DE69333290T2

DE69333290T2 - Estrensteroide als neurochemische initiatoren einer veränderung der hypothalamusfunktion beim menschen und verwandte pharmazeutische präparate

Info

Publication number: DE69333290T2
Application number: DE69333290T
Authority: DE
Inventors: David L. Berliner; Nathan William Adams; Clive L. Jennings-White
Original assignee: Pherin Pharmaceuticals Inc
Current assignee: Pherin Pharmaceuticals Inc
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1993-09-28
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2013-09-29
Also published as: AU693077B2; NZ256796A; JPH09501408A; EP0715517A1; DE69333290D1; ATE253365T1; AU5168693A; EP0715517B1; WO1994028903A1; FI956028A0; EP0715517A4; HUT74171A; FI956028A; NO955084D0; NO311329B1; ES2210242T3; NO955084L; CA2165324A1; RO117454B1; BR9307866A

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft allgemein pharmazeutische Zusammensetzungen und Verfahren zur Bewirkung einer Änderung der menschlichen Hypothalamus-Funktion, wodurch ein gewisses Verhalten und eine gewisse Physiologie von Individuen geändert wird, die vom Hypothalamus vermittelt werden. Spezieller betrifft die Erfindung die Verwendung gewisser Estren-Steroide als neurochemische Effektoren von Physiologie und Verhalten.
Beschreibung des Standes der Technik
Die vorliegende Erfindung betrifft gewisse Verbindungen, nämlich Estren-Steroide und verwandte Verbindungen, wie sie hierin beschrieben werden, und die Verwendung dieser Verbindungen als Semiochemikalien, um die Hypothalamus-Funktion zu ändern, wodurch ein gewisses Folgeverhalten und eine gewisse Folgephysiologie beeinflusst werden, z. B. die Verringerung von Angst. Ein typisches Beispiel für Estren-Steroide ist 17β-Estradiol(1,3,5(10)-Estratrien-3, 17β-diol), und diese sind durch einen phenolischen 1,3,5(10)-A-Ring und ein Hydroxy oder Hydroxy-Derivat, wie ein Ether oder Ester, an der Position 3 gekennzeichnet. Die Pheromon-Eigenschaften einiger Estren-Steroide bei einigen Säuger-Arten ist beschrieben worden. Michael, R. P. et al., Nature (1968) 218: 746 weisen auf Estrogene (insbesondere Estradiol) als Pheromon-Lockstoff von männlichen Rhesus-Affen hin. Parrot, R. F., Hormones and Behavior (1976) 7: 207–215, berichtet, dass eine Estradiolbenzoat-Injektion ein Paarungsverhalten bei ovariektomierten Ratten induziert; und die Rolle des Blutspiegels von Estradiol bei der männlichen Sexualantwort (Phoenix, C. H., Physiol. and Behavior (1976) 16: 305–310) und der weiblichen Sexualantwort (Phoenix, C. H., Hormones and Behavior (1977) 8: 356–362) bei Rhesus-Affen ist beschrieben worden. Andererseits herrscht wenig Übereinstimmung in der Literatur, ob Pheromone als solche überhaupt eine Rolle beim Reproduktionsverhalten und bei der interpersonellen Kommunikation von Säugern spielen oder nicht (Beauchamp, G. K., et al., "The Pheromone Concept in Mammalian Chemical Communication: A Critique", in: Mammalian Olfaction, Reproductive Processes, and Behavior, Doty, R. L., Hsg., Academic Press, 1976).
Ein Beispiel für die Verwendung der vorliegenden Erfindung betrifft die nicht-systemische nasale Verabreichung gewisser Estren-Steroide, um eine spezielle Verhaltens- oder physiologische Antwort bei menschlichen Subjekten zu beeinflussen, z. B. eine Verringerung von negativem Affekt, negativer Stimmung und negativen Charakterzügen. Insbesondere sorgt die nasale Verabreichung für das In-Kontakt-Bringen von Neurorezeptoren einer bislang schlecht verstandenen neuroendokrinen Struktur, die üblicherweise als Vomeronasalorgan („VNO"; auch als „Jacobson-Organ" bekannt) bekannt ist, mit einem oder mehreren Steroiden) oder Zusammensetzungen, welche das bzw. die Steroide) enthalten. Der Zutritt zu diesem Organ erfolgt durch die Nasenlöcher der meisten höheren Lebewesen – von Schnecken bis Menschen, und ist u. a. mit der Pheromon-Wahrnahme bei gewissen Arten verbunden worden (siehe allgemein Muller-Schwarze & Silverstein, Chemical Signals, Plenum Press, New York (1980)). Die Axone der Neuroepithelien des Vomeronasalorgans, die suprapalatal angeordnet sind, bilden den Vomeronasalnerv und weisen eine direkte synaptische Verbindung mit dem akzessorischen Riechkolben und einen indirekten Stimulus von dort zum kortikomedialen Amygdal-Vorderhirn und zu den Hypothalamuskernen des Gehirns auf. Die distalen Axone der Neuronen des Nervus terminalis können auch als neurochemische Rezeptoren in dem VNO dienen. Stensaas, L. J., et al., J. Steroid Biochem. and Molec. Biol. (1991) 39: 553. Dieser Nerv hat eine direkte synaptische Verbindung mit dem Hypothalamus.
Johnson, A. et al. (J. Otolaryngology (1985) 14: 71–79) berichten über einen Beleg für die Anwesenheit des Vomeronasalorgans bei den meisten erwachsenen Menschen, schließen aber, dass das Organ wahrscheinlich nicht funktionell ist.
Widersprechende Ergebnisse, die nahelegen, dass das VNO ein funktioneller chemosensorischer Rezeptor ist, werden von Stensaas, L., et al., oben; und von Moran, D. T., et al., Garcia-Velasco, J. und M. Mondragon; Monti Bloch, L. und B. Grosser – alle in J. Steroid Biochem. and Molec. Biol. (1991) 39 mitgeteilt.
Es ist offensichtlich, dass es wünschenswert wäre, menschliche Semiochemikalien und Pheromone zu identifizieren und zu synthetisieren und pharmazeutische Zusammensetzungen und Verfahren zur Verwendung zu entwickeln, um die Hypothalamus-Funktion zu beeinflussen. Diese Erfindung betrifft die unerwartete Entdeckung, dass gewisse Estren-Steroide und verwandte Verbindungen oder pharmazeutische Zusammensetzungen, die gewisse Estrene oder verwandte Verbindungen enthalten, sich spezifisch an Chemorezeptoren von nasalen Neuroepithelzellen binden, wenn sie nasal menschlichen Subjekten verabreicht werden, und dass diese Bindung eine Reihe von neurophysiologischen Antworten erzeugt, die eine Änderung der Hypothalamus-Funktion eines Individuums zur Folge haben. Wenn sie geeignet verabreicht werden, beeinflusst die Wirkung von gewissen dieser Verbindungen auf den Hypothalamus die Funktion des autonomen Nervensystems und einer Vielfalt von Verhaltens- oder physiologischen Phänomenen, welche, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, die folgenden einschließen: Angst, prämenstruellen Stress, Furcht, Aggression, Hunger, Blutdruck und andere Verhaltens- und physiologische Funktionen, die normalerweise vom Hypothalamus reguliert werden. Otto Appenzeller. The Autonomic Nervous System. An introduction of basic and clinical concepts (1990); Korner, P. I. Central nervous control of autonomic cardiovascular function, und Levy, N. M. und Martin, P. J., Neural control of the heart, beide im Handbook of Physiology; Section 2: Cardiovascular System – the heart, Bd. I, Washington DC, 1979, American Physiological Society; Fishman, A. P., et al., Herausgeber, Handbook of Physiology. Section 3: Respiratory System. Bd. II. Control of breathing, Bethesda MD. 1986. American Physiological Society.
Das United States Patent Nr. 4,977,147 offenbart ein pharmazeutisches Präparat zur Behandlung von Menopause-Symptomen, Estrogen-Mangel und Hormon-abhängigen Tumoren und zur Verwendung als Kontrazeptivum, welches 3-substituierte 17-Methylen- und 3-substituierte 17-Ethylidenestratriene umfasst.
In einigen Fällen wird ein einziges Estren-Steroid oder eine einzige verwandte Verbindung verabreicht, in manchen Fällen werden Kombinationen von Estren-Steroiden und/oder verwandten Verbindungen verabreicht, und in einigen Fällen werden ein oder mehrere Estren-Steroide zusammen mit einem oder mehreren Androstan-Steroiden oder einer verwandten Verbindung verabreicht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Demgemäß ist es ein Ziel dieser Erfindung, pharmazeutische Zusammensetzungen bereitzustellen, die Estren-Steroide enthalten und für eine nasale Verabreichung bei einem Individuum geeignet sind.
Es ist auch ein Ziel dieser Erfindung, diese Zusammensetzungen bei der Herstellung eines Medikaments zu verwenden, um die Hypothalamus-Funktion eines Individuums zu ändern.
Es ist ein weiteres Ziel dieser Erfindung, Verfahren zur Verwendung dieser Zusammensetzungen bei der Herstellung eines Medikaments bereitzustellen, um die physiologischen und Verhaltens-Funktionen von Individuen zu beeinflussen, die normalerweise vom Hypothalamus reguliert werden.
Verfahren zur Änderung der Hypothalamus-Funktion unter Verwendung dieser Erfindung weisen die folgenden Vorteile auf: 1) Verabreichung direkt an die Chemorezeptoren in der Nasenpassage und an das Vomeronasalorgan ohne Pillen oder Nadeln – d. h. nicht-invasiv; 2) eine Weise der Arzneistoff-Wirkung durch das Nervensystem und nicht durch das Kreislaufsystem – demgemäß kann die Gehirnfunktion ohne Berücksichtigung der Blut/Hirn-Schranke beeinflusst werden; 3) ein direktes Mittel zur Beeinflussung des Hypothalamus – es liegt nur ein einziger synaptischer Spalt zwischen Pheromon-Rezeptoren und dem Hypothalamus vor; und 4) Bereitstellung einer hochspezifischen Arzneistoff- Wirkung, wodurch das Potential für unerwünschte Nebenwirkungen in großem Maß verringert wird – dies, weil sensorische Nerven an einem spezifischen Ort im Gehirn angesprochen werden.
Zusätzliche Ziele, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden teilweise in der Beschreibung, die folgt, dargelegt und werden teilweise dem Fachmann bei der Überprüfung des Folgenden offenkundig oder können anhand der Durchführung der Erfindung gelernt werden.
Die Ziele dieser Erfindung werden durch Bereitstellung einer pharmazeutischen Zusammensetzung in Form einer Dosierungseinheit erreicht, die zur nasalen Verabreichung an Menschen zum Lindern von Symptomen von Psychose, Depression oder Angst bei einem Individuum oder von prämenstruellem Stress bei Frauen angepasst ist, wobei die Zusammensetzung pro Dosierungseinheit eine therapeutisch wirksame Menge von mindestens 1 Picogramm, aber nicht mehr als 1 Mikrogramm mindestens eines Estren-Steroids und einen pharmazeutisch geeigneten Träger umfasst, wobei das Estren-Steroid die Formel
aufweist, in der R₁ Methylen ist; R₂ aus der aus Wasserstoff und Methyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist; R₃ aus der aus Oxo, Hydroxy, (C_1-4)-Alkoxy, (C_1-4)-Acyloxy, Benzoyl, Cypionyl, Glucuronid und Sulfonyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist; R₄ aus der aus Wasserstoff, Hydroxy, (C_1-4)-Alkoxy, (C_1-4)-Acyloxy und Halogen bestehenden Gruppe ausgewählt ist; R₅ abwesend ist oder aus der aus Wasserstoff, Hydroxy, (C_1-4)-Alkoxy und (C_1-4)-Acyloxy bestehenden Gruppe ausgewählt ist; R₆ Wasserstoff oder ein Halogen ist; und „a" eine fakultative aromatische Unsättigung des Rings A des Steroids darstellt oder „b", „c" und „d" jeweils fakultative Doppelbindungen sind; und „g", „h", „i" und „j" jeweils fakultative Doppelbindungen sind.
Eine bevorzugte Klasse von Verbindungen sind diejenigen, in denen „a" vorliegt und „g", „h" oder „i" fakultative Doppelbindungen sind. Die Klasse, in der „h" und „i" beide Doppelbindungen sind, ist ebenfalls bevorzugt. Eine weitere bevorzugte Klasse enthält „b", „c" oder „j" als Doppelbindung. Noch eine weitere Klasse enthält „c" und „d" als Doppelbindungen. Noch eine weitere Klasse enthält R₂ als Methyl. Halogen schließt I, Br, F und Cl ein.
Diese Erfindung kann in einem Verfahren zur Änderung der Hypothalamus-Funktion und autonomer Funktion in einem Individuum verwendet werden. Es wird ein Ligand für einen Chemorezeptor bereitgestellt, der auf der Oberfläche einer Nasen-Neuroepithelzelle angeordnet ist, wobei die Zelle ein Teil von vom Riechepithel verschiedenem Gewebe ist; und der Ligand wird innerhalb einer Nasenpassage des Individuums verabreicht, so dass sich der Ligand spezifisch an den Chemorezeptor bindet, was eine Änderung der Hypothalamus-Funktion des Individuums zur Folge hat.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 erläutert die Synthese von 1,3,5(10),16-Estratetraen-3-ol. Die 2A, 2B und 2C sind graphische Darstellungen der elektrophysiologischen Auswirkungen der lokalen Verabreichung von speziellen Steroiden an das Vomeronasalorgan von männlichen Subjekten (2A) und an das Riechepithel (2C) auf das Rezeptorpotential. 2B ist ein graphischer Vergleich der Auswirkung eines Estrens auf das VNO-Rezeptorpotential von männlichen und weiblichen Subjekten.
