidbindungen gebildet werden.
R.T.Lippman, Experimental Gerontology, Bd. 20 (1985), S. 1-5 beschreibt den Anstieg der Konzentration an Hydroperoxiden, den Anstieg der Amidbildung und der Collagenoxidation und die nachfolgende Collageninelastizität bei alternden Mäusen, Ratten und Menschen. Beim Menschen ist es bekannt, daß Collagen- und Elastinfasern sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 7 % pro Dekade nach dem Reifealter (ungefähr Mitte 20) verhärten. Dies bedeutet, daß das arteriell-vaskuläre System eine theoretische Lebensdauer von ungefähr 140 Jahren aufweist, bevor es zu 100 % starr wird.
Pathologische Vorgänge unter Beteiligung freier Radikale scheinen als Schlüsselpunkte in der Etiologie und Pathogenese von Krebs, okklusiver Arteriosklerose und Hautfaltenbildung beteiligt zu sein. Pathologische Vorgänge unter Beteiligung freier Radikale ergeben sich zum großen Teil aus freien Radikalen und Oxidationsprodukten, die Zellmembranen, Collagen, Elastin, Immunfunktionen, den Mikrokreislauf, Nucleinsäuren und regulatorische Proteine beeinträchtigen. Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, daß dieser Mechanismus von anregenden Faktoren über pathologische Reaktionen unter Beteiligung freier Radikale zu Produkten, die Organellen, Zellen und Gewebe schädigen, fortschreitet, was zu Altern und Krankheit führt. Das Altern scheint gleichzeitig alle Zellen, Gewebe und Organe des gesamten Körpers nach einem heimtückischen, fortschreitenden Muster zu betreffen, von dessen Pathogenese und Etiologie man daher annimmt, das es grundlegende und universelle Aspekte der Zellphysiologie beinhaltet. Die klinische Bedeutung von toxischen freien Radikalen und Oxidationsmitteln, die endogen in lebenden Zellen erzeugt werden, ist in verschiedenen wissenschaftlichen und medizinischen Veröffentlichungen dokumentiert worden. Ein Zusammenhang zwischen diesen toxischen Mitteln und dem Altern ist beobachtet worden.
Es ist daher erwünscht, Verfahren zur Hemmung des Alterungsvorgangs, der durch freie Radikale und Oxidationsmittel, die in lebenden Zellen gebildet werden, verursacht wird, bereitzustellen. Derartige Verfahren umfassen wünschenswerterweise die systemische Behandlung von Menschen, um das Altern des gesamten Körpers zu hemmen, sowie die topische Behandlung, um zum Beispiel die Faltenbildung und das Altern der Haut zu hemmen.
Die Erfindung ist auf die Herstellung eines Arzneimittels gerichtet, das zur Behandlung und Hemmung und Hautfalten bei Menschen geeignet ist. Das erfindungsgemäße Arzneimittel kann einem Menschen in einer täglichen Dosis von 0,5 mg pro Kilogramm Körpergewicht bis weniger als 2 mg pro Kilogramm Körpergewicht in einer pharmazeutisch verträglichen Zusammensetzung verabreicht werden, die eine Verbindung oder ein Gemisch von Verbindungen oder ein pharmazeutisch verträgliches Alkali- oder Erdalkalimetallsalz umfaßt, die durch die folgende allgemeine Formel wiedergegeben wird:
in der
m den Wert 0, 1 oder 2 hat;
n den Wert 0 oder 1 hat;
R&sub1; Wasserstoff, Halogen oder Hydroxy bedeutet; und
R&sub2; und R&sub3; jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl bedeuten, mit der Maßgabe, daß, wenn in den Wert 0 hat, n 0 ist, und wenn in den Wert 1 oder 2 hat, n 1 ist und R&sub1; Hydroxy oder Halogen bedeutet und daß, wenn m den Wert 2 hat, die Reste R&sub2; jeweils gleich oder verschieden sein können und die Reste R&sub3; jeweils gleich oder verschieden sein können.
Die Erfindung ist auch auf die Herstellung von Arzneimitteln zur Hemmung der Hautfaltenbildung beim Menschen gerichtet, die topisch auf die Haut eines Menschen zur Hemmung der Faltenbildung in Form einer pharmazeutisch verträglichen Zusammensetzung, die eine wirksame Menge einer Verbindung oder eines Gemisches von Verbindungen oder eines pharmazeutisch verträglichen Alkali- oder Erdalkalimetallsalzes davon enthält, aufgebracht werden, wobei die Verbindung(en) durch die folgende allgemeine Strukturformel wiedergegeben werden:
