DE69434178T2 - R-enantiomer des n-propargyl-1-aminoindan zur behandlung verschiedener krankheiten und mesylat, esylat und sulfat davon - Google Patents

R-enantiomer des n-propargyl-1-aminoindan zur behandlung verschiedener krankheiten und mesylat, esylat und sulfat davon Download PDF

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • I
  • Die vorliegende Erfindung ist auf dem Gebiet der selektiven, irreversiblen Hemmstoffe für das Enzym Monoaminoxidase (nachstehend MAO) und stellt das R-(+)-Enantiomer von N-Propargyl-1-aminoindan (hier auch als PAI bezeichnet) bereit, welches ein selektiver, irreversibler Hemmstoff für die B-Form des Monoaminoxidase-Enzyms (nachstehend MAO-B) ist. Die vorliegende Erfindung stellt auch Arzneimittel, die [R]-(+)-PAI enthalten, bereit, welche besonders zur Behandlung von neurotoxischer Verletzung, Hirnischämie, Schädeltrauma, Rückenmarksverletzung, multipler Sklerose und Entzugserscheinungen brauchbar sind.
  • II
  • MAO kommt in zwei Formen, bekannt als MAO-A und MAO-B, vor, welche für unterschiedliche Substrate und Hemmstoffe selektiv sind. Beispielsweise verstoffwechselt MAO-B Substrate wie z. B. 2-Phenylethylamin effizienter und wird selektiv und irreversibel von (–)-Deprenyl gehemmt, wie nachstehend beschrieben.
  • Es sollte jedoch beachtet werden, dass Behandlungen, die L-DOPA mit einem Hemmstoff von sowohl MAO-A als auch MAO-B kombinieren, nicht wünschenswert sind, da sie zu ungünstigen Nebenwirkungen führen, die mit einem erhöhten Catecholaminspiegel in der ganzen Neuraxis zusammenhängen. Darüber hinaus ist vollständige Hemmung der MAO auch nicht wünschenswert, da sie die Wirkung sympathomimetischer Amine wie z. B. Tyramin verstärkt, was zu dem so genannten „Käse-Effekt" führt (besprochen von Youdim et al., Handbook of Experimental Pharmacology, hrsg. von Trendelenburg und Weiner, Springer-Verlag, 90, Kap. 3 (1988)). Da von MAO-B gezeigt wurde, dass es die vorherrschende Form von MAO im Gehirn ist, gelten selektive Hemmstoffe für diese Form somit als mögliches Werkzeug, um einerseits eine Verringerung des Dopaminabbaus zu erreichen, zusammen mit einer Minimierung der systemischen Wirkungen der völligen MAO-Hemmung andererseits.
  • Viele Hemmstoffe der MAO sind chirale Moleküle. Obwohl ein Enantiomer oft eine gewisse Stereoselektivität bei der relativen Wirksamkeit gegenüber MAO-A und -B zeigt, ist eine gegebene Enantiomerenkonfiguration beim Unterscheiden zwischen MAO-A und MAO-B nicht immer selektiver als sein Spiegelbildisomer.
  • Tabelle I listet die IC50-Werte (mMol/l) von Enantiomerenpaaren von Propargylaminen in einem MAO-Präparat aus Rattenhirn auf. Diese Ergebnisse zeigen geringe Unterschiede in der Wirksamkeit bei der MAO-B-Hemmung zwischen den R- und S-Enantiomeren. (B. Hazelhoff, et al., Naunyn-Schmeideberg's Arch. Pharmacol., 330, 50 (1985)). Beide Enantiomere sind selektiv für MAO-B. 1967 berichteten Magyar, et al., dass R-(–)-Deprenyl beim Hemmen der oxidativen Desaminierung von Tyramin durch Rattenhirnhomogenat 500-mal stärker ist als das S-(+)-Enantiomer. (K. Magyar, et al., Act. Physiol. Acad. Sci., Hung., 32, 377 (1967)).
  • In Rattenleberhomogenat ist R-Deprenyl nur 15-mal so stark wie das S-Enantiomer. In anderen pharmakologischen Aktivitätstests wie z. B. für die Hemmung der Tyraminaufnahme zeigt Deprenyl verschiedene Stereoselektivitäten. Die S-Form ist in bestimmten Fällen das stärkere Epimer. (J. Knoll und K. Magyar, Advances in Biochemical Psychopharmacology, 5, 393 (1972)).
  • N-Methyl-N-Propargyl-1-aminotetralin (2-MPAT) ist ein nahes Strukturanalogon von Deprenyl. Die absolute Stereochemie von 2-MPAT ist nicht zugeordnet worden. Jedoch ist das (+)-Isomer selektiv für MAO-B und das (–)-Isomer selektiv für MAO-A. Der Unterschied in der Wirksamkeit zwischen den 2-MPAT-Enantiomeren ist weniger als 5-fach. (B. Hazelhoff, et al., id.). Die Enantiomere von N-Propargyl-1-aminotetralin (1-PAT) sind auch ähnlich in der Aktivität. Der Mangel an Daten in Tabelle I, die deutliche Struktur-Wirkungsbeziehungen zwischen isoliertem (+)- oder (–)-2-MPAT zeigen, macht es unmöglich, die absolute Stereochemie davon vorherzusagen.
  • Nach umfassender Computer-Modellierung sagte Polymeropoulos vor kurzem vorher, dass (R)-N-Methyl-N-Propargyl-1-aminoindan (R-1-MPAI) stärker sein würde als (S) als ein MAO-B-Hemmer. (E. Polymeropoulos, Inhibitors of Monoamine Oxidase B, I. Szelenyi, Hrsg., Birkhauser Verlag, S. 110 (1993)). Jedoch zeigen beschriebene Versuche, dass R-1-MPAI zwar ein geringfügig stärkerer Hemmstoff der MAO-B ist als S-1-MPAI, aber ein noch stärkerer Hemmstoff der MAO-A. Sowohl die Selektivität zwischen MAO-A und -B als auch die relative Wirksamkeit der R- und S-Epimere sind niedrig. Somit ist, entgegen Erwartungen auf dem Fachgebiet, 1-MPAI nicht als ein Pharmazeutikum zu gebrauchen.
  • Die nachstehend vorgelegten Daten beweisen, dass hohe Selektivität für MAO von einem Enantiomer versus dem anderen nicht vorhergesagt werden kann. Die Struktur des aktiven Zentrums der MAO wird nicht gut genug verstanden, um die Vorhersage der relativen Wirksamkeit oder Selektivität einer gegebenen Verbindung oder eines Enantiomerenpaares davon zu gestatten.
  • Figure 00030001
  • Ein selektiver MAO-B-Hemmer, (–)-Deprenyl, ist eingehend untersucht und als ein MAO-B-Hemmstoff verwendet worden, um L-DOPA-Behandlung zu verbessern. Diese Behandlung mit (–)-Deprenyl ist generell vorteilhaft und bewirkt bei Dosen, die fast vollständige Hemmung von MAO-B bewirken, keinen „Käse-Effekt" (Elsworth, et al., Psychopharmacology, 7 33 (1978)). Darüber hinaus führt die Zugabe von (–)-Deprenyl zu einer Kombination von L-DOPA und einem Decarboxylaseblocker, verabreicht an Parkinson-Patienten, zu Besserungen von Akinese und Gesamtfunktionsfähigkeit sowie der Beseitigung von „on-off"-artigen Fluktuationen (besprochen von Birkmayer & Riederer in „Parkinson's Disease," Springer-Verlag, S. 138–149 (1983)). Somit (a) verstärkt und verlängert (–)-Deprenyl die Wirkung von L-DOPA und (b) steigert die ungünstigen Wirkungen der L-DOPA-Behandlung nicht.
  • Jedoch ist (–)-Deprenyl nicht ohne eigene ungünstige Nebenwirkungen, welche Aktivierung bereits bestehender Magengeschwüre und gelegentliche hypertensive Episoden einschließen. Darüber hinaus ist (–)-Deprenyl ein Amphetaminderivat und wird zu Amphetamin und Methamphetaminen verstoffwechselt, wobei diese Substanzen zu unerwünschten Nebenwirkungen wie z. B. erhöhter Herzfrequenz führen können (Simpson, Biochemical Pharmacology, 27, 1951 (1978); Finberg, et al., in „Monoamine Oxidase Inhibitors – The State of the Art," Youdim und Paykel, Hrsg., Wiley, S. 31–43 (1981)).
  • Andere Verbindungen sind beschrieben worden, die selektive, irreversible Hemmstoffe der MAO-B sind, welche aber frei von den mit (–)-Deprenyl verbundenen unerwünschten Wirkungen sind. Eine solche Verbindung, und zwar N-Propargyl-1-aminoindan·HCl (razemisches PAI·HCl), wurde in GB 1,003,686 und GB 1,037,014 und dem U.S.-Patent Nr. 3,513,244, erteilt am 19. Mai 1970, beschrieben. Razemisches PAI-HCl ist ein starker, selektiver, irreversibler Hemmstoff der MAO-B, wird nicht zu Amphetaminen verstoffwechselt und verursacht keine unerwünschten sympathomimetischen Wirkungen.
  • In vergleichenden Tierversuchen ist von razemischem PAI gezeigt worden, dass es beträchtliche Vorteile gegenüber (–)-Deprenyl aufweist. Beispielsweise ruft razemisches PAI keine signifikante Tachykardie hervor, steigert den Blutdruck nicht (Wirkungen, die durch Dosen von 5 mg/kg (–)-Deprenyl hervorgerufen werden) und führt bei Dosen von bis zu 5 mg/kg nicht zur Kontraktion der Nickhaut oder zu einer Erhöhung der Herzfrequenz (Wirkungen, die durch (–)-Deprenyl bei Dosen über 0,5 mg/kg bewirkt werden). Darüber hinaus verstärkt razemisches PAI·HCl die kardiovaskulären Wirkungen von Tyramin nicht (Finberg, et al., in „Enzymes and Neurotransmitters in Mental Disease," S. 205–219 (1980), Usdin, et al., Hrsg., Wiley, New York; Finberg, et al. (1981), in „Monoamine Oxidase Inhibitors – The State of the Art," ibid.; Finberg und Youdim, British Journal Pharmacol., 85, 451 (1985)).
  • Eine grundlegende Aufgabe dieser Erfindung war, die razemischen PAI-Verbindungen zu trennen und ein Enantiomer mit MAO-B-Hemmwirkung zu erhalten, welches frei von jeglichen mit dem anderen Enantiomer verbundenen unerwünschten Nebenwirkungen sein würde.
  • Da Deprenyl eine ähnliche Struktur wie PAI aufweist und es bekannt ist, dass das (–)-Enantiomer von Deprenyl, d. h. (–)-Deprenyl, beträchtlich stärker pharmazeutisch wirksam ist als das (+)-Enantiomer, wäre zu erwarten, dass das (–)-Enantiomer von PAI der stärker wirksame MAO-B-Hemmstoff ist.
  • Jedoch wurde entgegen solcher Erwartungen nach der Aufspaltung der Enantiomere festgestellt, dass das (+)-PAI-Enantiomer in Wirklichkeit der wirksame MAO-B-Hemmstoff ist, wohingegen das (–)-Enantiomer äußerst niedrige MAO-B-inhibitorische Aktivität zeigt. Darüber hinaus weist das (+)-PAI-Enantiomer auch einen Grad an Selektivität für MAO-B-Hemmung auf, der überraschenderweise höher ist als der der entsprechenden razemischen Form, und sollte somit weniger unerwünschte Nebenwirkungen bei der Behandlung der angegebenen Krankheiten aufweisen als das razemische Gemisch. Diese Feststellungen basieren sowohl auf in-vitro- als auch in-vivo-Versuchen, wie nachstehend ausführlicher diskutiert.