3 ist eine graphische Darstellung der elektrophysiologischen Auswirkung der lokalen Verabreichung von speziellen Steroiden an das Vomeronasalorgan von männlichen (3A) und weiblichen (3B) Subjekten.
4 stellt verschiedene autonome Antworten von männlichen Subjekten auf 1,2,3,5(10),16-Estratetraen-3-ylacetat dar. A = Rezeptorpotential des vomeronasalen Neuroepithels. B = Änderung des psychogalvanischen Hautreflexes [GSR) (kOhm); C = Änderung der Hauttemperatur (Grad C).
5 stellt vergleichende Änderungen des Potentials des VNO nach Einwirkung des Methylethers und des Acetats von 1,3,5(10),16-Estratetraen-3-ol dar.
6 stellt den geschlechtlichen Dimorphismus bei lokalen und autonomen Antworten auf die Stimulierung des VNO mit Vomeropherinen dar. Verschiedene Vomeropherine (200 fMol) und die Verdünnungsmittelkontrolle wurden 30 männlichen und 30 weiblichen Subjekten (im Alter von 20 bis 45 Jahren), wie beschrieben, verabreicht. Balken zeigen die mittlere Antwort der Population an.
6A und B: EVG-Antworten wurden, wie beschrieben, bei männlichen (A) und weiblichen (B) Subjekten gemessen.
6C und D: Die elektrodermale Aktivität wurde, wie beschrieben, gemessen. Die Änderungen (gemessen in kΩ) der Antwort aufgrund der Zufuhr von Vomeropherinen an das VNO jedes Subjekts sind bei männlichen (C) und weiblichen (D) Subjekten gezeigt.
6E und F: Die alpha-kortikale Aktivität wurde wie beschrieben gemessen. Änderungen der Antwort aufgrund der Zufuhr von Vomeropherinen an das VNO von männlichen (E) und weiblichen (F) Subjekten.
6G und H: Die Hauttemperatur (ST) wurde, wie beschrieben, gemessen. Änderungen der Antwort aufgrund der Zufuhr von Vomeropherinen an das VNO jedes Subjekts sind bei männlichen (G) und weiblichen (H) Subjekten gezeigt.
A = 1,3,5(10),16-Estratetraen-3-ylacetat
B = Androsta-4,16-dien-3-on
C = 1,3,5(10),16-Estratetraen-3-ol
D = 3-Methoxyestra-1,3,5(10),16-tetraen
E = Androsta-4,16-dien-3α-ol
F = Androsta-4,16-dien-3β-ol
7 stellt die Elektroolfaktgramme von männlichen und weiblichen Subjekten dar, die durch Stimulierung des Riechepithels [OE] mit Geruchsstoffen und Vomeropherinen induziert wurden. A: 400 fMol der Geruchsstoffe 1-Carvon und Cineol sowie 200 fMol der Vomeropherine A, B, C, D und F und des Stereoisomers E wurden getrennt als einsekündige Pulse auf das Riechepithel von 20 Subjekten (sowohl männlichen als auch weiblichen) aufgebracht, und jede EOG-Antwort wurde wie beschrieben aufgezeichnet. Die Geruchsstoffe sowie E und B erzeugten eine signifikante (p < 0,01) lokale Antwort. B: 400 fMol der Geruchsstoffe 1-Carvon und Cineol induzierten keine signifikante EVG-Antwort, als sie dem VNO von männlichen und weiblichen Subjekten zugeführt wurden.
8 stellt die elektrophysiologische Wirkung der folgenden Vomeropherine auf das Vomeronasalorgan von 20 weiblichen Subjekten dar:
G = Androst-4-en-3-on
H = Androsta-4,16-dien-3,6-dion
J = 10,17-Dimethylgona-4,13(17)-dien-3-on
K = 1,3,5(10),16-Estratetraen-3-olmethylether
L = 1,3,5(10),16-Estratetraen-3-ylpropionat
EVG = Elektrovomeronasogramm
GSR = Psychogalvanischer Hautreflex
= Elektrodermale Aktivität (EDA)
ST = Hauttemperatur
9 stellt die elektrophysiologische Auswirkung von Vomeropherinen auf das Vomeronasalorgan von 20 männlichen Subjekten dar.
M = 1,3,5(10)-Estratrien-3-ol
10 stellt die Synthese von Estra-1,3,5(10),6-tetraen-3-ol und Estra-4,16-dien-3-ol dar.
11 stellt die Synthese von Verbindungen dar, die in den Beispielen 16 bis 19 beschrieben sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
I. Definitionen
Ein „Affekt" ist eine vorübergehender Gefühlszustand. Typische negative Affekte sind Gefühle der Nervosität, der Spannung, der Scham, der Sorge, der Reizbarkeit, des Ärgers, des Zorns und dergleichen. „Stimmungen" sind länger anhaltende Gefühlszustände, wie Schuld, Traurigkeit, Hoffnungslosigkeit, Wertlosigkeit, Reue, Kummer, Unglücklichsein und dergleichen. „Charakter"-Züge sind dauerhaftere Aspekte der Persönlichkeit eines Individuums. Typische negative Charakterzüge sind Empfindlichkeit, Bedauern, Schuldgefühle, Sturheit, Ressentiment, Bitterkeit, Schüchternheit, Faulheit und dergleichen.
„Androstan-Steroide" sind aliphatische polycyclische Kohlenwasserstoffe, die durch eine Vierring-Steroidstruktur mit einer Methylierung an den Positionen 10 und 13 gekennzeichnet sind. Ein Androstan-Steroid ist eine Unterklasse von Androstanen, deren üblicherweise verstandene Bedeutung ist, dass die Verbindung mindestens eine Doppelbindung aufweist. Üblicherweise versteht man, falls eine Verbindung nicht als Gonan beschrieben ist, dass die Verbindung eine 18-Kohlenstoff-Gruppe aufweist. Jedoch ist es beabsichtigt, dass 18-Norandrostane hierin als Androstan-Steroide angesehen werden. Weiter werden auch alle Derivate, welche die oben beschriebenen strukturellen Eigenschaften aufweisen, hierin ebenfalls generisch als Androstan-Steroide bezeichnet.
„Estren-Steroide", wie der Ausdruck hierin verwendet wird, sind aliphatische polycyclische Kohlenwasserstoffe mit einer Vierring-Steroidstruktur, mindestens einer Doppelbindung im A-Ring, keiner Methylierung an der Position 10 und einem Oxo, Hydroxyl oder Hydroxylderivat, wie einem Alkoxy, Ester, Benzoat, Cypionat, Sulfat oder Glucuronid, an der Position 3. Derivate, welche diese strukturellen Merkmale enthalten, werden ebenfalls generisch als Estren-Steroide bezeichnet. Estren-Steroide sind in der Stammanmeldung, U.S.S.N. 07/638,185, auch als Estrogen-Steroide bekannt, und diese beiden Ausdrücke sollen äquivalent sein.
Die folgende Struktur zeigt die Vierring-Steroidstruktur, die dem 16-Androsten- und Estren-Steroiden gemeinsam ist. Beim Beschreiben der Anordnung der Gruppen und Substituenten wird das folgende Nummerierungssystem verwendet:
„Geschlechtlich dimorph" bezeichnet einen Unterschied bei der Wirkung eines pharmazeutisches Mittels oder der Antwort auf dasselbe zwischen männlichen und weiblichen Individuen derselben Art.
Eine „wirksame Menge" eines Arzneistoffs ist ein Bereich der Menge und/oder Konzentration, der eine gewünschte physiologische und/oder psychologische Wirkung mit sich bringt, wenn. diese einem Subjekt verabreicht wird, das den Arzneistoff benötigt. Im vorliegenden Fall ist ein benötigendes Subjekt eines, das eine Hypothalamus-Modulation oder -Regulation benötigt, oder ein Subjekt, das eine Änderung eines physiologischen oder Verhaltensmerkmals benötigt, das normalerweise vom Hypothalamus beeinflusst wird. Wenn das Steroid direkt in das VNO eingeführt wird, beträgt eine wirksame Menge 1 pg bis 1 μg, mehr bevorzugt 10 pg bis 50 pg. Wenn das Steroid mittels einer Salbe, Creme, eines Aerosols oder dergleichen an die Nasenpassage verabreicht wird, beträgt eine wirksame Menge 100 pg bis 1 Mikrogramm, vorzugsweise 1 ng bis 1 Mikrogramm. Es folgt, dass einige Arzneistoffe wirksam sein können, wenn sie auf einigen Wegen verabreicht werden, aber unter Umständen nicht wirksam sein können, wenn sie auf anderen Wegen verabreicht werden.
Der „Hypothalamus" ist der Teil des Zwischenhirns, der die ventrale Wand des dritten Ventrikels unterhalb der Hypothalamusrinne umfasst und Strukturen einschließt, die den Ventrikelboden bilden, einschließlich der Sehnervenkreuzung, des Tuber cinereum, des Infundibulums und des Corpus mamillare. Der Hypothalamus reguliert das autonome Nervensystem und steuert mehrere physiologische und Verhaltensfunktionen, wie die sogenannten Kampf- und Fluchtantworten, die sexuelle Motivation, den Wasserhaushalt, den Zucker- und Fettmetabolismus, den Hunger, die Regulierung der Körpertemperatur, endokrine Sekretionen und andere. Der Hypothalamus ist auch die Quelle von Vasopressin, das den Blutdruck reguliert, und Oxytocin, das die Geburt und die Milchfreisetzung einleitet. Alle Hypothalamus-Funktionen sind potentiell durch die hierin beschriebene semiochemische Therapie modulierbar.
Wie hierin verwendet, bedeutet „Niederalkyl" eine verzweigte oder unverzweigte gesättigte Kohlenwasserstoffkette mit 1 bis 4 Kohlenstoffen, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Butyl und dergleichen. „Alkoxy", wie hierin verwendet, wird in seinem herkömmlichen Sinn verwendet, welcher die Gruppe -OR bezeichnet, worin R ein Alkyl ist, wie hierin definiert:
Ein Picogramm (pg) ist gleich 0,001 Nanogramm (ng). Ein ng ist gleich 0,001 Mikrogramm (μg). Ein μg ist gleich 0,001 mg.
II. Weisen zur Durchführung der Erfindung
A. Estrene, die in der Erfindung nützlich sind
Die Erfindung ist teilweise auf gewisse Estren-Steroide gerichtet, die strukturell mit Estradiol (auch als 1,3,5(10)-Estratrien-3,17β-diol bezeichnet) verwandt sind. Steroide innerhalb der Gruppe sind durch einen aromatischen 1,3,5(10)-A-Ring und ein Hydroxyl oder Hydroxyl-Derivat an der Position 3 gekennzeichnet.
Die meisten dieser Steroide und deren Glucuronid-, Sulfat-, Cypionat- und Benzoat-Derivate sind in der Technik bekannte Verbindungen und sind im Handel z. B. von Sigma Chemical Co., Aldrich Chemical Co. usw. erhältlich. Alkoxy-Derivate und deren Synthese sind ebenfalls in der Technik bekannt und werden im US-Patent Nr. 2,984,677 gelehrt.
1,3,5(10),16-Estratetraen-3-ol ist von Research Plus, Inc. und von Steraloids, Inc. erhältlich. Die Herstellung der Acetat- und Propionat-Derivate dieser Verbindung ist hierin beschrieben.
Das Schaubild 1 schließt in Spalte N3 Estrene ein, auf welche die Erfindung gerichtet ist, welche aber deren Bereich nicht beschränken. Die Synthese-Diagramme, die folgen, stellen Zwischenprodukt- und Unterstruktur-Synthesen für die Herstellung dieser Estrene dar:
SCHAUBILD I: ESTRANE
UNTERSTRUKTUR-SYNTHESEN
Mit Bezug auf die vorangehende Tabelle sind die folgenden beispielhaften Synthesen für Zwischenprodukte in einer gegebenen Reihe (E1 bis E12) oder Spalte (N1 bis N4).

1. Günther Drefahl, Kurt Ponold und Hans Schick, Berichte, 1965, 98, 604.
2. Richard H. Peters, David F. Crows, Mitchell A. Avery, Wesley K. M. Chong und Masako Tanabe, J. Med. Chem., 1989, 32, 1642.

B. Androstene, die in der Erfindung nützlich sind
Die Erfindung ist zusätzlich auf Zusammensetzungen und Verfahren gerichtet, welche die Kombination der oben erwähnten Estren-Steroide mit gewissen Androstan-Steroiden beinhaltet, vorzugsweise Androstan-Steroiden mit der Formel
in der P₁ aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Oxo, α-(β-)Hydroxy, α-(β-)Acetoxy, α-(β-)Propionoxy, α-(β-)Methoxy, α-(β-)Niederacyloxy, α-(β-)Niederalkoxy und α-(β-)Benzoyloxy besteht; P₂ aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Methyl, Hydroxymethyl, Acyloxymethyl, Alkoxymethyl, Niederalkyl, Hydroxyalkyl, Acyloxyalkyl und Alkoxyalkyl besteht; P₃ abwesend ist oder aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Methyl, Hydroxymethyl, Acyloxymethyl, Alkoxymethyl, Niederalkyl, Hydroxyalkyl, Acyloxyalkyl und Alkoxyalkyl besteht; P₄ aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Wasserstoff, Oxo, Halogen, Hydroxy, Alkoxy und Acyloxy besteht; P₅ einen oder zwei Substituenten darstellt, worin P₅ ein oder zwei Wasserstoffatome, Methyl, Methylen oder ein oder zwei Halogenatome umfasst; P₆ Wasserstoff oder Halogen ist; und „a", „b", „c", „d", „e", „f" und „h" alternative Stellen für fakultative Doppelbindungen sind.
