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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft die Verwendung einer Verbindung der folgenden
Formel (I) zur Herstellung von Arzneimitteln zur Vorbeugung und
Behandlung von Schlaganfall oder Alzheimer-Krankheit
wobei R
1 H,
C
1-4-Alkyl oder die Gruppe
ist (in der R
5 H
oder C
1-4-Alkyl ist, R
6 H,
OH oder C
1-4-Alkyl ist),
R
2 C
1-4-Alkyl ist und
R
3 C
1-4-Alkyl ist.
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Hintergrund der Technologie
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In
jüngerer
Zeit steigt die Zahl der Patienten, die an neurodegenerativen Krankheiten
leiden, parallel zur Zunahme alter Personen rasch. Eine typische
neurodegenerative Erkrankung ist die Alzheimer-Krankheit. Die Hauptsymptome
de Alzheimer-Krankheit sind Gedächtnisverlust
und die Abnahme der Lernfähigkeit.
Neben den Patienten leiden die Familien. Sie wird daher zu einem
sozialen Problem. Das Interesse an der Vorbeugung und Behandlung
von Alzheimer-Krankheit wächst
täglich.
Obwohl die Lebensqualität
der Menschen entsprechend der raschen Entwicklung von Biotechnologie
und Wissenschaft & Technologie
zugenommen hat, nimmt darüber
hinaus auch der Krankheitsausbruch bei alten Personen zu. Der Ausbruch
neurodegenerativer Krankheiten wie Schlaganfall durch die zweiten
Symptome nimmt ebenfalls zu. Obwohl ein solcher Ausbruch neurogenerativer
Krankheiten auf Basis unterschiedlichen Ursprungs zunimmt, wurde
bis jetzt kein Wirkstoff entwickelt, der solche Krankheiten wirksam
verhindern und behandeln kann. Neurodegenerative Krankheiten können durch
Neurodegeneration als Folge von Gehirnerschütterung und Altern, sekundären Phänomenen wie
Kreislauferkrankungen und neurodegenerativen Krankheiten als Folge
verschiedener physikalischer oder mechanischer Faktoren wie Verkehrsunfällen, Arbeitsunfällen und
CO-Vergiftungen auftreten. (Rothman, S. M. (1984) Synaptic release
of excitatory amino acid neurotransmitter mediates anoxic neuronal
death, J. Neurosci. 4: 1884–1891
und Weiloch, T. (1985) Hypoglycemiainduced neuronal damage prevented
by an NMDA antagonists, Science 230: 681–683).
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Aus
obigen Gründen
wird das Hirngewebe hypoxisch oder hypoglykämisch, wenn der Blutzustrom zum
Gehirn abnimmt oder unterbrochen wird. Dann kann das Hirn keinen
normalen Stoffwechsel durchführen und
wird irreversibel geschädigt.
Solche Fälle
sind häufig
bei Schlaganfall, Trauma, ischämischer
Schädigung und
neurodegenerativen Krankheiten zu beobachten. (Benveniste, H., Drejer,
J., Schousboe, A. und Diemer, N. H. (1984) Elevation of the extracellular
concentrations of glutamate and aspartate in rat hippocampus during transient
cerebral ischemia monitored by intracerebral microdialysis, J. Neurochem.
43:1369–1374,
und Hagberg, H., Lehmann, A., Saucberg, M., Nystrom, B., Jacobson,
I. und Hamberger, A. (1985) Ischemia-induced shift of inhibitory
and excitatory amino acids from intra- to extracellular compartments,
J. Cereb. Blond Flow & Metab.
5:413–419).
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Die
Schädigung
von Hirngewebe kann grob in zwei Arten von Mechanismen unterteilt
werden. Der eine hat seinen Ursprung in einer Zunahme freier exzitatorischer
Aminosäuren,
die auf Spannungsänderungen der
Zellmembran basiert. Der andere hat seinen Ursprung in unmittelbarem
oxidativem Stress. (Choi, D. W. (1988) Glutamate neurotoxicity and
disease of the nervous system, Neuron 1:623–634, und Coyle, J. T. und Purrfarcken,
P. (1993) Oxidative stress, glutamate and neurodegenerative disorders,
Science 262:689–695). Nach
jüngeren
Untersuchungen wird Glutamat als ursächliche Substanz angesehen,
die durch Aktivierung des inotropen Rezeptors oxidativen Stress
hervorruft. Daher wird Glutamat als Ursache von Schlaganfall, Trauma und
ischämischer
Verletzung angesehen. (Halliwell, B. und Gutteridge, J. M. (1985a) Oxygen
radicals and the nervous system, Trends Neurosci. 5:22–26, und
Halliwell, B. und Gutteridge, J. M. (1985b) The Importance of free
radicals and catalytic metal ions in human diseases, Mol. Aspects
Med. 8:89–193).
Falls der Blutzustrom zum Gehirn abnimmt, steigt die Freisetzunjg
von Glutamat an den Synapsen und der Zufluss von Glutamat in die
Neuronen nimmt ab. Dementsprechend nimmt die Glutamatkonzentration
außerhalb
der Zellen rasch zu. Zuletzt sterben die Neuronen ab. (Benveniste,
H., Drejer, J., Schousboe, A. und Diemer, N. H. (1984) Elevation of
the extracellular concentrations of glutamate and asparate in rat
hippocampus during transient cerebral ischemia monitored by intracerebral
microdialysis, J. Neurochem. 43:1369–1374 und Hagberg, H., Lehmann,
A., Saucberg, M., Nystrom, B., Jacobson, I. und Hamberger, A. (1985)
Ischemia-induced shift of inhibitory and excitatory amino acids
from intra- to extracellular compartments, J. Cereb. Blond Flow & Metab. 5:413–419). Eine solche
auf Glutamat basierende Neurotoxizität wird unterteilt in "akute Toxizität", bei der sich die
Toxizität
stark und rasch zeigt, und "chronische
Toxizität", bei der Neuronen
geringen Glutamatkonzentrationen ausgesetzt sind oder über einen
kurzen Zeitraum hohen Glutamatkonzentrationen ausgesetzt sind. (Choi,
D. W. (1988) Glutamate neurotoxicity and disease of the nervous
system, Neuron 1:623–634).
Akute Toxizität
beginnt, wenn Ca2+ außerhalb der Zellen in zu hohem
Maße in
die Zellen strömt,
und zur Aufrechterhaltung des osmotischen Drucks Ionen wie Na+, K+ und Cl– in
die Zellen strömen
und die Zellen platzen und absterben. (Kauppisen, R. A., McMahonm,
H. T. und Nicholls, D. G. (1988) Ca2+-dependent
and Ca2+-independent glutamate release,
energy status and cytosolic free Ca2+ concentration
in isolated nerve terminals following metabolic inhibition: Possible
relevance to hypoglycemia and anoxia, Neurosci. 27:175–182, und
Garthwaite, G. und Garthwaite, J. (1988) In vitro neurotoxicity
of excitatory acid analogues during cerebellar development, J. Neurosci. 17:755–767).
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Chronische
Toxizität
beginnt, wenn N-Methyl-D-aspartat (NMDA) der Glutamatrezeptor, und non-NMDA
aktiviert werden und Ca2+ in die Zellen
strömt
und dadurch Ca2+-abhängige Enzyme aktiviert werden
und die Zellen zuletzt absterben. (Coyle, J. T. und Purrfarcken,
P. (1993) Oxidative stress, glutamate and neurodegenerative disorders,
Science 262:689–695).
