DE69231658T2

DE69231658T2 - Verwendung von nikotinanalogen zur behandlung von degenerativen erkrankungen des nervensystems

Info

Publication number: DE69231658T2
Application number: DE69231658T
Authority: DE
Inventors: R. Kem; M. Meyer; A. Zoltewicz
Original assignee: University of Florida; University of Florida Research Foundation Inc
Current assignee: University of Florida; University of Florida Research Foundation Inc
Priority date: 1991-03-01
Filing date: 1992-02-27
Publication date: 2001-09-06
Anticipated expiration: 2012-02-28
Also published as: JPH06509322A; CA2105071C; CA2105071A1; EP0573568B1; AU1455692A; US5602257A; CA2362719A1; WO1992015306A1; DE69231658D1; ES2153357T3; KR0137003B1; US5840906A; ATE198830T1; EP0573568A4; GR3035542T3; JP2657583B2; US6630491B1; DK0573568T3; EP0573568A1; AU652434B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Anmeldung ist eine Continuation-in-Part-Anmeldung der U. S. Seriennr. 07/662,867, angemeldet am 1. März 1991, die durch Bezugnahme hier eingeschlossen ist.

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft Anabasein, DMAB-Anabasein und Anabasin und ihre Verwendung zur Behandlung von degenerativen Erkrankungen des Nervensystems.