in der
m den Wert 0, 1 oder 2 hat;
n den Wert 0 oder 1 hat;
R&sub1; Wasserstoff, Halogen oder Hydroxy bedeutet; und
R&sub2; und R&sub3; jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl bedeuten, mit der Maßgabe, daß, wenn in den Wert 0 hat, n 0 ist, und wenn in den Wert 1 oder 2 hat, n 1 ist und R&sub1; Hydroxy oder Halogen bedeutet und daß, wenn in den Wert 2 hat, die Reste R&sub2; jeweils gleich oder verschieden sein können und die Reste R&sub3; jeweils gleich oder verschieden sein können.
Die Erfindung ist auch auf die Herstellung von Zusammensetzungen gerichtet, die topisch auf die Haut eines Menschen aufgebracht werden können und eine zur Behandlung oder Hemmung von Hautfalten ausreichende Menge einer Verbindung oder eines Gemisches von Verbindungen oder eines pharmazeutisch verträglichen Alkali- oder Erdalkalimetallsalzes davon enthalten, die durch die folgende Strukturformel wiedergegeben werden:
in der
m den Wert 0, 1 oder 2 hat;
n den Wert 0 oder 1 hat;
R&sub1; Wasserstoff, Halogen oder Hydroxy bedeutet; und
R&sub2; und R&sub3; jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl bedeuten, mit der Maßgabe, daß, wenn in den Wert 0 hat, n 0 ist, und wenn m den Wert 1 oder 2 hat, n 1 ist und R&sub1; Hydroxy oder Halogen bedeutet und daß, wenn m den Wert 2 hat, die Reste R&sub2; jeweils gleich oder verschieden sein können und die Reste R&sub3; jeweils gleich oder verschieden sein können.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Ein tieferes Verständnis der Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergibt sich beim Studium der folgenden ausführlichen Beschreibung, der beigefügten Ansprüche und der Zeichnung.
Fig. 1 ist eine schematische Darstellung von zwei Collagenfasern (R) oder zwei Elastinfasern (R), die nebeneinander liegen, und zeigt eine reversible Imidbindung, die die beiden verknüpft.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung an zwei Collagenfasern (R) oder zwei Elastinfasern (R), die durch eine dauerhafte, durch Oxidation einer Imidbindung entstandene Amidbindung verknüpft sind.
Fig. 3 ist ein Graph, der die Ergebnisse der in Beispiel 6 beschriebenen Doppelblindstudie zeigt, wobei eine Zusammensetzung mit einem Gehalt an 2 Gew.-% NDGA auf die Stirnhaut freiwilliger Versuchspersonen aufgetragen wurde, und
Fig.4 ist ein Graph, der die Ergebnisse einer pharmakokinetischen Verlaufsstudie zeigt, wobei einzelne NDGA-Dosen von 50, 75, 100 und 200 mg freiwilligen Versuchspersonen in einer Doppelblindstudie verabreicht wurden.
Die Erfindung betrifft die Herstellung eines pharmazeutisch verträglichen Arzneimittels, das eine wirksame Menge an Hydroxydiphenylalkylderivaten als Wirkstoff zur Behandlung oder Hemmung von Hautfaltenbildung beim Menschen umfaßt.
Die zur Ausführung der Erfindung geeigneten Hydroxydiphenylalkylderivate können durch die folgende Strukturformel wiedergegeben werden:
in der
m den Wert 0, 1 oder 2 hat;
n den Wert 0 oder 1 hat;
R&sub1; Wasserstoff, Halogen oder Hydroxy bedeutet; und
R&sub2; und R&sub3; jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl bedeuten, mit der Maßgabe, daß, wenn in den Wert 0 hat, n 0 ist, und wenn m den Wert 1 oder 2 hat, n 1 ist und R&sub1; Hydroxy oder Halogen bedeutet und daß wenn in den Wert 2 hat, die Reste R&sub2; jeweils gleich oder verschieden sein können und die Reste R&sub3; jeweils gleich oder verschieden sein können.
Pharmazeutisch verträgliche Salze der Verbindungen (I) sind ebenfalls zur Ausführung der Erfindung geeignet. Ferner können Gemische von Verbindungen der Formel (I) unter Einschluß von pharmazeutisch verträglichen Salzen erfindungsgemäß verwendet werden.
Bevorzugte Verbindungen der Formel (I) sind Bis-(p-hydroxyphenyl)- methan und 1,4-Bis-(3,4-dihydroxyphenyl)-2,3-dimethylbutan (Nordihydroguajaretsäure oder NDGA).