Das heißt,
wenn NMDA und non-NMDA
durch Glutamat aktiviert werden, strömt Ca2+ in
die Zellen und Phospholipase A2, das Ca2+-abhängige Enzym,
wird anomal aktiviert, die Bildung vieler freier Fettsäuren nimmt
zu und daher steigen freie Radikale wie aktiver Sauerstoff und/oder
aktives Wasserstoffperoxid anomal an und beschleunigen die Peroxidation
von Zellen und die Zellen sterben schließlich ab. (Coyle, J. T. und
Purrfarcken, P. (1993) Oxidative stress, glutamate and neurodegenerative
disorders, Science 262:689–695,
Halliwell, B. und Gutteridge, J. M. (1985a) Oxygen radicals and
the nervous system, Trends Neurosci. 5:22–26, Halliwell, B. und Gutteridge,
J. M. (1985b) The importance of free radicals and catalytic metal
ions in human diseases, Mol. Aspects Med. 8:89–193, Siesjo, B. K. und Wieloch, J.
(1985) Cerebral metabolism in ischaemia: Neurochemical basis for
therapy, Br. J. Anaesth. 47:47–62,
Sladeczek, F., Pin, J. P., Recasens, M., Bokaerk, J. und Weiss,
S. (1985) Glutamate stimulates inositol phosphate formation in striatal
neurones, Nature 317:717–719
und Choi, D. W. und Koh, J. (1987) Ionic dependence of glutamate
neurotoxicity, J. Neurosci. 7:369–379). Wenn der NMDA-Rezeptor aktiviert
wird, nimmt die Aktivierung von Stickoxid synthetisierenden Enzymen
zu und Stickoxid wird überproduziert.
Das so gebildete Stickoxid beschleunigt ebenfalls die Peroxidation
der Zellen. (Strijbos, P. J. L. M., Lesch, M. J. und Garthwaite,
J. (1996) Vicious cycle involving Na+ channels,
glutamate release and NMDA receptors mediates delayed neurodegeneration
through nitric Oxide formation, J. Neurosci. 16:5004–5013).
Die Neurotoxizität
kann durch Glutamatantagonisten, Natrium- oder Calciumkanalblocker,
Antioxidanzien, Blocker von freien Radikalen und Anti-Proteinenzyme, die
die Umwandlung von Xanthindehydrogenase in Xanthinoxidase supprimieren,
verhindert werden. Besonders wirksam sind Antagonisten gegen den
NMDA-Rezeptor. (Choi, D. W., Koh, J. und Peters, S. (1988) Pharmacology
of glutamate neurotoxicity in cortical cell culture: Attenuation
by NMDA antagonists, J. Neurosci. 8:185–196, und Olney, J. W. und
Sharpe, I. G. (1969) Brain lesions in an infant rhesus monkey treated
with monosodium glutamate, Science 166:368–388).
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Bei
der Entwicklung von Arzneimitteln gegen die Alzheimer-Krankheit,
die bedeutsame Krankheit, die zu Bewusstseinsverlust führt, richten
sich die Untersuchungen auf beides. Das heißt, im Fall von Glutamatneuronen
wird die Funktion verstärkt
(Verwendung effektiver Wirkstoffe) oder die Funktion wird supprimiert
(Verwendung von Antagonisten). Das heißt, wenn der Glutamatgehalt
durch Schädigung
von Glutamatneuronen sinkt, nehmen Gedächtnis und Lernfähigkeit
ab. Bei Patienten mit Alzheimer-Krankheit ist die Zahl der NMDA-Rezeptoren,
der Glutamatrezeptoren, auf 75–87
% der NMDA-Rezeptoren und auf 45–69 % der non-NMDA-Rezeptoren reduziert
(Cowburn, R., Hardy, J., Roberts, P. und Briggs, R. (1988) Regional
distribution of pre-and postsynaptic glutamatergic function in Alzheimer's disease, Brain
Res. 452:403–407,
Greenamyre, J. T., Penney, J. B., D'Amato, C. J. und Young, A. B. (1987)
Dementis of the Alzheimer's
type: Changes in hippocampal L-[3H] glutamate binding, J. Neurochem.
48:543–551
und Chalmers, D. T., Dewar, D., Graham, D. I., Brooks, D. N. und
McCulloch, J. (1990) Differential alternations of cortical glutamatergic
binding sites in senile dementia of the Alzheimer type, Proc. Natl.
Acad. Sci. USA 87:1352–1356),
und die Glutamatrezeptoren sind in dem Hirnbereich konzentriert,
von dem bekannt ist, dass er für
Gedächtnis
und Lernfähigkeit
wichtig ist. Man nimmt daher an, dass Gedächtnisverlust und Abnahme der
Lernfähigkeit
eine Folge der Anomalie des Glutamatrezeptors sind. (Izquierdo,
I. (1991) Role of NMDA receptors in memory, Trends Pharm. Sci. 12:260–265). Zum
Zeitpunkt des Memorierens und Lernens, wenn die Calciumionen erhöht sind
und das proteinlysierende Enzym aktiviert ist, sind die Glutamatrezeptoren
erhöht.
In der Folge kommt es zu strukturellen und chemischen Veränderungen
an der Synapse und der Mensch kann memorieren und lernen. Dies ist
die wahrscheinlichste Hypothese. (Thompson, R. F. (1986) The neurobiology
of learning and memory, Science 233:941–947). Das Hauptsymptom der
Alzheimer-Krankheit ist der Gedächtnisverlust.
Es ist bekannt, dass ein Wirkstoffe für Glutamat eine wichtige Rolle
beim Gedächtnis
und der Lernfähigkeit
spielt. Man beobachtet, dass Wirkstoffe bei Verabreichung des Wirkstoffs
für Glutamat
zur Behandlung von Gedächtnisverlust
verwendet werden können.
Manche Wirkstoffe zeigen Wirkung. (Willetts, J., Balster, R. L.,
Leander, J. D. (1990) The behavioral pharmacology of NMDA receptor
antagonists, Trends Pharmacol. Sci. 11:423–428). Bei Patienten mit Alzheimer-Krankheit
kann die Readsorption von Glutamat am präsynaptischen Teil der Nerven
der Großhirnrinde
und des Hippocampus nicht harmonisch erfolgen. Der Gehalt an Decarboxylase,
die Glutamat metabolisiert und GABA synthetisiert, ist erniedrigt
und als Folge nimmt der Glutamatgehalt an den Synapsen zu. (Willetts,
J., Balster, R. L., Leander, J. D. (1990) The behavioral pharmacology
of NMDA receptor antagonists, Trends Pharmacol. Sci. 11:423–428).
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Die
Erfinder verglichen den Einfluss chinesischer Arzneimittel oder
roher Wirkstoffe, von denen bekannt war, dass sie eine Wirkung gegen
neurodegenerative Erkrankungen wie Schlaganfall oder Gedächtnisverlust
haben, bei Primärkulturen
von Rattenkortexzellen basierend auf der obigen Literatur und den
obigen Überlegungen.