BESCHREIBUNG DES HINTERGRUNDWISSENS

Bei der Klassifizierung von Erkrankungen des Nervensystems war es seit langem üblich, sie als degenerativ einzuordnen, womit man zum Ausdruck brachte, dass sie durch einen sich schrittweise entwickelnden, unbarmherzig progressiven, neuronalen Tod charakterisiert sind. Die Wissenschaft hat gezeigt, dass ein beträchtlicher Teil von Krankheitszuständen, die als degenerativ eingestuft werden, mit einer genetischen Prädisposition assoziiert ist, die in einem Muster von dominanter oder rezessiver Vererbung resultiert. Andere jedoch, obwohl sie sich nicht grundsätzlich von den erblichen Krankheiten unterscheiden, treten nur sporadisch als isolierte Ereignisse innerhalb einer gegebenen Familie auf.
Weil per Definition die Klassifizierung von degenerativen Erkrankungen nicht auf einem exakten Wissen ihrer Ursache oder Pathogenese beruhen kann, beruht die Untergliederung dieser Krankheiten in individuelle Syndrome auf deskriptiven Kriterien, die vor allem auf der pathologischen Anatomie und auf einer Betrachtung der klinischen Aspekte basieren. Folglich stellt sich diese Gruppe von Krankheiten in der Form von mehreren klinischen Syndromen dar. Neben den generellen Unterschieden jedoch, die die Unterscheidung eines Syndroms von einem anderen zulassen, gibt es gewisse generelle Attribute, die diese ganze Klasse von Krankheiten kennzeichnen.
Die degenerativen Krankheiten des Nervensystems können typischerweise eingeteilt werden in Krankheiten, die durch eine progressive Demenz in Abwesenheit anderer auffälliger neurologischer Anzeichen gekennzeichnet sind (z. B. Alzheimer Krankheit, senile Demenz und Pick's Krankheit); Syndrome, die die progressive Demenz mit anderen, auffälligen, neurologischen Abnormalitäten kombinieren (z. B. Chorea Huntington, Hallervorden-Spatz und progressive familiäre myoclonische Epilepsie); Syndrome von sich stufenweise entwickelnden Abnormalitäten der Haltung und Bewegung (z. B. Parkinson Krankheit, striatonigrale Degeneration, Drehungsdystonie und Gilles de la Tourette - Syndrom); Syndrome von progressiver Ataxie (z. B. Kleinhirnrindendegeneration, olivo ponto zerebelläre Atrophie und Friedreich's Ataxie); und Syndrome von muskulärer Schwäche und Verfall ohne Erkrankung der Motoneuronen (z. B. amyotrophe Lateralsklerose, spinale Muskelatrophie und erbliche spastische Paraplegie), um nur einige zu nennen.
Unter den vorstehend aufgelisteten Krankheiten sind vielleicht die bekanntesten die Alzheimer Krankheit und die Parkinson Krankheit. Diese Krankheiten sind progressive neurologische Erkrankungen, die charakteristischerweise mit dem Altern einhergehen. Die Alzheimer Krankheit ist gekennzeichnet durch einen weitgehenden Verlust an Gedächtnis und anderen kognitiven Funktionen, während die Parkinson Krankheit eine extrapyramidale Bewegungserkrankung ist. Beide sind unausweichlich tödlich. Obwohl es keine wirksame Behandlung für die Alzheimer Krankheit gibt, laufen klinische Versuche mit mehreren Wirkstoffen, die die cholinergische Übertragung im Gehirn verbessern. Bei der Parkinson Krankheit sind zur Zeit mehrere Behandlungen von Nutzen, insbesondere Therapien, die sich auf L-DOPA beziehen und die Dopamin im nigrostratialen Weg ersetzen. Bei der Parkinson Krankheit ist jedoch die therapeutische Wirksamkeit sogar der besten Wirkstoffe bestenfalls vorübergehend.
Obwohl der Verlust an Neuronen in den späten Stadien der Alzheimer Krankheit ausgeprägt ist, scheinen in den frühestens Stadien nur wenige neuronale Wege betroffen zu sein. Diese umfassen cholinergische Übertragungen vom Nucleus basalis zur Kleinhirnrinde und vom Septum zum Hippocampus, noradrenergische Übertragungen vom Locus ceruleus auf die Kleinhirnrinde und mehrere peptidergische Neuronen, die wahrscheinlich der Kleinhirnrinde angehören. Man glaubt, dass insbesondere der Verlust der zuvor erwähnten cholinergischen Übertragungswege dem frühen Gedächtnisverlust zugrunde liegt, da man weiß, dass diese Wege wichtig sind für das Gedächtnis und das Erkennen. Diese Assoziation ist verantwortlich für den Schwerpunkt der neuartigen cholinergischen Behandlung bei der Alzheimer Krankheit, zumindest in den frühen Stadien.
Eine kürzliche Studie über die Alzheimer Krankheit zeigte, dass der Verlust der cholinergischen Übertragungen vom Nucleus basalis zur Kleinhirnrinde nach längeren Intervallen ausreichend war, um den Verlust von transsynaptischen Neuronen in der Ratte zu verursachen. Deshalb ist es vorstellbar, dass der frühe Verlust von analogen cholinergischen Neuronen bei der Alzheimer Krankheit ein ausgeprägtes Kaskadenphänomen verursachen könnte, das in dem Verlust vieler Neuronen über einen Zeitraum von Jahren resultiert. Wenn dem so ist, könnte eine Ersatztherapie nicht nur das Überleben dieser Neuronen verbessern, sondern auch, was vielleicht wichtiger wäre, andere Hirnzellen vorm Absterben bewahren.
Wenn es die Möglichkeit einer solchen Therapie gibt, ist es von primärer Bedeutung, den Typ an cholinergischem Mittel zu bestimmen, das nach dem Verlust an cholinergischen Neuronen am ehesten das Gedächtnis verbessert und/oder die Gehirnneuronen am Absterben hindert. Um diese Frage zu klären, ist es notwendig, die beiden generellen Arten der cholinergischen Übertragung im Gehirn zu bedenken. Die eine wird muscarinisch genannt, die andere nikotinisch. Diese Begriffe basieren auf der Art von Rezeptor, an den Acetylcholin bindet, um seine Neurotransmitterwirkung zu bewirken. In Gehirnregionen, die mit dem Gedächtnis assoziiert sind, überwiegen die Muscarinrezeptoren quantitativ die Nikotinische Rezeptoren, obwohl beide Arten nebeneinander existieren. Aus diesem Grund konzentrierten sich die meisten Forscher traditionell auf die Entwicklung von Muscarin-Agonisten, um das auf das Gedächtnis bezogene Verhalten zu verbessern. Bei diesen Agentien wurde gefunden, dass sie eine mäßige Wirkung bei Ratten mit Läsionen des Nucleus basalis hatten, aber eine geringe Wirkung bei Patienten mit ausgeprägter Alzheimer Krankheit.