Wenn m den Wert 3 oder mehr und/oder wenn n den Wert 2 oder mehr hat, dann wird die Verbindung nicht so leicht wie gewünscht durch die Mitochondrienmembranen transportiert. Man nimmt an, daß die Verwendung von anderen Antioxidationsmitteln, wie Ethoxyquin, butyliertein Hydroxytoluol (BHT), 2-Mercaptoethylamin und Methionin anstelle der Verbindungen der Formel (I) nicht günstig ist. Dies hat seinen Grund darin, daß die vorstehend genannten Antioxidationsmittel keine so günstige lipophile Beschaffenheit oder zwitterionische Wirkung wie die Verbindungen der Formel (I) aufweisen. Daher werden die erfindungsgemäß bereitgestellten Verbindungen der Formel (I) leichter durch die Mitochondrienmembranen als die vorstehend genannten Antioxidationsmittel transportiert.
R&sub1; ist vorzugsweise Halogen oder Hydroxy. Mit Halogen oder Hydroxy an der Stelle von R&sub1; wird Elektronendichte zu R&sub1; bzw. zum Halogen gezogen. Dies verringert die Elektronendichte im gesamten Phenylring, was wiederum die Elektronendichte an der zu R&sub1; benachbarten Hydroxylgruppe verringert. Die zu R&sub1; benachbarte Hydroxylgruppe wird damit zu einer vergleichsweise besseren Elektronensenke oder zu einem Elektronenakzeptor für freie Radikale, so daß eine hochgradig desaktivierte Phenolgruppe bereitgestellt wird, was wiederum die Wirksamkeit des Moleküls beim Abfangen von die Zelle schädigenden Radikalen, wie Hydroxylradikalen (OH), und anderen toxischen Nebenprodukten des Sauerstoffmetabolismus der Zelle führt.
Ein weiteres wichtiges Merkmal der vorstehend angegebenen, zur Ausführung der Erfindung geeigneten Hydroxydiphenylalkylderivate besteht darin, daß sie zwei hochgradig desaktivierte Phenolgruppen pro Molekül aufweisen. Keines der anderen, bisher in der Literatur beschriebenen Antioxidationsmittel, das in verschiedenen Spezies zu einer Verlangsamung des Alterns geeignet ist, weist dieses Merkmal auf.
Die Verbindungen der Formel (I) sind bekannt und können gemäß den in der Literatur beschriebenen Verfahren aus bekannten Materialien hergestellt werden. Derartige Druckschriften umfassen Lieberinan et al., Journal of the American Chemical Society, Bd. 69, (1947), S. 1540 und US-Patent 2 644 822 (Pearl; Ausgabejahr 1953). US-3 934 034 beschreibt eine Gruppe substituierter Diphenylalkylverbindungen, die zur Behandlung von Lipämie geeignet sind. Das französische Patent 3866M beschreibt die Verwendung von Nordihydroguajaretsäure zur Verlangsamung des Alterns.
Bei den pharmazeutisch verträglichen Salzen kann es sich um Mono- oder Disalze handeln und sie umfassen Alkalimetallsalze, insbesondere die Natrium- und Kaliumsalze, und Erdalkalimetallsalze, wie Magnesium- und Calciumsalze. Diese Salze können nach bekannten Verfahren hergestellt werden.
Die wirksame Menge der aktiven Verbindungen der Formel (I) wird vorzugsweise topisch oder oral entweder allein oder als Gemisch mit herkömmlichen pharmazeutischen Trägern verabreicht. Die aktiven Verbindungen der Formel (I) können gegebenenfalls auch in geeigneten pharmazeutisch verträglichen Trägern intravenös, subkutan, intramuskulär und intrakutan verabreicht werden. Sie können in Form von Salben, Lotionen, dispergierbaren Pulvern, Granulaten, Kapseln, Sirups und Elixieren verabreicht werden. Die Zusammensetzungen können eines oder mehrere Adjuvantien enthalten, z.B. Süßungsmittel, Aromastoffe, farbgebende Mittel und Konservierungsmittel.
Tabletten können eine oder mehrere Verbindungen der Formel (I) im Gemisch mit herkömmlichen pharmazeutisch verträglichen Arzneimittelträgern, z.B. inerten Verdünnungsmitteln, wie Calciumcarbonat, Natriumcarbonat, Lactose, Sorbit und Talkum, Granuliermitteln und Sprengmitteln, wie Stärke und Alginsäure, Bindemitteln, z.B. Sorbit, mikrokristalline Cellulose, Gelatine und Gummi arabicum, und Gleitmitteln, z.B. Magnesiumstearat, Stearinsäure und Talkum, enthalten. Die Tabletten können unbeschichtet oder nach bekannten Verfahren beschichtet sein, um das Auseinanderfallen und die Resorption im Magen-Darm-Trakt zu verzögern und dabei eine länger anhaltende Wirkung zu erzielen.