Primärkulturen
von Rattenkortexzellen wurde Gesamtmethanolextrakt appliziert, und
es wurde eine große
Menge Glutamat appliziert und versucht, die Wirkung des Extrakts
auf den Neuronentod zu kennenzulernen. Als Ergebnis wurde gefunden,
dass Gesamtmethanolextrakt aus Saururus chinensis eine signifikante
Wirkung auf die neuroprotektive Wirkung besaß. Außerdem besaßen Alkaloide von Aristolactamderivaten,
die aus Saururus chinensis isoliert wurden, signifikante neuroprotektive
Wirkung.
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Saururus
chinensis ist ein Staudengewächs,
das zu den Saururaceae gehört.
Die ganze Pflanze, Wurzeln oder Blätter wurden von den Menschen
als Arzneimittel gegen Diurese, Ödem,
Gonorrhö,
Hepatitis, Pneumonie und Hypertonie verwendet.
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Die
Untersuchung von Bestandteilen von Saururus chinensis wurde hauptsächlich an
Flavonoiden, Alkaloiden, Aminosäuren,
Fettsäuren,
Chinonen und etherischem Öl
von Stamm und Blättern
durchgeführt.
Als etherisches Öl
der ganzen Pflanze wurde Methyl-n-nonyl-keton beschrieben. Daneben
wurden α-Pinen,
Camphen, Safrol, β-Carophyllen, Linalool
und Humulen beschrieben. (Choe, K. H., Yoon, C. H. und Kwon, S.
J. (1988b) Chemical composition of Saururaceae growing in Korea – on volatile
constituents of Saururus chinensis by GC/MS, Punsok kwahak 1:259–262, und
Choe, K. H., Kwon, S. J. und Lee, K. C. (1989) Chemical composition
of Saururaceae growing in Korea – on fatty acids and amino
acids of Houttuynia cordata and Saururus chinensis, Punsok kwahak
2:285–288).
Als Flavonoide, den Hauptbestandteilen von Stamm und Blättern, wurden
Hyperin, Quercetin, Isoquercitrin und Quercitrin beschrieben. (Choe,
K. H., Yoon, C. H. und Kwon, S. J. (1994) A study of chemical constituents
of Saururaceae growing in Korea – on flavonoid constituents
of Saururus chinensis, Anal. Sci. Technol. 7:11–15, Sung, S. H., Kwon, S.
H., Cho, N. J. und Kim, Y. C. (1997) Hepatoprotective flavonolglycosides
of Saururus chinensis Herbs, Phytotherapy Res. 11:500–503 und
Wang, E. C., Shih, M. H., Liu, M. C., Chef, M. T. und Lee, G. H.
(1996) Studies an constituents of Saururus chinensis, Heterocycles
43:969–972).
Bestandteile der Chinonreihe wie Emodin, Physcion und Lignan, wie
Carpanon, wurden beschrieben. (Crohare, R., Priestap, H. A., Farins,
M., Cedola, M. und Ruveda, E. A. (1962) Aristolactams of Aristolochia
argentina, Phytochemistry 13:1957–1960). Daneben wurde Saurolactam,
das Alkaloid der Aristolactamreihe, als zelltoxischer Bestandteile
isoliert. (Priestap, H. A. (1989) 13C-NMR
spectroscopy of aristolochic acid and aristolactams, Magn. Reson.
Chem. 27:460–465).
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Aristolactam,
ein Alkaloid der gleichen Reihe, wurde ebenfalls beschrieben. (Crohare,
R., Priestap, H. A., Farins, M., Cedola, M. und Ruveda, E. A. (1962)
Aristolactams of Aristolochia argentina, Phytochemistry 13:1957–1960).
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Darüber hinaus
wurden auch Fettsäuren,
wie Cuprinsäure,
Linolsäure
und Laurinsäure,
Aminosäuren wie
Alanin, Valin, Glutaminsäure,
Asparaginsäure,
Leucin, Isoleucin und Prolin beschrieben (Priestap, H. A. (1985a)
Seven aristolactams from Aristolochia argentina, Phytochemistry
24:849–852).
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Aufgabe der Erfindung
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Die
Erfinder haben Extrakte von Saururus chinensis untersucht und Stoffe
aus den Extrakten isoliert.
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Dementsprechend
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Verwendung einer
Verbindung der allgemeinen Formel (I) zur Herstellung von Arzneimitteln
zur Vorbeugung und Behandlung von Schlaganfall oder Alzheimer-Krankheit
bereitzustellen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 ist
eine grafische Darstellung, die die Wirkung von Saurolactam-3-O-(E)-p-methoxycinnamat auf
den Peroxidgehalt bei glutamatbehandelten Rattenkortexzellen bei
Vor- oder Nachbehandlung zeigt.
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Art der Erfindung
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Art
und Wirkung der vorliegenden Erfindung werden ausführlich beschrieben.
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Die
Extraktion von S. chinensis erfolgte mit niederen Alkanolen wie
Methanol, Ethanol oder Propanol, chlorierten Kohlenwasserstoffen
wie Methylenchlorid oder Chloroform, Kohlenwasserstoffen wie Hexan
oder Heptan, und aromatischen Kohlenwasserstoffen wie Benzol oder
Toluol, oder Mischungen davon.
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Die
vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele und Versuchsbeispiele
näher erläutert.
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Beispiel 1
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Getrockneter
S. chinensis (10 kg) wurde dreimal mit CHCl3-MeOH
(1:1) in einer Rückflussapparatur extrahiert,
was nach Entfernung des Lösungsmittels
unter Vakuum einen Gesamtextrakt von S. chinensis lieferte (1,8
kg). Dieser Extrakt wurde in Wasser suspendiert und mit CH2Cl2 extrahiert.
Der CH2Cl2-Extrakt
wurde unter Vakuum zur Trockne eingedampft. Die resultierende CH2Cl2-Fraktion wurde
in 90 %igem MeOH suspendiert und mit n-Hexan extrahiert. Der n-Hexanextrakt
und die restliche Suspension in 90 %igem MeOH wurden unter Vakuum
getrocknet, was 60 g n-Hexanfraktion bzw. 120,0 g 90 %-MeOH-Fraktion
lieferte.
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Beispiel 2
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Isolierung und Identifizierung von Verbindung
1
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Die
n-Hexanfraktion (60 g) wurde an einer Silicagelsäule chromatografiert und mit
einem Stufengradienten von n-Hexan-EtOAc (100:1) eluiert, was 20
Subfraktionen ergab. Subfraktion 6 (600 mg) wurde an einer Sephadex
LH-20-Säule
chromatografiert, was eine Fraktion mit rohem Alkaloidf lieferte
(200 mg). Verbindung 1 (Rt 14,15 min) wurde durch Reverse Phase
HPLC isoliert. Verbindung 1 wurde mit MeOH umkristallisiert, was
Verbindung 1 (100 mg) lieferte.