Es gibt jedoch Grund zu der Annahme, dass auch die nikotinische Übertragung wichtig sein kann bei der Behandlung der Alzheimer Krankheit. Dies wird durch die Tatsache gestützt, dass die cerebralen, corticalen Nikotinische Rezeptoren im Verlauf der Krankheit deutlich abnehmen, während das Niveau an post-synaptischen Muscarinrezeptoren oft unverändert ist. Diese Beobachtungen sind in Übereinstimmung mit der Hypopthese, dass die Neuronen, die Nikotinische Rezeptoren exprimieren, bei der Krankheit verloren gehen. Wenn diese Beobachtungen kombiniert werden mit denen der vorliegenden Erfinder, dass Läsionen der aufsteigenden cholinergischen Neuronen vom Nucleus basalis einen Verlust an transsynaptischen Neuronen im Cortex bewirken, wird die Hypothese aufgestellt, dass die Neuronen im Cortex, die trans-synaptisch sterben (und bei der Alzheimer Krankheit), dies tun, weil sie keine ausreichende nikotinische Stimulierung erhalten. Aus diesem Grund glauben die Erfinder, dass nikotinische Mittel von Nutzen sein können bei der Ersatztherapie, um Gehirnneuronen bei der Alzheimer Krankheit am Leben zu erhalten, die sonst mangels nikotinischer Übertragung sterben würden. Eine analoge Situation existiert in mehreren anderen Systemen wie: (a) Muskelzellen, die bei fehlender nikotinischer Aktivierung atrophieren; (b) sympathischen Ganglien, die entweder Nervenwachstumsfaktor oder nikotinische Übertragung (in der Gegenwart von Calciumionen) benötigen, um in Kultur zu überleben; und (c) nigrostriatale Dopamin-Neuronen, die anscheinend nach Läsionen der Substantia nigra zum Teil vom Nikotin ausgespart werden. Es ist auch wichtig festzuhalten, dass im Gehirn mehrere Arten von nikotinischen Rezeptoren existieren, was bei der Zielrichtung von Wirkstoffen für gewisse nikotinische Bindungsstellen eine beträchtliche potentielle Selektivität zulässt.
Die Beobachtung, dass die Behandlung mit Nikotin nigrostriatale Dopamin-Neuronen in einem Tiermodell für die Parkinson Krankheit erhalten kann, ist in Übereinstimmung mit der epidemiologischen Evidenz, dass es bei Zigarettenrauchern eine niedrigere Inzidenz dieser Krankheit gibt (sogar nach Anpassung an die durch das Rauchen induzierte erhöhte Sterblichkeit). Der Mechanismus, womit Nikotin diese Neuronen erhalten kann, ist nicht bekannt, aber er scheint Wirkungen der nikotinischer Übertragung auf die Dopamin- Neuronen selbst zu beinhalten, da diese Neuronen diese Art von cholinergischem Rezeptor besitzen. Während sich der Rest dieser Patentanmeldung auf die mögliche Behandlung der Alzheimer Krankheit mit Mitteln für den nikotinischen Rezeptor konzentriert, sollte festgehalten werden, dass diese Wirkstoffe ebenso wirksam, oder noch wirksamer, für dopaminergische Neuronen sein können, die bei der Parkinson Krankheit verloren gehen.
Nikotin ist in mehreren klinischen Tests zur Behandlung der Alzheimer Krankheit verwendet worden, vor allem über relativ kurze Zeiträume, wegen seiner potentiellen Gedächtnis-fördernden Wirkung (nicht wegen seiner Fähigkeit, den Langzeit-Verlust an transsynaptischen Zellen zu blockieren). In einer kürzlichen Studie hatte Nikotin eine marginal positive Wirkung auf das Gedächtnis und eine sogar größere bei der Verbesserung der Stimmung der Patienten. Diese positiven Ergebnisse wurden jedoch nicht von längerfristigen begleitet. Während Nikotin eine Geschichte hat in der Verbesserung des Gedächtnisbezogenen Verhaltens bei Mensch und Tier, haben seine starke Toxizität, sein niedriger Dosis- Wirkungs-Bereich und seine peripheren Nebenwirkungen es unglücklicherweise grundsätzlich inakzeptabel gemacht für die Behandlung der Alzheimer Krankheit.
In der US-A 4,965,074 wird ein Verfahren zur Behandlung von Gedächtnisschwund unter Verwendung von Nikotin und Nikotinderivaten offenbart.
Die US-A 4,155,909 schlägt die Verwendung von Nikotinderivaten als Insektizide vor. Die Veröffentlichung legt ebenfalls nahe, dass 2-Alkyl-Nikotinoide als Insektizide von Nutzen sein könnten.
Es besteht somit ein beträchtlicher Bedarf an Mitteln, die die cholinergische Übertragung stimulieren, aber anders als Nikotin relativ untoxisch sind. Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren der Verwendung von Mitteln zur Verfügung, die diese Fähigkeit haben.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung entstand aus der Entdeckung, dass Anabasein, DMAB- Anabasein und Anabasin verwendet werden konnten, um die gesamte neurocorticale, cholinergische Aktivität des Gehirns zu verbessern. Die Wechselwirkung dieser Mittel mit Nikotinische Rezeptoren hat das Toxizitätsausmaß verglichen mit Nikotin vermindert.
Bei fehlenden Langzeitstudien über die klinische Wirksamkeit von Nikotin oder seiner Analoga auf degenerative neurale Krankheiten, wie die Alzheimer Krankheit oder die Parkinson Krankheit, hat die vorliegende Erfindung die Ratte mit einer Läsion am Nucleus basalis als ein Modell für die trans-synaptische neuronale Degeneration entwickelt, die durch den Verlust an aufsteigenden Neuronen verursacht ist. Bilaterale Läsionen von cholinergischen Neuronen im Nucleus basalis wurden mit Ibotensäure induziert, um langfristige, im wesentlichen irreversible Mängel bei der Aktivität der neocorticalen Cholinacetyltransferase hervorzurufen, einem Enzym, das selektiv für cholinergische Neuronen ist. Das passive Vermeidungsverhalten jedoch, ein Lern- und Gedächtnisparadigma, das insbesondere bei Läsionen des Nucleus basalis anspricht, erholt sich, wie verlautet, auf ein normales Niveau irgendwann zwischen 2-8 Monaten nach der Läsion.
Verschiedene andere Aspekte und verbundene Vorteile der vorliegenden Erfindung werden vollständiger nach dem Verstehen der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Beispielen anerkannt werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN

Fig. 1 Wirkung von NBM-Läsionen auf die von Anabasein induzierte Verbesserung des passiven Vermeidungsverhaltens.
Fig. 2 Wirkung von NBM-Läsionen auf die von DMAB-Anabasein induzierte Verbesserung des passiven Vermeidungsverhaltens.
Fig. 3 Wirkung von Anabasin auf das passive Vermeidungsverhalten.
Fig. 4 Wirkung von DMAB-Anabasein auf die Leistung von alten Ratten im 17-Arm- Radiallabyrinth.
Fig. 5 Wirkung von DMAB-Anabasein auf die Leistung von alten Ratten im Lashley III - Labyrinth.
Fig. 6 Aspartat-Freisetzung von Gehirngewebe, das mit Anabasein behandelt wurde.
Fig. 7 Aspartat-Freisetzung von Gehirngewebe, das mit DMAB-Anabasein behandelt wurde.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Anabasein, 2-(3-Pyridyl)-3,4,5,6-Tetrahydropyridin, kommt in gewissen Meereswürmern vor, die die Substanz benutzen, um ihre Beute zu lähmen und Räuber abzuschrecken (Kem, et al., Toxicon, 9: 23, 1971). Anabasein ist ein potenter Aktivator der neuromuskulären nikotinischen Acetylcholinrezeptoren der Wirbeltiere (Kem, Amer. Zoologist, 25: 99, 1985). Sowohl Nikotin als auch Anabasein enthalten einen nicht- aromatischen Ring, der mit der 3-Position eines Pyridylrings verknüpft ist. Die nicht- aromatische Tetrahydropyridinring-Imin-Doppelbindung von Anabasein ist mit den π- Elektronen des 3-Pyridylrings konjugiert. Der Imin-Stickstoff ist eine viel schwächere Base als der Pyrrolidinyl-Stickstoff von Nikotin (Yamamoto, et al., Agr. Biol. Chem., 26: 709, 1962). Es existiert beträchtliche Evidenz (Barlow und Hamilton, Brit. J. Pharmacol., 18: 543, 1962), dass der nicht-aromatische Ringstickstoff vom Nikotin protoniert (kationisch) sein muss, um stark an den nikotinischen Rezeptor des Skelettmuskels zu binden und die Öffnung seines Kanals zu aktivieren. Bei physiologischem pH-Wert existiert Anabasein sowohl in einer hydrolysierten Ammonium-Keton-Form als auch in den cyclischen Imin- (nicht ionisiert) und cyclischen Iminium- (monokationisch) Formen. Die Erfinder haben bestimmt, dass Anabasein primär in seiner cyclischen Iminium-Form als ein zentraler Nikotinrezeptoren-Agonist wirkt.
Die Synthese von Anabasein wurde zuerst 1936 berichtet (Spath, et al., Chem. Ber., 69: 1082, 1936). Unglücklicherweise verwendete dieses Verfahren ein kompliziertes Isolierungsschema, das eine Destillation und die Herstellung eines Pikrats umfasst. Medizinisch ist das Pikrat in der Tat für die Anwendung nicht von Wert, da Pikrat toxisch und potentiell explosiv ist und seine Anwesenheit die direkte Anwendung von Anabasein in physiologischen Systemen ausschließt, wenn es mittels dieses Verfahrens hergestellt wird.
Das erste Analogon von Anabasein, das synthetisiert wurde, war 3-[p-(Dimethylamino) Benzyliden]-3,4,5,6-Tetrahydro-2,3'-Bipyridin, auch DMAB-Anabasein genannt (Kem, et al., Toxicon, 9: 23, 1971). Diese Verbindung, die aus dem elektrophilen Angriff des Ehrlich's Reagens auf Anabasein resultiert, ist eine stabile, orange gefärbte Verbindung.
Die vorliegende Erfindung stellt ein verbessertes Verfahren zur Synthese von Anabasein zur Verfügung, das die Probleme überwindet, die mit früher offenbarten Verfahren für seine Synthese einhergingen.
Der erste Teil der verbesserten Synthese von Anabasein, die Verknüpfung eines aktivierten Derivats von Nikotinsäure mit einem modifizierten 2-Piperidon wird unter Verwendung einer gemischten Claisen-Kondensation durchgeführt. Der zweite Teil der Synthese umfasst die Hydrolyse und Decarboxylierung des kondensierten Produkts. Die gesamte Reaktionssequenz ist nachstehend gezeigt:
In dem hier gezeigten Schema sind gewisse Schutz- und Aktivierungsgruppen spezifisch dargestellt. Der Durchschnittsfachmann wird jedoch erkennen, dass andere Schutz- und Aktivierungsgruppen hätten verwendet werden können. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von Aminoschutzgruppen zum Schutz des Stickstoffs von 2-Piperidon (1) verwendet werden. Repräsentative Aminoschutzgruppen sind C&sub1;-C&sub4;-Alkanoyl-, Benzyl- und Trialkylsilyl- Derivate, wie Trtmethylsilyl und Butyldimethylsilyl. Die bevorzugte Aminoschutzgruppe ist Trimethylsilyl (TMS). Das TMS-geschützte 2-Piperidon (2) wird durch Deprotonierung und anschließende Reaktion mit Trimethylchlorsilan hergestellt. Typische Silylierungsbedingungen sind die Verwendung von Lithium-Diisopropylamid (LDA) in einem inerten Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran (THF), bei -70ºC. Für jedes Mol an 2-Piperidon sollte mindestens ein Mol, vorzugsweise jedoch 11/2 Mol LDA verwendet Werden, um eine vollständige Silylierung zu sichern. Während die Temperatur bei -70ºC gehalten wird, wird mindestens ein Moläquivalent von TMS mit dem Reaktionsgemisch, dem LDA zugefügt worden war, kombiniert. Normalerweise ist die Silylierung innerhalb weniger Stunden durch Anhebung der Temperatur auf Umgebungstemperatur vollständig.
Das geschützte 2-Piperidon (2) wird als nächstes mit einer Base zu einem Enolat enolisiert. Am einfachsten kann diese Enolisierung durch einfache Zugabe von zusätzlichem LDA zu dem Reaktionsgemisch, das die Verbindung (2) enthält, durchgeführt werden. Obwohl dies das bevorzugte Verfahren ist, umfassen ändere, geeignete Basen, die zur Verwendung kommen können, Metallamide, wie NaNH&sub2; oder KNH&sub2;, Metallhydride, wie NaH oder KH, und Metalle, wie Na oder K. In der Praxis wird das Reaktionsgemisch auf -70ºC abgekühlt und es wird dann mindestens ein Moläquivalent LDA zugegeben. Die Enolisierung ist üblicherweise innerhalb einer Stunde beendet, und das resultierende Amid-Enolat (3) kann direkt in der nächsten Kondensationsreaktion verwendet werden.
Die entscheidende Claisen-Kondensation zwischen einem 2-Piperidon-Enolat und einem Nikotinsäurederivat kann z. B. durch Kombination des Lithiumamid-Enolats (3) mit etwa einem Moläquivalent Ethylnikotinat in einem inerten Lösungsmittel, wie THF, durchgeführt werden. Die Reaktionstemperatur kann variiert werden, aber vorzugsweise beginnt die Kondensation bei -70ºC und man läßt dann die Temperatur auf Umgebungstemperatur ansteigen. Die Reaktion benötigt bis zu ihrer Vollendung wenige bis 24 Stunden.
Obwohl eine Ethylesterform von Nikotinsäure (4) hier dargestellt wurde, kann die Aktivierung der Carboxylgruppe zur Beschleunigung der Kondensation auch durch andere Aktivierungsgruppen des Stands der Technik erreicht werden. Besonders von Nutzen bei der hier beschriebenen Kondensation sind Anhydride, insbesondere cyclische Anhydride, Säurehalogenide, und aktivierte Ester, so wie die von N-Hydoxysuccinimid und N- Hydoxyphthalimid abgeleiteten. Es können auch andere Alkylester als Ethylester mit bis zu C&sub5; verwendet werden.
Das kondensierte Produkt (5) wird nach der Entfernung der TMS-Gruppe durch Hydrolyse isoliert. Das Produkt (5) wird normalerweise der Hydrolyse und der Decarboxylierung ohne eine weitere Reinigung unterzogen.
Die Umwandlung von Verbindung (5) in das endgültige Anabasein (6) wird zunächst durch Hydrolyse von Verbindung (5) mittels einer starken Säure, wie konzentrierte Salzsäure; und zweitens durch Decarboxylierung der intermediären β-Ketosäure (in vorstehendem Schema nicht gezeigt) erreicht. Sowohl der Hydrolyse- als auch der Decarboxylierungschritt werden bequemerweise in einer ein-Topf-Reaktion in der Gegenwart von konzentrierter Salzsäure bei erhöhter Temperatur, z. B. unter Rückfluss, durchgeführt. Anabasein (6) wird so als Dihydrochlorid erhalten.