Salben und Lotionen können den aktiven Bestandteil im Gemisch mit herkömmlichen, kosmetisch (und pharmazeutisch) verträglichen Arzneimittelträgern, z.B. Feuchthaltemitteln und Netzmitteln, wie Harnsäure, Reticulan, Mucopolysaccharide, Hyaluronsäure und Aloe vera- Extrakt, enthalten. Auf ähnliche Weise können orale Flüssigkeiten, z.B. Suspensionen, die aktiven Bestandteile der Formel (I) im Gemisch mit beliebigen herkömmlichen Arzneimittelträgern, die zur Herstellung derartiger Zusammensetzungen verwendet werden, z.B. Suspensionsmittel (Methylcellulose, Tragant und Natriumalginat) und Netzmittel (Lecithin, Polyoxyethylenstearat und Polyoxyethylensorbitmonooleat) enthalten. Kapseln können den aktiven Bestandteil der Formel (I) allein oder vermischt mit inerten festen Verdünnungsmitteln, z.B. Calciumcarbonat, Calciumphosphat und Kaolin, enthalten.
Tabletten, Salben, Lotionen, oral zu verabreichende Flüssigkeiten und Kapseln können verschiedene Konservierungsstoffe enthalten. Beispiele für derartige Konservierungsstoffe sind Derivate von butyliertem Hydroxytoluol (BHT), butyliertem Hydroxyanisol, Methionin, Cystein, Ethoxyquin, Ascorbinsäure, Tocopherol, Catalase, Superoxiddismutase, Glutathion, Glutathion-peroxidase, 2-Mercaptoethylamin, Cystainin, Benzoesäure, Ethyl- o-hydroxybenzoat, Ethylendiamintetraessigsäure und alle weiteren Mercaptane, Thiole und Disulfide. Die pharmazeutischen und kosmetischen Zubereitungen, die zur Ausführung der Erfindung bereitgestellt werden, können bis zu etwa 90 % des aktiven Bestandteils der Formel (I) in Kombination mit den vorstehend beschriebenen Trägern oder Adjuvantien enthalten.
Die vorstehende Aufzählung von Materialien zur Verwendung in Zusammensetzungen, die die Verbindungen der Formel (I) enthalten, dient der Erläuterung und soll keine Beschränkung darstellen. Es ist darauf hinzuweisen, daß eine Reihe äquivalenter Materialien gegebenenfalls auch verwendet werden kann.
Die wirksame orale Dosis der Verbindungen der Formel (I), die zur Verlangsamung der Faltenbildung der Haut eingesetzt wird, kann je nach Art der speziellen eingesetzten Verbindung und der Schwere des zu behandelnden Zustands variieren. Im allgemeinen werden jedoch befriedigende Ergebnisse erzielt, wenn die Verbindungen der Formel (I) Menschen in einer täglichen Dosis von 0,5 mg bis weniger als 2 mg pro kg Körpergewicht verabreicht werden; vorzugsweise wird die Dosis in Teildosen 2 bis 6 mal täglich oder in Form eines Depots gegeben. Wenn die tägliche Dosis der Verbindungen der Formel (I) weniger als 0,5 ing pro kg Körpergewicht beträgt, dann ist die Wirkung hinsichtlich einer Verhinderung von Hautfalten nur gering. Wenn die tägliche Dosis der Verbindungen der Formel (I) 2 mg pro kg Körpergewicht oder mehr beträgt, dann kann die Beschaffung derartiger Verbindungen unwirtschaftlich werden. Ferner sind solche höheren Dosen nicht erforderlich, und sie können einen unerwünschten umgekehrten Einfluß haben, und den Alterungsprozess sogar beschleunigen, da ein Überschuß das empfindliche Gleichgewicht des Zellstoffwechsels stören kann.
Zur inneren Anwendung geeignete Dosierungsformen umfassen die aktive Verbindung der Formel (I) entweder als Säure oder als Salz oder als Gemisch davon in innigem Gemisch mit Feststoffen oder Flüssigkeiten, die pharmazeutisch verträgliche Träger oder Verdünnungsmittel darstellen. Die vom Standpunkt der Herstellung und der Einfachheit der Verabreichung bevorzugten pharmazeutischen Zusammensetzungen sind feste Zusammensetzungen, harte, gefüllte Kapseln oder Tabletten, die 20 bis 100 mg des aktiven Bestandteiles in Form der Säure oder des Salzes enthalten.