  • Es wurde anschließend gezeigt, dass (+)-PAI die absolute R-Konfiguration aufweist. Diese Feststellung war auch überraschend und basierte auf der erwarteten strukturellen Ähnlichkeit von (+)-PAI, analog zu Deprenyl und den Amphetaminen.
  • Der hohe Grad der Stereoselektivität der pharmakologischen Aktivität zwischen [R]-(+)-PAI und dem S-(–)-Enantiomer, wie nachstehend diskutiert, ist auch bemerkenswert. Die Verbindung [R]-(+)-PAI ist bei der MAO-B-Hemmung fast vier Größenordnungen stärker wirksam als das S-(–)-Enantiomer. Dieses Verhältnis ist signifikant höher als das zwischen den zwei Deprenyl-Enantiomeren beobachtete (Knoll und Magyar, Adv. Biochem. Psychopharmacol., 5, 393 (1972); Magyar, et al., Acta Physiol. Acad. Sci. Hung., 32, 377 (1967)). Darüber hinaus wurde bei manchen physiologischen Tests von (+)-Deprenyl berichtet, dass es gleiche oder sogar höhere Aktivität als das (–)-Enantiomer aufweist (Tekes, et al., Pol. J. Pharmacol. Pharm., 40, 653 (1988)).
  • MPAI ist ein stärkerer Hemmstoff der MAO-Aktivität, aber mit niedrigerer Selektivität für MAO-B gegenüber A (Tipton, et al., Biochem. Pharmacol., 31, 1250 (1982)). Da für MPAI überraschend nur ein kleiner Grad der Verschiedenheit bei den relativen Aktivitäten der zwei aufgespaltenen Enantiomere beobachtet wurde, wird das bemerkenswerte Verhalten von [R]-(+)-PAI weiter hervorgehoben (vgl. Tabelle 1B).
  • Die Europäische Patentanmeldung Nr. 0 436 492 B1 offenbart die Verwendung von R-PAI und dessen Hydrochlorid- und L-Tartratsalzen zur Behandlung von Parkinson-Erkrankung, Störungen des Erinnerungsvermögens, Demenz vom Alzheimer-Typ, Depression und dem hyperkinetischen Syndrom von Kindern.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch die Verwendung des pharmazeutisch wirksamen PAI-Enantiomers alleine (ohne L-DOPA) zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung neurotoxischer Verletzung, Hirnischämie, Schädeltrauma, Rückenmarksverletzung, multipler Sklerose oder Entzugserscheinungen bereit (vgl. Übersicht von Youdim, et al., in Handbook of Experimental Pharmacology, Trendelenberg und Wiener, Hrsg., 90/I, Kap. 3 (1988)).
  • Schließlich stellt die vorliegende Erfindung hochstabile Salze von [R]-(+)-PAI mit ausgezeichneten pharmazeutischen Eigenschaften bereit. Das Mesylatsalz ist besonders stabil, zeigt unerwartet größere Selektivität und zeigt signifikant weniger Nebenwirkungen als die entsprechenden razemischen Salze.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt die Verwendung gemäß Anspruch 1 von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan mit der Struktur:
    Figure 00070001
    bereit.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein pharmazeutisch verträgliches Salz von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan gemäß Anspruch 3 bereit.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Arzneimittel gemäß Anspruch 7 bereit, welches eine therapeutisch wirksame Menge eines pharmazeutisch verträglichen Salzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan und einen pharmazeutisch verträglichen Träger umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin die Verwendung von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan oder des pharmazeutisch verträglichen Salzes davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung eines an neurotoxischer Verletzung leidenden Patienten bereit.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin die Verwendung von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan oder des pharmazeutisch verträglichen Salzes davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung eines an Hirnischämie leidenden Patienten bereit.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin die Verwendung von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan oder des pharmazeutisch verträglichen Salzes davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung eines an Schädeltrauma leidenden Patienten bereit.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin die Verwendung von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan oder des pharmazeutisch verträglichen Salzes davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung eines an Rückenmarksverletzung leidenden Patienten bereit.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin die Verwendung von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan oder des pharmazeutisch verträglichen Salzes davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung eines an multipler Sklerose leidenden Patienten bereit.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin die Verwendung von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan oder des pharmazeutisch verträglichen Salzes davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Verhinderung von Nervenschädigungen bei einem Patienten bereit.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin die Verwendung von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan oder des pharmazeutisch verträglichen Salzes davon zur Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung eines Patienten, der an Entzugserscheinungen von suchterzeugenden Substanzen leidet, bereit.
  • Kurze Beschreibung der Abbildungen
  • 1 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 22, die MAO-A-inhibitorische in-vitro-Aktivität zeigt.
  • 2 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 22, die MAO-B-inhibitorische in-vitro-Aktivität zeigt.
  • 3A ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 22, die MAO-Aktivität in menschlichem Kortexgewebe zeigt. Das Substrat ist 14C-markiertes Phenylethylamin (PEA).
  • 3B ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 22, die MAO-Aktivität in menschlichem Kortexgewebe zeigt. Das Substrat ist 14C-markiertes 5-Hydroxytryptamin (5-HT).
  • 4 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 23, die akute Hemmung (i. p.) der MAO-A im Gehirn zeigt.
  • 5 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 23, die akute Hemmung (i. p.) der MAO-B im Gehirn zeigt.
  • 6 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 23, die akute Hemmung (i. p.) der MAO-A in der Leber zeigt.
  • 7 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 23, die akute Hemmung (i. p.) der MAO-B in der Leber zeigt.
  • 8 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 23, die akute Hemmung (per os) der MAO-A im Gehirn zeigt.
  • 9 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 23, die akute Hemmung (per os) der MAO-B im Gehirn zeigt.
  • 10 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 23, die akute Hemmung (per os) der MAO-A in der Leber zeigt.
  • 11 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 23, die akute Hemmung (per os) der MAO-B in der Leber zeigt.
  • 12 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 24, die chronische Hemmung der MAO-A im Gehirn zeigt.
  • 13 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 24, die chronische Hemmung der MAO-B im Gehirn zeigt.
  • 14 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 24, die chronische Hemmung der MAO-A in der Leber zeigt.
  • 15 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 24, die chronische Hemmung der MAO-B in der Leber zeigt.
  • 16 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 25, die MAO-B Aktivität im Rattenhirn als Funktion der Zeit nach i. p.-Verabreichung von [R]-(+)-PAI zeigt.
  • 17 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 32, die Wiederherstellung der Normokinese bei Mäusen, die Haloperidol 6 mg/kg s. c. erhalten hatten, zeigt. Die Mäuse erhielten jeden der Testarzneistoffe i. p. mit der angegebenen Dosis. 2 Stunden später erhielten sie Haloperidol. Bewegungspunktzahlen wurden 3 Stunden nach Haloperidol vergeben. Diese Punktzahlen bestanden aus der Fähigkeit, sich horizontal entlang eines Stabes zu bewegen, der Fähigkeit, einen vertikalen Stab hinunterzulaufen, und der Verminderung der Katalepsie. In Abwesenheit von Haloperidol beträgt die maximale Punktzahl 12, mit Haloperidol alleine 6,6 ± 0,03. Die statistische Signifikanz wurde mit dem Studentschen „t"-Test berechnet: *p ≤ 0,05; **p ≤ 0,01; ***p ≤ 0,001, in Bezug auf Haloperidol alleine. Die Punktzahlen von [R]-(+)-PAI sind signifikant verschieden von denjenigen von razemischem-PAI bei 5 mg/kg (p ≤ 0,05), bei 10 mg/kg (p ≤ 0,01) und bei 15 mg/kg (p ≤ 0,05), (n = 5,6). Die gezeigte. Dosierung ist für die freie Base von PAI (und nicht das Mesylatsalz).
  • 18 ist eine graphische Darstellung der Ergebnisse gemäß Beispiel 32, die Wiederherstellung der motorischen Aktivität bei Ratten, die mit α-Methyl-p-tyrosin mit 100 mg/kg i. p. behandelt worden waren, zeigt. Die Ratten erhielten den Testarzneistoff i. p. mit den angegebenen Dosen. Nach zwei Stunden erhielten sie α-Mpt und wurden sofort in Aktivitätskäfige gesetzt. Die gesamte motorische Aktivität wurde für die Dauer von 10 Stunden aufgezeichnet. Kontrollratten, die mit physiologischer Kochsalzlösung behandelt worden waren, erreichten nur 15862+1424. Mit α-Mpt alleine erreichten sie 8108810. Statistische Signifikanz nach dem Studentschen „t"-Test: *p ≤ 0,05; **p ≤ 0,01; ***p ≤ 0,001, in Bezug auf α-MpT alleine. Die Punktzahlen von [R]-(+)-PAI sind signifikant verschieden von razemischem-PAI bei 2 mg/kg (p ≤ 0,01), (n = 6). Die gezeigte Dosierung ist für die freie Base von PAI und nicht das Mesylatsalz.
  • 19 ist ein Schaubild, das die NADH-Reaktion auf 2-minütige Anoxie, gemessen 30 Minuten nach Verletzung und danach in halbstündigen Intervallen, zeigt.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt die Verwendung gemäß Anspruch 1 von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan mit der Struktur:
    Figure 00110001
    bereit.
  • Wie in den nachstehenden Versuchsbeispielen bewiesen, ist [R]-(+)-PAI fast 7000mal stärker als Hemmstoff der MAO-B wirksam als [S]-(–)-PAI. Angesichts bekannter MAO-B-Hemmer auf dem Fachgebiet, welche niedrige Selektivität zwischen MAO-A und MAO-B besitzen und welche keine vorhersagbaren Trends bei der Wirksamkeit als Funktion der R- oder S-Konfiguration zeigen, sind die Selektivität und Wirksamkeit von [R]-(+)-PAI unerwartet.
  • [R]-(+)-PAI kann durch optische Aufspaltung von razemischen Gemischen von R- und S-Enantiomeren von PAI erhalten werden. Eine solche Aufspaltung kann mit einem herkömmlichen, einem Fachmann gut bekannten Aufspaltungsverfahren erreicht werden, wie z. B. denjenigen, die in J. Jacques, A. Collet und S. Wilen, „Enantiomers, Racemates and Resolutions," Wiley, New York (1981) beschrieben sind. Beispielsweise kann die Aufspaltung mit präparativer Chromatographie an einer chiralen Säule ausgeführt werden. Ein anderes Beispiel für ein geeignetes Aufspaltungsverfahren ist die Bildung von diastereomeren Salzen mit einer chiralen Säure wie z. B. Wein-, Äpfel-, Mandelsäure oder N-Acetylderivaten von Aminosäuren wie z. B. N-Acetylleucin, gefolgt von Umkristallisieren, um das diastereomere Salz des gewünschten R-Enantiomers zu isolieren.
  • Das razemische Gemisch aus R- und S-Enantiomeren von PAI kann beispielsweise, wie in GB 1,003,676 und GB 1,037,014 beschrieben, hergestellt werden. Das razemische Gemisch von PAI kann auch durch Umsetzen von 1-Chlorindan mit Propargylamin hergestellt werden. Alternativ kann dieses Razemat auch hergestellt werden durch Umsetzen von Propargylamin mit 1-Indanon, um das entsprechende Imin zu bilden, gefolgt von Reduktion der Kohlenstoff-Stickstoff-Doppelbindung des Imins mit einem geeigneten Mittel wie z. B. Natriumborhydrid.
  • Gemäß dieser Erfindung kann das R-Enantiomer von PAI auch direkt aus dem optisch aktiven R-Enantiomer von 1-Aminoindan durch Umsetzung mit Propargylbromid oder Propargylchlorid oder Propargylbenzolsulfonat in Gegenwart einer organischen oder anorganischen Base und gegebenenfalls in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittels hergestellt werden.