Bei einer Klasse von bevorzugten Steroiden ist „b" eine Doppelbindung, insbesondere, wenn „c" oder „d" ebenfalls eine Doppelbindung ist. Bei einer weiteren bevorzugten Klasse sind „a" und „c" Doppelbindungen. Noch eine weitere bevorzugte Klasse enthält P₃ als Methylgruppe, „h" als fakultative Doppelbindung und P₅ als Methylen oder ein oder zwei Wasserstoffatome. Eine Klasse von Steroiden, in denen „a" oder „b" eine Doppelbindung ist, ist ebenfalls bevorzugt.
Bevorzugte Steroide umfassen Androsta-4,16-dien-3-on (P₁ = Oxo, A = Doppelbindung, P₂ = Methyl, im Handel erhältlich von Steraloids, Inc.), Androsta-4,16-dien-3α-ol (P₁ = α-OH, a = Doppelbindung, P₂ = Methyl) und Androsta-4,16-dien-3β-ol (P, = β-OH, a = Doppelbindung, P₂ = Methyl), deren Synthesen in der ebenfalls uns gehörenden mit anhängigen Anmeldung mit dem Titel „Androstane Steroids as Neurochemical Initiators of Change in Human Hypothalamic Function and Related Pharmaceutical Compositions and Methods", U.S.S.N., derzeit ohne Aktenzeichen (eine Continuation-in-Part der U.S.-Patentanmeldung Serial No. 07/903,604, eingereicht am 24. Juni 1992) beschrieben sind.
C. Syntheseverfahren
Allgemeine Verfahren für synthetische Reaktionen von Steroiden sind dem Fachmann wohlbekannt (siehe z. B. Fieser, L. F. und M. Fieser, Steroids, Reinhold, N.Y. 1959). Wenn Zeit und Temperatur von Reaktionen bestimmt werden müssen, können diese durch eine Routinemethode bestimmt werden. Nach Zugabe der erforderlichen Reagenzien wird die Mischung unter Inertatmosphäre gerührt, und Aliquoten werden in stündlichen Intervallen entfernt. Die Aliquoten werden mittels Dünnschicht-Chromatographie analysiert, um das Verschwinden von Ausgangsmaterial zu überprüfen, zu welchem Zeitpunkt mit dem Aufarbeitungsverfahren begonnen wird. Wenn das Ausgangsmaterial nicht innerhalb von 24 Stunden aufgebracht ist, wird die Mischung zum Rückfluss erwärmt, und stündliche Aliquoten werden wie zuvor analysiert, bis kein Ausgangsmaterial übrig bleibt. In diesem Fall lässt man die Mischung abkühlen, bevor man mit dem Aufarbeitungsverfahren beginnt.
Alkoxy-Derivate von Estrenen werden aus ihren entsprechenden Hydroxy-Steroiden durch Umsetzung mit einem Alkylierungsmittel, wie Trimethyloxoniumfluoroborat, Triethyloxoniumfluoroborat oder Methylfluorsulfonat, in einem inerten Chlorkohlenstoff-Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, hergestellt. Alternativ können Alkylierungsmittel wie Alkylhalogenide, Alkyltosylate, Alkylmesylate und Dialkylsulfate mit einer Base, wie Silberoxid oder Bariumoxid, in polaren, aprotischen Lösungsmitteln, wie beispielsweise DMF, DMSO und Hexamethylphosphamid, verwendet werden. Alternativ kann eine Base wie K₂CO₃ in Lösungsmitteln wie Ethanol oder Aceton verwendet werden.
Die Reinigung der Produkte wird mittels Chromatographie und/oder Kristallisation bewerkstelligt, wie es dem Fachmann bekannt ist.
D. Pharmazeutische Zusammensetzungen und Verwendungsverfahren
Eine Verwendung der vorliegenden Erfindung besteht in der Herstellung eines Medikaments zur Änderung der Hypothalamus-Funktion eines Individuums. Eine weitere Verwendung besteht in der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung von weiblichem prämenstruellem Stress. Alle diese Verwendungen werden mittels der nicht-systemischen nasalen Verabreichung von gewissen Estren-Steroiden, Kombinationen von Estren-Steroiden und Kombinationen von einem oder mehreren Estren-Steroiden und einem oder mehreren Androstan-Steroiden bewerkstelligt.
Diese spezielle Verabreichungsart ist von alternativen Arten, wie Einnahme oder Injektion, auf mehrere wichtige Weisen verschieden, und zwar aufgrund des direkten Kontakts mit dem VNO, der durch die nasale Verabreichung des Steroid-Liganden bereitgestellt wird. In den Verfahren dieser Erfindung wird der geeignete Ligand direkt an die Chemorezeptoren in der Nasenpassage und and das Vomeronasalorgan verabreicht, ohne Pillen oder Nadeln – d. h. nicht-invasiv. Die Arzneistoff-Wirkung wird durch Binden der hierin beschriebenen Liganden an spezielle Rezeptoren vermittelt, die auf Neuroepithelzellen in der Nase, vorzugsweise im VNO, vorliegen. Diese Weise der Arzneistoff-Wirkung geschieht durch das Nervensystem und nicht durch das Kreislaufsystem – demgemäß kann die Gehirnfunktion ohne Berücksichtigung der Blut/Hirn-Schranke beeinflusst werden. Diese Behandlungsverfahren stellen ein direktes Mittel der Beeinflussung des Hypothalamus durch das Nervensystem bereit, da nur ein einziger synaptischer Spalt zwischen Pheromon-Rezeptoren und dem Hypothalamus vorliegt. Da sensorische Nerven zu einem spezifischen Ort im Gehirn angesprochen werden, weist dieses Verfahren eine hoch spezifische Arzneistoffwirkung auf, wodurch in großem Maß das Potential an unerwünschten Nebenwirkungen verringert wird.
Der VNO-Kontakt ist wichtig, da das VNO mit einer Chemorezeptor/-Pheromon-Funktion verbunden ist. Das VNO besteht aus einem Paar blinder tubulärer Divertikel, die am inneren Rand des Nasenseptums gefunden werden.
Das VNO enthält Neuroepithelien, deren Axone direkte Synapsen zur Amygdala und von dort zum Hypothalamus aufweisen. Die Existenz des VNO ist in den meisten terrestrischen Wirbeltieren, einschließlich des menschlichen Fötus, dokumentiert worden; jedoch wird allgemein geglaubt, dass es in erwachsenen Menschen rudimentär ist (siehe Johnson et al., oben).
Die hierin beschriebenen aktiven Verbindungen oder deren sulfatierte, cypionatierte, benzoatierte, propionatierte, halogenierte oder glucuronatierte Derivate könne direkt verabreicht werden, werden aber bevorzugt als Zusammensetzungen verabreicht. Sie werden in einer flüssigen Dosierungsform, wie beispielsweise Flüssigkeiten, Suspensionen oder dergleichen, vorzugsweise in Dosierungseinheit-Formen hergestellt, die für eine einzige Verabreichung von präzisen Dosierungen geeignet sind. Flüssige Dosierungen können als Nasentropfen oder als Aerosol verabreicht werden.
Alternativ kann die aktive Verbindung als Creme- oder Salben-Zusammensetzung hergestellt werden und topisch innerhalb der Nasenhöhle aufgebracht werden. Als weitere Alternative kann die Zufuhr durch gesteuerte Freisetzung dieser Mittel durch Einkapselung entweder in der Masse oder auf mikroskopischer Ebene unter Verwendung von synthetischen Polymeren, wie Silikon, und natürlichen Polymeren, wie Gelatine und Cellulose, stattfinden. Die Freisetzungsgeschwindigkeit kann durch geeignete Wahl des Polymersystems gesteuert werden, welches verwendet wird, um die Diffusionsgeschwindigkeit zu steuern (Langer, R. S. und Peppas, N. A., Biomaterials 2, 201, 1981). Natürliche Polymere, wie Gelatine und Cellulose, lösen sich langsam im Verlauf von Minuten bis Stunden, während Silikon über eine Zeitspanne von Monaten intakt bleibt. Die Zusammensetzung schließt einen herkömmlichen pharmazeutischen Träger oder Hilfsstoff, eine oder mehrere aktive Estren-Verbindungen) der Formel I ein, und die Zusammensetzung kann zusätzlich ein oder mehrere Androstan-Steroide einschließen oder nicht. Zusätzlich können die Zusammensetzungen andere medizinische Mittel, pharmazeutische Mittel, Träger, Adjuvantien usw. einschließen.
Das wahrscheinlichste Mittel der Kommunikation eines mutmaßlichen menschlichen Pheromons besteht in der Inhalation eines natürlich vorkommenden Pheromons, das auf der Haut eines anderen vorliegt. Mehrere 16-Androsten-Steroide, einschließlich 5α-Androst-16-en-3α-ol und 5α-Androst-16-en-3-on, 4,16-Androstadien-3-on, 5α-Androstadien-3β-ol und vielleicht 5α-Androstadien-3α-ol, kommen bei Menschen natürlich vor und können auf der Haut vorliegen. Es wird geschätzt, dass die natürlich vorkommende maximale Konzentration eines 16-Androsten-Steroids auf menschlicher Haut 2 bis 7 ng/cm² beträgt. Bei einem innigen Kontakt wird geschätzt, dass ein Mensch nicht mehr als 700 ng eines natürlich vorkommenden Steroids ausgesetzt würde. Da diese Verbindungen relativ nicht-flüchtig sind, wird geschätzt, dass selbst bei Intimkontakt ein menschliches Subjekt nicht mehr als 0,7 pg eines natürlichen vorkommenden Steroids von der Haut eines anderen inhalieren würde. Von der inhalierten Menge würde lediglich etwa 1% die Rezeptoren des Vomeronasalorgans erreichen. Demgemäß wäre die geschätzte maximale natürliche Einwirkung von natürlich erzeugten Pheromonen 0,007 pg.
Die verabreichte Menge an aktiver Verbindung hängt natürlich von dem behandelten Subjekt, der Schwere der Beeinträchtigung, der Häufigkeit der Verabreichung und der Beurteilung des verschreibenden Arztes ab. Jedoch ist eine einzige Dosierung von mindestens 1 Picogramm, die direkt in das Lumen des Vomeronasalorgans verabreicht wird, wirksam, um eine vorübergehende autonome Antwort hervorzurufen. Wenn sie in die Nasenhöhle verabreicht wird, beträgt die Dosierung 1 Picogramm bis 1 Mikrogramm, vorzugsweise etwa 1 Nanogramm bis 1 Mikrogramm, bevorzugter etwa 10 Nanogramm bis 1 Mikrogramm. Die Häufigkeit der Verabreichung liegt wünschenswerterweise im Bereich einer stündlichen Dosis bis zu einer monatlichen Dosis, vorzugsweise von 8 mal/Tag bis 1 mal jeden zweiten Tag, bevorzugter 1 bis 3 mal pro Tag. Salben, die eine oder mehrere aktive Verbindungen und fakultative pharmazeutische Adjuvantien in einem Träger enthalten, wie beispielsweise Wasser, Kochsalzlösung, wässriger Dextrose, Glycerin, Ethanol und dergleichen, können unter Verwendung einer Basis wie beispielsweise Petrolatum, Schweinefett oder Lanolin hergestellt werden.
Verflüssigte pharmazeutische verabreichbare Zusammensetzungen können beispielsweise durch Lösen, Dispergieren usw. einer aktiven Verbindung, wie oben definiert; und fakultativer pharmazeutischer Adjuvantien in einem Träger, wie beispielsweise Wasser, Kochsalzlösung, wässriger Dextrose, Glycerin, Ethanol und dergleichen, zur Bildung einer Lösung oder Suspension hergestellt werden. Falls gewünscht, kann die zu verabreichende pharmazeutische Zusammensetzung auch geringe Mengen an nicht-toxischen Hilfssubstanzen, wie Netz- oder Emulgiermitteln, pH-Puffermitteln und dergleichen, beispielsweise Natriumacetat, Sorbitanmonolaurat, Triethanolaminnatriumacetat, Triethanolaminoleat usw., enthalten. Tatsächliche Verfahren der Herstellung derartiger Dosierungsformen sind bekannt oder werden dem Fachmann offenkundig; siehe z. B. Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, PA, 15. Aufl. 1975. Die zu verabreichende Zusammensetzung oder Formulierung enthält auf jeden Fall eine Quantität einer oder mehrerer der aktiven Verbindungen) in einer Menge, die wirksam ist, um die Symptome des behandelten Subjekts zu lindern.
Für die Aerosol-Verabreichung wird der aktive Bestandteil vorzugsweise zusammen mit einem Tensid und einem Treibmittel bereitgestellt. Typische Prozentsätze an aktiven Bestandteilen sind 0,001 bis 2 Gew.-%, bevorzugt 0,004 bis 0,10%.
Tenside müssen natürlich nicht-toxisch und vorzugsweise im Treibmittel löslich sein. Beispiele für derartige Mittel sind die Ester oder partiellen Ester von Fettsäuren, die 6 bis 22 Kohlenstoffatome enthalten, wie Capron-, Octan-, Laurin-, Palmitin-, Stearin-, Linol-, Oleostearin- und Ölsäure mit einem aliphatischen mehrwertigen Alkohol oder dessen cyclischem Anhydrid, wie beispielsweise Ethylenglycol, Glycerin, Erythrit, Arabit, Mannit, Sorbit und Hexitolanhydride, die von Sorbit abstammen (die Sorbitanester, die unter der eingetragenen Marke „Spans" verkauft werden), und die Polyoxyethylen- und Polyoxypropylen-Derivate dieser Ester. Gemischte Ester, wie gemischte oder natürliche Glyceride, können verwendet werden. Die bevorzugten oberflächenaktiven Mittel sind die Oleate oder Sorbitan, z. B. diejenigen, die unter den eingetragenen Marken „Arlacel C" (Sorbitansesquioleat), „Span 80" (Sorbitanmonooleat) und „Span 85" (Sorbitantrioleat) verkauft werden. Das Tensid kann 0,1 bis 20 Gew.-% der Zusammensetzung, vorzugsweise 0,25–5%, ausmachen.