Beispiel 1

Zur erfindungsgemäßen oralen Verabreichung geeignete Tabletten können nach herkömmlichen pharmakologischen Techniken hergestellt werden, und sie können die folgenden Bestandteile enthalten. (Während Nordihydroguajaretsäure (NDGA) in den Beispielen als aktiver Bestandteil gezeigt ist, könnten beliebige Verbindungen oder Gemische von Verbindungen, die durch die Formel (I) definiert sind, verwendet werden). Bestandteile Gewicht Nordihydroguajaretsäure (NDGA) Sorbit Magnesiumstearat

Beispiel 2

Zur erfindungsgemäßen oralen Verabreichung geeignte trockene gefüllte Kapseln, die folgende Bestandteile enthalten können, werden auf herkömmliche Weise hergestellt. Bestandteile Gewicht Nordihydroguajaretsäure (NDGA) inertes Verdünnungsmittel, um einen guten mechanischen Fluß beim Füllen der Kapseln sicherzustellen (Lactose, Sorbit, Stärke, Kaolin)
Zur erfindungsgeinäßen topischen Anwendung geeignete Formulierungen, die NDGA als aktiven Bestandteil enthalten, sind in den nachstehenden Beispielen 3 und 4 gezeigt: Beispiel 3 Bestandteile Zusammensetzung % (Gew./Gew.) Nordihydroguajaretsäure (NDGA) gereinigtes Wasser Butylenglycol Octylpalmitat Aloe vera-Extrakt Glycerylstearat PEG-100-StearatCeteareth-20 Reticulan Myristylmyristat Mucopolysaccharide Jojoba-Öl Collagen Aminosäuren PABA Vitamin A Vitamin E Allantoin Imidazolidinylharnstoff Carbomer 934 Vitamin B&sub5; Methyl-propylparaben Tee Vitamin D natürliche Aromastoffe

Beispiel 4

In Beispiel 4 wird Teil A der Zusammensetzung getrennt von Teil B der Zusammensetzung formuliert, und anschließend werden die Teile A und B miteinander gemischt. Teil A Bestandteile % (Gew./Gew.) Nordihydroguajaretsäure (NDGA) Incroquant BTQ Crodacol CS-50 Supersterolester Crodamol PMP Polawax Crosilk flüssig Teil B Bestandteile % (Gew./Gew.) flüchtiges Silikon 03314 entionisiertes Wasser G G Germaben II
Die unter Teil A von Beispiel 4 aufgelisteten Bestandteile werden unter ihren entsprechenden Warenzeichen von der Firma Croda, Inc., New York, New York, hergestellt und vertrieben. Das "flüchtige Silikon 03314 wird von der Firma SWS Silicons Corporation, Adrian, Michigan hergestellt und vertrieben, und das "GG Germaben II" wird von der Firma Sutton Laboratories, Inc., Chatham, New Jersey hergestellt und vertrieben.
Bevorzugte Zusammensetzungen zur topischen Verabreichung enthalten 0,5 bis 20 Gew.-% des aktiven Bestandteils der Formel (I) entweder in Form der Säure oder des Salzes. Da die Verbindungen der Formel (I) selbst bei der Hemmung von Hautfalten aktiv sind, werden sie als einziger "aktiver Bestandteile" in den zur Ausführung der Erfindung bereitgestellten Zusammensetzungen angesehen. Insbesondere umfaßt die Zusammensetzung 2 bis 5 % Wirkstoff. Wenn die Zusammensetzung weniger als 0,5 % Wirkstoff enthält, dann ist sie nur geringfügig wirksam, und bei mehr als 20 % wäre die Wirtschaftlichkeit nicht so günstig wie gewünscht, und derartig hohe Konzentrationen könnten möglicherweise zu unerwünschten Nebenwirkungen führen. Zusammensetzungen zur topischen Verabreichung, bei denen die Konzentration des aktiven Bestandteils im Bereich von 0,001 % bis 90 Gew.-% liegt werden jedoch auch ins Auge gefaßt.
Ohne Festlegung auf eine Theorie wird angenommen. daß die vorstehend beschriebenen Zusammensetzungen bei oraler oder topischer Verabreichung, wie beschrieben, die Oxidation der Imidbindungen zwischen Collagen- oder Elastinfasern zu Amidbindungen hemmen. Dies ist mit Bezug auf Fig. 1 ersichtlich, wo ein Paar von Collagenfasern (oder ein Paar von Elastinfasern) 10 und 12 schematisch gezeigt ist, die benachbart zueinander liegen. Die Fasern verdanken ihre Elastizität reversiblen Bindungen, die sich chemisch verknüpfen. Die beiden aktiven Stellen, die die Bindungen bereitstellen, sind die -CHO- und -NH&sub2;- Gruppen. Die Fasern sind unten in Fig. 1 gezeigt, wie sie durch eine reversible Imidbindung 14 miteinander verknüpft sind. Diese Imidbindung wird durch die Aufnahme und Abgabe von Wasser (H&sub2;O) bewirkt, was als Hydratation und Dehydratation bezeichnet wird. Da die Imidbindungen die Collagen- (oder Elastin-) -Fasern kontinuierlich öffnen und schließen, gleiten diese frei übereinander. Dieser biochemische Effekt verleiht der Haut und den Arterien Elastizität.
In Fig. 2 (oben) sind (zur Verdeutlichung) die gleichen zwei Fasern 10 und 12 gezeigt, die zunächst über eine Imidbindung 14 miteinander verknüpft sind. Die Bindung ist - nach Oxidation zur Amidbindung - unten in Fig. 2 in eingekreister Form dargestellt und mit dem Bezugszeichen 16 versehen.
Menschen beenden Wachstum und Reifung nach 20 bis 30 Jahren. Während des Alterns werden die Haut und die Arterien des Menschen und anderer Säuger zunehmend inelastisch. Diese Inelastizität ist zum großen Teil eine Folge der Oxidation der Imidbindungen zu Amidbindungen, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Die Amidbindung ist dauerhaft und führt zu einer dauerhaften starren Verknüpfung zwischen Collagen- und Elastinfasern.