  • Geeignete organische oder anorganische Basen zur Verwendung in der vorstehenden Umsetzung schließen, als Beispiel, Triethylamin, Pyridin, Alkalimetallcarbonate und -bicarbonate ein. Falls die Umsetzung in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt wird, kann das Lösungsmittel z. B. aus Toluol, Methylenchlorid und Acetonitril gewählt werden. Ein Verfahren zur Herstellung von [R]-(+)-PAI ist, R-1-Aminoindan mit Propargylchlorid unter Verwendung von Kaliumhydrogencarbonat als einer Base und Acetonitril als Lösungsmittel umzusetzen.
  • Die vorstehend beschriebene Umsetzung von 1-Aminoindan führt generell zu einem Gemisch aus nicht umgesetztem primären Amin, dem gewünschten sekundären Amin und dem tertiären Amin N,N-Bispropargylamino-Produkt. Das gewünschte sekundäre Amin, d. h. N-Propargyl-1-aminoindan, kann aus diesem Gemisch mit einem herkömmlichen Trennverfahren, das, als Beispiel, Chromatographie, Destillation und selektive Extraktion einschließt, abgetrennt werden.
  • Die R-1-Aminoindan-Ausgangssubstanz kann mit auf dem Fachgebiet bekannten Verfahren hergestellt werden, welche, als Beispiel, das Verfahren nach Lawson und Rao, Biochemistry, 19, 2133 (1980), Verfahren aus darin zitierten Literaturstellen und das Verfahren des Europäischen Patents Nr. 235590 einschließen.
  • R-1-Aminoindan kann auch durch Aufspaltung eines razemischen Gemischs der R- und S-Enantiomere hergestellt werden, welche beispielsweise die Bildung diastereomerer Salze mit chiralen Säuren einbezieht, oder ein anderes bekanntes Verfahren, wie z. B. diejenigen, die in J. Jacques, et al., ibid. berichtet werden. Alternativ kann R-1-Aminoindan durch Umsetzen von 1-Indanon mit einem optisch aktiven Amin, gefolgt von Reduktion der Kohlenstoff-Stickstoff-Doppelbindung des so erhaltenen Imins durch Hydrierung über einem geeigneten Katalysator wie z. B. Palladium an Kohle, Platinoxid oder Raney-Nickel hergestellt werden. Geeignete optisch aktive Amine schließen beispielsweise einen der Antipoden von Phenethylamin oder einen Ester einer Aminosäure wie z. B. Valin oder Phenylalanin ein. Die benzylische N-C-Bindung kann anschließend durch Hydrierung unter schonenden Bedingungen gespalten werden.
  • Ein zusätzliches Verfahren zur Herstellung von R-1-Aminoindan ist die Hydrierung von Indan-1-on-Oximethern, wie vorstehend beschrieben, wobei der Alkylteil des Ethers ein optisch reines chirales Zentrum enthält. Alternativ kann ein nicht-chirales Derivat von Indan-1-on, das eine Kohlenstoff-Stickstoff-Doppelbindung wie z. B. ein Imin oder Oxim enthält, mit einem chiralen Reduktionsmittel, z. B. einem Komplex aus Lithiumaluminiumhydrid und Ephedrin, reduziert werden.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein pharmazeutisch verträgliches Salz von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan gemäß Anspruch 3 bereit.
  • Pharmazeutisch verträgliche Salze schließen die Mesylat-, Maleat-, Fumarat-, Tartrat-, Hydrochlorid-, Hydrobromid-, Esylat-, p-Toluolsulfonat-, Benzoat-, Acetat-, Phosphat- und Sulfatsalze ein, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • In einer Ausführungsform ist das Salz ausgewählt aus dem Mesylatsalz von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan, dem Esylatsalz von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan und dem Sulfatsalz von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan.
  • Wie in den nachstehenden Versuchsbeispielen bewiesen, ist das Mesylatsalz hochstabil gegenüber Wärmezersetzung und zeigt unerwartete ausgezeichnete Selektivität für MAO-B gegenüber dem razemischen Salz.
  • Zur Herstellung von pharmazeutisch verträglichen Säureadditionssalzen der Verbindung [R]-(+)-PAI kann die freie Base mit den gewünschten Säuren in Gegenwart eines geeigneten Lösungsmittel mit herkömmlichen Verfahren umgesetzt werden. Gleichermaßen kann ein Säureadditionssalz auf bekannte Weise in die freie Base umgewandelt werden.
  • Eine bevorzugte Herstellungweise für das Mesylatsalz von [R]-(+)-PAI umfasst (a) Zugeben einer wässrigen Lösung von 15% Natriumhydroxid zu einer Lösung von Propargylbenzolsulfonat (oder -tosylat oder -mesylat) in Toluol; (b) Rühren für 5 Stunden; (c) Zugeben von zusätzlichem Toluol und Wasser; (d) Abtrennen und Waschen der organischen Phase mit 10%iger Natriumhydroxidlösung und dann Verdünnen mit Wasser; (e) Einstellen des pH-Werts des Gemischs auf 3,2 durch Zugeben von 10%igerr wässriger Schwefelsäure; (f) Abtrennen der wässrigen Phase und Einstellen des pH-Werts auf 7,3 mit 10%iger Natriumhydroxidlösung; (g) dreimaliges Extrahieren mit Toluol, wobei ein konstanter pH-Wert aufrechterhalten wird; (h) Konzentrieren der vereinigten organischen Schichten in vacuo, was ein gelbes Öl ergibt; (i) Lösen des Öls und von L-Weinsäure in Isopropanol; (j) Erhitzen unter Rückfluss für 1 Stunde; (k) Abkühlen auf Raumtemperatur und Sammeln des Niederschlags durch Filtration; (1) Umkristallisieren des rohen Di-propargylaminoindan-Tartrats aus Methanol/Isopropanol (1 : 1), was Di-(R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan)-Tartrat ergibt; (m) Lösen des Tartratsalzes und Methansulfonsäure in Isopropanol und Erhitzen unter Rückfluss für 30 Minuten und (n) Abkühlen auf Raumtemperatur und Sammeln des ausgefallenen R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Arzneimittel gemäß Anspruch 7 bereit, welches eine therapeutisch wirksame Menge eines pharmazeutisch verträglichen Salzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan und einen pharmazeutisch verträglichen Träger umfasst. Die „therapeutisch wirksame Menge" des R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan oder des pharmazeutisch verträglichen Salzes davon kann gemäß Verfahren, die Fachleuten gut bekannt sind, bestimmt werden.
  • Mögliche Salze, die für solche Zusammensetzungen brauchbar sind, schließen Mesylat-, Esylat- und Sulfatsalze ein.
  • Diese Zusammensetzungen können als Medikamente hergestellt werden, um oral, parenteral, rektal oder transdermal verabreicht zu werden.
  • In einer Ausführungsform ist der pharmazeutisch verträgliche Träger ein Feststoff und das Arzneimittel ist eine Tablette. Die therapeutisch wirksame Menge kann eine Menge von 0,1 mg bis 100 mg sein. Die therapeutisch wirksame Menge kann auch eine Menge von 1 mg bis 10 mg sein.
  • Geeignete Formen zur oralen Verabreichung schließen Tabletten, komprimierte oder überzogene Pillen, Dragees, Beutel, Hart- oder Weichgelatinekapseln, Sublingualtabletten, Sirupe und Suspensionen ein.
  • In einer alternativen Ausführungsform ist der pharmazeutisch verträgliche Träger eine Flüssigkeit und das Arzneimittel ist eine injizierbare Lösung. Die therapeutisch wirksame Menge kann eine Menge von 0,1 mg/ml bis 100 mg/ml sein. Die therapeutisch wirksame Menge kann auch eine Menge von 1 mg/ml bis 10 mg/ml sein. In einer Ausführungsform beträgt die verabreichte Dosis eine Menge zwischen 0,1 ml und 1,0 ml.
  • In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist der Träger ein Gel und das Arzneimittel ist ein Zäpfchen.
  • Zur parenteralen Verabreichung stellt die Erfindung Ampullen oder Fläschchen bereit, die eine wässrige oder nicht-wässrige Lösung oder Emulsion einschließen. Zur rektalen Verabreichung werden Zäpfchen mit hydrophilen oder hydrophoben Vehikeln bereitgestellt. Zur topischen Anwendung als Salben und transdermalen Abgabe werden geeignete Abgabesysteme, wie auf dem Fachgebiet bekannt, bereitgestellt.
  • In der bevorzugten Ausführungsform ist das pharmazeutisch verträgliche Salz ein Mesylatsalz.
  • Diese Zusammensetzungen können alleine verwendet werden, um die vorstehend aufgelisteten Störungen zu behandeln, oder alternativ, wie im Fall der Parkinson-Erkrankung, können sie beispielsweise als ein Hilfsmittel zu den herkömmlichen L-DOPA-Behandlungen verwendet werden.
  • Die bevorzugten Dosierungen des Wirkstoffs, d. h., [R]-(+)-PAI, in den vorstehenden Zusammensetzungen liegen innerhalb der folgenden Bereiche. Für Formulierungen zum Einnehmen oder Zäpfchenformulierungen können 0,1–100 mg je Dosierungseinheit täglich genommen werden und vorzugsweise werden 1–10 mg je Dosierungseinheit täglich genommen. Für injizierbare Formulierungen können 0,1–100 mg/ml je Dosierungseinheit täglich genommen werden und vorzugsweise werden 1–10 mg/ml je Dosierungseinheit täglich genommen.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Arzneimittel weiterhin eine therapeutisch wirksame Menge an Levodopa. In einer anderen Ausführungsform umfasst das Arzneimittel noch weiter eine wirksame Menge eines Decarboxylaseblockers.
  • Die Menge an Decarboxylaseblocker, die in Kombination mit [R]-(+)-PAI oder einem pharmazeutisch verträglichen Salz davon verabreicht wird, ist eine Menge, die wirksam die L-DOPA-Aufnahme bei dem Patienten gewährleistet.
  • Der Decarboxylaseblocker kann L-Carbidopa sein. In einer Ausführungsform beträgt die therapeutisch wirksame Menge an R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan 0,1 mg bis 100 mg, die therapeutisch wirksame Menge an Levodopa beträgt 50 mg bis 250 mg und die wirksame Menge an L-Carbidopa beträgt 10 mg bis 25 mg.
  • Der Decarboxylaseblocker kann auch Benserazid sein. In einer Ausführungsform beträgt die therapeutisch wirksame Menge an R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan 0,1 mg bis 100 mg, die therapeutisch wirksame Menge an Levodopa beträgt 50 mg bis 200 mg und die wirksame Menge an Benserazid beträgt 12,5 mg bis 50 mg.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines an Parkinson-Erkrankung leidenden Patienten bereit, welches Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen Mesylat- oder Esylat- oder Sulfatsalzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan an den Patienten, um die Parkinson-Erkrankung bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst.
  • Verfahren zur Behandlung von Parkinson-Erkrankung, welche die Verwendung der oben erwähnten [R]-(+)-PAI Salze mit anderen Arzneistoffen wie z. B. Dopaminagonisten, Bromocriptin, Pergolid, Lisurid sowie Catecholamin-Oxidase-Methyl-Transferase-Inhibitoren vereinen, befinden sich innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung.
  • In der bevorzugten Ausführungsform ist das pharmazeutisch verträgliche Salz ein Mesylatsalz.
  • Das Verabreichen kann orales Verabreichen, rektales Verabreichen, transdermales Verabreichen oder parenterales Verabreichen umfassen.
  • Das Verfahren kann weiterhin Verabreichen einer therapeutisch wirksamen Menge an Levodopa an den Patienten umfassen. Das Verfahren kann noch weiter das Verabreichen einer wirksamen Menge eines Decarboxylaseblockers an den Patienten umfassen.
  • Der Decarboxylaseblocker kann L-Carbidopa sein. Alternativ kann der Decarboxylaseblocker Benserazid sein.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines an einer Störung des Erinnerungsvermögens leidenden Patienten bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen Mesylat- oder Esylat- oder Sulfatsalzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan an den Patienten, um die Störung des Erinnerungsvermögens bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines an Demenz leidenden Patienten bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen Mesylat- oder Esylat- oder Sulfatsalzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan an den Patienten, um die Demenz bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst. In einer Ausführungsform ist die Demenz vom Alzheimer-Typ (DAT).