Anabasin ist käuflich erhältlich von Aldrich Chemical Co. Die Reduktion von Anabasein ist eine alternative Quelle für Anabasin.
Die Reduktion von Anabasein zu Anabasin kann auf mehreren Wegen erreicht werden: (1) Hydrierung mit Wasserstoff über Pd/C, wie von E. Spath et ah, Chem. Ber. 69, 1082 (1936) beschrieben; (2) Reduktion mit Borhydrid mit entweder NaBH&sub3;CN oder mit NaBH&sub4;, wie von E. Leate, J. Org. Chem. 44, 165 (1979) beschrieben; und (3) Reduktion mit heißer Ameisensäure.
Anabasin mit der folgenden Formel enthält ein Asymmetriezentrum am 2-Kohlenstoff des Piperidenrings.
Daher kann Anabasin als eine optisch aktive Form existieren. Die vorliegende Erfindung umfasst solch optisch reines Anabasin, die reinen Enantiomere davon und das Racemat.
Anabasein und Anabasin in ihrer freien basischen Form werden Säureadditionssalze bilden, und diese Säureadditionssalze sind nicht toxisch und pharmazeutisch verträglich für die therapeutische Anwendung. Die Säureadditionssalze werden nach Standardverfahren hergestellt, z. B. durch Kombination einer Lösung von Anabasein oder Anabasin (Base) in einem geeigneten Lösungsmittel (z. B. Wasser, Ethylacetat, Aceton, Methanol, Ethanol oder Butanol) mit einer Lösung, die ein stöchiometrisches Äquivalent der entsprechenden Säure enthält. Wenn das Salz ausfällt, kann es durch Filtration gewonnen werden. Alternativ kann es durch Verdampfung des Lösungsmittels gewonnen werden oder im Falle von wässrigen Lösungen durch Lyophilisation. Von besonderem Wert sind die Sulfat-, Hydrochlorid-, Hydrobromid-, Nitrat-, Phosphat-, Citrat-, Tartrat-, Paftioat-, Perchlorat-, Sulfosalycilat-, Benzolsulfonat-, 4-Toluolsulfonat- und 2-Naphthalinsulfonatsalze. Diese Säureadditionssalze werden als innerhalb des Umfangs und des Bereichs dieser Erfindung liegend betrachtet.
Das Ergebnis des vorstehenden Verfahrens für die Synthese von Anabasein ist: (1) die Chemie ist sauberer und einfacher; (2) es werden höhere Ausbeuten an Anabasein erhalten; und (3) Pikrinsäure ist nicht vorhanden, so dass eine direkter pharmakologisch verwendbare Form von Anabasein hergestellt wird.
Der Ausdruck "therapeutisch wirksam" bedeutet, dass die verwendete Menge an Nikotinische Rezeptoren-Mittel von ausreichender Quantität ist, um die cholinergische Übertragung im Gehirn zu steigern. Die Dosisbereiche für die Verabreichung des Mittels der Erfindung sind solche, die groß genug sind, um den erwünschten Effekt zu produzieren, bei dem die nikotinischen Rezeptoren ein gewisses Maß an Stimulierung zeigen. Die Dosierung sollte nicht so hoch sein, um gegenteilige Nebeneffekte zu verursachen, wie unerwünschte Kreuzreaktionen, anaphylaktische Reaktionen und dergleichen. Im allgemeinen wird sich die Dosierung mit dem Alter, dem Zustand, dem Geschlecht und dem Ausmaß der Krankheit bei dem Patienten ändern und kann vom Fachmann bestimmt werden. Die Dosierung kann von dem einzelnen Arzt im Falle von Kontraindikationen angepasst werden. Die Dosierung kann von etwa 1 ug/kg/Dosis bis etwa 1000 ug/kg/Dosis, vorzugsweise von etwa 10 ug/kg/Dosis bis etwa 500 ug/kg/Dosis, am meisten bevorzugt von etwa 30 ug/kg/Dosis bis etwa 100 ug/kg/Dosis bei einer oder mehreren Verabreichungen der Dosis am Tag für einen oder mehrere Tage variieren. Alternativ kann die Dosis unbeschränkt verabreicht werden, um das Wiederauftreten des Verlusts an kognitiven Funktionen zu verhindern, zum Beispiel durch Verabreichung des Mittels in einer langsamen Freisetzungsform.
Das nikotinische Rezeptoren-Mittel der Erfindung kann enteral, parenteral oder durch graduelle Perfusion über die Zeit verabreicht werden. Das Nikotinische Rezeptoren-Mittel der Erfindung kann intravenös, intraperitoneal, intramuskulär, subkutan, in eine Körperhöhle, transdermal oder oral verabreicht werden.
Herstellungen für die parenterale Verabreichung umfassen sterile wässrige oder nicht- wässrige Lösungen, Suspensionen und Emulsionen. Beispiele für nicht-wässrige Lösungsmittel sind Propylenglykol, Polyäthylenglykol, Pflanzenöle, wie Olivenöl, und injizierbare organische Ester, wie Ethyloleat. Wässrige Träger umfassen Wasser, Alkohol/Wasser-Lösungen, -Emulsionen oder -Suspensionen, einschließlich Salz- und Puffermedien. Parenterale Träger umfassen Kochsalzlösung, Ringer's Dextrose, Dextrose und Kochsalz, Milchsäure-Ringer's Lösung, oder fixierte Öle. Intravenöse Vehikel umfassen flüssige und Nährstoff-Füllstoffe, Elektrolyt-Füllstoffe (so wie die auf Ringer's Dextrose basierenden) und dergleichen. Konservierungsmittel und andere Zusatzstoffe können ebenfalls anwesend sein, wie zum Beispiel antimikrobielle Mittel, Anti-Oxidationsmittel, Chelat- bildende Mittel, und inerte Gase und dergleichen. Um eine pharmazeutisch verträgliche Zusammensetzung zu bilden, die für eine wirksame Verabreichung geeignet ist, werden solche Mittel eine wirksamen Menge an Nikotinische Rezeptoren-Mittel enthalten, zusammen mit einer geeigneten Menge an Trägermittel.
Zusätzliche pharmazeutische Verfahren können zur Kontrolle des Andauern der Wirkung angewendet werden. Herstellungen zur kontrollierten Freisetzung können durch Verwendung von Polymeren, die das Nikotinische Rezeptoren-Mittel komplexieren oder adsorbieren, erhalten werden. Die kontrollierte Freisetzung kann durch die Auswahl geeigneter Makromoleküle (zum Beispiel Polyester, Polyaminosäuren, Polyvinylpyrrolidon, Ethylenvinylacetat, Methylcellulose, Carboxymethylcellulose und Protaminsulfat) und durch die Konzentration der Makromoleküle ebenso wie durch die Verfahren der Inkorporation, um die Freisetzung zu kontrollieren, erreicht werden. Ein anderes mögliches Verfahren, um das Andauern der Wirkung bei kontrollierten Freisetzungsherstellungen zu steuren, ist der Einbau des nikotinischen Rezeptoren-Mittels in Partikel von polymerem Material, wie Polyester, Polyaminosäuren, Hydrogele, Poly-Milchsäure oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymere. Statt das nikotinische Rezeptoren-Mittel in diese polymeren Partikel einzubauen, ist es alternativ möglich, das nikotinische Rezeptoren-Mittel in Mikrokapseln, die zum Beispiel mittels Koazervationsverfahren oder mittels Grenzflächen-Polymerisation hergestellt werden, zum Beispiel Hydroxymethylcellulose- oder Gelatine-Mikrokapseln und Poly-Methylmethacrylat- Mikrokapseln, oder in kolloidalen Wirkstoffverabreichungsverfahren, zum Beispiel Liposomen, Albumin-Mikrokugeln, Mikroemulsionen, Nanopartikel und Nanokapseln, oder in Makroemulsionen einzuschließen. Solche Lehren sind in Remington's Pharmaceutical Sciences (17th Ausg., A. Oslo, Hrsg., Mack, Easton, PA, 1985) offenbart.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Medikaments, das das Mittel für den nikotinischen Rezeptor der Erfindung umfasst, wobei das Medikament für eine Therapie der Stimulation der cholinergischen Übertragung im Gehirn verwendet wird.
Die vorstehende Offenbarung beschreibt die vorliegende Erfindung im allgemeinen. Ein vollständigeres Verständnis kann durch Bezug auf die nachstehenden, spezifischen Beispiele gewonnen werden, die hier nur zum Zwecke der Erläuterung dargestellt werden und die nicht gedacht sind, den Umfang der Erfindung zu beschränken.