Beispiel 5

Wie bereits angedeutet, sind die Verbindungen der Formel (I) wertvoll, da sie eine pharmakologische Aktivität in Säugern, einschließlich Menschen, besitzen. Gemäß einem Aspekt der Ausführung von Techniken der Erfindung sind die Verbindungen der Formel (I) nützlich bei der Verlangsamung des Alterungsphenomens der Hautfalten. In diesem Beispiel wurden 24 Uppsala-Mäuse mit normalem Laborfutter (bezogen von der Firma Anticimax, Södertalje, Schweden) mit einem Gehalt an 0,5 Gew. -% NDGA ad libitum vom 12. bis zum 36. Monats ihres Lebens gefüttert. Sechs Kontrollmäuse wurden ad libitum mit dem gleichen Laborfutter wie die vorstehend erwähnten 24 Mäuse gefüttert, mit der Ausnahme, daß das Futter kein NDGA enthielt.
Die mit NDGA gefütterten Mäuse sahen im Alter von 26 Monaten jünger und gesünder als die Kontrollmäuse aus. Die letzte verbleibende Kontrollmaus zeigte einen wesentlichen Haarverlust, Pigmentverlust, schwache Augen und Schwierigkeiten bei der Bewegung, verglichen mit den 4 mit NDGA gefütterten Mäusen, die in dieser Phase des Versuchs ebenfalls noch am Leben waren.
Besonders auffällig war die stärkere Hautfaltenbildung der Kontrollmäuse verglichen mit den mit NDGA gefütterten Mäusen. Diese verstärkte Faltenbildung zeigt eine Collagen- und Elastinverhärtung und die Vernetzung durch die Umwandlung von Imid- in Amidbindungen, wie vorstehend erläutert wurde, an.