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines an Depression leidenden Patienten bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen Mesylat- oder Esylat- oder Sulfatsalzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan an den Patienten, um die Depression bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines an hyperkinetischem Syndrom leidenden Patienten bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen Mesylat- oder Esylat- oder Sulfatsalzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan an den Patienten, um das hyperkinetische Syndrome bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst.
  • Das Verabreichen kann orales Verabreichen, rektales Verabreichen oder parenterales Verabreichen umfassen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines an einer affektiven Erkrankung leidenden Patienten bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen Mesylat- oder Esylat- oder Sulfatsalzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan an den Patienten, um die affektive Erkrankung bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines an einer neurodegenerativen Erkrankung leidenden Patienten bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen Mesylat- oder Esylat- oder Sulfatsalzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan an den Patienten, um die neurodegenerative Erkrankung bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines an neurotoxischer Verletzung leidenden Patienten bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan oder des pharmazeutisch verträglichen Salzes davon an den Patienten, um die neurotoxische Verletzung bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines an Hirnischämie leidenden Patienten bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan oder des pharmazeutisch verträglichen Salzes davon an den Patienten, um die Hirnischämie bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines an einem Schädel-Hirn-Trauma leidenden Patienten bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan oder des pharmazeutisch verträglichen Salzes davon an den Patienten, um das Schädel-Hirn-Trauma bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines an einer Rückenmarksverletzung leidenden Patienten bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan oder des pharmazeutisch verträglichen Salzes davon an den Patienten, um die Rückenmarksverletzung bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines an Schizophrenie leidenden Patienten bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen Mesylat- oder Esylat- oder Sulfatsalzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan an den Patienten, um die Schizophrenie bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines an Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom leidenden Patienten bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen Mesylat- oder Esylat- oder Sulfatsalzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan an den Patienten, um das Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines an multipler Sklerose leidenden Patienten bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen Mesylat- oder Esylat- oder Sulfatsalzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan an den Patienten, um die multiple Sklerose bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Verhinderung von Nervenschädigungen bei einem Patienten bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen Mesylat- oder Esylat- oder Sulfatsalzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan an den Patienten, um Nervenschädigungen bei dem Patienten wirksam zu verhindern, umfasst.
  • In einer Ausführungsform sind die Nervenschädigungen strukturelle Nervenschädigungen. In einer anderen Ausführungsform sind die strukturellen Nervenschädigungen Schädigungen des Sehnervs.
  • Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Behandlung eines Patienten, der an Entzugserscheinungen von suchterzeugenden Substanzen leidet, bereit, welches das Verabreichen einer Menge des erfindungsgemäßen R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan oder des pharmazeutisch verträglichen Salzes davon an den Patienten, um die Entzugserscheinungen bei dem Patienten wirksam zu behandeln, umfasst.
  • Wie hier verwendet, bezeichnet der Ausdruck „Entzugserscheinungen" physische und/oder psychische Symptome, einschließlich starkem Verlangen nach der Substanz, Depression, Reizbarkeit, Energielosigkeit, Motivationslosigkeit, Veränderung des Appetits, Brechreiz, Zittern und Unregelmäßigkeit des Schlafs.
  • Wie hier verwendet, schließt der Ausdruck „suchterzeugende Substanz" als Beispiel (a) suchterzeugende Opiate wie z. B. Opium, Heroin und Morphin, (b) Psychostimulantien wie z. B. Cocain, Amphetamine und Methamphetamine, (c) Alkohol, (d) Nikotin, (e) Barbiturate und (f) Betäubungsmittel wie z. B. Fentanyl, Codein, Diphenoxylat und Thebain ein.
  • In einer Ausführungsform ist die suchterzeugende Substanz Cocain. In einer anderen Ausführungsform ist die suchterzeugende Substanz Alkohol.
  • R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan kann hergestellt werden durch Inkontaktbringen, in Gegenwart einer organischen oder anorganischen Base, von R-(–)-Aminoindan mit entweder Propargylbromid oder Propargylchlorid oder Propargylbenzolsulfonat, um R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan zu bilden, und Isolieren des dadurch gebildeten R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan.
  • Razemisches N-Propargyl-1-aminoindan kann hergestellt werden durch Inkontaktbringen, in Gegenwart einer organischen oder anorganischen Base, von razemischem 1-Aminoindan mit Propargylbromid oder Propargylchlorid, um razemisches N-Propargyl-1-aminoindan zu bilden, und Isolieren des dadurch gebildeten razemischen N-Propargyl-1-aminoindan.
  • R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan-Salz kann hergestellt werden durch Inkontaktbringen von razemischem N-Propargyl-1-aminoindan mit einer optisch aktiven Säure, um zwei diastereomere N-Propargyl-1-aminoindan-Salze zu bilden, und Isolieren des R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan-Salzes aus den so gebildeten diastereomeren N-Propargyl-1-aminoindan-Salzen.
  • In einer Ausführungsform umfasst das Isolieren Isolieren durch fraktionierte Kristallisation.
  • Die folgenden Versuchsdetails werden dargelegt, um beim Verstehen der Erfindung zu helfen, und sollen die in den Ansprüchen, welche danach folgen, dargelegte Erfindung in keiner Weise begrenzen und sollten nicht als Begrenzung ausgelegt werden.
  • Versuchsdetails
  • BEISPIEL 1
  • Razemisches N-Propargyl-1-aminoindan-Hydrochlorid
  • 10,0 g razemisches 1-Aminoindan und 10,4 g Kaliumcarbonat wurden zu 75 ml Acetonitril zugegeben. Die so erhaltene Suspension wurde auf 60°C erhitzt und 4,5 g Propargylchlorid wurden zugetropft.
  • Das Gemisch wurde bei 60°C für 16 Stunden gerührt, wonach die meisten flüchtigen Bestandteile durch Destillation in vacuo entfernt wurden. Der Rückstand wurde zwischen 10%iger wässriger Natriumhydroxidlösung und Methylenchlorid aufgeteilt.
  • Die organische Phase wurde getrocknet und das Lösungsmittel durch Destillation entfernt. Der Rückstand wurde an Kieselgel flashchromatographiert, wobei mit 40% Ethylacetat/60% Hexan eluiert wurde. Fraktionen, die die Titelverbindung als freie Base enthielten, wurden vereinigt und der Eluent wurde durch Ether ersetzt. Die etherische Lösung wurde mit gasförmigem HCl versetzt; der gebildete Niederschlag wurde durch Saugfiltration isoliert und aus Isopropanol umkristallisiert, was 7,3 g der Titelverbindung lieferte, Schmp. 182–4°C.
  • Chromatographische und spektroskopische Daten stimmten mit U.S.-Patent Nr. 3,513,244, ausgestellt: 19. Mai, 1970, und einer Originalprobe überein, und waren wie folgt: NMR δ (CDCl3): 2,45 (2H, m), 2,60 (1H, t), 2,90 (1H, m), 3,45 (1H, m), 3,70 (2H, d), 4,95 (1H, t), 7,5 (4H, m) ppm.
  • BEISPIEL 2
  • S-(–)-N-Propargyl-1-aminoindan-Hydrochlorid
  • Die Titelverbindung in Form der freien Base wurde isoliert durch Aufspalten des razemischen Gemischs der freien Base von Beispiel 1 an einer präparativen Chiracel® OJ (Cellulose-tris-[p-methylbenzoat])-HPLC-Säule, wobei mit 10% Isopropanol/90% Hexan eluiert wurde, und Sammeln des zuerst eluierten größeren Peaks. Das so erhaltene Öl wurde durch Behandlung einer 10%igen Diethylether-Lösung des Öls mit gasförmigem HCl in die Titelverbindung (Hydrochlorid) umgewandelt und der so erhaltene Niederschlag durch Saugfiltration gesammelt. [α]D –29,2° (1%, Ethanol), Schmp. 182–184°C. Andere chromatographische und spektroskopische Eigenschaften waren identisch mit dem Hydrochlorid-Salz von Beispiel 1.
  • BEISPIEL 3
  • R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan-Hydrochlorid
  • Die Titelverbindung wurde wie in vorstehendem Beispiel 2 hergestellt, außer dass der zweite eluierte Peak von der präparativen HPLC gesammelt wurde: [α]D +29,1° (0,8%, Ethanol), Schmp. 179–181°C. Andere chromatographische und spektroskopische Eigenschaften waren identisch mit dem Hydrochlorid-Salz von Beispiel 1.
  • BEISPIEL 4
  • R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan-Hydrochlorid
  • 12,4 g R-(–)-1-Aminoindan und 12,9 g Kaliumcarbonat wurden zu 95 ml Acetonitril zugegeben. Die so erhaltene Suspension wurde auf 60°C erhitzt und 5,6 g Propargylchlorid wurden zugetropft. Das Gemisch wurde bei 60°C für 16 Stunden gerührt, wonach die meisten flüchtigen Bestandteile durch Destillation in vacuo entfernt wurden. Der Rückstand wurde zwischen 10%iger wässriger Natriumhydroxidlösung und Methylenchlorid aufgeteilt.
  • Die organische Phase wurde getrocknet und das Lösungsmittel in vacuo entfernt. Der Rückstand wurde an Kieselgel flashchromatographiert, wobei mit 40% Ethylacetat/60% Hexan eluiert wurde. Fraktionen, die die freie Base der Titelverbindung enthielten, wurden vereinigt und das Lösungsmittel wurde durch Ether ersetzt. Die etherische Lösung wurde mit gasförmigem HCl versetzt und der so erhaltene Niederschlag wurde durch Saugfiltration isoliert und aus Isopropanol umkristallisiert, was 6,8 g der Titelverbindung lieferte, Schmp. 183–185°C, [α]D +30,90 (2% Ethanol). Die spektralen Eigenschaften waren identisch mit den für die Verbindung von Beispiel 1 berichteten.
  • BEISPIEL 5
  • S-(–)-N-Propargyl-1-aminoindan-Hydrochlorid
  • Die Titelverbindung wurde mit dem Verfahren von Beispiel 4 hergestellt, außer dass S-(+)-1-Aminoindan als Ausgangssubstanz verwendet wurde. Das Produkt zeigte [α]D –30,3 (2% Ethanol), Schmp. 183–5°C. Die spektralen Eigenschaften waren identisch mit den für die Verbindung von Beispiel 1 berichteten.
  • BEISPIEL 6A
  • Di-(R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan)-L-Tartrat
  • Zu einer Lösung von Weinsäure (4,4 g) in 48 ml kochendem Methanol wurde eine Lösung von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan, freie Base, (5,0 g) in Methanol (48 ml) zugegeben. Die Lösung wurde unter Rückfluss erhitzt und 284 ml t-Butylmethylether wurden über 20 Minuten zugegeben. Das Gemisch wurde für zusätzliche 30 Minuten erhitzt, abgekühlt und der so erhaltene Niederschlag wurde durch Saugfiltration isoliert, was 6,7 g der Titelverbindung lieferte: Schmp. 175–177°C; [α]D(1,5, H2O) = +34,3; Anal. ber. für C28H32O6N2: C 68,26, H 6,56, N 5,69. Gefunden: C 68,76, H 6,57, N 5,61.