Der Rest der Zusammensetzung ist gewöhnlich Treibmittel. Verflüssigte Treibmittel sind gewöhnlich Gase bei Umgebungsbedingungen und werden unter Druck kondensiert. Unter den geeigneten verflüssigten Treibmitteln befinden sich die Niederalkane, die bis zu 5 Kohlenstoffe enthalten, wie Butan und Propan; fluorierte oder fluorchlorierte Alkane, wie diejenigen, die unter der eingetragenen Marke „Freon" verkauft werden. Mischungen der obigen können ebenfalls verwendet werden.
Bei der Herstellung des Aerosols wird ein Behälter, der mit einem geeigneten Ventil ausgestattet ist, mit dem geeigneten Treibmittel gefüllt, welches den feinzerteilten aktiven Bestandteil und Tensid enthält. Die Bestandteile werden so bei einem erhöhten Druck gehalten, bis sie durch Betätigung des Ventils freigesetzt werden.
Noch ein weiteres Mittel der Verabreichung ist die topische Aufbringung einer flüchtigen flüssigen Zusammensetzung auf die Haut, vorzugsweise Gesichtshaut, eines Individuums. Die Zusammensetzung wird gewöhnlich einen Alkohol wie Ethanol oder Isopropanol enthalten. Ein angenehmes Odorans kann ebenfalls in die Zusammensetzung eingeschlossen werden.
E. Messen von Affekt, Stimmung und Charakterzügen
Gefühlszustände, die mit Affekten, Stimmungen und Charakterzügen verbunden sind, werden im Allgemeinen durch Verwendung eines Fragebogens gemessen. Beispielsweise können Fragebögen, die eine Anzahl von Adjektiven umfassen, welche sich auf Gefühlszustände beziehen, einem Individuum überreicht werden. Das Individuum bewertet seinen durch das Adjektiv beschriebenen Gefühlszustand und bewertet die Intensität des Gefühls in einer numerischen Skala. Die Anhäufung von verwandten Adjektiven und die statistische Analyse der Bewertung jedes Adjektivs durch das Subjekt stellt eine Basis für die Messung der verschiedenen Gefühlszustände bereit.
Alternativ können Gefühlszustände durch autonome Änderungen gemessen werden, wie diejenigen, die in Lügendetektor-Bewertungen verwendet werden (psychogalvanischer Hautreflex, Pulsfrequenz und dergleichen). Cabanac, M. Annual Review of Physiology (1975) 37: 415; Hardy, J. D., "Body Temperature Regulation", Kapitel 59, S. 1417. In: Medical Physiology. Bd. II, Hsg.: VB Mountcastle (1980); Wolfram Bouscein, Electrodermal Activity (Plenum Press 1992). Zusätzlich können nicht-verbale Anzeichen, wie Gesichtsausdruck und Körperhaltung, bewertet werden.
F. Verwendungen bei der Behandlung gewisser Arten von psychiatrischen Störungen
Zusammensetzungen, die für die intranasale Verabreichung geeignet sind und die eine oder mehrere der hierin beschriebenen steroidalen Substanzen enthalten, sind als Therapeutika mit Wirksamkeit bei der Behandlung gewisser Arten psychiatrischer Störungen, insbesondere gewisser Arten von Neurosen, nützlich. In einer bevorzugten Ausführungsform und ungleich anderen Arzneistoff-Formulierungen, die ausgelegt sind, um eine systemische Wirkung hervorzurufen, wird die Zusammensetzung so formuliert, dass sie die Wahrscheinlichkeit der Schleimhaut-Absorption minimiert, da die Wirkungsweise dieser Substanzen als Therapeutika durch Stimulierung der neuralen Rezeptoren in der Nase, spezieller im VNO, geschieht. Da die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung als Ergebnis der Stimulierung von chemosensorischen Rezeptoren im VNO und nicht als Ergebnis von einer systemischen Zirkulation wirksam sind, wäre eine Absorption und eine damit verbundene Aufnahme des aktiven Bestandteils oder der aktiven Bestandteile in den systemischen Kreislauf nicht wirksam, sondern könnte tatsächlich die Wahrscheinlichkeit von Nebenwirkungen erhöhen. Diese Zusammensetzungen sind nützlich, wenn sie in einem Verfahren derart verabreicht werden, dass eines oder mehrere der Estrene oder 16-Androstene der Zusammensetzung an das VNO des Subjekts geliefert werden.
Behandelbare Neurosen können akut und/oder vorübergehend sein oder sie können anhaltend oder rekurrent sein. Sie beinhalten im Allgemeinen abnormale Symptome, die Stimmungsänderungen (Angst, Panik, Depression) oder begrenzte Abnormalitäten der Gedanken (Obsessionen, reizende Ängste) oder des Verhaltens (Rituale oder Zwänge, pseudoneurologische oder hysterische Konversionszeichen) einschließen können. Bei derartigen Störungen können diese Zusammensetzungen einige vorteilhafte Wirkungen über kurze Zeiträume aufweisen, insbesondere durch Modifikation der damit verbundenen Angst oder Depression oder dergleichen.
Andere Charakter-Störungen können ebenfalls durch die intranasale Verabreichung der Zusammensetzungen dieser Erfindung behandelbar sein. Diese Zustände umfassen charakteristische Persönlichkeitszüge, z. B. paranoid, zurückgezogen, psychopathisch, hypochondrisch und dergleichen; oder Verhaltensmuster, z. B. Missbrauch von Alkohol oder anderen Substanzen, sozial abweichendes oder perverses Verhalten und dergleichen, das gegen die Erwartungen der Gesellschaft aneckt.
Gewisse physische oder physiologische Zustände, sowohl normale (wie Menstruation) als auch mit Krankheit oder Verletzung verbundene (wie chronische Krankheit), können eine psychologische Komponente aufweisen, die sich als psychiatrische Störung, neurotische Störung oder als ängstlicher oder deprimierter Affekt oder ängstliche oder deprimierte Stimmung manifestiert. Diese Zustände sind ebenfalls durch Verfahren der Verabreichung der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung auf solche Weise, dass eines oder mehrere der Estrene oder Androstene der Zusammensetzung an das VNO des Subjekts geliefert wird, behandelbar.
i. Angst
Angst ist ein unangenehmer emotionaler Zustand, der durch Gefühle der Beklommenheit, drohenden Gefahr, Besorgnis oder Anspannung gekennzeichnet ist. Zusammensetzungen, die für die intranasale Verabreichung geeignet sind und die eine oder mehrere der hierin beschriebenen Estren-Steroid-Substanzen enthalten, sind als Therapeutika mit Wirksamkeit bei der Verringerung von Angst nützlich. Es gibt zahllose Manifestationen dieser Störung im Bereich von milder Beunruhigung bis zu Snydromen, die unfähig machend sein können. Angst ist nicht nur ein Kardinalsymptom vieler psychiatrischer Störungen, sondern auch eine Komponente vieler normaler physiologischer und sozialer Zustände. Zusätzlich sind die Symptome der Angst üblicherweise mit Depression und insbesondere mit dysthymischer Störung (neurotischer Depression) und vielen Persönlichkeitsstörungen verbunden. Angststörungen können aufgetrennt werden und schließen panische Störungen, Phobien und generalisierte Angststörungen, posttraumatische Stress-Störungen und obsessive Zwangsstörungen ein.
ii. Arzneimittel die bei der Behandlung von Angst verwendet werden
Die Arzneimittelbehandlung ist das Hauptbehandlungsverfahren von Angst, das häufig in Verbindung mit Verhaltenstherapie verwendet wird. Die Arzneistoffe, die am häufigsten verwendet werden, um Angst zu behandeln, sind die Benzodiazepine. Benzodiazepine weisen hypnotische, sedierende, anxiolytische, krampflösende und muskelrelaxierende Wirkungen auf. Dementsprechend werden sie für viele Indikationen und bei vielen Zuständen verwendet, die von Angststörungen verschieden sind (z. B. Schlaflosigkeit, Alkohol-Entzugszustände, Muskelkrämpfe, Epilepsie, Anästhesie und Sedierung bei endoskopischen Verfahren). Diese Arzneistoffe sind relativ sicher und weisen im Vergleich mit den früher verwendeten Barbituraten Vorteile auf. Sie zeigen einen raschen Wirkungsbeginn und erzeugen ein Gefühl der Euphorie. Jedoch sind Benzodiazepine trotz ihrer guten Sicherheitsdokumentation mit einer Anzahl von Eigenschaften verbunden, welche ihrer Verwendung beschränken, einschließlich Sedierung, Ataxie, Gedächtnisbeeinträchtigung, verringerter motorischer Koordination und gefährlicher suchterzeugender Wirkungen, insbesondere wenn sie mit Alkohol verwendet werden. Sowohl Ärzte als auch Patienten schenken diesem Potential für eine Abhängigkeit zunehmend Beachtung; und es gibt einen offensichtlichen Wunsch, falls nicht Trend, sich von ihrer Langzeit-Verwendung zu entfernen.
Kürzlich ist eine neue Klasse von anxiolytischen Nicht-Benzodiazepin-Mitteln, Azaspirodecandione, zugelassen worden, welche selektivere anxiolytische Eigenschaften aufweisen könnten. Das erste vermarktete Mitglied dieser Klasse ist Buspiron. Es wurde berichtet, dass diese Verbindung bei der Behandlung von generalisierter Angststörung so wirksam wie die Benzodiazepine ist. Verglichen mit Benzodiazepinen ist Buspiron weniger sedierend, potenziert die Wirkung von Ethanol zu einem geringeren Grad und weist ein niedriges Suchtpotential auf. Jedoch wurde bei der normalen klinischen Verwendung gefunden, dass es schwierig ist, Buspiron anstelle von Benzodiazepinen bei Patienten einzusetzen, die bereits Benzodiazepine erhalten, da Buspiron kein Gefühl der Euphorie erzeugt und die Patienten sich nicht so befriedigt fühlen, als wenn sie Benzodiazepine einnehmen. Zusätzlich beschränkt der langsame Wirkungsbeginn von Buspiron (1–3 Wochen) seine Wirksamkeit bei der Behandlung von akuter Angst. Es wurde gezeigt; dass das systemisch verabreichte Buspiron-Anxiolytikum eine hohe Affinität zu dem ZNS-Serotonin-5-HT-Rezeptor aufweist, und man glaubt, dass dies die anxiolytische Wirkungsweise ist.
Eine weitere Klasse von neuen Anxiolytika sind die systemisch verabreichten Benzofuran-Derivate. Diese Substanzen zeigen eine hohe Affinität zu dem ZNS-Dopamin-D2-Rezeptor.
iii. Stimmungs- (affektive) Störungen
Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind auch bei der Behandlung von einigen der Symptome gewisser Arten von Stimmungsstörungen nützlich. Stimmungsstörungen, wie endogene Depression und Manie, sind durch Änderungen der Stimmung als hauptsächliche klinische Manifestationen gekennzeichnet. Jedes Extrem der Stimmung kann mit einer Psychose verbunden sein, die durch ungeordnete(s), wahnhaftes) Denken und Wahrnehmungen gekennzeichnet ist, welche häufig mit der vorherrschenden Stimmung übereinstimmen. Umgekehrt können psychotische Störungen mit sekundären Stimmungsänderungen verbunden sein. Ähnlich können auch normaler Kummer, normale Traurigkeit und Enttäuschung und die Verstimmung oder Demoralisierung, die häufig mit einer medizinischen Krankheit oder mit normalen zyklischen Dysfunktionen, wie prämenstruellem Stress, verbunden sind, ebenfalls durch die intranasale Anwendung der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung gemildert werden.
iv. Die Wirkungsweise der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung
Die Wirkungsweise der Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung ist ziemlich verschieden von allen Behandlungsarten, die bisher mitgeteilt worden sind. Die aktiven Steroid- und Steroid-artigen Verbindungen, die in der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, stimulieren und/oder binden sich an Rezeptoren im VNO, die direkt für eine topische Verabreichung verfügbar sind. Ein direkter Zugang zu ZNS-Rezeptoren ist nicht erforderlich. Die Stimulierung dieser Rezeptoren erzeugt dann ein Signal, das durch einen neuralen Weg übertragen wird und eine neuropsychische Antwort wahrscheinlich in der Hypothalamus-Region des Gehirns des Subjekts induziert. Diese Antwort manifestiert sich als diskrete Änderungen einer Vielfalt von autonomen Funktionen, einschließlich, aber nicht darauf beschränkt, Pulsfrequenz, Atmungsfrequenz, EEG-Muster, evozierten Potentials, Hauttemperatur, psychogalvanischen Hautreflexes und Pupillendurchmessers. Die Antwort manifestiert sich auch als eine messbare Verringerung von negativem Affekt und negativer Stimmung.
Obwohl die Beziehung zwischen der Modifikation der Hypothalamus-Funktion und der Behandlung von psychiatrischen Störungen nicht voll verstanden wird, ist es klar, dass die Zusammensetzungen dieser Erfindung bei der Verringerung der selbstbewerteten Negativität – negativer Stimmungseigenschaften sowie negativen Charakters – wirksam sind. Diese Änderungen werden von autonomen Änderungen begleitet, welche vom Hypothalamus bewirkt werden und mit einer Erhöhung des parasympathischen Tonus (oder alternativ einer Verringerung des sympathischen Tonus) in Einklang stehen.