Beispiel 6

Aus Fig. 3 sind die Ergebnisse einer zeitabhängigen Doppelblindstudie unter Verwendung einer Zusammensetzung mit einem Gehalt an 2 Gew.-% NDGA ersichtlich. Bei dieser Zusammensetzung handelte es sich um die gleiche Zusammensetzung wie in Beispiel 3, mit der Ausnahme, daß der prozentuale Anteil des Wassers auf 86,5 % verringert wurde. Zum Zeitpunkt 0 wurden 10 ml dieser Salbe kräftig topisch auf die Stirnhaut eines Freiwilligen aufgetragen. Messungen wurden zu verschiedenen Zeitpunkten durch Anwendung der nichtinvasiven, reflektierenden Nahinfrarotspektroskopie durchgeführt. Die in diesem Beispiel angewandten Methoden der nichtinvasiven reflektierenden Nahinfrarotspektroskopie sind ausführlich in R. Lippman, "Rapid in vivo Quantification and Comparison of Hydroperoxides and Oxidized Collagen on Aging Mice, Rabbits and Man", Experimental Gerontology, Bd. 20 (1985), S. 1-5 erläutert. Unter Verwendung der von Lippman beschriebenen Techniken wurden Ergebnisse erzielt, die zeigen, daß Lipidhydroperoxide in anderen Hautschichten und in den Mikrogefäßen nach etwa 1 Stunde von etwa 190 auf 151 Mikromol pro cm² Haut verringert waren. Die Pharmakokinetik der topischen NDGA-Verabreichung zeigte eine allmähliche Rückkehr zu einem normalen Niveau von 190 Mikromol pro cm² nach ungefähr 4 Stunden. Dieser Versuch zeigt, daß die Gesichtshaut und ungesättigte Lipide der Haut geschützt werden, und daß eine Schädigung durch Anwendung von NDGA gemäß dem Verfahren dieses Beispiels verhindert wird.

Beispiel 7

Gliazellen aus dem menschlichen Gehirn wurden in Petrischalen als Monoschichten kultiviert. Die ATP-Produktion der Zellen wurde mit biolumineszierenden Methoden (Luciferin, Luciferase und Photomultiplier-Detektion) gemessen. NDGA wurde zu verschiedenen Kulturen in einer Konzentration von 0,5 % (Gew./Vol.) gegeben. Eine Erhöhung der stationären ATP- Bildung wurde beobachtet.

Beispiel 8

Mitochondrien aus der menschlichen Leber wurden frisch isoliert und in einer solchen Kulturumgebung gehalten, daß die normale Atmung und ATP- Bildung auftraten. Spezielle chemische Sonden, z.B. Luminol-Carnitin-Derivate, wurden in das Kulturmedium der Mitochondrien pipetiert. Die Sonden wurden in die innere Membran der Mitochondrien aufgenommen, wo der Sauerstoffmetabolismus stattfindet und toxische Sauerstoffnebenprodukte gebildet werden. Die Sonden emittierten chemolumineszierendes Licht in Abhängigkeit von der Menge an Superoxid-( O&sub2;&supmin;) und Hydroxylradikalen ( OH). Dieses Licht wurde mit Hilfe eines Photomultipliers gemessen und die Ergebnisse wurden quantifiziert und aufgezeichnet. Zu den Mitochondrien in späteren Versuchen gegebenes NDGA verringerte wesentlich das Licht im stationären Zustand. NDGA verringerte also wesentlich toxische Sauerstoffnebenprodukte und erhöhte die metabolische Wirksamkeit der Mitochondrien. Es wurde auch beobachtet, daß eine erhöhte Lebensdauer der menschlichen Mitochondrien auftrat.

Beispiel 9

In Fig. 4 ist ein Graph der Ergebnisse einer pharmakokinetischen Zeitverlaufsstudie (Doppelblindversuch) einer einzelnen NDGA-Dosis, die freiwilligen Versuchspersonen zum Zeitpunkt 0 verabreicht wurde, gezeigt. Einzelne NDGA-Dosen von 50, 75, 100 und 200 mg wurden freiwilligen Versuchspersonen gegeben, die mindestens 12 Stunden (über Nacht) gefastet hatten. Placebos wurden zwei weiteren Freiwilligen gegeben. Unter Verwendung der vorstehend genannten nichtinvasiven Technik, die als reflektive Nahinfrarotspektroskopie bezeichnet wird, wurden Veränderungen der Konzentrationen von Lipidhydroperoxiden in den Mikrogefäßen während einer 8-stündigen Testperiode aufgezeichnet. Bei dem Graph von Fig. 4 sind die Konzentrationen der Hydroperoxide in der Haut in Mikromol pro cm² auf der vertikalen Achse (gemessen mit Hilfe der Nahinfrarotspektroskopie-Technik) gegen die Zeit in Stunden auf der horizontalen Achse aufgetragen. Die Testpersonen erhielten einzelne Dosen an NDGA bzw. Placebos oral.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, zeigen die Ergebnisse, das NDGA in den Blutstrom nach etwa 1 bis 2 Stunden nach der oralen Verabreichung auf leeren Magen resorbiert wurde. NDGA verringerte während der 4 bis 8-stündigen Untersuchungsdauer die Konzentrationen an Lipidhydroperoxiden in den Mikrogefäßen um mindestens 15 % . Eine nahezu flache Linie von ungefähr 150 Mikromol/cm² (im Graphen nicht gezeigt) wurde für die freiwilligen Versuchspersonen, die Placebos erhielten, aufgezeichnet. Es wird daraus geschlossen, das NDGA ein wirksames Neutralisationsmittel für toxische Produkte des Sauerstoffmetabolismus, d.h. Lipidhydroperoxide, ist, wenn es in regelmäßigen Abständen von mindestens 6 Stunden dreimal täglich eingenommen wird.
Die vorstehende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen von Verfahren und Zusammensetzungen zur Hemmung der Schädigung von Zellen in Säugern, die durch toxische Nebenprodukte des Sauerstoffmetabolismus verursacht wird, dient Erläuterungszwecken.