  • BEISPIEL 6B
  • R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan-Mesylat
    • a) Zu einer Lösung von Propargylbenzolsulfonat (78,4 g) und razemischem Aminoindan (63,2 g) in Toluol (240 ml) bei 20°C wurde eine wässrige Lösung von 15% Natriumhydroxid (108 ml) zugetropft. Nach 5 Stunden Rühren wurden zusätzliches Toluol (80 ml) und Wasser (200 ml) unter Rühren zugegeben. Die organische Phase wurde abgetrennt und mit 10%iger wässriger Natriumhydroxidlösung gewaschen und dann mit Wasser verdünnt. Der pH-Wert des Gemischs wurde durch die Zugabe von 10%iger wässriger Schwefelsäure auf 3,2 eingestellt. Die wässrige Phase wurde abgetrennt und deren pH-Wert wurde mit 10%iger Natriumhydroxidlösung auf 7,3 eingestellt und dreimal mit Toluol extrahiert, wobei ein konstanter pH-Wert aufrechterhalten wurde. Die vereinigten organischen Schichten wurden in vacuo auf 40,7 g eines gelben Öls konzentriert.
    • b) Das vorstehende rohe razemische Propargylaminoindan und L-Weinsäure (10 g) wurden in Isopropanol (1 l) gelöst und unter Rückfluss für 1 Stunde erhitzt. Man ließ den Reaktionsansatz dann unter Rühren auf Raumtemperatur abkühlen und sammelte den Niederschlag durch Filtration. Das rohe Dipropargylaminoindantartrat wurde aus 1 l 1 : 1 Methanol/Isopropanol umkristallisiert, was Di-(R-(+)-N-propargyl-1-aminoindan)-L-tartrat ergab, mit zu denen der Verbindung von Beispiel 6A identischen physikalischen und spektralen Eigenschaften.
    • c) Eine Lösung von Di-(R-(+)-N-propargyl-1-aminoindan)-tartrat (15 g) und Methansulfonsäure (6 g) in Isopropanol (150 ml) wurde unter Rückfluss für 30 Minuten erhitzt. Man ließ den Reaktionsansatz auf Raumtemperatur abkühlen und isolierte den so erhaltenen Niederschlag durch Saugfiltration, was die Titelverbindung (11,1 g) ergab, mit Schmp. 157°C und [α]D = 22°.
  • BEISPIEL 7
  • R-(+)-N-Methyl-N-Propargyl-1-aminoindan-Hydrochlorid
  • Die freie Base von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan aus Beispiel 4 (1,2 Gramm), Kaliumcarbonat (0,97 Gramm) und Methyliodid (1 Gramm) wurden zu 15 ml Aceton zugegeben und die so erhaltene Suspension wurde unter Rückfluss unter einer Stickstoffatmosphäre für 8 Stunden erhitzt. Danach wurden die flüchtigen Bestandteile unter vermindertem Druck entfernt und der Rückstand zwischen 10%iger wässriger Natriumhydroxidlösung (30 ml) und Methylenchlorid (30 ml) aufgeteilt. Die organische Phase wurde getrocknet und das Lösungsmittel in vacuo entfernt. Der Rückstand wurde an Kieselgel flashchromatographiert, wobei mit 40% Ethylacetat/60% Hexan eluiert wurde. Fraktionen, die die Titelverbindung als freie Base enthielten, wurden vereinigt und das Lösungsmittel wurde durch Diethylether ersetzt. Die etherische Lösung wurde mit gasförmigem HCl versetzt. Die flüchtigen Bestandteile wurden in vacuo entfernt und der Rückstand aus Isopropanol umkristallisiert, was 400 mg der Titelverbindung als einen weißen kristallinen Feststoff lieferte, Schmp. 134–136°C, [α]D +31,40 (Ethanol). NMR δ (CDCl3): 2,55 (2H, m), 2,7 (1H, br.s), 2,8 (3H, s), 3,0 (1H, m), 3,4 (1H, m), 3,9 (2H, br.s), 5,05 (1H, m), 7,7 (4H, m) ppm.
  • BEISPIEL 8
  • S-(–)-N-Methyl-N-Propargyl-1-aminoindan-Hydrochlorid
  • Die Titelverbindung wurde wie vorstehend in Beispiel 7 hergestellt, außer dass S-(–)-N-Propargyl-1-aminoindan (freie Base) aus Beispiel 5 als die Ausgangssubstanz verwendet wurde. Alle physikalischen und spektralen Eigenschaften der Titelverbindung waren identisch mit denen in Beispiel 7, außer [α]D –34,9°C (Ethanol). BEISPIEL 9 Tablettenzusammensetzung
    N-Propargyl-1(R)-aminoindan-Hydrochlorid 7,81 mg
    Vorverkleisterte Stärke NF 47,0 mg
    Lactose NF, wasserhaltig 66,0 mg
    Mikrokristalline Cellulose NF 20,0 mg
    Natriumstärkeglykolat NF 2,99 mg
    Talkum USP 1,5 mg
    Magnesiumstearat NF 0,7 mg
    BEISPIEL 10 Tablettenzusammensetzung
    N-Propargyl-1(R)-aminoindan-Hydrochlorid 1,56 mg
    Lactose, wasserhaltig 50,0 mg
    Vorverkleisterte Stärke 36,0 mg
    Mikrokristalline Cellulose 14,0 mg
    Natriumstärkeglykolat 2,14 mg
    Talkum USP 1,0 mg
    Magnesiumstearat NF 0,5 mg
    BEISPIEL 11 Kapselzusammensetzung
    N-Propargyl-1(R)-aminoindan-Hydrochlorid 5,0 mg
    Vorverkleisterte Stärke 10,0 mg
    Stärke 44,0 mg
    Mikrokristalline Cellulose 25,0 mg
    Ethylcellulose 1,0 mg
    Talkum 1,5 mg
  • Gereinigtes Wasser, zugegeben wie zur Granulierung erforderlich. BEISPIEL 12 Injektionszusammensetzung
    N-Propargyl-1(R)-aminoindan-Hydrochlorid 5,0 mg
    Dextrose, wasserfrei 44,0 mg
    HCl, zugegeben bis pH-Wert 5
  • Gereinigtes Wasser, zugegeben wie für 1 ml erforderlich BEISPIEL 13 Injektionszusammensetzung
    N-Propargyl-1(R)-aminoindan-Hydrochlorid 1,0 mg
    Natriumchlorid 8,9 mg
    HCl, zugegeben bis pH-Wert 5
  • Gereinigtes Wasser, zugegeben wie für 1 ml erforderlich BEISPIEL 14 Injektionszusammensetzung
    N-Propargyl-1(R)-aminoindan-Hydrochlorid 2,0 mg
    Natriumchlorid 8,9 mg
    HCl, zugegeben bis pH-Wert 5
  • Gereinigtes Wasser, zugegeben wie für 1 ml erforderlich BEISPIEL 15 Sirupzusammensetzung
    N-Propargyl-1(R)-aminoindan-Hydrochlorid 5,0 mg
    Saccharose 2250,0 mg
    Saccharin-Natrium 5,0 mg
    Methylparaben 6,0 mg
    Propylparaben 1,0 mg
    Geschmackstoff 20,0 mg
    Glycerin USP 500 mg
    Alkohol 95% USP 200 mg
  • Gereinigtes Wasser, zugegeben wie für 5,0 ml erforderlich BEISPIEL 16 Sublingualtabletten
    N-Propargyl-1(R)-aminoindan-Hydrochlorid 2,5 mg
    Mikrokristalline Cellulose 20,0 mg
    Lactose, wasserhaltig 5,0 mg
    Vorverkleisterte Stärke 3,0 mg
    Povidon 0,3 mg
    Farbstoff q. s.
    Geschmackstoff q. s.
    Süßungsmittel q. s.
    Talkum 0,3 mg
  • Die Exzipienten und der Wirkstoff werden gemischt und mit einer ethanolischen Lösung von Providon granuliert. Nach Trocknen und Wiegen wird der Ansatz mit dem Talkum gemischt und komprimiert. BEISPIEL 17 PAI-Sublingualtabletten
    N-Propargyl-1(R)-aminoindan-Hydrochlorid 5,0 mg
    Mikrokristalline Cellulose 15,0 mg
    Vorverkleisterte Stärke 12,0 mg
    Ethylcellulose 0,3 mg
    Talkum 0,3 mg
  • Gereinigtes Wasser, zugegeben wie zur Granulierung erforderlich. BEISPIEL 18 Tablettenzusammensetzung
    N-Propargyl-1(R)-aminoindan-Hydrochlorid 5,0 mg
    Levodopa 100,0 mg
    Carbidopa 25,0 mg
    Vorverkleisterte Stärke 24,0 mg
    Stärke 40,0 mg
    Mikrokristalline Cellulose 49,5 mg
    Col. D & C Yellow Nr. 10 0,5 mg
    Col. D & C Yellow Nr. 6 0,02 mg
  • Alkohol USP, zugegeben wie zur Granulierung erforderlich. BEISPIEL 19 Tablettenzusammensetzung
    N-Propargyl-1(R)-aminoindan-Mesylat 7,81 mg
    Vorverkleisterte Stärke NF 47,0 mg
    Lactose NF, wasserhaltig 66,0 mg
    Mikrokristalline Cellulose NF 20,0 mg
    Natriumstärkeglykolat NF 2,99 mg
    Talkum USP 1,5 mg
    Magnesiumstearat NF 0,7 mg
    BEISPIEL 20 Tablettenzusammensetzung
    N-Propargyl-1(R)-aminoindan-Mesylat 1,56 mg
    Lactose, wasserhaltig 50,0 mg
    Vorverkleisterte Stärke 36,0 mg
    Mikrokristalline Cellulose 14,0 mg
    Natriumstärkeglykolat 2,14 mg
    Talkum USP 1,0 mg
    Magnesiumstearat NF 0,5 mg
    BEISPIEL 21 Kapselzusammensetzung
    N-Propargyl-1(R)-aminoindan-Mesylat 5,0 mg
    Vorverkleisterte Stärke 10,0 mg
    Stärke 44,0 mg
    Mikrokristalline Cellulose 25,0 mg
    Ethylcellulose 1,0 mg
    Talkum 1,5 mg
  • Gereinigtes Wasser, zugegeben wie zur Granulierung erforderlich.
  • Die folgenden Beispiele und die begleitenden Tabellen und Abbildungen betreffen biologische Versuche, die gemäß dieser Erfindung ausgeführt wurden.
  • BEISPIEL 22
  • In-vitro-Hemmung der MAO-Aktivität
  • Versuchsprotokoll
  • Die MAO-Enzym-Quelle war ein Rattenhirnhomogenat in 0,3 M Saccharose, welches bei 600 g für 15 Minuten zentrifugiert wurde. Der Überstand wurde geeignet in 0,05 M Phosphatpuffer verdünnt und mit Reihenverdünnungen der Verbindungen: [R]-(+)-PAI, [S]-(–)-PAI und razemischem PAI für 20 Minuten bei 37°C vorinkubiert. 14C-Markierte Substrate (2-Phenylethylamin, nachstehend PEA; 5-Hydroxytryptamin, nachstehend 5-HT) wurden dann zugegeben und die Inkubation für weitere 20 Minuten (PEA) oder 30–45 Minuten (5-HT) fortgesetzt. Die verwendeten Substratkonzentrationen betrugen 50 μM (PEA) und 1 mM (5-HT). Im Fall von PEA wurde die Enzymkonzentration so gewählt, dass nicht mehr als 10% des Substrats im Verlauf der Umsetzung verstoffwechselt wurden. Die Umsetzung wurde dann durch Zugabe von Tranylcypromin (auf eine Endkonzentration von 1 mM) gestoppt und das Inkubat über eine kleine Amberlite® CG-50-Säule, gepuffert auf pH-Wert 6,3, filtriert. Die Säule wurde mit 1,5 ml Wasser gewaschen, die Eluate wurden vereint und der Radioaktivitätsgehalt wurde mit Flüssigszintillationsspektrometrie bestimmt. Da die Amin-Substrate völlig auf der Säule zurückgehalten werden, deutet Radioaktivität in dem Eluat auf die Bildung neutraler und saurer Metaboliten, gebildet als Folge von MAO-Aktivität, hin. Die Aktivität der MAO in der Probe wurde ausgedrückt als ein Prozentsatz der Kontroll-Aktivität in Abwesenheit von Hemmstoffen nach Abzug von geeigneten Leerwerten. Die unter Verwendung von PEA als Substrat bestimmte Aktivität wird als MAO-B bezeichnet und die unter Verwendung von 5-HT bestimmte als MAO-A.