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Identifizierung von Verbindung 1
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Gelbliches Pulver
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- UV (CHCl3) λ max (log ε): 388,10 (3,88), 314,20 (3,94),
287,20 (4,45), 276,50 (4,42), 262,10 (4,42), 235,50 (4,56) nm
- IR (KBr) ν max:
3220, 1701, 1648, 1427, 1319, 1257, 1031, 972, 835, 737, 604 cm–1
- EIMS (m/z) (rel. int.): 279 [M+] (100),
264 (31), 236 (25), 194 (61)
- 1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ 10,32 (OH),
9,10 (1H, dd, J = 8,85, 2,50 Hz, H-5), 7,94 (1H, dd, J = 8,16, 2,25
Hz, H-8), 7,62 (1H, s, H-2), 7,58 (2H, td, J = 7,00, 7,25 Hz, H-6
und H-7), 7,28 (1H, s, H-9), 4,01 (3H, s, OCH3),
3,38 (3H, s, NCH3) ppm
- 13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6): δ 166,79 (C-1),
152,17 (C-3), 148,81 (C-4), 136,93 (C-9a), 134,64 (C-4a), 129,01 (C-8), 127,44
(C-6), 126,86 (C-5), 126,30 (C-8a), 125,57 (C-7), 120,96 (C-1a und 1b), 120,14 (C-5a), 113,60
(C-2), 103,48 (C-9), 59,52 (OCH3), 26,17
(NCH3) ppm
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Basierend
auf den obigen chemischen und spektrofotometrischen Ergebnissen
wurde Verbindung 1 als 10-Aminomethyl-4-methoxy-3-hydroxyphenanthren-1-carbonsäurelactam,
Saurolactam, identifiziert (Crohare, R., Priestap, H. A., Farins,
M., Cedola, M. und Ruveda, E. A. (1962) Aristolactams of Aristolochia
argentina, Phytochemistry 13:1957–1960, Priestap, H. A. (1989) 13C-NMR spectroscopy of aristolochic acid
and aristolactams. Magn. Reson. Chem. 27:460–465 und Priestap, H. (1985a)
Seven aristolactams from Aristolochia argentina, Phytochemistry
24:849–852).
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Beispiel 3
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Isolierung und Identifizierung von Verbindung
2
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Bei
der Isolierung von Verbindung 1 wurde ein Peak der semipräparativen
HPLC (Rt 15,90 min) aufgefangen und Verbindung 2 (10 mg) wurde auf
gleiche Weise wie Verbindung 1 erhalten.
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Identifizierung von Verbindung 2
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Gelbliches Pulver
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- UV (CHCl3) λ max (log ε): 380,00 (3,74), 314,20 (3,78),
285,20 (4,33), 275,00 (4,35), 261,20 (4,27), 230,00 (4,41) nm
- IR (KBr) ν max:
3220, 1701, 1648, 1427, 1319, 1257, 1031, 972, 835, 737, 604 cm–1
- EIMS (m/z) (rel. int.): 279 [M+] (100),
264 (59), 236 (66)
- 1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ 10,85 (NH),
9,12 (1H, dd, J = 8,32, 2,01 Hz, H-5), 7,94 (1H, dd, J = 8,32, 2,01 Hz,
H-8), 7,85 (1H, d, J = 2,01 Hz, H-3), 7,57 (2H, m, H-6 und H-7),
7,14 (1H, s, H-9), 4,10 (3H, s, OCH3), 4,01 (3H,
s, OCH3) ppm
- 13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6): δ 168,85 (C-1),
154,71 (C-3), 150,86 (C-4), 135,80 (C-9a), 135,30 (C-4a), 129,51 (C-8), 127,95
(C-6), 127,30 (C-5), 126,38 (C-8a), 125,96 (C-7), 123,78 (C-1a), 122,60 (C-1b), 120,75 (C-5a),
110,37 (C-2), 105,07 (C-9), 60,39 (OCH3),
57,40 (OCH3) ppm
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Basierend
auf den obigen chemischen und spektrofotometrischen Ergebnissen
wurde Verbindung 2 als 10-Amino-3,4-methoxy-3-hydroxyphenanthren-1-carbonsäurelactam,
Aristolactam BII, identifiziert. (Crohare, R., Priestap, H. A.,
Farins, M., Cedola, M. und Ruveda, E. A. (1962) Aristolactams of
Aristolochia argentina, Phytochemistry 13:1957–1960, Priestap, H. A. (1989) 13C-NMR spectroscopy of aristolochic acid
and aristolactams, Magn. Reson. Chem. 27:460–465 und Priestap, H. A. (1985a)
Seven aristolactams from Aristolochia argentina, Phytochemistry
24:849–852).
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Beispiel 4
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Synthese und Identifizierung von Verbindung
3
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Verbindung
3 wurde durch Veresterung von Saurolactam und E-p-Methoxyzimtsäure hergestellt.
Saurolactam (10 mg) und E-p-Methoxyzimtsäure wurden in wasserfreiem
Toluol gelöst
und es wurden Dicyclohexylcarbodiimid und 4-Dimethylaminopyridin
zugegeben. Diese wurden im Ölbad
bei 70 °C
unter Ar-Gas gerührt.
Nach 18-stündiger
Umsetzung wurde die Lösung
filtriert, um das Nebenprodukt, Harnstoff abzutrennen. Die filtrierte
Lösung
wurde unter Vakuum eingedampft und an einer Silicagelsäule mit
einem Stufengradienten aus n-Hexan:CH2Cl2:MeOH chromatografiert, was Verbindung 3
lieferte.
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Identifizierung von Verbindung 3
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Gelbes Pulver
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- EIMS (m/z) (rel. int.): 409 (17) [M+],
293 (16), 279 (14)[M+-Zimtsäure], 224
(9), 178 (100), 164 (72), 131 (56)
- 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
9,10 (1H, d, J = 8,32 Hz, H-5), 8,00 (1H, d, J = 15,90 Hz, H-7'), 7, 92 (1H, s,
H-2), 7,87 (1H, m, H-8), 7,69-7,55 (4 H, m, H-2', 3',
5', 6'), 7,45 (2H, m, H-6
und H-7), 7,10 (1H, s, H-9), 6,75 (1H, d, J = 15,90 Hz, H-8'), 4,01 (3H, s, OCH3),
3,50 (3H, s, NCH3) ppm
-
Verbindung
3 wurde mittels physikalischer Daten und Spektraldaten als Saurolactam-3-O-E-p-methoxycinnamat
identifiziert.
- EIMS (m/z) (rel. int.): 409 (17) [M+], 293 (16), 279 (14) [M+-Zimtsäure], 224
(9), 178 (100), 164 (72), 131 (56)
- 1H-NMR (300 MHz, CDCl3):
9,10 (1H, d, J = 8, 32 Hz, H-5), 8,00 (1H, d, J = 15,90 Hz, H-7'), 7,92 (1H, s, H-2), 7,87
(1H, m, H-8), 7,69-7,55 (4 H, m, H-2', 3',
5', 6'), 7,45 (2H, m, H-6
und H-7), 7,10 (1H, s, H-9), 6,75 (1H, d, J = 15,90 Hz, H-8'), 4,01 (3H, s, OCH3), 3,50 (3H, s, NCH3)
ppm
-
Versuchsbeispiele
-
Experimentelle Verfahren
-
1. Tiere
-
Die
aus der Zucht der Seoul National University erhaltenen Sprague-Dawley-Ratten wurden in
der Zucht des College of Pharmacy, Seoul National University, vermehrt.
Die Zuchtstätte
wurde bei 22 ± 5 °C gehalten.
Die Beleuchtung erfolgte von 7 bis 19 Uhr. Es wurde Festfutter mit
23,2 % Rohprotein, 4,0 % Rohfett, 6,0 % Rohfaser, 10,0 % Rohasche,
0,6 % Rohcalcium und 0,4 % Roh-P (Seoul, Samyangsa) verwendet.