Da die aktiven Verbindungen dieser Erfindung in ihrer Spezifität Pheromonartig sind, zeigen die Verbindungen eine Art-Spezifität bei ihrer Stimulierung und Aktivität, und deshalb kann eine Demonstration der Wirksamkeit nicht in Tiermodellen vorgenommen werden.
III. Beispiele
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, aber nicht beschränken.
Abkürzungen, die in den Beispielen verwendet werden, sind wie folgt: wässr. = wässrig; RT = Raumtemperatur; PE = Petrolether (S.p. 50–70°C); DMF = N,N-Dimethylformamid; DMSO = Dimethylsulfoxid; THF = Tetrahydrofuran.
Bezugsbeispiel 1 – Synthese von Estra-1,3,5(10),16-tetraen-3-ol (28)
Das folgende Syntheseverfahren ist in 1 dargestellt:
Estron-p-toluolsulfonylhydrazon (27)
Estron (26) (270 g, 1,00 Mol) und p-Toluolsulfonylhydrazid (232,8 g, 1,25 Mol) in trockenem Methanol (2,5 l) wurde 20 Stunden unter Rückfluss erwärmt. Die Mischung wurde in einen Erlennmeyer-Kolben überführt und abkühlen gelassen. Das kristalline Produkt wurde unter Saugen abfiltriert und mit Methanol (300 ml) gewaschen. Weitere Produktfraktionen wurden durch aufeinanderfolgendes Eindampfen des Filtrats auf 2000 ml, 800 ml und 400 ml und jedes Mal Kristallisierenlassen erhalten. Die Gesamtausbeute betrug 433,5 g (99%).
1,3,5(10),16-Estratetraen-3-ol (28):
Estron-p-toluolsulfonylhydrazon (27) (219,0 g, 500 mMol) in trockenem Tetrahydrofuran (8,0 l) wurde in einem Natriumchlorid/Eis-Bad gekühlt. Die Mischung wurde mechanisch gerührt, während n-Butyllithium (800 ml einer 2,5 M Lösung in Hexan, 2,00 Mol) über eine doppelendige Nadel zugesetzt wurde. Die Mischung wurde 3 Tage bei Raumtemperatur gerührt. Eis (250 g) wurde dazugegeben, gefolgt von gesättigter Ammoniumchlorid-Lösung (500 ml). Die Phasen wurden durch Rühren gemischt und dann absetzen gelassen. Die wässrige Phase wurde über Ansaugen mit einem Teflonrohr entfernt und mit Ether (500 ml) extrahiert. Die zwei organischen Phasen wurden nacheinander mit der gleichen Charge an gesättigter Natriumbicarbonat-Lösung (500 ml), gefolgt von gesättigter Natriumchlorid-Lösung (500 ml), gewaschen. Die organischen Schichten wurden getrocknet (MgSO₄) und im Vakuum eingedampft, was Rohprodukt ergab. Dieses wurde auf 500 g Kieselgel 60, 230–400 Mesh, unter Elution mit Ethylacetat/Hexan (25 : 75, 2,5 l) einer Blitzfiltration unterzogen. Das Filtrat wurde im Vakuum eingedampft, was kristallines Material ergab. Das Produkt wurde aus Methanol (300 ml)/Wasser (75 ml) umkristallisiert, wobei man mit Methanol (80 ml)/Wasser (20 ml) wusch. Die weitere Umkristallisation aus Ethylacetat/Hexan (22,5 : 87,5) ergab reines Produkt (88,9 g, 70%).
Bezugsbeispiel 2 – Synthese von Acyl-Derivaten von 1,3,5(10),16-Estratetraen-3-ol
Zu 1,3,5(10),16-Estratetraen-3-ol (254 mg, 1,00 mMol) in Ether (10 ml) wird Acetanhydrid (0,25 ml) (oder Propionsäureanhydrid für das Propionat), gefolgt von Pyridin (0,25 ml), gegeben, und die Mischung wird 16 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Mischung wird in Eis/Wasser gegossen und mit Ether (2 × 20 ml) extrahiert. Die organischen Extrakte werden mit Wasser, gesättigter Kupfersulfat-Lösung, Wasser und gesättigter Natriumchlorid-Lösung gewaschen, getrocknet (MgSO₄) und im Vakuum eingedampft, was das Rohmaterial ergibt. Dieses wird durch Blitzchromatographie auf 17,5 g Kieselgel 60 (230–400 Mesh) unter Elution mit 10%–12% Ethylacetat/Hexan gereinigt, was das reine Produkt ergibt (192 mg, 65%).
Bezugsbeispiel 3 – Synthese von Estra-4,16-dien-3-on (1)
Zu Estra-1,3,5(10),16-tetraen-3-methylether (551,5 mg, 2,055 mMol) in 8,6 ml wasserfreiem THF, etwa 30 ml wasserfreiem Ammoniak und 6,76 g t-Butylalkohol wurde Lithiumdraht (0,24 g, 35 mg-Atom) gegeben, der in kleine Stücke geschnitten war. Die Reaktionsmischung wurde 4½ h unter Argon refluxiert, wonach Methanol (2,3 ml) dazugegeben wurde und der Ammoniak über Nacht abkochen gelassen wurde. Der Rückstand wurde in 25 ml Methanol gelöst und mit 5 N HCl auf etwa pH 1 angesäuert. Nach 15 minütigem Erwärmen in einem Ölbad zwischen 55 und 70°C wurde die abgekühlte Hydrolyse-Mischung zwischen 25 ml Wasser und 50 ml Ethylacetat verteilt, und die wässrige Phase wurde mit 25 ml Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit 25 ml gesättigtem Natriumbicarbonat und 25 ml Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Die Entfernung des Lösungsmittels unter verringertem Druck lieferte 0,57 g öligen Rückstand, der durch Blitzchromatographie auf Kieselgel (Eluent: 15% Ethylacetat/Hexan), gefolgt von Umkristallisation aus Pentan, gereinigt wurde, was Kristalle (206,1 mg, 39%) ergab, die gemäß TLC homogen waren, F.p. 67–71°C.
Bezugsbeispiel 4 – Synthese von Estra-2,5(10),16-trien-3-methylether (2)
Zu Estra-1,3,5(10),16-tetraen-3-methylether (1,22 g, 4,54 mMol) in 19 ml wasserfreiem THF, 14,99 g t-Butylalkohol und etwa 70 ml wasserfreiem Ammoniak wurde Lithiumdraht (0,53 g, 76 mg-Atom) gegeben, der in kleine Stücke geschnitten war. Nach 6 h Refluxieren unter Argon wurde die Reaktion mit 5 ml Methanol gequencht, und man ließt den Ammoniak über Nacht abkochen. Eine Suspension des Rückstands in 100 ml Wasser wurde zweimal mit 100 ml-Portionen Ethylacetat extrahiert, und die vereinigten organischen Extrakte wurden mit Kochsalzlösung gewaschen und über Magnesiumsulfat getrocknet. Nach Lösungsmittel-Entfernung unter verringertem Druck wurde der Rückstand auf Kieselgel unter Verwendung von 1% Ethylacetat/Hexan als Eluent blitzchromatographiert und dann aus abs. Ethanol umkristallisiert, was flaumige weiße Kristalle ergab (448,1 mg, 3,269 mMol, 72%), F.p. 72–73°C, homogen gemäß TLC.
Bezugsbeispiel 5 – Synthese von Estra-5(10),16-dien-3-on (3)
Estra-2,5(10),16-trien-3-methylether (2) (646,3 mg, 2,390 mMol), gelöst in 50 ml Aceton, wurde 6 Stunden bei Raumtemperatur unter Verwendung von Oxalsäuredihydrat (0,84 g, 6,7 mMol) hydrolysiert. Die Reaktionsmischung wurde mit 25 ml gesättigtem Natriumbicarbonat gequencht und dann zweimal mit 25 ml-Portionen Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurde zweimal mit 25 ml Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wurde aus Hexan umkristallisiert, was Produkt ergab (462,5 mg, 1,804 mMol, 75%), F.p. 112– 116°C).
Bezugsbeispiel 6 – Synthese von Estra-5(10),16-dien-3-olen (4)
Estra-5(10),16-dien-3-on (3) (301,1 mg, 1,174 mMol) in 6 ml wasserfreiem Ether wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur unter Verwendung von Lithiumaluminiumhydrid (50,0 mg, 1,32 mMol) reduziert. Nach 10 minütigem Quenchen mit Natriumsulfatdecahydrat (2,00 g) wurde die Suspension durch Celite filtriert, und der Rückstand wurde mit vier 25 ml-Portionen Ether gewaschen. Die vereinigten Filtrate wurden unter verringertem Druck konzentriert und durch Blitzchromatographie (Kieselgel, 5% Ethylacetat/Hexane-Eluent) mit anschließender präparativer TLC von gemischten Fraktionen gereinigt. Das polarere Produkt konnte mit beträchtlichem Verlust aus wässrigem Ethanol umkristallisiert werden, was 4,8 mg Festkörper ergab. Das weniger polare Produkt wurde aus wässrigem Methanol umkristallisiert, was weiße Kristalle ergab (59,5 mg), F.p. 98–100°C. Die Gesamtausbeute betrug 64,3 mg (0,249 mMol, 21%).
Bezugsbeispiel 7 – Synthese von Estra-4,9,16-trien-3-on (5)
Estra-5(10),16-dien-3-on (3) (0,38 g, 1,5 mMol) in Pyridin (5,0 ml, 62 mMol) wurde in einem Eis-Salzbad auf –13°C abgekühlt, und Pyridiniumbromidperbromid (1,58 g, 4,94 mMol) wurde in kleinen Portionen so dazugegeben, dass T ≤ 4°C. Nach 1 minütigem Schwenken wurde Phenol (0,25 g, 2,7 mMol) dazu gegeben, und die Reaktion wurde 24 Stunden bei Raumtemperatur fortgesetzt. Ethylacetat (50 ml) wurde dazugegeben, und die Reaktionsmischung wurde mit 25 ml 1 N HCl, zwei 25 ml-Portionen gesättigtem Kupfersulfat, 25 ml 5%-igem Natriumhydroxid und 25 ml Kochsalzlösung gewaschen. Nach Trocknen über Magnesiumsulfat, Filtration und Konzentration unter verringertem Druck wurde der Rückstand in 10 ml abs. Ethanol aufgenommen, granuläres Zink (0,33 g, 5,0 mg-Atom) wurde dazu gegeben, und die Mischung wurde ½ Stunde refluxiert. Der Überstand wurde entfernt, der Rückstand wurde mit 10 ml abs. Ethanol gewaschen, und die vereinigten Überstände wurden unter verringertem Druck konzentriert. Das resultierende Harz wurde unter Verwendung von 15% Ethylacetat/Hexan als Eluent auf Kieselgel blitzchromatographiert. Geeignete Fraktionen wurden zusammengegeben, konzentriert und dann aus Hexan umkristallisiert, was festes Produkt ergab (117,5 mg, 0,4619 mMol, 31%), F.p. 87– 92°C.
Bezugsbeispiel 8 – Synthese von Estra-1,3,5(10),16-tetraen-6-on-3-acetat (6)
Chromtrioxid (13,40 g, 0,1340 Mol) wurde in 200 ml Methylenchlorid suspendiert und dann in einem Eis-Salzbad auf –10°C abgekühlt. 3,5-Dimethylpyrazol (12,90 g, 0,1342 Mol) wurde dazugegeben, und die Mischung wurde 20 Minuten gerührt. Estra-1,3,5(10),16-tetraen-3-ylacetat (4,00 g, 13,5 mMol) in einer gekühlten Lösung in 20 ml Methylenchlorid wurde dazu gegeben, und die Reaktion wurde 2 Stunden gerührt, währenddessen T ≤ 8°C. Die Mischung wurde dann durch 200 g Kieselgel filtriert, und das Produkt wurde mit weiterem Methylenchlorid eluiert. Nach Vereinigung und Konzentration geeigneter Fraktionen wurde das Rohprodukt unter Verwendung von 15% Ethylacetat/Hexan als Eluent auf Kieselgel blitzchromatographiert. Die Vereinigung geeigneter Fraktionen und Konzentration unter verringertem Druck lieferte einen weißen Festkörper (0,92 g, 3,0 mMol, 22%), F.p. 87–103°C.
Bezugsbeispiel 9 – Synthese von Estra-1,3,5(10),16-tetraen-3-ol-6-on (7)
Estra-1,3,5(10),16-tetraen-6-on-3-acetat (203,1 mg, 0,6543 mMol) in 30 ml Methanol wurde mit 1,5 ml 5%-igem (Gew./Gew.) Natriumhydroxid 40 Minuten lang verseift. Die Reaktionsmischung wurde unter verringertem Druck konzentriert, in 50 ml Wasser aufgenommen, mit 1 N HCl neutralisiert und dreimal mit 25 ml-Portionen Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit 50 ml Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und konzentriert, was einen weißen Festkörper ergab, der durch Umkristallisation aus Benzol/Hexan und präparative TLC gereinigt wurde, was einen weißen kristallinen Festkörper ergab (52,8 mg, 0,197 mMol, 30%), F.p. 188–191°C.