  • Ergebnisse
  • Inhibitorische Aktivität von [R]-(+)-PAI, [S]-(–)-PAI und razemischem-PAI wurden einzeln in vitro untersucht und die Ergebnisse typischer Versuchsdurchgänge werden in 1 und 2 gezeigt. Der gesamte Versuch wurde dreimal wiederholt. Konzentrationen des Hemmstoffs, die 50% Hemmung des Substratmetabolismus (IC-50) hervorriefen, wurden aus den Hemmkurven berechnet und werden in Tabelle 1A gezeigt. Aus diesen Daten kann ersehen werden, dass:
    • (a) das [R]-(+)-PAI für die Hemmung der MAO-B zweimal so wirksam ist wie das Razemat;
    • (b) das [R]-(+)-PAI 29mal stärker wirksam ist für die Hemmung der MAO-B als der MAO-A;
    • (c) das [S]-(–)-PAI für die Hemmung der MAO-B nur 1/6800 so wirksam ist wie das [R]-(+)-PAI und geringe oder keine Selektivität zwischen MAO-B und MAO-A zeigt.
  • Tabelle 1A IC-50-WERTE (nM) FÜR IN-VITRO-HEMMUNG VON MAO-A UND MAO-B DURCH RAZEMISCHES PAI UND DIE R-(+)- UND S-(–)-ENANTIOMERE DAVON IN RATTENHIRNHOMOGENAT
    Figure 00300001
  • Die Ergebnisse der gleichen Versuche unter Verwendung von R-(+)- und S-(–)-MPAI (N-Methyl-N-propargyl-1-aminoindan) werden in Tabelle 1B berichtet. Jedes der Enantiomere von MPAI ist bei der MAO-A- und MAO-B-Hemmung weniger selektiv als [R]-(+)-PAI. Darüber hinaus ist [R]-(+)-MPAI bei der MAO-B-Hemmung nur fünfmal so wirksam wie [S]-(–)-MPAI, im Gegensatz zu [R]-(+)-PAI, welches in diesem Test etwa 7000mal so wirksam ist wie [S]-(–)-PAI.
  • Tabelle 1B IC-50-WERTE (nM) FÜR IN-VITRO-HEMMUNG VON MAO-A UND MAO-B DURCH DIE R-(+)- UND S-(–)-ENANTIOMERE VON MPAI IN RATTENHIRNHOMOGENAT
    Figure 00310001
  • Einige Versuche wurden auch mit menschlichen zerebralen Kortexgeweben, die 6 Stunden postmortem erhalten und wie vorstehend beschrieben behandelt wurden, ausgeführt. Die Ergebnisse eines solchen Versuchs werden in 3 gezeigt, wobei [R]-(+)-PAI, [S]-(–)-PAI und razemisches PAI die hier angegebene Bedeutung haben.
  • BEISPIEL 23
  • In-vivo-Hemmung der MAO-Aktivität: akute Behandlung
  • Versuchsprotokoll
  • Ratten (männliche Sprague-Dawley-Abkömmlinge) mit einem Gewicht von 25020 g wurden mit einem der Enantiomere oder der razemischen Form von PAI durch intraperitoneale Injektion (ip) oder orale Gabe (po) behandelt und 1 h beziehungsweise 2 h später geköpft. Gruppen von drei Ratten wurden für jede Dosishöhe des Hemmstoffs verwendet und die MAO-Aktivität in Gehirn und Leber mit der vorstehend beschriebenen allgemeinen Methode bestimmt. Die Menge an Protein in jeder Inkubation wurde mit dem Folin-howry-Verfahren bestimmt und die Enzymaktivität als nMol von je Stunde Inkubation verstoffwechseltem Substrat für jedes mg Protein berechnet. Die Aktivität der MAO in Geweben aus Tieren, die mit Hemmstoffen behandelt wurden, wurde als ein Prozentsatz der Enzymaktivität in einer Gruppe von Kontrolltieren, denen Vehikel (Wasser für orale Verabreichung, 0,9%ige physiologische Kochsalzlösung für ip Injektion) verabreicht wurde und die wie vorstehend getötet wurden, ausgedrückt.
  • Ergebnisse
  • Keine der für die Inhibitor-Arzneistoffe verwendeten Dosishöhen rief eine offensichtliche Verhaltensänderung hervor. Die Ergebnisse sind in 4 bis 11 abgebildet. Nach i. p. Verabreichung rief Verbindung [R]-(+)-PAI bei einer Dosis von 0,5 mg/kg 90% Hemmung der Hirn-MAO-B-Aktivität hervor. Die gleiche Dosis rief nur 20% Hemmung der MAO-A-Aktivität hervor. Bei oraler Verabreichung rief die gleiche Dosis von [R]-(+)-PAI 80% Hemmung der MAO-B hervor, ohne nachweisbare Hemmung der MAO-A. Im Wesentlichen ähnliche Ergebnisse wie für Hirn-MAO wurden für die Hemmung der hepatischen MAO gesehen. Die Dosen, die 50% Hemmung der MAO-A und MAO-B (IC-50) hervorriefen, wurden aus den Hemmkurven berechnet und werden in Tabelle 2 gezeigt. Diese Daten zeigen: (a) dass inhibitorische MAO-Aktivität von [R]-(+)-PAI in vivo bei der Ratte erhalten bleibt; (b) dass Selektivität für Hemmung der MAO-B, im Gegensatz zu MAO-A, durch [R]-(+)-PAI in vivo erhalten bleibt; (c) dass die viel größere Aktivität des (+)-Enantiomers, im Gegensatz zu dem (–)-Enantiomer, in vivo erhalten bleibt; (d) dass die Verbindungen nach oraler Verabreichung wirksam resorbiert werden und (e) dass die Verbindungen wirksam die Blut-Hirn-Schranke passieren und wirksam die Hirn-MAO hemmen. Die Tatsache, dass [R]-(+)-PAI für die Hemmung der MAO-B etwa zweimal so wirksam war wie die razemische Verbindung ist eine Spiegelung der äußerst niedrigen Aktivität von [S]-(–)-PAI für die Hemmung der MAO-B. Tabelle 2 IC-50 WERTE (mg/kg) FÜR HEMMUNG DER MAO-A UND MAO-B DURCH [R]-(+)-PAI, [S]-(–)-PAI ODER RAZEMISCHES PAI BEI DER RATTE NACH INTRAPERITONEALER (I. P.) INJEKTION ODER ORALER VERABREICHUNG (P. O.)
    Figure 00330001
    • Raz.
    Razemisches PAI
  • BEISPIEL 24
  • In-vivo-Hemmung der MAO-Aktivität: chronische Behandlung
  • Versuchsprotokoll
  • Ratten (Spezifikationen wie in Beispiel 23, 4 Tiere für jede Dosishöhe) wurden mit [R]-(+)-PAI oder dem razemischen Gemisch mit drei Dosishöhen (0,05, 0,1 und 0,5 mg/kg) durch orale Verabreichung behandelt, eine Dosis täglich für 21 Tage, und 2 Stunden nach der letzten Dosis geköpft. Die Aktivitäten der MAO-Arten A und B wurden in Gehirn und Leber, wie in Beispiel 23 beschrieben, bestimmt.
  • Ergebnisse
  • Eine tägliche Dosis von 0,1 mg/kg von Verbindung [R]-(+)-PAI rief einen guten Grad an selektiver Hemmung hervor, mit mehr als 80% Hemmung der Hirn-MAO-B und 20% oder weniger Hemmung der Hirn-MAO-A. Bei der höheren Dosis von 0,5 mg/kg täglich wurde MAO-A noch zu weniger als 50% gehemmt (12 und 13). Hepatische MAO zeigte einen ähnlichen Grad an selektiver Hemmung (14 und 15). Verbindung [R]-(+)- PAI war wieder stärker als das razemische Gemisch, um einen Faktor von etwa zweifach. Im Fall von Hirn-MAO wies [R]-(+)-PAI einen besseren Grad an Selektivität für Hemmung der MAO-B auf als das razemische Gemisch.
  • Diese Ergebnisse zeigen, dass Selektivität der MAO-B-Hemmung nach chronischer Behandlung mit den Verbindungen erhalten bleiben kann. Wie bei anderen irreversiblen Hemmstoffen ist der Grad der Enzymhemmung bei chronischen Behandlungen größer als der nach einer Einzeldosis des Arzneistoffs. Verbindung [R]-(+)-PAI zeigt einen besseren Grad an Selektivität für Hemmung der Hirn-MAO-B als das razemische Gemisch.
  • BEISPIEL 25
  • Irreversible Natur der MAO-Hemmung
  • Versuchsprotokoll
  • Eine Einzeldosis von Verbindung [R]-(+)-PAI (1 mg/kg) wurde durch i. p. Injektion an Gruppen von 4 Ratten verabreicht und die Tiere wurden 2, 6, 18, 24, 48 und 72 Stunden später getötet. Aktivität der MAO-B wurde in Ganzhirn-Geweben, wie vorstehend beschrieben, bestimmt.
  • Ergebnisse
  • Die Ergebnisse werden in 16 gezeigt. Maximale Hemmung der MAO-B wurde bei 6 Stunden nach Injektion erreicht. MAO-Aktivität war 72 Stunden nach Injektion nur auf 30% der Kontrollaktivität zurückgekehrt. Dieser Versuch beweist die irreversible Natur der MAO-Hemmung durch [R]-(+)-PAI.
  • BEISPIEL 26
  • Verstärkung der Tyramin-Pressorwirkung bei Ratten, die bei Bewusstsein sind
  • Versuchsprotokoll
  • Die Ratten wurden mit einem Gemisch aus Pentobarbital (30 mg/kg) und Chloralhydrat (120 mg/kg) durch intraperitoneale Injektion narkotisiert. Die linke Halsschlagader und Drosselvene wurden mit feinem Polyten-Schlauch (Arterie) oder feinem, mit einem Polyethylenschlauch verbundenen Silicongummischlauch (Vene), dessen distales Ende unter der Haut zu einem Ankerpunkt hinter dem Nacken gebracht wurde, kanüliert. Der Schlauch wurde mit heparinisierter physiologischer Kochsalzlösung gefüllt und mit einem feinen Stahlstab zugestöpselt. Die Tiere wurden durch intramuskuläre Injektion mit 20 mg Chloramphenicol behandelt und man ließ sie sich über Nacht von der Operation erholen. Am folgenden Tag wurden die Ratten in einen hochhwandigen Behälter, der freie Bewegung gestattete, gesetzt. Der Arterienkatheter wurde über einen mit physiologischer Kochsalzlösung gefüllten, feinkalibrigen Polyethylenschlauch von 100 cm Länge mit einem Druckwandler verbunden und der Venenkatheter über einen Schlauch von ähnlicher Länge mit einer 1 ml-Spritze verbunden, wobei der Schlauch, zusammen mit der Spritze, eine Lösung von Tyraminhydrochlorid in physiologischer Kochsalzlösung (1 mg/ml) enthielt. Nach einem Äquilibrierungszeitraum von 30 bis 40 Minuten wurden Tyramininjektionen (50 oder 100 μg) gegeben und Blutdruckreaktionen aufgezeichnet. Ein Intervall von mindestens 15 Minuten nach Rückkehr des Blutdrucks auf Kontrollwerte wurde zwischen den Injektionen eingehalten. Kontroll-Pressorreaktionen wurden aufgestellt, dann wurde einer der Arzneistoffe intraperitoneal injiziert und Tyraminreaktionen wurden über die nächsten 4 Stunden wiederholt. Die Fläche unter der Blutdruck-Reaktionskurve wurde abgeschätzt und das Verhältnis dieser Fläche nach Behandlung zu vor Behandlung und zu 1 bis 3 Stunden nach Injektion der Verbindungen wurde unter Verwendung des Durchschnitts von 3 bis 4 im Kontrollzeitraum erhaltenen Werten bestimmt.