-
2. Kultivierung von Kortexzellen
-
Primärkulturen
gemischter Kortexzellen, die sowohl Neuronen als auch Glia enthielten,
wurden wie beschrieben aus fötalen
Ratten präpariert
(Kim, Y.C., Kim, S.R., Markelonis, G.J. und Oh, T.H. (1988) Ginsenosides
Rb1 and Rg3 protect cultured rat cortical cells from glutamate-induced
neurodegeneration, J. Neurosci. Res. 53:426–432).
-
Die
Kortexzellen wurden mit einer Dichte von 1 × 106 Zellen/ml
auf kollagenbeschichteten Platten ausplattiert. Die kultivierten
Zellen wurden in einer Feuchtatmosphäre von 95 % Luft/5 % CO2 bei 37 °C
in DMEM wachsen gelassen, das mit 10 % hitzeinaktiviertem fötalem Kälberserum,
1 mM Natriumpyruvat, 100 IU/ml Penicillin und 100 μg/ml Streptomycin
supplementiert war.
-
3. Applikation von S. chinensis-Extrakt
-
Gesamtextrakt
von S. chinensis, Fraktionen und isolierte Substanzen wurden in
DMSO gelöst
(Endkonzentration in der Kultur 0,1 %) und mit destilliertem Wasser
verdünnt,
und die Lösung
wurde durch eine Millipore-Membran (0,22 μm, Millex-GV, USA) sterilfiltriert.
Die Lösung
wurde in unterschiedlichen Konzentrationen kultiviert und zu Neuronenzellen
dosiert.
-
1) MTT-Messungen
-
Zu
einer Kulturlösung
der Kortexzellen wurde während
der Kultivierung in einer Menge von 10 % der Kulturlösung MTT
(5 mg/ml) gegeben. Die Nährlösung wurde
weitere 3 Stunden kultiviert. Das gebildete Formazan wurde mit DMSO
gelöst
und durch Absorption bei 540 nm getestet. (Mosmann, T. (1983) Rapid
colorimetric assay for cellular growth and survival: Application
to proliferation and cytotoxicity assays, J. Immuno. Methods 65:55–61).
-
2) Stickoxidmessung
-
Der
Gehalt an isoliertem Nitrit in der Kulturlösung von Primärkulturen
von Kortexzellen wurde mit dem Verfahren nach Dawson mit Griess-Reagens
getestet (Dawson, V.L., Brahbhatt, H.P., Mong, J.A. und Dawson, T.M.
(1994) Expression of inducible nitric Oxide synthase causes delayed
neurotoxicity in primary neuronal-glial cortical cultures, Neuropharmacology
33:1425–1430).
-
3) Messung der Ca2+-Konzentration
in den Zellen
-
Die
Ca2+-Konzentration der Primärkulturen
der Kortexzellen wurde durch Aufteilen der zu testenden Proben getestet
und nach einer Stunde wurde die Neurotoxizität durch Glutamat induziert
und mit Fura-2 AM getestet. (Grynkiewicz, G., Poenie, M. und Tsien,
R.Y. (1985) A new generation of calcium indicators with greatly
improved fluorescence properties, J. Biol. Chem. 260:3440–3450).
-
4) Ergebnisse und Diskussion
-
Wir
verwendeten Primärkulturen
von Rattenkortexzellen als in vitro-Testsystem, um neuroprotektive Verbindungen
aus natürlichen
Produkten zu isolieren, die gegen glutamatinduzierte Neurotoxizität schützen (Kim
et al., 1998). Beim Screening natürlicher Quellen mit schützender
Wirkung gegen glutamatinduzierte Schädigung in unserer Kultur entdeckten
wird, dass ein CHCl
3/MeOH-Extrakt aus den
Wurzeln von Saururus chinensis Ball (Saururaceae) eine signifikante
neuroprotektive Wirkung zeigte (Tabelle 1). Die Verbindungen 1 und
2 wurden isoliert und durch Säulenchromatografie
an Sephadex LH-20 und semipräparative
HPLC als Saurolactam und Aristolactam der folgenden Formeln identifiziert.
Fig.
1. Struktur der Verbindungen 1–3
-
Eine
Bioassay-gestützte
Fraktionierung eines Gesamtextrakts von S. chinensis ergab, dass
die n-Hexanfraktion am aktivsten war (50,6 % Schutz gegen glutamatinduzierte
Toxizität
bei 10 g/ml, p < 0,001)
(Tabelle 1). Weitere Fraktionierung und Auftrennung der n-Hexanfraktion
mit verschiedenen chromatografischen Verfahren lieferte die beiden
Verbindungen 1 und 2. Die Verbindungen 1 und 2 wurden durch Vergleich
der physikalischen Daten und der Spektraldaten mit den publizierten
Daten (Crohare et al., 1962, Pristap et al., 1985a, Priestap, 1989)
als 10-Aminomethyl-4-methoxy-3-hydroxyphenanthren-1-carbonsäurelactam,
Saurolactam, und 10-Amino-3,4-methoxy-3-hydroxyphenanthren-1-carbonsäurelactam,
Aristolactam BII, identifiziert. Die neuroprotektive Wirkung von
Saurolactam und Aristolactam BII wurde in unserem Kultursystem genauer
bestimmt. Nach 24 h Inkubation in DMEM in Gegenwart von Alkaloiden
wurde das Ausmaß der
Neuronenschädigung
in den Kulturen festgestellt (Durchgehende Behandlung). Saurolactam
und Aristolactam BII zeigten bei durchgehender Behandlung bei Konzentrationen
von 1,0 bis 10,0 M eine signifikante neuroprotektive Wirkung (Tabelle
2).
-
Die
neuroprotektive Wirkung dieser beiden Aristolactam-Alkaloide gegen
glutamatinduzierte Toxizität wurde
anfangs durch eine zeitliche Exposition mit den Alkaloiden vor oder
nach exzitotoxischer Provokation bestimmt. Einige Kulturen wurden
vor einer kurzen Exposition (30 min) mit Glutamat 1 Sunde mit Alkaloiden vorbehandelt,
gewaschen und ohne Alkaloide 24 h in DMEM gehalten (Vorbehandlung)
(Tabelle 3). Andere Kulturen wurden zuerst einer 30-minütigen Glutamatexposition
ausgesetzt, gewaschen und in Gegenwart von Alkaloiden 24 h in DMEM
gehalten (Nachbehandlung) (Tabelle 4).
-
Wie
in Tabelle 4 gezeigt, supprimierten diese Alkaloide die glutamatinduzierte
Neurotoxizität
bei Nachbehandlung in Konzentrationen von 0,1 bis 10 M signifikant.