Bezugsbeispiel 10 – Synthese von Estra-1,3,5(10),16-tetraen-6a-ol-3-ylacetat (8)
Estra-1,3,5(10),16-tetraen-6-on-3-ylacetat (6) (421,4 mg, 1,358 mMol), suspendiert in 35 ml 95%-igem Ethanol, wurde 100 Minuten bei Raumtemperatur mit Natriumborhydrid (98,8 mg, 2,61 mMol) reduziert. Nach Konzentration unter verringertem Druck wurde der Rückstand in 25 ml Wasser suspendiert, mit 1 N HCl neutralisiert und dreimal mit 25 ml-Portionen Methylenchlorid extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit 25 ml Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und konzentriert. Der resultierende weiße Schaum wurde unter Verwendung von 25% Ethylacetat/Hexan als Eluent auf Kieselgel blitzchromatographiert. Die Vereinigung von Fraktionen und Konzentration ergaben einen weißen Festkörper (0,12 g, 0,38 mMol, 28%), F.p. 209–212°C.
Bezugsbeispiel 11 – Synthese von Estra-1,3,5(10),16-tetraen-3,6-diol (9)
Zu einer Suspension von Lithiumaluminiumhydrid (LAH, 95%ig, 46,9 mg, 1,17 mMol) in 5 ml wasserfreiem THF wurde tropfenweise unter Rühren Estra- 1,3,5(10),16-tetraen-6-on-3-ylacetat (6) (422,9 mg, 1,360 mMol) in 5 ml wasserfreiem THF gegeben. Die Reaktion wurde 50 Minuten gerührt, wonach weiteres LAH (46,5 mg, 1,16 mMol) dazugegeben und die Reaktion 22 Stunden gerührt wurde. Nach vierstündigem Refluxieren zeigte TLC immer noch Ausgangsmaterial. Die Reaktion wurde mit 0,5 ml Wasser plus 0,5 ml 20%-iger (Gew./Gew.) Schwefelsäure gequencht und unter verringertem Druck konzentriert. Der Rückstand wurde viermal mit 10 ml-Portionen heißem Ethylacetat extrahiert und durch Celite filtriert. Die vereinigten Filtrate wurden konzentriert und zweimal durch Blitzchromatographie gereinigt, was festes Produkt ergab (0,05 g, 0,2 mMol, 10%), F.p. 150–157°C.
Bezugsbeispiel 12 – Synthese von Estra-1,3,5(10),7-tetraen-3-ol (10)
Zu einer Suspension von Equilin (100,2 mg, 0,3733 mMol) in 2 ml Diethylenglycol wurden Hydrazin (59 μl, 1,9 mMol) und Kaliumhydroxid (0,04 g, 0,7 mMol) gegeben. Die Mischung wurde 2 Stunden in einem Ölbad bei 200–214°C gerührt, wonach die abgekühlte Reaktion mit 10 ml Wasser verdünnt, mit 1 N HCl neutralisiert und dreimal mit 25 ml Ether extrahiert wurde. Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit 10 ml Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert, konzentriert und durch präparative TLC (Kieselgel, 15% Ethylacetat/Hexan-Eluent) gereinigt, was ein gelbes Harz ergab. Das Produkt wurde weiter durch Entfärben mit Aktivkohle und Umkristallisation aus wässrigem Ethanol gereinigt, was gelbbraune Kristalle ergab (13,2 mg, 51,9 μMol, 14%), F.p. 130–134°C.
Bezugsbeispiel 13 – Synthese von 20-Homoestra-1,3,5(10),6,8,17-hexaen-3-ol (11)
Eine Suspension von Triphenylmethylphosphoniumbromid (671,0 mg, 1,878 mMol) und Kalium-t-butanolat (212,1 mg, 1,890 mMol) in 2,1 ml wasserfreiem DMSO wurde unter Argon 1 h in einem Bad bei 76–86°C erwärmt, wonach Equilenin (100,1 mg, 0,3579 mMol) in 2,1 ml wasserfreiem DMSO dazugegeben wurde und die grüne Lösung 1 Stunde gerührt wurde. Nach Abkühlen wurden 10 ml Eis-1 N HCl dazugegeben, und die Mischung wurde mit drei 10 ml-Portionen Ether extrahiert. Die vereinigten organischen Extrakte wurden mit 10 ml gesättigtem Natriumbicarbonat und 10 ml Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, durch Celite filtriert und unter verringertem Druck konzentriert. Das rückständige orange Öl wurde durch präparative TLC (Kieselgel, 25% Ethylacetat/Hexan) gereinigt, was Produkt ergab (75,5 mg, 0,286 mMol, 76%), homogen gemäß TLC, F.p. 113–121°C.
Bezugsbeispiel 14 – Synthese von Estra-1,3,5(10),6-tetraen-3-ol (17)
Estra-1,3,5(10),6-tetraen-3-ol-17-on (91,1 mg, 0,339 mMol), Hydrazin (54 μl, 1,7 mMol) und Kaliumhydroxid (0,06 g) in 1,8 ml Diethylenglycol wurden 2 Stunden unter Argon in einem Bad bei 200°C erwärmt. Nach Abkühlen auf RT wurden 10 ml Wasser dazugegeben, und die Lösung wurde mit 1 N HCl auf ungefähr pH 2 angesäuert. Die resultierende Suspension wurde dreimal mit 10 ml Ether extrahiert, und die vereinigten organischen Extrakte wurden mit 10 ml Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet, durch Celite filtriert und unter verringertem Druck konzentriert. Der rohe Festkörper wurde durch präparative TLC (25% Ethylacetat/Hexan auf Kieselgel) gereinigt, was Produkt ergab, das gemäß TLC homogen war (5,9 mg, 23 μMol, 7%).
Bezugsbeispiel 15 – Synthese von Estra-4,16-dien-3-ol (18)
Zu Estra-4,16-dien-3-on (1) (87,2 mg, 0,340 mMol) in 1,7 ml wasserfreiem Ether wurde Lithiumaluminiumhydrid (15,0 mg, 0,395 mMol) gegeben, und die Suspension wurde 17 Minuten gerührt. Die Reaktion wurde dann 10 Minuten mit 0,50 g Natriumsulfatdecahydrat gerührt und durch Celite filtriert. Der Rückstand wurde mit drei 10 ml-Portionen Ether gewaschen, und die vereinigten Filtrate wurden unter verringertem Druck konzentriert. Präparative TLC (5% Ethylacetat/Dichlormethan auf Kieselgel) ergab rohes Produkt (500 mg) als gelbes Harz. Dies könnte nochmals chromatographiert werden, bis es ausreichend rein ist.
Bezugsbeispiel 16 – Estra-4,16-dien-3-on (9)
Diese Synthese ist in 11 dargestellt. 19-Nortestosteron (XIX) ist im Handel erhältlich, z. B. von Chemical Dynamics Corp. Es liefert das Ausgangsmaterial für 19-Nor-16-androsten-Derivate. 19-Nortestosteron (XIX) wurde mit Acetanhydrid und Pyridin (a) in das Acetat überführt (Hartman, J. A. et al., J. Am. Chem. Soc. (1956) 78: 5662). Eine Lösung dieses Acetats (4,8 g, 15,17 mMol) in Toluol (10 ml) wurde bei 540°C (200 Torr, langsamer N₂-Strom) in einem Glasrohr, das mit Quarzstücken gepackt war, pyrolysiert (b). Die Chromatographie des rohen Pyrolysats (3,1 g) auf Kieselgel (150 g) mit CH₂Cl₂ ergab 1,1 g (28%) des homogenen öligen Ketons (9); +57,9° (C 1) ((27): F.p. 71–73°C). – IR. (CHCl₃): 1660s, 1615m, 1585w, – ¹N-NMR. (90 MHz): 0,84 (s, 3H); 5,82 (m, 2H); 5,87 (br. s, 1H).
Bezugsbeispiel 17 – Estra-16-en-3-on (10)
Diese Synthese ist in 11 dargestellt. 19-Nortestosteron wurde mit Lithium und Ammoniak (c) gemäß dem Verfahren von Villotti, R., et al. (J. Am. Chem. Soc. (1960) 82: 5693) zu 19-Nor-5a-androstan-17-ol-3-on (20) reduziert. Androsta-5a,17-diol-3-on (XX) wurde mit Acetanhydrid und Pyridin (a) in das Acetat überführt (Hartman, J. A. et al., J. Am. Chem. Soc. (1956) 78: 5662). Eine Lösung von 17B-Acetoxy-5a-estran-3-on (8,0 g, 25,1 mMol) in Octan/Aceton 10 : 1 (22 ml) wurde bei 550°C (200 Torr, langsamer N₂-Strom) pyrolysiert (b). Die Chromatographie des Rohprodukts (5,4 g) auf Kieselgel (600 g) mit CH₂Cl₂ und Umkristallisation der homogenen Fraktionen aus PE ergab 3,13 g (48,3%) des reinen Ketons 10. F.p. 51–54°C, [a] – +72,8° (C 1,0). – IR (CHCl₃): 1705s, 1585w. – ¹H-NMR. (90 MHz): 0,79 (s, 3H); 5,71 (m, 1H); 5,87 (m, 1H).
Bezugsbeispiel 18 – Estra-16-en-3a-ol (11)
Diese Synthese ist in 11 dargestellt. L-Selectride (d, Lithiumtri(sekbutyl)hydridoborat, 4 ml einer 1 M Lösung in THF, 4 mMol) wurde tropfenweise bei 0°C zu einer Lösung von Keton 10 (800 mg, 3,10 mMol) in trockenem Ether (5 ml) gegeben. Nach einstündigem Rühren bei 0°C wurde Wasser dazu gegeben (10 ml). Die Borane wurden durch Zugabe von 10%iger wässr. NaOH-Lösung (5 ml), gefolgt von 30%iger wässr. H₂O₂-Lösung (3 ml) und dreistündigem Rühren bei RT oxidiert. Nach Aufarbeitung (Ether) wurde das Rohprodukt (790 mg, ca. 9 : 1-Mischung von 11 und 12) mit CH₂Cl₂ auf Kieselgel chromatographiert, was 700 mg (87%) reinen Alkohol 11 ergab. F.p. 119–120°C → 123–124°C (aus PE), [a]_D +40,6° (C = 1,0). – IR (CHCl₃): 3640m, 3500 br., 1585w. – ¹H-NMR (90 MHz): 0,78 (s, 3H); 4,09 (m, B_1/2 ≈ 8, 1H); 5,71 (m, 1H), 5,87 (m, 1H).
Bezugsbeispiel 19 – Estra-l6-en-3β-ol (12)
Diese Synthese ist in 11 dargestellt. Eine Lösung des Ketons 10 (800 mg, 3,10 mMol) in trockenem Ether (5 ml) wurde tropfenweise bei RT zu einer Aufschlämmung von LiAlH₄ (38 mg, 1 mMol) in Ether (3 ml) gegeben (e). Nach 1 Stunde wurde die Mischung mit 10%iger wässr. H₂SO₄ hydrolysiert. Nach Aufarbeitung (Ether) wurde das Rohprodukt (802 mg, 9 : 1-Mischung von 12 und 11) mit CH₂Cl₂ auf Kieselgel chromatographiert. Eine kleine Fraktion von 11 (70 mg) wurde zuerst eluiert, gefolgt von der Hauptfraktion von 12 (705 mg, 87%). F.p. 113–115°C, [a] – +36,3° (C = 1,0). IR. (CHCl₃): 3640m, 3500 br., 1585w. – ¹H-NMR. (90 MHz): 0,78 (s, 3H); 3,60 (m, B_1/2 ≈ 20, 1H); 5,71 (m, 1H), 5,87 (m, 1H).
Beispiel 20 – Elektrophysiologie der Estren-Stimulierung des menschlichen VNO und Riechepithels
Es wurde ein nicht-invasives Verfahren verwendet, um lokale elektrische Potentiale aus dem menschlichen Vomeronasalorgan (VNO) und aus dem Riechepithel (OE) aufzuzeichnen. Es wurde eine lokale gasförmige Stimulierung bei beiden Nasenstrukturen unter Verwendung speziell konstruierter Katheter-Elektroden angewendet, welche mit einem Mehrkanal-Arzneistoffzufuhrsystem verbunden waren. Die lokale Antwort des VNO und des OE zeigte eine Korrelation mit der Konzentration des Liganden-Stimulus.
Die Studie wurde bei 10 klinisch normalen (durchmusterten) Freiwilligen – 2 männlichen und 8 weiblichen, in einem Altersbereich von 18 bis 85 Jahren – durchgeführt. Die Studien wurden ohne allgemeine oder lokale Anästhesie durchgeführt.
Die Katheter/Elektroden waren so konstruiert, dass sie einen lokalen Stimulus zuführten und gleichzeitig die Antwort aufzeichneten. Im Fall der VNO-Aufzeichnung wurde die rechte Nasenhöhle des Subjekts unter Verwendung eines Rhinoskops (Nasenspiegels) untersucht, und die vomeronasale Öffnung wurde nahe der Kreuzung des vorderen Randes des Vomers und des Nasenbodens lokalisiert. Die Katheter/Elektrode wurde sanft durch die VNO-Öffnung getrieben, und die Elektrodenspitze wurde in das Lumen des Organs 1–3 mm von der Öffnung entfernt eingeführt. Das Rhinoskop wurde dann entfernt. Im Fall des OE war die Aufzeichnung des Verfahrens ähnlich, außer der Anordnung der Katheter/Elektrode, die sanft tief in dem lateralen Teil des medialen Nasengangs angeordnet wurde, wobei sie die Riechschleimhaut erreichte.
Durch die Katheter/Elektrode wurde eine lokale gasförmige Stimulierung vorgenommen. Ein konstanter Strom von reiner, nicht-riechender, befeuchteter Luft bei Raumtemperatur wurde kontinuierlich durch einen Kanal des stimulierenden Systems geleitet. Die stimulierenden Ligand-Substanzen wurden in Propylenglycol verdünnt, mit der befeuchteten Luft gemischt und 1 bis 2 Sekunden durch die Katheter/Elektrode geblasen. Es wird geschätzt, dass diese Verabreichung der Nasenhöhle etwa 25 pg Steroid-Ligand zuführt.