  • Ergebnisse
  • Die Ergebnisse werden in Tabelle 3 gezeigt. Verbindung [R]-(+)-PAI bei einer Dosis von 1 mg/kg (welche vollständige Hemmung der MAO-B in Gehirn und Leber bewirkt und 40 bis 50% Hemmung der MAO-A in diesen Geweben) bewirkte keine signifikante Verstärkung der Tyramin-Pressorreaktion. Bei der höheren [R]-(+)-PAI-Dosis von 5 mg/kg (welche umfassendere Hemmung der MAO-A in Gehirn und Peripherie bewirkt) gab es eine signifikante Verstärkung der Tyramin-Pressorreaktion, welche im Ausmaß ähnlich zu der von der gleichen Dosis Deprenyl hervorgerufenen war und geringer als die von Clorgylin hervorgerufene (bei einer Dosis, welche hepatische MAO-A-Aktivität zu über 85% hemmt).
  • Tabelle 3 VERSTÄRKUNG DER TYRAMIN-PRESSORWIRKUNG BEI RATTEN, DIE BEI BEWUßTSEIN SIND, DURCH MAO-HEMMSTOFFE
    Figure 00360001
  • Aus diesem Versuch kann geschlossen werden, dass Verbindung [R]-(+)-PAI bei einer Dosis, welche wirksam MAO-B hemmt, keine Verstärkung der Tyramin-Pressorwirkung bewirkt.
  • BEISPIEL 27
  • Unterdrückung der MPTP-induzierten dopaminergen Toxizität durch [R]-(+)-PAI
  • 1-Methyl-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin (MPTP) ist ein Neurotoxin, das bei mehreren Säugetierspezies, einschließlich Mäusen, nigrostriatale dopaminerge Nervenzellen schädigt und bei Menschen und Primaten ein Parkinson-Syndrom hervorruft. Ein entscheidender Anfangsschritt im Mechanismus seiner Neurotoxizität bezieht die Umwandlung von MPTP in seinen toxischen Metaboliten 1-Methyl-4-phenyl-Pyridiniumion (MPP+) ein. Diese Umsetzung wird durch das Enzym MAO-B katalysiert und findet wahrscheinlich außerhalb von dopaminergen Nervenzellen, hauptsächlich in der Neuroglia, statt. Es ist bekannt, dass MPTP sowohl ein Substrat als auch ein irreversibler Hemmstoff der MAO-B ist. Vorbehandlung der Versuchstiere mit MAO-B-Hemmern wie z. B. Deprenyl oder Pargylin schützt vor und verhindert die MPTP-induzierte Schädigung von nigrostriatalen Nervenzellen, weil die oxidative Umwandlung von MPTP zu MPP+ blockiert wird. Die progressive nigrostriatale Degeneration bei Parkinson kann durch Ausgesetztsein gegen aus der Umwelt stammende exogene MPTP-ähnliche Neurotoxine bedingt sein. In solchen Fällen gibt es eine zusätzliche starke Indikation für die Einführung einer verlängerten Behandlung mit einem MAO-B-Hemmer von den sehr frühen Stadien der Parkinson-Erkrankung an, in der Hoffnung, dass er die schädigende Wirkung solcher noch mutmaßlichen MPTP-Toxine neutralisiert und somit das Fortschreiten der Erkrankung aushalten oder verlangsamen wird. Ein erfolgreicher MAO-B-Hemm-Arzneistoff wird gegenwärtig über seine Fähigkeit, die MPTP-induzierte Schädigung an nigrostriatalen dopaminergen Nervenzellen in vivo zu blockieren, beurteilt. Die (–)- und (+)-Enantiomere von PAI wurden deshalb auf ihre Wirksamkeit beim Verhindern oder Abschwächen der MPTP-induzierten striatalen Dopaminverringerungen bei Mäusen getestet.
  • Versuchsprotokoll
  • Männliche, schwarze C57-Mäuse (20–25 g Gewicht) bekamen (a) eine Injektion mit MPTP·HCl (30 mg/kg, gelöst in destilliertem Wasser, s. c.) oder Vehikel alleine oder eine Stunde nach Vorbehandlung mit dem (–)- oder (+)-Isomer von PAI (2,5 mg/kg, i. p.) oder mit Deprenyl (5 mg/kg, i. p.) und wurden (b) 5 Tage später geköpft. Die Gehirne wurden entfernt und die Corpora striata auf einer eiskalten Glasplatte präpariert und auf Trockeneis eingefroren. Striatale Gewebe wurden in 0,1 M Perchlorsäure homogenisiert und entproteinisierte Aliquote, die Dihydroxybenzylamin als einen internen Standard enthielten, wurden unter Verwendung von HPLC mit elektrochemischer Detektion auf Dopamin und seinen Hauptmetaboliten 3,4-Dihydroxyphenylessigsäure (DOPAC) getestet.
  • Ergebnisse
  • Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse von diesem Versuch. Behandlung mit MPTP alleine rief ausgeprägte striatale Dopamin (DA)- und DOPAC-Verringerung hervor. Behandlung mit dem (–)- und (+)-Enantiomer von PAI oder mit (–)-Deprenyl beeinflusste striatale DA-Konzentrationen nicht. Vorbehandlung mit dem (–)-Isomer von PAI beeinflusste die MPTP-induzierten DA- und DOPAC-Spiegel in dem Striatum nicht. Das vor MPTP gegebene (+)-Isomer von PA1 hob die von dem Toxin hervorgerufene Verminderung der striatalen DA- und DOPAC-Spiegel vollständig auf. Bei einer Dosis von 2,5 mg/kg war (+)-PAI in seiner protektiven Wirkung gleich stark wie (–)-Deprenyl (5 mg/kg).
  • Tabelle 4 IN-VIVO-WIRKUNG DER VORBEHANDLUNG MIT DEM (–)- UND (+)-ENANTIOMER DES MAO-B-HEMMSTOFFS PAI AUF DIE VON MPTP INDUZIERTEN STRIATALEN DA- UND DOPAC-VERRINGERUNGEN BEI MÄUSEN
    Figure 00380001
  • Vorstehende Werte für DA und DOPAC, ausgedrückt als Mittelwert ± SAM, und Anzahl der Ratten. n = 7–11 in jeder Gruppe.
  • Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das [R]-(+)-PAI ein hervorragender in vivo-MAO-B-Hemmstoff ist und ein besonders großes Potential zur Behandlung von Parkinson-Erkrankung besitzt.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf die oben erwähnten Beispiele und die begleitenden Tabellen und Abbildungen beschrieben worden ist, ist sie nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann [R]-(+)-PAI zur Behandlung von Parkinson-Erkrankung auf synergistische Weise mit α-Tocopherol (ein Vitamin E-Derivat) kombiniert werden.
  • BEISPIEL 28
  • Wirkung der PAT-Enantiomere auf Amphetamin-induziertes, stereotypes Verhalten bei alternden Ratten
  • sVon Amphetamin ist bekannt, dass es durch die Mobilisierung von endogenem Dopamin stereotypes Verhalten auslöst (Sulser, F. und Sanders-Bush, E., Ann. Rev. Pharmacol., 11, 209– 230 (1971)). Amphetamin wird nicht von MAO-B verstoffwechselt. Hemmung der MAO-B durch einen wirksamen Hemmstoff und Verabreichung von Amphetamin bewirken Freisetzung von Dopamin, welches von dem gehemmten MAO-B nicht abgebaut werden wird. Somit wird nach Verabreichung von Amphetamin und einem wirksamen MAO-B-Hemmstoff eine Erhöhung des synaptischen Dopamins erwartet, was zu einer Steigerung der Verstärkung des stereotypen Verhaltens durch die Amphetaminwirkung führt. Das Ausmaß dieses Verhalten wird gemäß der Anzahl der lateralen Kopfbewegungen über einen Zeitraum von 1 Minute eingestuft.
  • Versuchsprotokoll
  • Die Testverbindung wurde mit einer Dosis von 0,5 mg/kg/Tag im Trinkwasser verabreicht, 24 Stunden vor der Zufügung von Hypoxie (92% Stickstoff + 8% Sauerstoff für 6 Stunden). Im Anschluss daran wurde Amphetamin mit einer Dosis von 0,5 mg/kg s. c. injiziert. 45 Minuten später wurden die lateralen Kopfbewegungen gezählt.
  • Ergebnisse
  • Die Ergebnisse dieser Versuche werden in Tabelle 5 gezeigt.
  • Tabelle 5 WIRKUNG DER PAI-ISOMERE AUF AMPHETAMIN-INDUZIERTES, STEREOTYPES VERHALTEN BEI ALTERNDEN RATTEN (KONTROLLE UND HYPOXIEGESCHÄDIGT)
    Figure 00390001
  • Ziffern in Klammern sind die Anzahl der getesteten Tiere.
  • Die Ergebnisse in Tabelle 5 deuten darauf hin, dass (+)-PAI eine signifikante Verstärkung des Amphetamin-induzierten, stereotypen Verhaltens sowohl bei den Hypoxie-geschädigten als auch den Kontrollratten bewirkte. (–)-PAI war in dieser Hinsicht völlig inaktiv. Diese Verhaltens-Ergebnisse in-vivo untermauern die vorhergehenden biochemischen Feststellungen, dass (+)-PAI ein wirksamer Hemmstoff der MAO-B im Gehirn ist, wohingegen (–)-PAI in dieser Hinsicht inaktiv ist.
  • BEISPIEL 29
  • Wirkung auf [R]-(+)-PAI auf die Besserung oder Wiederherstellung des Erinnerungsvermögens
  • Neugeborene Rattenjunge, die einer kurzen Anoxie-Episode unterzogen werden und die man dann ihr Wachstum auf normale Weise fortsetzen lässt, entwickeln eine lang anhaltende Beeinträchtigung des Erinnerungsvermögens (Speiser, et al., Behav. Brain Res., 30, 89–94 (1988)). Diese Beeinträchtigung des Erinnerungsvermögens wird als eine minderwertige Leistung in dem Test auf passive Vermeidung ausgedrückt.
  • Die Wirkung von [R]-(+)-PAI und [S]-(–)-PAI auf die Besserung oder Wiederherstellung des Erinnerungsvermögens wurde in dem Test auf passive Vermeidung untersucht. Falls der Arzneistoff wirksam ist, steigert er die Latenz der Reaktion, ein dunkles Abteil oder eine dunkle Kammer zu betreten, wo die Ratte, die getestet wird, früher einen Elektroschock erfahren hatte. Die Latenz der maximalen Reaktion beträgt 300 Sekunden.
  • Versuchsprotokoll
  • Junge Ratten wurden einer post-natalen Anoxie unterzogen, wie in Beispiel 28 beschrieben. [R]-(+)-PAI oder [S]-(–)-PAI wurden gemäß einem der folgenden Protokolle verabreicht.
  • Protokoll A – Säugenden Müttern wurde eine Dosis von einem der beiden Isomere von 1–1,5 mg/kg/Tag im Trinkwasser gegeben, bis zur Entwöhnung nach 21 Tagen. Im Anschluss daran wurden die entwöhnten Nachkommen direkt behandelt, mit der gleichen Dosis für 20 Tage. Die Behandlung wurde nach 40 Tagen beendet und der Test wurde nach 60 Tagen ausgeführt, das heißt 20 Tage nach der letzten Dosis des Arzneistoffs.
  • Protokoll B – Die Dosis wurde auf 0,5 mg/kg/Tag vermindert, verabreicht an die säugende Mutter bis zur Entwöhnung nach 21 Tagen, dann direkt an die jungen Ratten bis 60 Tage, zu welchem Zeitpunkt der Test ausgeführt wurde.