Bei Vorbehandlung schützten
Saurolactam und Aristolactam BII die kultivierten Kortexzellen jedoch
nicht signifikant vor glutamatinduzierter Neurotoxizität (Tabelle
3). Aus diesen Ergebnissen ergibt sich, dass Aristolactamalkaloide
im frühen
Stadium möglicherweise nicht
unmittelbar antagonistisch auf glutamaterge Rezeptorbindung oder
glutamaterge rezeptorvermittelte Zellreaktionen wirken. Von diesen
Alkaloiden wurde angenommen, dass sie nach Überaktivierung des glutamatergen
Rezeptors auf Zellreaktionen downstream einwirken könnten. Dies
wurde durch unsere Ergebnisse weiter bestätigt, die zeigen, dass Aristolactamalkaloide
im frühen
Stadium glutamatinduzierter Neurotoxizität keine signifikante Wirkung
auf den Anstieg von intrazellulärem
Ca2+ zeigen (Daten nicht gezeigt). Eine übermäßige intrazelluläre neuronale
Ca2+-Konzentration
kann eine Reihe von Enzymen aktivieren, einschließlich Stickoxidsynthase
(NOS), Proteinkinase C, Phospholipasen und Proteasen. Wenn NOS aktiviert
ist, wird NO im Überschuss
gebildet. Von NO ist bekannt, dass es an der Glutamatneurotoxizität beteiligt
ist (Masanori et al.. 1998). NO reagiert mit dem Superoxidanion
unter Bildung von Peroxynitritradikalen, die zu einer dosisabhängigen neuronalen
Schädigung
führen
(Almeids et al., 1998). Daher untersuchten wir die Wirkung von Aristolactam
BII, einem stärkeren
neuroprotektiven Alkaloid, auf den NO-Gehalt in der Kultur (Tabelle 5). Die
mit Glutamat allein behandelten Kortexkulturen zeigten eine erhöhte Bildung
von NO, während
der NO-Gehalt bei Kulturen, die mit Glutamat und Aristolactam BII
behandelt worden waren, nur leicht zunahm (Tabelle 5). Dieses Ergebnis
lässt vermuten,
dass Aristolactam BII die Überproduktion
von Peroxynitritradikalen oder die Überaktivierung von NOS hemmen
kann.
-
Die
Aktivierung des Glutamatrezeptors stimuliert auch Phospholipase
A2 (Lipton und Rosenberg, 1994). Die Aktivierung von Phospholipase
A2 führt
zur Bildung seines Metaboliten, Arachidonsäure. Arachidonsäure potenziert
die von NMDA hervorgerufenen Ströme
und inhibiert die Wiederaufnahme von Glutamat in die Astrozyten
und Neuronen, was die Situation weiter verschärft (Miller et al., 1992).
Beim Metabolismus von Arachidonsäure
sauerstofffreie Radikale gebildet werden, was zu weiterer Phospholipase
A2-Akivierung führt
(Lafon-Cazal et al., 1993). Ein anderer allgemein bekannter Mechanismus
für glutamatinduzierte
neuronale Degeneration ist oxidativer Stress (Choi, 1988, Coyle
und Puttfarcken, 1993). CNS-Neuronen sind aufgrund ihrer hohen Sauerstoffverbrauchsrate
und wegen des hohen Gehalts an mehrfach ungesättigten Fettsäuren in
den Zellen des Nervensystems gegenüber oxidativem Stress ungewöhnlich empfindlich
(Guckmann et al., 1993). Dennoch hat das Hirn ein zelluläres Abwehrsystem,
das große
Mengen verschiedener Antioxidanzien (z. B. GSH) und verschiedener
antioxidativer Enzyme (z. B. Katalase, SOD, GSH-px und GSSG-R) umfasst.
Daher bestimmten wir die Wirkung von Aristolactam BII auf die Aktivität der antioxidativen
Enzyme. Dieses Alkaloid zeigte jedoch keine signifikante Schutzwirkung
auf die Aktivität
von Katalase, SOD und GSH-px (Daten nicht gezeigt). Daher könnte Aristolactam
BII kultivierte Kortexneuronen durch unmittelbare Einwirkung auf
NOS vor glutamatinduzierter Neurotoxizität schützen. Es werden jedoch weitere
Experimente durchgeführt werden,
um diesen postulierten Mechanismus zu bestätigen.
-
Auf
der anderen Seite haben wir bereits (E)-p-Methoxyzimtsäure als
Neuroprotektivum patentiert. Daher modifizierten wir die chemische
Struktur des Aristolactamalkaloids, um die neuroprotektive Wirkung
des echten Aristolactamalkaloids zu verbessern. Wir synthetisierten
Saurolactam-3-O-(E)-p-methoxycinnamat (S-MCA), indem wir Saurolactam
und E-p-MCA chemisch modifizierten. Die neuroprotektive Wirkung
von S-MCA wurde mit unserem in vitro-Kultursystem bestimmt (Tabellen
6 und 7). S-MCA zeigte signifikante neuroprotektive Wirkung auf
glutamatinduzierte Neurotoxizität
sowohl bei Vorbehandlung als auch bei Nachbehandlung. Das heißt, S-MCA
besitzt eine verbesserte neuroprotektive Wirkung im Vergleich mit
dem Aristolactamalkaloid, das nur bei Nachbehandlung signifikante
Schutzwirkung zeigt, und E-p-MCA, das nur beim Vorbehandlung signifikante
Schutzwirkung zeigt. Daher ist S-MCA ein äußerst fähiger Kandidat zur Behandlung und
Vorbeugung von neurodegenerativen Erkrankungen.
-
Diese
verbesserte neuroprotektive Wirkung von S-MCA wurde durch unsere
fortgeführten
experimentellen Untersuchungen weiter bestätigt. S-MCA konnte den durch
einen Überschuss
von Glutamat induzierten Anstieg von intrazellulärem Ca2+ erfolgreich
hemmen. Außerdem
konnte S-MCA als Folge der erfolgreichen Hemmung des Anstiegs von
intrazellulärem
Ca2+ die NO-Synthese sowohl bei Vorbehandlung
als auch dem Nachbehandlung erfolgreich blockieren (Tabelle 9).
S-MCA reduzierte außerdem
die zelluläre
Peroxidmenge bei glutamatgeschädigten
Kortexneuronen.
-
5) Induktion von Neurotoxizität durch
Glutamat
-
Direkt
aus fötalen
Ratten isolierte Kortexzellen wurden 14 Tage lang kultiviert. Die
zu testenden Proben wurden mit unterschiedlichen Konzentrationen
für die
kultivierten Zellen behandelt. Nach einer Stunde wurde die Neurotoxizität durch
Behandlung mit 100 μM
Glutamat induziert. Nach 24 Stunden wurde die Überlebensrate der Zellen mittels
MTT-Assay gemessen, um die neuroprotektive Wirkung auf die Proben
festzustellen.