BEISPIEL 1

SYNTHESE VON ANABASEIN

Eine kristalline Dihydrochlorid-Form von Anabasein wurde über die anfängliche Synthese von 3-Nikotinoyl-2-Piperidin-Enolat hergestellt, das dann hydrolysiert und decarboxyliert wurde, um Anabasein zu ergeben.
1) Herstellung von 3-Nikotinoyl-2-Piperidin-Enolat
a) Reaktion
Ein 250 ml Kolben, der mit einem Stickstoffeinlass versehen war, wurde mit einer Flamme getrocknet und mit Stickstoff beladen. Trockenes THF (40 ml) wurden in den Kolben gegeben und in einem Trockeneis/Aceton-Bad auf -70ºC gekühlt, bevor 38 ml (57 mmol, 1,5 Äq.) von 1,5 M LDA in Cyclohexan (von Aldrich) zugegeben wurden. Eine Lösung von 5,68 g (57,3 mmol, 1,5 Äq.) von 2-Piperidon (zuvor getrocknet) in 15-20 ml THF (zum Trocknen destilliert von Natrium und Benzophenon) wurde über einen Zeitraum von 20 min durch eine Kanüle unter Rütren zu der LDA-Lösung bei -70ºC zugegeben, um das deprotonierte Amid zu bilden. Unter Rühren wurden zu dem Reaktionsgemisch bei -70ºC auf einmal 7,2 ml (56,7 mmol, 1,5 Äq.) Trimethylsilylchlorid mit einer ofengetrockneten Spritze zugegeben. Die resultierende Lösung wurde bei -70ºC 15 min und bei Raumtemperatur 2 Std. gerührt, um das TMS-geschützte Piperidon zu bilden. Die Lösung wurde milchfarben, und nach einigen Minuten bildete sich bei -70ºC ein fester Niederschlag (wahrscheinlich LiCl). Der Niederschlag löste sich bei Raumtemperatur auf, und die Lösung war klar und gelb. Das Reaktionsgemisch wurde wieder auf -70ºC abgekühlt, bevor weitere 38 ml (57 mmol, 1,5 Äq.) 1,5 M LDA unter Rühren zugegeben wurden, um das Amid-Enolat zu bilden. Nach 20- minütigem Rühren bei -70ºC wurden 5,2 ml (38 mmol, 1 Äq.) Ethylnikotinat zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde bei -70ºC 20 min und bei Raumtemperatur 17 Std. heftig gerührt. Nach 30 min Rühren bei Raumtemperatur wurde das Reaktionsgemisch trüb, und nach 90 min enthielt das Reaktionsgemisch einen Niederschlag. Die Ausbeute kann erhöht werden, wenn 2 Äquivalente des geschützten 2-Piperidon-Enolat anstatt 1,5 Äquivalente verwendet werden.
Nach 17 Std. Rühren bei Raumtemperatur war das Reaktionsgemisch dick mit einem cremefarbenen Niederschlag (Produkt). Wasser (50 ml) wurde zugegeben, und das Reaktionsgemisch wurde 15 min gerührt, um die TMS-Schutzgruppe zu hydrolysieren. Der dicke, pastöse Niederschlag wurde aus dem Reaktionsgemisch herausfiltriert. Der Niederschlag schien beim Stehen Wasser aufzunehmen, bildete dann aber einen stabilen, blassgelben Feststoff. Der Feststoff wurde in einer Trockenpistole getrocknet und ergab 8,060 g eines blassgelben, pulvrigen Feststoffprodukts (Smp.> 250ºC). Dieser Feststoff wurde ohne weitere Reinigung weiterverwendet.
Die übrigen Phasen (wässrig und organisch) des Reaktionsgemischs können mittels Eisennitrat (Fe(NO&sub3;)&sub3;) auf ein Produkt getestet werden. Eine wässrige Lösung von Eisennitrat wird bei der Anwesenheit einer Verbindung dunkelblau oder purpurrot. Die Zugabe einiger Tropfen einer Eisennitratlösung zu einer neutralisierten Probe der wässrigen oder organischen Phasen des Reaktionsgemisch ist ein Test auf zusätzliches Produkt.
2) Hydrolyse/Decarboxylierung von 3-Nikotinoyl-2-Piperidon-Enolat zu Anabasein
a) Reaktion
Das Lithiumenolat von 3-Nikotinoyl-2-Piperidon (4,94 g) von Stufe 1 wurde langsam zu einem Kolben mit rundem Boden gegeben, der 30 ml konzentrierte HCl enthielt, wobei der Ansatz in einem Eisbad gekühlt und gerührt wurde. Das Enolat war nicht leicht löslich. Das Reaktionsgemisch wurde unter Rückfluss und Stickstoff über Nacht erhitzt, um die Hydrolyse und die Decarboxylierung zu erreichen. Das Produkt, Anabasein-Dihydrochlorid, war sehr wasserlöslich. Die Reaktion sollte nicht zu sehr mit wässriger Säure verdünnt werden, sonst wird das Produkt während der Aufarbeitung nicht krisallisieren.
Als nächstes wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und mit Isopropylakohol langsam auf ein Volumen von etwa 350 ml verdünnt. Die Isopropylakohollösung wurde in einem Kühlschrank gekühlt, und das Produkt krisallisierte langsam aus. Man ließ die Lösung auf Raumtemperatur erwärmen, bevor 3,88 g an weißem, nadelförmig kristallinem Feststoff abfiltriert wurden (Smp. 173-178ºC, Zersetzung). Das Filtrat wurde im Kühlschrank gekühlt und ergab 0,209 g einer zweiten Ausbeute an Produkt.
Die erste Ausbeute an Feststoff wurde durch Zugabe zu etwa 200 ml heißen Isopropylakohols und der langsamen Zugabe von 6 M HCl zu dem kochenden Gemisch bis zur Auflösung des gesamten Feststoffs (es wurden etwa 5 ml HCl zugegeben) rekristallisiert. Nach Abkühlung der Lösung im Kühlschrank wurden 3,26 g Anabasein-Dihydrochlorid gesammelt (Smp. 175-180ºC, Zersetzung). Die Gesamtausbeute an Anabasein-Dihydrochlorid bei der Herstellung war 56%, basierend auf den eingesetzten Molen Ethylnikotinat. Da das trockene, kristalline, feste Produkt nicht hygroskopisch ist, der feuchte Feststoff jedoch nach der Filtration Wasser aufnehmen kann, sollte die Filtration zum Beispiel unter Stickstoffatmosphäre vorgenommen werden.