Die Ergebnisse dieser Studie sind in 2 dargestellt. Die Antwort wird in Millivolt-Sekunden (mV × s) gemessen. 1,3,5(10)16-Estratetraen-2-ol ruft eine signifikant stärkere VNO-Antwort bei Männern hervor als die anderen getesteten Verbindungen (2A). 1,3,5(10)-Estratrien-3,16α,17β-triol ruft ebenfalls eine starke VNO-Antwort hervor. Weiter ist die VNO-Antwort auf diese zwei Estrene geschlechtlich dimorph – etwa viermal so stark bei Männern als bei Frauen (2B). Im Gegensatz dazu ist die OE-Antwort sowohl bei Männern als auch bei Frauen niedrig, verglichen mit einem starken Odorans, wie Gewürznelke (2C).
Beispiel 21 – Messung der Änderung des Rezeptorpotentials des Neuroepithels des VNO als Antwort auf verschiedene Steroide
Die Änderung des Rezeptorpotentials als Antwort auf 7 verschiedene Liganden wurde bei 40 weiblichen (3A) und 40 männlichen (3B) Subjekten gemessen. Jedem Subjekt wurden 60 pg jeder der 7 Substanzen verabreicht, wie in den Figuren angezeigt. Die Substanzen wurden jeweils getrennt 1 Sekunde lang unter Verwendung des in Beispiel 20 beschriebenen Verfahrens verabreicht. Die Änderung des Potentials des Neuroepithels des VNO wurde über die Zeit aufgezeichnet, und das Integral der Änderung des Potentials bei jedem der 40 Subjekte wurde gemittelt. Die Ergebnisse sind in der Figur gezeigt. Der Vergleich der 3A und 3B zeigt, dass jedes Steroid in seiner Aktivität geschlechtlich dimorph ist und dass einige Liganden-Substanzen bei Männern stärker sind, während andere bei Frauen stärker sind.
Beispiel 22 – Messung von autonomen Antworten auf eine Estren-Stimulation des VNO
Verschiedene autonome Parameter wurden überwacht, während 1,3,5(10),16-Estratetraen-3-ylacetat 40 männlichen Subjekten unter Verwendung des in Beispiel 20 beschriebenen Verfahrens verabreicht wurde. Propylenglycol wurde ebenfalls als Kontrolle verabreicht. Der Ligand wurde als 1-sekündiger Puls verabreicht. Die Änderung der autonomen Funktion wurde zuerst innerhalb von 2 Sekunden notiert und dauerte bis zu 45 Sekunden. Wie in 4 gezeigt, induziert das Estren im Vergleich zu einer Propylenglycol-Kontrolle eine signifikante Änderung des integrierten Rezeptorpotentials im VNO (4A), des psychogalvanischen Hautreflexes (4B) und der Hauttemperatur (4C).
Beispiel 23 – Vergleich der Änderung des Rezeptorpotentials, die von 2 Estren-Steroiden induziert wurde
60 Picogramm jedes Steroids und einer Propylenglycol-Kontrolle wurden, wie in Beispiel 21 beschrieben, einem männlichen Subjekt verabreicht. Wie in 5 gezeigt, induzierte 1,3,5(10),16-Estratetraen-3-olmethylether eine größere Änderung des Rezeptorpotentials als 1,3,5(10),16-Estratetraen-3-ylacetat.
Beispiel 24 – Psychophysiologische Auswirkung der Estren-Stimulation des VNO
Die psychophysiologische Auswirkung der Estren-Stimulation des VNO wird durch eine koordinierte Verabreichung des Pheromons und eine Fragebogen-Bewertung des Subjekts vor und nach der Verabreichung gemessen. Der Fragebogen schließt eine Liste von Adjektiven ein, die als Teil der Derogatis Sexual Inventory-Standardbewertung verwendet werden.
40 Subjekte, alle von guter Gesundheit, werden zufällig zugeordnet – 20 werden Placebo ausgesetzt und 20 werden etwa 20 Picogramm 1,3,5(10),16-Estratetraen-3-ol ausgesetzt, das wie in Beispiel 3 oben verabreicht wird. Den Subjekten wird ein Fragebogen mit 70 Punkten gegeben, welcher Gefühlszustände unmittelbar vor und 30 Minuten nach Verabreichung von entweder Placebo oder experimenteller Substanz bewertet. Die 70 Adjektive des Fragebogens werden zufällig vorgelegt und anschließend zur Bewertung auf der Grundlage ihrer Bedeutung für jede Stimmung, jedes Gefühl oder jeden Charakterzug gruppiert.
Beispiel 25 – Elektrophysiologische Studien
Die folgenden elektrophysiologischen Studien wurden bei 60 klinisch normalen menschlichen Freiwilligen beiderlei Geschlechts (30 männlichen und 30 weiblichen) durchgeführt, deren Alter im Bereich von 20 bis 45 Jahren lag. Es wurde keine Anästhesie verwendet, und weibliche Subjekte wurden ausgeschlossen, falls sie schwanger waren.
Die Stimulation und das Aufzeichnungssystem bestehen aus einer „multifunktionellen Minisonde", die an anderer Stelle beschrieben ist (Monti-Bloch, L., und Grosser, B. I. (1991) "Effect of putative pheromones on the electrical activity of the human vomeronasal organ and olfactory epithelium," J. Steroid Biochem. Molec. Biol. 39: 573–582). Die Aufzeichnungselektrode ist eine 0,3 mm-Silberkugel, die an einem kleinen (0,1 mm) Silberdraht angebracht ist, der mit Teflon^® isoliert ist. Die Oberfläche der Elektrode wird zuerst behandelt, um eine Silberchlorid-Grenzfläche zu erzeugen, und wird dann mit Gelatine bedeckt. Sie wird innerhalb eines Teflon^®-Katheters mit kleinem Innendurchmesser (Durchmesser = 5 mm) so angeordnet, dass die Spitze der Elektrode etwa 2 mm herausragt. Der Teflon^®-Katheter ist 10 cm lang und stellt die Enderstreckung eines Mehrkanal-Zufuhrsystems dar, welches einen kontinuierlichen Luftstrom zuführt, der diskrete Pulse von chemosensorischen Stimuli trägt. Der Luftstrom tritt zuerst in eine kleine Kammer und wird durch eine Lösung geperlt, die entweder ein Vomeroferin oder ein Geruchsmittel in einem Verdünnungsmittel oder das Verdünnungsmittel allein enthält. Ein Solenoid wird verwendet, um den Luftstrom rasch aus der Kammer zurück zu einem Weg zu lenken, der an der Kammer vorbei führt. Dies erzeugt einen diskreten Puls von Stimulans im Luftstrom. Ein zweites äußeres Teflon^®-Rohr mit einem Durchmesser von 2 mm umgibt die Katheter-Elektroden-Anordnung, und sein zentrales Ende ist mit einem Aspirator verbunden, der eine kontinuierliche Saugleistung von 3 ml/s bereitstellt. Diese konzentrische Anordnung des äußeren Saugrohrs gestattet, dass die emittierten chemosensorischen Stimuli in einem Gebiet lokalisiert werden, das wir als „Minifeld" bezeichnen (ungefährer Durchmesser = 1 mm), und sie vermeidet die Diffusion von Substanzen sowohl zu dem Gebiet außerhalb des angestrebten Stimulationsorts als auch in das Atmungssystem. Die gesamte Stimulations- und Aufzeichnungsanordnung kann entweder auf dem neurosensorischen Epithel innerhalb – des VNO oder auf der Oberfläche des Riechepithels oder des respiratorischen Flimmerepithels angeordnet werden.
Elektrovomeronasogramm (EVG): Die Aufzeichnungen werden in einem ruhigen Raum durchgeführt, wobei das Subjekt auf dem Rücken liegt. Die multifunktionelle Minisonde wird zu Beginn innerhalb der Nasenhöhle unter Verwendung eines Nasenspreizers stabilisiert, der am Naseneingang angeordnet wird. Die Bezugs- und die Masseelektrode bestehen aus Silberscheiben (8 mm), die beide auf der Glabella angeordnet sind.
Der Eingang zum VNO oder die vomeronasale Grube wird identifiziert, indem man zuerst die Nasenöffnung und den Nasenvorhof dilatiert. Eine 6-fach vergrößernde Binokularlupe mit Halogenbeleuchtung wird dann verwendet, um die Spitze des Teflon^®-Katheters und der Aufzeichnungselektroden-Anordnung in die VNO-Öffnung einzuführen, wo sie bei einer ungefähren Tiefe von 1 mm innerhalb der vomeronasalen Passage stabilisiert wird. Die optimale Anordnung der Aufzeichnungselektrode wird nach einem Test bezüglich einer ausreichenden Depolarisation als Antwort auf eine Testsubstanz signalisiert.
Elektrische Signale von der Aufzeichnungselektrode werden in einen Gleichstrom-Verstärker eingespeist, wonach sie digitalisiert, mit einem Computer verfolgt und gespeichert werden. Die Peak-zu-Peak-Amplitude der Signale wird gemessen, und die Fläche unter der Depolarisationswelle wird integriert, während kontinuierliche die Signale sowohl am Computer-Bildschirm als auch auf einem digitalen Ozilloskop verfolgt werden. Artefakte, die von Atmungsbewegungen erzeugt werden, werden durch Trainieren der Subjekte, eine Mundatmung mit velopharyngealem Verschluss durchzuführen, ausgeschaltet.
Chemosensorische Stimulantien: Die Geruchstest-Substanzen sind Cineol und 1-Carvon; die Vomeropherine sind A, B, C, E und F. (Die Vomeropherine werden von Pherin Corporation, Menlo Park, Kalifornien, bereitgestellt.) Proben der Vomeropherine in einer Konzentration von 25 bis 800 fMol werden in dem kontinuierlichen Luftstrom über eine Dauer von 300 Millisekunden bis zu 1 Sekunde zugeführt. Gewöhnlich trennten Intervalle von 3 bis 5 Minuten jede Reihe von kurzen Testpulsen. Alle Komponenten der Leitungen, welche die Teststimuli tragen, sind aus Teflon^®, Glas oder Edelstahl und werden vor jeder Verwendung sorgfältig gereinigt und sterilisiert.
Elektroolfaktgramm (EOG): Olfaktorische Aufzeichnungen verwendeten die gleiche stimulierende und aufzeichnende multifunktionelle Minisonde, wie sie für das VNO verwendet wurde. Die Spitze wurde langsam eingeführt, bis die Aufzeichnungselektrode die Riechschleimhaut berührte. Eine richtige Anordnung wurde durch eine Depolarisation als Antwort auf einen Puls der Odorans-Testsubstanz signalisiert.
Eine kortikal evozierte Aktivität wurde durch VNO-Stimulation mit Vomeropherinen und durch olfaktorische Stimulation mit Odorantien induziert, die in 300 ms-Luftpulsen zugeführt wurden. Sie wurde unter Verwendung von elektroenzephalographischen (EEG-) Standard-Elektroden aufgezeichnet, die an den Positionen Cz-A1 und Tz-A1 des internationalen 10120-Systems angeordnet waren. Die Masseelektrode war am Mastoid angeordnet. Die elektrodermale Aktivität (EDA) wurde unter Verwendung von 8 mm-Standard-Silberelektroden aufgezeichnet, die durch eine leitende Gel-Grenzfläche in Kontakt mit Handflächen-Innenseitenhaut des mittleren bzw. Ringfingers standen. Die Hauttemperatur (ST) wurde durch eine kleine (1,0 mm) Thermistorsonde aufgezeichnet, die im rechten Ohrlappen angeordnet war. Der periphere arterielle Puls (PAP) wurde mit einem Plethysmographen überwacht, der an der Spitze des Zeigefingers angebracht war. Die Atmungsfrequenz (RF) wurde mit einem anpassbaren Dehnungs-Messgerät gemessen, das um den unteren Brustkorb herum angeordnet war. Alle elektrischen Signale wurden Gleichstrom-verstärkt, digitalisiert (MP-100, Biopac Systems) und kontinuierlich unter Verwendung eines Computers verfolgt.
Statistische Analyse: EVGs oder EOGs, Peak-zu-Peak-Änderungen und Frequenzänderungen von anderen Parametern wurden gemessen und statistisch analysiert. Die Signifikanz der Ergebnisse wurde entweder unter Verwendung von gepaarten t-Tests oder durch Varianzanalyse (ANOVA) bestimmt.
Auswirkung von Vomeropherinen auf das EVG: Man fand, dass jedes der Vomeropherine ein geschlechtlich dimorphes Rezeptorpotential erzeugte (6A– B). Die Aufzeichnungen des EVG wurden bei 30 Männern und 30 Frauen (Alter 20 bis 45) durchgeführt. Die Vomeropherine wurden verdünnt und als 1-sekündige Pulse an das VNO verabreicht, mit b-minütigen Intervallen zwischen den Pulsen. Als sie gefragt wurden, waren die Subjekte nicht in der Lage, die Vomeropherine zu „riechen" oder auf andere Weise bewusst irgendeines der Vomeropherine wahrzunehmen. Dieser Befund steht in Einklang mit den früher berichteten Ergebnissen (Monti-Bloch, L. und Grosser, B. I. (1991) "Effect of putative pheromones on the electrical activity of the human vomeronasal organ and olfactory epithelium," J. Steroid Biochem. Molec. Biol. 39: 573–582), was anzeigt, dass weder Geruchs- noch Vomeropherin-Teststimuli, die dem VNO zugeführt werden, bei der zugeführten Konzentration einen wahrnehmbaren Sinneseindruck hervorriefen.