-
6) Statistische Analyse
-
Die
Untersuchung auf statistische Signifikanz erfolgte mit einer Anzahl
von 3 (n = 3) für
jede Testgruppe. Die Daten wurden mittels Varianzanalyse auf statistische
Signifikanz untersucht (ANOVA-Test). Das Vertrauensniveau für die statistische
Signifikant wurde auf einen Wahrscheinlichkeitswert von 5 % gesetzt. Tabelle 1. Neuroprotektive Wirkung jeder
S. chinensis-Fraktion auf die Zellviabilität von glutamatprovozierten Rattenkortexzellen
bei durchgehender Behandlung
a.
| Konzentration
(μg/ml) | Viabilität (%) |
Kontrolle | | 100,0 ± 4,2 |
glutamatbehandeltb | | 0,0 ± 1,3 |
Gesamtextrakt | 1 | 8,0 ± 0,5 |
10 | 24,1 ± 1,2* |
100 | 45,1 ± 1,5** |
CH2Cl2-Fr | 1 | 1,0 ± 3,0 |
10 | 27,6 ± 3,6* |
100 | 52,6 ± 2,9** |
n-Hexan-Fr. | 1 | 60,4 ± 1,8*** |
10 | 50,6 ± 0,7** |
100 | 34,3 ± 2,0* |
90 % MeOH-Fr. | 1 | 7,5 ± 0,8 |
10 | 14,6 ± 1,7 |
100 | 0,9 ± 2,2 |
wässrige Fr. | 1 | keine
Wirkung |
10 | keine
Wirkung |
100 | keine
Wirkung |
n-BuOH-Fr. | 1 | keine
Wirkung |
10 | keine
Wirkung |
100 | keine
Wirkung |
- a durchgehende
Behandlung: kombinierte Behandlung aus lediglich Vorbehandlung und
Wiedergewinnung.
- b Glutamatbehandelt unterscheidet sich
signifikant von der Kontrolle bei einem Niveau von p < 0,001.
-
Die
Kontrolle ist der Wert für
die Primärkulturen
von Rattenkortexzellen. Der Kontrollwert für MTT war eine optische Dichte
(OD) von 1,03 ± 0,08.
Glutamatbehandelt ist der Wert für
die Primärkulturen
von Rattenkortexzellen bei 30 min Glutamatexposition. Der MTT-Wert
bei Glutamatbehandlung war 0,58 ± 0,02 OD.
-
Die
Viabilität
wird berechnet als: 100 × (OD
behandelte Probe – OD
glutamatbehandelt)/(OD Kontrolle – OD glutamatbehandelt).
-
Die
Ergebnisse unterscheiden sich bei einem Niveau von *: p < 0,05, **: p < 0,01, ***: p < 0,001 signifikant
von glutamatbehandelt. Tabelle 2. Wirkung von Saurolactam oder
Aristolactam BII auf die Zellviabilität von glutamatprovozierten
Rattenkortexzellen bei durchgehender Behandlung
a.
| Konzentration
(μM) | Viabilität (%) |
Kontrolle | | 100,0 ± 4,2 |
glutamatbehandeltb | | 0,0 ± 1,3 |
Saurolactam | 0,1 | keine
Wirkung |
1,0 | 39,0 ± 1,8* |
10,0 | 46,6 ± 2,1** |
Aristolactam BII | 0,1 | keine
Wirkung |
1,0 | 60,8 ± 2,1*** |
10,0 | 52,2 ± 3,2** |
- a Versuchsprotokoll,
Nomenklatur und Fußnoten
für Tabelle
2 sind genau wie unter der Legende für Tabelle 1.
Tabelle 3. Neuroprotektive Wirkung von
Saurolactam oder Aristolactam BII auf die Zellviabilität von glutamatprovozierten
Rattenkortexzellen bei Vorbehandlunga. | Konzentration
(μM) | Viabilität (%) |
Kontrolle | | 100,0 ± 4,2 |
glutamatbehandeltb | | 0,0 ± 1,3 |
Saurolactam | 0,1 | 0,0 ± 4,5 |
1,0 | 0,0 ± 2,1 |
10,0 | toxischer
Effekt |
Aristolactam BII | 0,1 | 0,0 ± 7,8 |
1,0 | 0,0 ± 3,2 |
10,0 | 32,2 ± 0,8* |
- a Vorbehandlung:
Die Probenbehandlung erfolgte 1 h vor Glutamatprovokation.
- b Glutamatbehandelt unterscheidet sich
signifikant von der Kontrolle bei einem Niveau von p < 0,001
-
Nomenklatur
und Fußnoten
für Tabelle
3 sind genau wie unter der Legende für Tabelle 1. Tabelle 4. Neuroprotektive Wirkung von
Saurolactam oder Aristolactam BII auf die Zellviabilität von glutamatprovozierten
Rattenkortexzellen bei Nachbehandlung
a.
| Konzentration
(μM) | Viabilität (%) |
Kontrolle | | 100,0 ± 4,2 |
glutamatbehandeltb | | 0,0 ± 1,3 |
Saurolactam | 0,1 | 0,0 ± 2,9 |
1,0 | 66,3 ± 2,1** |
10,0 | 32,1 ± 1,9* |
Aristolactam BII | 0,1 | 58,5 ± 5,8** |
1,0 | 68,4 ± 3,5*** |
10,0 | 47,8 ± 2,9** |
- a Nachbehandlung:
Die Probenbehandlung erfolgte unmittelbar nach der 30-minütigen Glutamatprovokation.
- b Glutamatbehandelt unterscheidet sich
signifikant von der Kontrolle bei einem Niveau von p < 0,001.
-
Nomenklatur
und Fußnoten
für Tabelle
4 sind genau wie unter der Legende für Tabelle 1. Tabelle 5. Wirkung von Aristolactam BII
auf den aus glutamatprovozierten Kortexzellen freigesetzten NO-Gehalt
bei Nachbehandlung
a.
| Konzentration
(μM) | Nitrit
(nM) |
Kontrolle | | 75,5 ± 2,7 |
glutamatbehandeltb | | 145,7 ± 5,2 |
Aristolactam BII | 0,1 | 87,0 ± 0,8** |
1,0 | 86,8 ± 2,2** |
10,0 | 103,2 ± 1,2* |
N-Nitro-L-argininc | 0,1 | 103,9 ± 3,5* |
1,0 | 88,5 ± 4,1** |
100,0 | 109,7 ± 1,9* |
- a Versuchsprotokoll,
Nomenklatur und Fußnoten
für Tabelle
5 sind genau wie unter der Legende für Tabelle 4.
- b Glutamatbehandelt unterscheidet sich
signifikant von der Kontrolle bei einem Niveau von p < 0,01.
- c N-Nitro-L-arginin: Stickoxidsynthaseinhibitor
Tabelle 6. Neuroprotektive Wirkung von
Saurolactam-3-O-(E)-p-methoxycinnamat auf die Zellviabilität von glutamatprovozierten
Rattenkortexzellen bei Vorbehandlunga. | Konzentration
(μM) | Viabilität (%) |
Kontrolle | | 100,0 ± 4,2 |
glutamatbehandeltb | | 0,0 ± 1,3 |
Saurolactam-3-O-(E)-p-Methoxycinnamat | 0,1 | 29,8 ± 8,2* |
1,0 | 67,2 ± 9,6*** |
10,0 | 80,6 ± 9,5*** |
- a Vorbehandlung:
Die Probenbehandlung erfolgte 1 h vor Glutamatprovokation.
- b Glutamatbehandelt unterscheidet sich
signifikant von der Kontrolle bei einem Niveau von p < 0,001.
-
Nomenklatur
und die Fußnoten
für Tabelle
6 sind genau wie unter der Legende für Tabelle 1 beschrieben. Tabelle 7. Neuroprotektive Wirkung von
Saurolactam-3-O-(E)-p-methoxycinnamat auf die Zellviabilität von glutamatbehandelten
Rattenkortexzellen bei Nachbehandlung
a.
| Konzentration
(μM) | Viabilität (%) |
Kontrolle | | 100,0 ± 4,2 |
glutamatbehandeltb | | 0,0 ± 1,3 |
Saurolactam-3-O-(E)-p-Methoxycinnamat | 0,1 | 62,1 ± 1,8*** |
1,0 | 70,3 ± 3,2*** |
10,0 | 48,2 ± 1,5** |
- a Nachbehandlung:
Die Probenbehandlung erfolgte unmittelbar nach der 30-minütigen Glutamatprovokation.