BEISPIEL 2

WIRKUNG VON ANABASEIN, DMAB-ANABASEIN UND ANABASIN AUF ERINNERUNGSBEZOGENES VERHALTEN

A. Passives Vermeidungsverhalten
Männliche Sprague Dawley-Albinoratten wurden für alle Studien verwendet und wurden in Abteilungseinrichtungen für Tiere gehalten, entsprechend den NIH-Richtlinien zur Tierhaltung. Wo Tiere mit Läsionen getestet wurden, wurden die Läsionen in anesthisierten Tieren mittels bilateraler Infusion von Ibotensäure (5 ug in 1 ul) oder phosphatgepufferter Kochsalzlösung in den Nucleus basalis-Bereich induziert.
Für das passives Vermeidungsverhalten erhielten die Tiere nach Betreten eines dunklen Raums für eine Sekunde einen mäßig starken Schock (0,8 mAmp). Nach 24 Stunden wurden die Tiere wieder getestet, um zu bestimmen, ob sie sich daran erinnern konnten, den dunklen Raum zu vermeiden. Den Tieren blieben nur 5 Minuten für ihre Wahl, ehe sie aus der belichteten Kammer entfernt wurden. Zur Testung der Wirkung von Wirkstoffen auf Tiere ohne Läsionen war die Intensität der Schocks nur 0,5 mAmp, und den Tieren blieben 72 Stunden nach dem Training bis zum Test. Bei allen Studien mit Wirkstoffbehandlung wurden die Wirkstoffe in Kochsalzlösung 5 Minuten vor dem Test und 5 Minuten vor der Testperiode intraperitoneal injiziert.
Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt waren Anabasein und DMAB-Anabasein jeweils in Tieren mit Läsionen wirkungsvoller als in Tieren ohne Läsionen. Für Nikotin waren 0,05 mg/kg wirksam in Tieren ohne Läsionen, während in Tieren mit Läsionen 0,02 mg/kg wirksam waren. Für Anabasein wurde eine ähnliche Verschiebung um das 2,5-fache beobachtet. Bei beiden dieser Wirkstoffe waren die Tiere auch nach der Läsion insofern empfindlicher, als daß 0,2 mg/kg-Dosen einen Einfluß auf das Training oder das Verhalten hatten. Für DMAB-Anabasein wurde die Wirksamkeit durch Läsionen um das 2-2,5-fache erhöht.
Die Wirkung von (-)Anabasin auf das passive Vermeiden wurde unter Verwendung von Tieren ohne Läsion ebenfalls bestimmt (Fig. 3). Bei diesen Experimenten wurde (-) Anabasin 5 min vor dem Training und vor dem Test in der Einrichtung zum Testen des passiven Vermeidens intraperitoneal injiziert. Nur Tiere, die beim ersten mal innerhalb von 300 sec trainiert waren, wurden verwendet (d. h. die Tiere, die den dunklen Raum betraten und einen leichten Fußschock erhielten).
Diese Resultate zeigen, dass Anabasein, DMAB-Anabasein und Anabasin diese Art von erinnerungsbezogenem Verhalten verbessern können, offensichtlich durch Bindung an und Aktivierung der Nikotinübertragung, sogar bei Tieren mit reduzierter neocorticaler cholinergischer Aktivität. Dieser letztere Zustand ahmt den bei der Alzheimer Krankheit nach.
B. Radialer Labyrinth-Test
Das 17-Arm-Radiallabyrinth verlangt von den Tieren, dass sie sich an einen Ködersatz aus 8 Armen aus 17 Armen insgesamt erinnern. Zu Beginn jedes täglichen Versuchs werden die Ratten in das Zentrum des Labyrinths gesetzt und dürfen zwischen den 17 Armen auswählen, bis alle 8 Futterbelohnungen entnommen sind oder 15 Minuten vergangen waren. Bei denjenigen Tieren, die ein Leistungskriterium von 17 Armwahlen an zwei aufeinanderfolgenden Testtagen während der ersten 14 Testtage erreichten, wurde mit dem Testen für weitere 30 Tage fortgefahren. Bei solchen Tieren werden nur diejenigen Werte in den statistischen Analysen verwendet, die nach Tag 14 gewonnen waren. Statistische Analysen werden mit drei Datensätzen vorgenommen. Der erste ist ein Maß für das generelle Lernen: der Prozentsatz an korrekten Wahlen (Eintritt in einen Arm mit Köder) über die ersten 8 Armwahlen. Der zweite ist ein Maß für das Kurzzeitgedächtnis (Arbeitsgedächtnis), berechnet aus den ersten 12 Armwahlen: der Prozentsatz an Wahlen von Armen mit Köder (Futter enthaltend) über die gesamte Zahl an Wahlen innerhalb des Ködersatzes. Das Arbeitsgedächtnis, ein interatriales Maß für das Kurzzeitgedächtnis, maß die Fähigkeit der Ratte, sich daran zu erinnern, welcher der Arme in dem Ködersatz mit Entnahme der Futterbelohnung zuvor betreten worden waren. Der dritte Datensatz maß das Langzeit- oder Referenzgedächtnis und wurde auch aus den ersten 12 Armwahlen berechnet. Das Referenzgedächtnis, definiert als intraatriales Maß, ist der Prozentsatz an korrekten Wahlen in dem Ködersatz über die Gesamtzahl an Armwahlen.
Zwei Gruppen von alten Ratten wurden in dem 17-Arm-Radiallabyrinth getestet. Einer Gruppe wurden 0,2 mg/kg Nikotin (n = 5) und der anderen 2 mg/kg DMAB-Anabasein (n = 5) 15 Minuten vor dem täglichen Versuch verabreicht. Der Zweck dieser Injektionen war, zu bestimmen, ob die Aktivierung der Nikotinische Rezeptoren (durch Nikotin oder durch DMAB-Anabasein) die schlechte Lernfähigkeit und das schlechte Langzeitgedächtnis von alten Ratten bei dieser Aufgabe verbessern kann.
Wie in Fig. 4 gezeigt verbesserte DMAB ein Maß für das Langzeitgedächtnis, ohne das Kurzzeitgedächtnis der Tiere zu beeinflussen. Diese selektive Wirkung ist manchmal typisch für Nikotin und andere Gedächtnis/Lern-Paradigmen.
C. Lashley III-Labyrinth-Test
Das Lashley-III-Labyrinth testet die Fähigkeit eines Tieres, eine Reihe von links-rechts Wechseldrehungen zu lernen. Sechs Wechselfehler sind bei jedem vorgegebenen täglichen Versuch möglich; zufälliges Leistungsniveau sind 3 Fehler pro Versuch. Vorläuferstudien haben gezeigt, dass junge, erwachsene, zur Täuschung operierte Tiere schnell lernen, die Anzahl der Wechselfehler am Ende der Testperiode auf nahe null zu reduzieren. Im Gegensatz dazu machten 23 Monate alte (alte), zur Täuschung operierte Tiere beträchtlich mehr Fehler über die 25 Testtage. Darüber hinaus resultierten bilaterale Läsionen des Nucleus basalis bei alten Ratten in einem noch größeren Lerndefizit verglichen mit alten, zur Täuschung läsionierten Tieren. Deshalb wurden sowohl durch das Alter als auch durch Läsionen induzierte Lerndefizite beobachtet. Nichtsdestoweniger verbesserten alle Gruppen mit der Zeit ihre Leistung.
Mit Kochsalzlösung oder mit DMAB-Anabasein injizierte, alte Tiere wurden im Lashley III-Labyrinth getestet (Fig. 5). Wenn sie mit einer 2 mg/kg-Dosis vor dem Training injiziert waren, reduzierte DMAB die Anzahl an Fehlern, die die alten Tiere über die ersten beiden Testserien in diesem Labyrinth machten. Dies spiegelt eine Verbesserung in einem anderen, erinnerungsbezogenen Verhalten mit diesem Nikotinagonisten wieder.