6A zeigt die durchschnittliche Antwort von männlichen Subjekten (Alter 20 bis 38) auf das Verdünnungsmittel und auf äquimolare Mengen (100 fMol) von 5 Vomeropherinen (A, B, C, D und F) und auf E, ein Stereoisomer von F. Das Profil der Antwort auf jede der Substanzen war bei allen Subjekten unabhängig vom Alter ähnlich, und es wurden weder durch die t-Tests noch durch Varianzanalyse signifikante Unterschiede enthüllt. Beispielsweise erzeugten A, C und D signifikante Auswirkungen (M₁₅ = 11,4 mV, SA = 3,6 mV; M₇₆ = 6,4 mV, SA 2,5 mV, und M₈₄ = 15,1 mV, SA = 4,9 mV; p < 0,01), die in allen einzelnen Fällen gleichbleibend waren. Andere Vomeropherine depolarisierten die VNO-Rezeptoren in einem viel geringeren Ausmaß, aber mit übereinstimmenden mittleren Antwort-Amplituden zwischen einzelnen Individuen. Vomeropherine, die bei männlichen Subjekten aktiv waren, erzeugten größere Antworten als das Verdünnungsmittel (p < 0,001). B, F und ähnliche Konzentrationen von Geruchsstoffen induzierten signifikant verringerte Antworten im männlichen VNO (6A und 7).
Man folgte bei den 30 weiblichen Subjekten (Alter 20–45) einem ähnlichen experimentellen Protokoll. Unter den Vomeropherinen erzeugte F (100 fMol) die signifikantesten Unterschiede innerhalb der Gruppe (6B). Hier induzierte A einen geringen Effekt, der von F signifikant verschieden war (p < 0,01). Bei beiden Populationen von Subjekten induzierten die aktiven Vomeropherine Rezeptorantworten, die große Standardabweichungen aufwiesen (6). Als die Frequenzverteilung der Effekte von A und F bei Männern bzw. Frauen untersucht wurde, fanden wir eine bimodale Verteilung. Die Bedeutung dieser Beobachtung wird gegenwärtig untersucht.
E, ein Stereoisomer von F, stimuliert das VNO bei weiblichen Subjekten nicht, während dies bei F der Fall ist (6B). Dies ist eine Demonstration der Spezifität der VNO-Erkennung von Vomeropherinen. In dieser Hinsicht ist es interessant zu bemerken, dass, obwohl F ein überlegenes Vomeropherin ist, E eine stärkere Riechwirkung erzeugt als F (6B und 7).
Auswirkungen von Vomeropherinen auf das EOG: Das summierte Rezeptorpotential aus dem Riechepithel (OE) wurde bei 20 Subjekten: 10 männlichen und 10 weiblichen, aufgezeichnet. Im Gegensatz zu der Empfindlichkeit des VNO für Vomeropherine ist das OE für diese Substanzen weniger empfindlich. Dies gilt sowohl bei Männern als auch bei Frauen (7A). Die mittlere Rezeptorpotential-Amplitude lag im Bereich von 2,3 mV bis 0,78 mV. In dieser Studie war B das einzige Vomeropherin mit einem signifikanten Effekt im OE (p < 0,02). Von den Subjekten, die über Geruchswahrnehmungen nach jeder Stimuluszufuhr befragt wurden, berichteten 16 von keiner Geruchswahrnehmung, während drei Männer und eine Frau B als unangenehmen Geruch beschrieben. Dieser Befund zeigt, dass bei den in unserer Studie verwendeten Konzentrationen die meisten Vomeropherine keine wirksamen Stimulantien der Geruchsrezeptoren sind, aber eine klare Auswirkung auf Vomeronasal-Rezeptoren aufweisen.
Auswirkungen von Geruchsmitteln auf das EVG und EOG: Im Gegensatz zu Vomeropherinen erzeugen die Geruchsmittel 1-Carvon und Cineol nur eine geringe lokale Antwort im VNO (7B). Dies galt sowohl für Männer als auch für Frauen. Wie erwartet, erzeugten diese Geruchsmittel eine starke Antwort sowohl bei Männern als auch bei Frauen (p < 0,01), wenn sie lokal auf das OE aufgebracht wurden (7A). Das Verdünnungsmittel depolarisierte Geruchsrezeptoren in einem geringeren Ausmaß als Cineol oder 1-Carvon (p < 0,01) und es erzeugte keine Geruchswahrnehmung.
Reflexeffekte von Vomeropherinen: Es wurden Studien durchgeführt, um die Reflexantworten des zentralen Nervensystems (ZNS) auf die Vomeropherin-Stimulierung des VNO zu bestimmen. Die geschlechtlich dimorphen lokalen Antworten, die von Vomeropherinen induziert wurden (6A und B), wurden bei der autonomen Antwort von männlichen und weiblichen Subjekten widergespiegelt. Bei männlichen Subjekten (6C) verringerte A und C den Hautwiderstand (elektrodermales Auflösungsvermögen EDA) (p < 0,01, n = 30). Bei weiblichen Subjekten (6B) erzeugten F und B eine größere Abnahme des EDA als A oder C (p < 0,01, n = 30).
Die Vomeropherine A und C induzierten eine signifikante Erhöhung der Hauttemperatur (ST) (6G) bei 30 männlichen Subjekten (p < 0,01); jedoch induzierte D eine signifikante Temperaturerniedrigung (p < 0,01); bei 30 weiblichen Subjekten (6H) riefen B und F eine signifikante Erhöhung der Hauttemperatur (ST) hervor (p < 0,01), verglichen mit A und C. Bei weiblichen Subjekten erzeugten Vomeropherine Änderungen der EDA und ST mit einer größeren Standardabweichung als bei männlichen.
Die kortikale Aktivität wurde bei männlichen und weiblichen Subjekten während der Zufuhr von Luftpulsen (300 ms bis 1 s), die 200 fMol Vomeropherin enthielten, an das VNO aus Cz und Tz aufgezeichnet (6G und 6H). Bei Männern (6E) erhöhten A, C und D signifikant die alpha-kortikale Aktivität mit einer Latenz von 270 bis 380 ms. D und A evozierten den stärksten Effekt (p < 0,01). Die Synchronisation des EEG wurde über 1,5 bis 2,7 Minuten nach Zufuhr eines einzigen Pulses an aktiver Substanz aufrechterhalten. Bei Frauen (6F) erhöhte ein einziger Puls (200 fMol) von B oder F, der dem VNO zugeführt wurde, alpha-kortikal unabhängig von der Antwort der Riechrezeptoren. Wir fanden charakteristische Spezifitäten bei der Antwort des menschlichen VNO und des Riechepithels, was nahelegt, dass sie unabhängige funktionelle Systeme mit getrennten Verbindungen zum ZNS sind (Brookover, C. (1914) The nervous terminalis in adult man. J. Comp. Neurol. 24: 131–135). Es gibt auch eine vorläufigen Hinweis darauf, dass das EVG nicht mit Trigeminus-Nozizeptor-Endungen assoziiert ist, da die Anwendung eines Lokalanästhetikums (2 Lidocain) am respiratorischen Flimmerepithel des Nasenseptums das EVG weder blockiert noch verringert (Monti-Bloch, L. und Grosser, B. I. (1991) „Effect of putative pheromones on the electrical activity of the human vomeronasal organ and olfactory epithelium", J. Steroid Biochem. Molec. Biol. 39: 573–582). Auch teilten die Subjekte keine Schmerzwahrnehmung als Folge irgendeines der Stimulationsverfahren mit.
Die VNO-Rezeptoren sind für Vomeropherine klar empfindlicher als für jedes der getesteten Geruchsmittel; das Gegenteil gilt für die Geruchsrezeptoren. Während das OE Rezeptorstellen für einige Vomeropherine aufweisen könnte, ist die Antwortspezifität des VNO klar verschieden.
Es wurden geschlechtliche Unterschiede bei den Spezifitäten und Auswirkungen der zwei Gruppen von Vomeropherinen, A, C und D; und B und F, bemerkt. Dies legt einen möglichen, mit dem Rezeptor verbundenen geschlechtlichen Dimorphismus nahe. Die Befunde legen die Aktivierung von Komponenten des autonomen Nervensystems durch Vomeropherin-Stimulation des VNO beim erwachsenen Menschen nahe.
Weiter legen die Ergebnisse nahe, dass die Stimulation des VNO mit Vomeropherinen eine Synchronisation des EEG erzeugt (6G und H). Demgemäß zeigt der Beleg hierin an, dass das vomeronasale System auf eine Vielfalt von chemosensorischen Stimuli antwortet und dass einige in der Lage sind, eine autonome Reflexaktivität zu induzieren.

Claims

Pharmazeutische Zusammensetzung in Form einer Dosiseinheit, die angepaßt ist zur nasalen Verabreichung an Menschen zum Lindern der Symptome von Psychosen, Depression oder Ängstlichkeit bei einem Individuum oder von prämenstruellem Streß bei Frauen, wobei die Zusammensetzung pro Dosiseinheit eine therapeutisch wirksame Menge von mindestens einem Picogramm, jedoch nicht mehr als ein Microgramm mindestens eines Estren-Steroids und einen pharmazeutisch geeigneten Träger umfaßt, wobei das Estren-Steroid die Formel
hat, worin R₁ Methylen ist, R₂ aus der aus Wasserstoff und Methyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist, R₃ aus der aus Oxo, Hydroxy, C_1-4-Alkoxy, C_1-4-Acyloxy, Benzoyl, Cypionyl, Glucuronid und Sulfonyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist, R₄ aus der aus Wasserstoff, Hydroxy, C_1-4-Alkoxy, C_1-4-Acyloxy und Halogen bestehenden Gruppe ausgewählt ist, R₅ nicht vorhanden ist oder aus der aus Wasserstoff, Hydroxy, C_1-4-Alkoxy und C_1-4-Acyloxy bestehenden Gruppe ausgewählt ist, R₆ Wasserstoff oder ein Halogenatom ist und "a" eine optionale aromatische Unsättigung des Rings A des Steroids darstellt oder "b", "c" und "d" jeweils optionale Doppelbindungen sind und "a", "h", "i" und "j" jeweils optionale Doppelbindungen sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei "a" vorhanden ist und "g", "h" oder "i" optionale Doppelbindungen sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin beide "h" und "i" Doppelbindungen sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin "b" eine Doppelbindung ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin "j" eine Doppelbindung ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin "c" eine Doppelbindung ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin "c" und "d" Doppelbindungen sind.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin R₂ Methyl ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Steroid 17-Methylen-estra-1,3,5(10),6,8(9)pentaen-3-ol ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 1, worin mindestens ein Estren-Steroid in dem Träger gelöst ist.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 1, die zusätzlich ein 16-Androsten-Steroid enthält.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Zusammensetzung in flüssiger Form vorlegt.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Zusammensetzung außerdem eine pharmazeutisch geeignete Salbengrundlage enthält.
Pharmazeutische Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Dosiseinheit-Form die Form eines Aerosols hat.
Verwendung einer Estren-Verbindung der Formel
worin R₁ bis R₆ und "a" bis "i" die gleiche Bedeutung wie die entsprechenden Symbole in Anspruch 1 aufweisen, bei der Herstellung eines Arzneimittels, das für die nasale Verabreichung zum Mildern der Symptome, von Psychosen, Depression oder Ängstlichkeit bei einem Individuum oder prämenstruellem Streß bei Frauen angepaßt ist, wobei das Arzneimittel eine therapeutisch wirksame Menge dieses Estrens von mindestens 1 Picogramm, jedoch nicht mehr als 1 Microgramm, enthält.
Estren-Steroid der Formel
worin R₁ Methylen ist, R₂ Wasserstoff oder Methyl ist, R₃ Oxo, Hydroxy, C_1-4-Alkoxy oder C_1-4-Acyloxy ist, R₄ Wasserstoff oder Hydroxy ist, R₅ nicht vorhanden ist oder Wasserstoff oder Hydroxy ist, R₆ Wasserstoff ist und "a" eine optionale aromatische Unsättigung des Rings A des Steroids darstellt oder "b", "c" und "d" jeweils optionale Doppelbindungen sind und "g", "h", "i" und "j" jeweils optionale Doppelbindungen sind, mit der Maßgabe, daß folgende Verbindungen ausgeschlossen sind: (i) alle 17-Methylen-estra-1,3,5(10)-triene, in denen R₃ C_1-4-Alkoxy oder C_1-4-Acyloxy ist, (ii) 17-Methylen-estra-1,3,5(10)-trien-3-ol, (iii) 17-Methylen-estra-1,3,5(10),6-tetraen-3-ol und (iv) 3-Methoxy-17-methylen-estra-1,3,5(10),8-tetraen.
Estren-Steroid nach Anspruch 16, das aus der Gruppe der nachstehend aufgeführten Verbindungen ausgewählt ist: (i) 17-Methylen-estra-4-en-3-cn, (ii) 17-Methylen-estra-4-en-3-ol, (iii) 17-Methylen-estra-4,9(10)-dien-3-on, (iv) 17-Methylen-19-hydroxy-estra-4-en-3-on, (v) 17-Methylen-3-methoxy-estra-2,5(10)-dien, (vi) 17-Methylen-estra-1,3,5(10),7-tetraen-3-ol, (vii) 17-Methylen-estra-1,3,5(10),6,8,(9)-pentaen-3-ol, (viii) 17-Methylen-estra-5(10)-en-3-ol, (ix) 17-Methylen-estra-1,3,5(10)-trien-3,6-diol.
Estren-Steroid nach Anspruch 16, wobei das Estren-Steroid 17-Methylen-extra-1,3,5(10)-trien-3-ol-6-on ist.