- b Glutamatbehandelt unterscheidet sich
signifikant von der Kontrolle bei einem Niveau von p < 0,001.
-
Nomenklatur
und Fußnoten
für Tabelle
7 sind genau wie unter der Legende für Tabelle 1. Tabelle 8. Wirkung von Saurolactam-3-O-(E)-p-methoxycinnamat
auf [Ca
2+]i bei glutamatprovozierten Rattenkortexzellen
bei Vorbehandlung
a.
| Konzentration
(μM) | [Ca2+]i (nM) |
Kontrolle | | 75,5 ± 15,0 |
glutamatbehandeltb | | 425,4 ± 20,0 |
Saurolactam-3-O-(E)-p-methoxycinnamat | 0,1 | 233,3 ± 14,9*** |
1,0 | 145,8 ± 26,3*** |
10,0 | 96,1 ± 4,1*** |
- a Vorbehandlung:
Die Probenbehandlung erfolgte 1 h vor Glutamatprovokation.
- b Glutamatbehandelt unterscheidet sich
signifikant von der Kontrolle bei einem Niveau von p < 0,001.
-
Nomenklatur
und Fußnoten
für Tabelle
8 sind genau wie unter der Legende für Tabelle 1. Tabelle 9. Wirkung von Saurolactam-3-O-(E)-p-methoxycinnamat
auf den NO-Gehalt bei glutamatprovozierten Rattenkortexzellen bei
Vor-
a oder Nachbehandlung
b.
| Konzentration
(μM) | Nitrit (nM) |
| | Vorbehandlung | Nachbehandlung |
Kontrolle | | 70,5 ± 15,0 |
glutamatbehandeltc | | 165,9 ± 10,5 |
Saurolactam-3-O-(E)-p-methoxycinnamat | 0,1 | 125,0 ± 6,8* | 143,6 ± 5,7 |
1,0 | 74,8 ± 6,5** | 97,5 ± 26,3** |
10,0 | 71,4 ± 21,** | 118,1 ± 2,1** |
- a Vorbehandlung:
Die Probenbehandlung erfolgte 1 h vor Glutamatprovokation.
- b Nachbehandlung: Die Probenbehandlung
erfolgte unmittelbar nach der 30-minütigen Glutamatprovokation.
- c Glutamatbehandelt unterscheidet sich
signifikant von der Kontrolle bei einem Niveau von p < 0,01.
-
Nomenklatur
und Fußnoten
für Tabelle
8 sind genau wie unter der Legende für Tabelle 1.
-
Die
vorliegende Verbindung der allgemeinen Formel (I) kann mit 1–200 mg/Tag,
1- bis 3-mal verabreicht werden. Dies kann abhängig von Gewicht, Geschlecht,
Alter und Schwere der Erkrankung eines Patienten variieren.
-
Die
Verbindung der allgemeinen Formel (I) der vorliegenden Erfindung
kann zur Vorbeugung und Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen
verwendet werden. Die Verbindung der vorliegenden Erfindung kann
entsprechend üblichen
Verfahren mit üblichen
Trägern
zu pharmazeutischen Präparaten
formuliert werden, beispielsweise in Form von Injektionen, Lösungen,
Sirup, Tabletten oder Kapseln.
-
Die
vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Herstellungsbeispiele
genauer erläutert. Herstellungsbeispiel
1
Extrakt
von S. chinensis | 100
mg |
destilliertes
Wasser zur Injektion | QS |
Mittel
zur pH-Einstellung | QS |
-
Der
S. chinensis-Extrakt wird in etwas destilliertem Wasser zur Injektion
gelöst,
und die Mischung wird mit einem Mittel zur pH-Einstellung auf etwa
pH 7,6 eingestellt. Die Mischung wurde durch Zugabe von destilliertem
Wasser zur Injektion auf 2 ml gebracht und in eine 2 ml-Ampulle
gefüllt. Herstellungsbeispiel
2
Verbindung
1 | 2
mg |
destilliertes
Wasser zur Injektion | QS |
Mittel
zur pH-Einstellung | QS |
-
Verbindung
1 wird in etwas destilliertem Wasser zur Injektion gelöst und die
Mischung wird mit einem Mittel zur pH-Einstellung auf etwa pH 7,6
eingestellt. Die Mischung wurde durch Zugabe von destilliertem Wasser
zur Injektion auf 2 ml gebracht und in eine 2 ml-Ampulle gefüllt. Herstellungsbeispiel
3
S.
chinensis-Extrakt | 10
mg |
Laktose | 100
mg |
Stärke | 100
mg |
Magnesiumstearat | QS |
-
Die
obigen Bestandteile werden vermischt und mit einem üblichen
Tablettierverfahren zu Tabletten verarbeitet. Herstellungsbeispiel
4
Verbindung
2 | 10
mg |
Laktose | 100
mg |
Stärke | 50
mg |
Magnesiumstearat | QS |
-
Die
obigen Bestandteile werden vermischt und mit einem üblichen
Tablettierverfahren zu Tabletten verarbeitet. Herstellungsbeispiel
5
S.
chinensis-Extrakt | 5
mg |
Laktose | 50
mg |
Stärke | 50
mg |
Talk | 2
mg |
Magnesiumstearat | QS |
-
Die
obigen Bestandteile werden vermischt und mit einem üblichen
Verfahren zur Kapselbefüllung
in Gelatinekapseln gefüllt. Herstellungsbeispiel
6
Verbindung
1 | 5
mg |
Laktose | 100
mg |
Stärke | 93
mg |
Talk | 2
mg |
Magnesiumstearat | QS |
-
Die
obigen Bestandteile werden vermischt und mit einem üblichen
Verfahren zur Kapselbefüllung
in Gelatinekapseln gefüllt. Herstellungsbeispiel
7
S.
chinensis-Extrakt | 50
mg |
Zucker | 20
g |
Isomeratzucker | 20
g |
Zitronenessenz | QS |
destilliertes
Wasser | auf
100 ml |
-
Die
obigen Bestandteile werden vermischt und mit einem üblichen
Löseverfahren
in eine 100 ml-Flasche gefüllt
und sterilisiert. Herstellungsbeispiel
8
Verbindung
3 | 50
mg |
Zucker | 20
g |
Isomeratzucker | 20
g |
Zitronenessenz | QS |
destilliertes
Wasser | auf
100 ml |
-
Die
obigen Bestandteile werden vermischt und mit einem üblichen
Löseverfahren
in eine 100 ml-Flasche gefüllt
und sterilisiert.
-
Gewerbliche Anwendbarkeit
-
Entsprechend
den obigen Versuchen können
der Gesamtextrakt von S. chinensis, die Fraktion mit chloriertem
Kohlenwasserstoff, die n-Hexan-Fraktionen und die Alkaloide der
Aristolactamreihe und die Zimtsäurederivate
zur Vorbeugung und Behandlung von neurodegenerativen Erkrankungen
wie Schlaganfall oder Alzheimer-Krankheit
verwendet werden.