BEISPIEL 3

WIRKUNG VON ANABASEIN UND DMAB-ANABASEIN AUF DIE FREISETZUNG VON NEUROTRANSMITTER

Die Freisetzung von Neurotransmitter von Synaptosomen stellt einen potentiellen Marker für die Rezeptoraktivität bei verschiedenen Arten von Nervenenden zur Verfügung. Die Freisetzung von Neurotransmitter aus intakten Scheiben oder Stücken stellt einen Marker für die Rezeptoraktivität an vielen Stellen des Neurons zur Verfügung. Ein Vergleich der Wirkung von Nikotin und anderen Wirkstoffen auf Synaptosomen gegenüber der Wirkung auf Scheiben gibt eine Vorstellung über die Lage von Nikotinische Rezeptoren auf verschiedenen Arten von cerebralen, corticalen Neuronen ebenso wie über ihre Lage in der Zelle.
Diese verschiedenen Arten von cerebralem, corticalem Übertragungssystem sind getestet worden. Das erste ist das cholinergische; die Verfahren, um cholinergische Neuronen oder Scheiben mit frisch synthetisiertem [3H]ACh zu beladen, wurden kürzlich beschrieben (Meyer, et. al., 1987). Das zweite ist Aspartat, eine excitatorische Aminosäure, die wie Glutamat mit Gedächtnis (Langzeitverstärkung) und Neuropathologie (z. B. Schlaganfall) assoziiert ist. Die dritte Art von Neurotransmitter ist GABA, welcher der dominierende Transmitter im cerebralen Cortex ist und der deshalb sehr wahrscheinlich eine cholinergische Innervierung erfährt.
Um die Aspartat- oder GABA-Freisetzung zu messen, wurden Gewebe mit 100 nM [3H]Aspartat oder 250 nM [3H]GABA bei 37ºC 30 Minuten in Krebs-Ringer-Puffer inkubiert, dann mit eiskaltem Puffer gewaschen. Alle Freisetzungs-Inkubationen erfolgten für 15 Minuten bei 37ºC in der Gegenwart oder Abwesenheit von 50 mM KCl (Depolarisation). Die Anhäufung von Strahlung wurde auch in Scheiben gemessen, um das Ausmaß an freigesetztem Transmitter als % des Gesamttransmitters auszudrücken, da die Scheiben in Bezug auf die Anhäufung von Marker etwas variabel waren. Die von K+ induzierte Freisetzung an Transmitter wurde durch Subtraktion der Grundfreisetzung von der in Gegenwart von erhöhtem K+ bestimmt, so dass nur die zusätzliche Freisetzung bestimmt wurde.
Die Menge an Neurotransmitter (Aspartat, Glutamat) und an Enzym wurden, wie von Arendash et al., Science, 238: 952, 1987, beschrieben, getestet. Es wurde gefunden, dass Nikotin, Anabasein und DMAB-Anabasein keine Wirkung auf die Grundfreisetzung oder die durch 50 mM KCL induzierte Freisetzung von frisch synthetisiertem [3H]Ach aus Synaptosomen hatten. Ebenso wurde keine Wirkung auf die Freisetzung von (3H)Aspartat aus isolierten Enden gesehen. Folglich scheinen keine nikotinischen Rezeptoren oder Aspartat- Enden (oder Glutamat-Enden, da Aspartat von Glutamat-Enden aufgenommen und freigesetzt werden kann) im cerebralen Cortex vorhanden zu sein.
In Untersuchungen an Schnitten von Gehirngewebe erhöhte Nikotin (100 nM) die von K+ induzierte Freisetzung von Aspartat aus den Scheiben, ohne die spontane Freisetzung an Transinitter zu beeinflussen (Fig. 6). Die Tatsache, dass Nikotin direkt Aspartat-Neuronen depolarisieren kann, ohne die Grundfreisetzung als auch die von K+ induzierte Freisetzung zu erhöhen, ist überraschend. Eine Hypothese ist, dass Nikotin eine andere Art von Neuron (vermutlich excitatorisch) stimuliert, um die Freisetzung von Aspartat zu enthemmen; diese Enthemmung wäre nicht zu sehen, außer wenn das Aspartat-Neuron selbst durch Depolarisation aktiviert würde.
Interessanterweise erhöhten Anabasein und DMAB-Anabasein (außer bei einer niedrigen Konzentration) nicht die Aspartat-Freisetzung in einer Dosis-abhängigen Weise (Fig. 6 und 7). Daher war die Wirkung der Depolarisations-induzierten Aspartat- Freisetzung korreliert mit der Inhibition der hoch-affinen [3H]Nikotin-Bindung und nicht mit der Inhibition der [3H]ACh- oder [3H]Methcarbachol-Bindung.
Dieses Muster wurde ebenfalls beobachtet bei der Freisetzung von [3H]ACh und [3H]GABA von corticalen Schnitten. Nikotin (100 nM) erhöhte die von K+ induzierte Freisetzung von ACh, reduzierte jedoch die von K+ induzierte Freisetzung von GABA aus Schnitten, während Anabasein (1 uM) auf keinen der Vorgänge eine Wirkung hatte. Nikotin erhöhte auch die Grundfreisetzung von ACh, was einen direkten excitatorischen Effekt auf endogene cholinergische Zellkörper nahelegt (nicht Enden, von den vorstehend beschriebenen Untersuchungen an Synaptosomen). Es scheint daher, dass die Fähigkeit von Verbindungen vom nikotinischen Typ, die Freisetzung von Neurotransmittern zu beeinflussen, nicht von einem der Rezeptoren mit hoher Affinität zu Anabasein oder DMAB-Anabasein vermittelt wird.

Claims

1. Verwendung von Anabasein, DMAB-Anabasein und Anabasin zur Herstellung eines Arzneimittels für die Behandlung degenerativer neuronaler Erkrankungen in einem Tier.

2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Arzneimittel so hergestellt ist, daß es parenteral verabreicht werden kann.

3. Verwendung nach Anspruch 2, wobei die parenterale Verabreichung subkutan, intramuskulär, intraperitoneal, in eine Körperhöhle, transdermal oder intravenös erfolgt.

4. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Arzneimittel so hergestellt ist, daß es enteral verabreicht werden kann.

5. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Arzneimittel so hergestellt ist, daß der Wirkstoff in einer Dosierung von etwa 1 ug/kg/Dosis bis etwa 1000 ug/kg/Dosis verabreicht wird.

6. Verwendung nach Anspruch 5, wobei die Dosierung etwa 10 ug/kg/Dosis bis etwa 500 ug/kg/Dosis beträgt.

7. Verwendung nach Anspruch 5, wobei die Dosierung etwa 30 ug/kg/Dosis bis etwa 100 ug/kg/Dosis beträgt.

8. Verwendung nach Anspruch 1, wobei das Tier ein Mensch ist.

9. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die neuronale Erkrankung Demenz ist.

10. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die neuronale Erkrankung aus der Gruppe bestehend aus Alzheimer und Parkinson ausgewählt ist.