Claims

1. Verwendung einer Verbindung oder eines Gemisches von Verbindungen der folgenden Strukturformel

in der

m den Wert 0, 1 oder 2 hat;

n den Wert 0 oder 1 hat;

R&sub1; Wasserstoff, Halogen oder Hydroxy bedeutet; und

R&sub2; und R&sub3; jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl bedeuten, mit der Maßgabe, daß, wenn m den Wert 0 hat, n 0 ist, und wenn m den Wert 1 oder 2 hat, n 1 ist und R&sub1; Hydroxy oder Halogen bedeutet und daß, wenn m den Wert 2 hat, die Reste R&sub2; jeweils gleich oder verschieden sein können und die Reste R&sub3; jeweils gleich oder verschieden sein können, oder

ein pharmazeutisch verträgliches Alkali- oder Erdalkalimetallsalz davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung und Hemmung von Hautfalten beim Menschen.

2. Verwendung einer Verbindung nach Anspruch 1, wobei das Arzneimittel etwa 20 mg bis 100 mg dieser Verbindungen enthält.

3. Verwendung einer Verbindung nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei das Arzneimittel sich für die orale, intravenöse, subkutane, intramuskuläre oder intrakutane Verabreichung eignet.

4. Verwendung einer Verbindung oder eines Gemisches von Verbindungen der folgenden Strukturformel

in der

m den Wert 0, 1 oder 2 hat;

n den Wert 0 oder 1 hat;

R&sub1; Wasserstoff, Halogen oder Hydroxy bedeutet; und

R&sub2; und R&sub3; jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl bedeuten, mit der Maßgabe, daß, wenn in den Wert 0 hat, n 0 ist, und wenn m den Wert 1 hat, n 1 ist und R&sub1; Hydroxy oder Halogen bedeutet und daß, wenn m den Wert 2 hat, die Reste R&sub2; jeweils gleich oder verschieden sein können und die Reste R&sub3; jeweils gleich oder verschieden sein können oder

ein pharmazeutisch verträgliches Alkali- oder Erdalkalimetallsalz davon zur Herstellung eines topisch verabreichbaren Arzneimittels zur Behandlung und Hemmung von Hautfalten beim Menschen.

5. Verwendung einer Verbindung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei der Verbindung um Nordihydroguajretsäure handelt.

6. Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei es sich bei der Verbindung um Bis-(p-hydroxyphenyl)-methan handelt.

7. Verwendung einer Verbindung nach Anspruch 5, wobei das Arzneimittel 0,5 bis 20 Gew.-% Nordihydroguajretsäure, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung, enthält.

8. Verwendung einer Verbindung nach einem der Ansprüche 4 bis 7 zur Herstellung eines Arzneimittels, das sich zur täglichen Anwendung auf die Haut des Menschen in dem Bereich, wo die Faltenbildung gehemmt werden soll, eignet.

9. Verwendung einer Verbindung oder eines Gemisches von Verbindungen der folgenden Strukturformel

in der

m den Wert 0, 1 oder 2 hat;

n den Wert 0 oder 1 hat;

R&sub1; Wasserstoff, Halogen oder Hydroxy bedeutet; und

R&sub2; und R&sub3; jeweils unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl bedeuten, mit der Maßgabe, daß, wenn m den Wert 0 hat, n 0 ist und wenn m den Wert 1 oder 2 hat, n 1 ist und R&sub1; Hydroxy oder Halogen bedeutet und daß, wenn m den Wert 2 hat, die Reste R&sub2; jeweils gleich oder verschieden sein können und die Reste R&sub3; jeweils gleich oder verschieden sein können, oder

eines pharmazeutisch verträglichen Alkali- oder Erdalkalimetallsalzes davon zur Herstellung eines topisch anzuwendenden Arzneimittels zur Hemmung der Bildung von Amidbindungen in Collagen oder Elastin.