  • Test auf Passive Vermeidung – Der Apparat bestand aus einer hellen Kammer, angrenzend an eine dunkle Kammer, und einer Schiebetür, die die zwei voneinander trennt. Im Training wurde eine Ratte für 30 Sekunden in die helle Kammer gesetzt und dann wurde die Türe geöffnet. Die Ratte bewegte sich mit einer Latenz, die aufgezeichnet wurde, zu der dunklen Kammer. Nach Eintritt der Ratte in das dunkle Abteil wurde die Türe geschlossen und ein 0,3 mA starker Pfoten-Schock wurde für 3 Sekunden abgegeben.
  • Die Speicherung (Erinnerungsvermögen) nach 48 Stunden wurde durch Wiederholen des Tests und Aufzeichnen der Latenz, von der Helligkeit zur Dunkelheit durchzugehen, bis zu einem willkürlichen Maximum von 300 Sekunden bestimmt.
  • Ergebnisse
  • Die Ergebnisse dieser Versuche werden in Tabelle 6 gezeigt.
  • Tabelle 6 WIRKUNG DER PAI-ISOMERE AUF DIE PASSIVE VERMEIDUNGSREAKTION BEI JUNGEN RATTEN (60 TAGE ALT)
    Figure 00420001
  • Die Zahlen stellen die Latenz in Sekunden, ein dunkles Abteil zu betreten, wo die getestete Ratte zuerst einen Elektroschock erfahren hatte, dar.
  • Die Versuchsergebnisse deuteten darauf hin, dass (+)-PAI, nicht aber (–)-PAI, bei der Verbesserung des Erinnerungsvermögens von Anoxie-geschädigten und Kontrollratten wirksam ist. Arzneistoffe, die in diesem Test wirksam sind, gelten als möglicherweise brauchbar zur Behandlung von verschiedenen Beeinträchtigungsstörungen des Erinnerungsvermögens, Demenz und besonders seniler Demenz vom Alzheimer-Typ.
  • Beispiel 30
  • Wirkung von [R]-(+)-PAI auf das Anoxie-induzierte hyperkinetische Syndrom bei juvenilen Ratten
  • Ratten, die postnatal einer Anoxie ausgesetzt worden waren und die man dann unter normalen Bedingungen aufwachsen ließ, zeigen im Alter von 10–42 Tagen auf freiem Feld gesteigerte motorische Aktivität (Hertshkowitz, et al., Dev. Brain Res., 7, 145–155 (1983)).
  • Die Wirkung von [R]-(+)-PAI und [S]-(–)-PAI auf ein solches hyperkinetisches Syndrom wurde untersucht.
  • Versuchsprotokoll
  • Die Anoxie wurde an Rattenjungen am ersten post-natalen Tag ausgeführt. Sie wurden in eine Glaskammer gesetzt und für 25 Minuten 100% Stickstoff ausgesetzt. Sie wurden durch intermittierende Massage, sanft auf der Brust angewandt, wieder belebt und dann zu ihren jeweiligen Müttern zurückgebracht. Kontrollratten erhielten die gleiche Behandlung, aber mit Luft anstelle von Stickstoff.
  • Das [R]-(+)-PAI oder [S]-(–)-PAI (0,5 mg/kg/Tag) wurde an die säugenden Mütter im Trinkwasser verabreicht, wodurch es durch die Milch auf die Säuglinge übertragen wurde.
  • Die Fortbewegungen wurden in 6 voll-computerisierten Käfigen (28 × 28 cm) durch Aufzeichnen der Anzahl der Überquerungen über einen gegebenen Zeitraum gemessen. Überquerungen eines Gitters aus Infrarotstrahlen in 4 cm-Abständen lösten elektrische Impulse aus, welche einen Zähler speisten.
  • Aufzeichnungen der motorischen Aktivität wurden im Alter von 15 und 20 Tagen gemacht, über einen Zeitraum von 15 Minuten.
  • Ergebnisse
  • Die Versuchsergebnisse werden in Tabelle 7 angegeben. Tabelle 7 WIRKUNG VON JEDEM DER ZWEI ENANTIOMERE AUF DAS ANOXIE-INDUZIERTE HYPERKINETISCHE SYNDROM
    Figure 00440001
    • –
    Die Zahlen sind die Anzahl der Überquerungen des Infrarotstrahlengitters in dem Aktivitäts-Käfig über einen Zeitraum von 15 Minuten.
  • Ziffern in Klammern sind die Anzahl getesteter Tiere.
  • Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass chronische orale Behandlung mit [R]-(+)-PAI mit einer Dosis von 0,5 mg/kg, die an die säugende Mutter verabreicht wird und den milchgenährten Nachkommen erreicht, das hyperkinetische Syndrom signifikant verbesserte. Folglich ist [R]-(+)-PAI ein möglicherweise brauchbarer Arzneistoff zur Behandlung des hyperkinetischen Syndroms des Kindesalters.
  • BEISPIEL 31
  • Stabilitätsunterschiede zwischen zehn Salzen von PAI
  • Die Stabilität ist ein wichtiger Faktor bei der Auswahl eines optimalen Salzes als therapeutischen Arzneistoff. Unterschiedliche Salze können die physikochemischen und biologischen Charakteristika eines Arzneistoffs verändern und können einen dramatischen Einfluss auf seine gesamten Eigenschaften haben. (Berge, S. M., et al., J. Pharm. Sci. 66, 1 (1977); Gould, P. L., Int. J. Pharmaceutics, 33, 201 (1986)).
  • Versuche
  • Synthese von PAI-Salzen
  • Eine Lösung einer geeigneten Säure (1 Mol-Äq.) in 2-Propanol wurde zu einer Lösung von PAI (1 Mol-Äq.) unter Rühren in 2-Propanol (Ar, BHT) zugegeben. Das gebildete Salz wurde abfiltriert, mit 2-Propanol und Ether gewaschen und unter Niederdruck getrocknet. Die Ausbeuten betrugen zwischen 70 und 90%. Eine Ausnahme bei der Herstellung von PAI-Acetat war mit der Verwendung von Ether als Lösungsmittel verbunden.
  • Analyseverfahren
  • Die chromatographischen Trennungen wurden unter Verwendung von einer Lichrosphere® 60 RP select B 5 μ 125 × 4 mm (Merck) Säule, einem HPLC-Gerät (Jasco BIP: ausgestattet mit einem L-4200-UV-Vis-Detektor (Merck-Hitachi), eingestellt auf 210 nm, und einem D-2500 Chromato-Integrator (Merck-Hitachi) ausgeführt. Der Eluent und das Verdünnungsmittel bestanden aus 80% destilliertes Wasser/20% Acetonitril (HPLC-rein) und 0,07 M Perchlorsäure, eingestellt auf pH-Wert 2,5 mit wässrigem Ammoniak. Die verwendete Fließgeschwindigkeit betrug 1 ml/min, die geeignete Konzentration der PAI-Salzlösung betrug 250 μg/ml und 20 μl der Lösung wurden in das Chromatographiesystem eingespritzt.
  • Der Schmelzbereich wurde mit einem automatischen Gerät (Mettler FP 80) gemessen und die thermo-gravimetrische Analyse wurde an einem Mettler TA 3000-System mit einer Geschwindigkeit von 10°C/min in dem angewandten Bereich ausgeführt. Die Löslichkeit wurde bestimmt durch eine geeignete Verdünnung des Überstands einer gesättigten PAI-Salzlösung in Wasser und in einem UVIKON® 941 (Kontron)-UV-Vis-Spektrophotometer gemessen. Die Salzform (Mono- oder Di-Salz) wurde durch Elementaranalyse unter Verwendung einer Standardausstattung für C, H, N und S-Bestimmung erhalten. Der pH-Wert wurde in einer 1%igen, wässrigen Lösung der PAI-Salze gemessen.
  • Ergebnisse
  • Die Charakterisierung der verschiedenen Salze wird in Tabelle 8 zusammengefasst. Tabelle 8 PHYSIKOCHEMISCHE EIGENSCHAFTEN DER PAI-SALZE
    Figure 00460001
    • n. a.
    nicht vorhanden
  • Vergleichende Stabilitätsuntersuchungen wurden unter Sätzen mehrerer beschleunigender Bedingungen ausgeführt: I) Erhitzen bei 80°C für 72, 96 oder 144 Stunden und II) unter Rückfluss in Isopropanol für 30 Stunden erhitzen. Die entwickelten Abbauprodukte wurden mit HPLC gemessen und durch DC bestätigt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 9 vorgelegt, mit der relativen Retentionszeit (bezogen auf den PAI-Peak; RRT) als Prozentsatz der Fläche bezogen auf die gesamte integrierte Peakfläche. Tabelle 9 VON PAI-SALZEN UNTER KURZZEITBEDINGUNGEN ENTWICKELTE ABBAUPRODUKTE
    Figure 00470001
    Figure 00480001
    • n. a.
    nicht vorhanden
  • Grenze der Mengenbestimmung = 0,08%
  • Die Salze wurden einer visuellen Prüfung auf Farbe und Form unterzogen. Die Feststellungen werden in Tabelle 10 gezeigt. Tabelle 10 AUSSEHEN DER PAI-SALZE UNTER DESTRUKTIVEN BEDINGUNGEN
    Figure 00490001
    • n. a.
    nicht vorhanden
  • Diese Untersuchungen zeigen, dass das Sulfat, Esylat und Mesylat signifikante Vorteile gegenüber den anderen Salzen besitzen, bedingt durch gute Löslichkeit und chemische Stabilität. Von diesen drei Salzen ist das Mesylat vorzuziehen, bedingt durch seine hervorragende Stabilität sogar unter destruktiven Bedingungen.
  • BEISPIEL 32
  • Umkehrung der Haloperidol-induzierten Katalepsie bei Mäusen
  • Männliche ICR-Mäuse mit jeweils 25–30 g, wurden mit einem der folgenden Arzneistoffe: physiologische Kochsalzlösung, [R]-(+)-PAI-Mesylat oder razemisches-PAI-Mesylat, vorbehandelt. Alle Arzneistoffe wurden i. p. in einem Volumen von 0,2 ml verabreicht. Zwei Stunden später wurde Haloperidol mit einer Dosis von 6 mg/kg in einem Volumen von 0,1–0,2 ml s. c. injiziert. Motorische Koordinationstests wurden bei 3 Stunden nach Gabe von Haloperidol, das heißt, 5 Stunden nach Verabreichen der vermutlich protektiven Arzneistoffe, durchgeführt.
  • Motorische Koordinationstests und Rigidität wurden gemäß drei verschiedenen Parametern quantifiziert: (a) Fähigkeit, einen waagerechten Stab, 80 cm lang, entlang zu laufen; (b) Fähigkeit, einen senkrechten Stab, 80 cm lang, kopfüber hinunterzuklettern; (c) Dauer der Unbeweglichkeit in einer unnatürlichen Sitzhaltung, wobei der Bauch der Maus gegen eine „Wand" gepresst ist. Der vollen Leistung wie bei Haloperidol-unbehandelten Mäusen wird die Punktzahl 4 in jedem Test gegeben oder insgesamt 12 in allen Tests. Schlechter Leistung wird eine Punktzahl von 1 bis 3 gegeben. Ein Schlüssel zur Einschätzung der Punktzahlen wird in Tabelle 11 angegeben. Die Wirkungen der verschiedenen Mittel beim Bekämpfen der Haloperidol-induzierten Katalepsie werden in Tabelle 11 angegeben. Bei drei Stunden nach Haloperidol verlieh [R]-(–)-PAI-Mesylat Schutz gegen Haloperidol bei 5–15 mg/kg und erreichte eine Nachwirkungs-Spitze bei 7,5–10 mg/kg (Aktivitätspunktzahl – 94% der Kontrolle mit physiologischer Kochsalzlösung). Razemisches PAI-Mesylat verlieh teilweisen Schutz im Bereich von 7,5–15 mg/kg und war nicht wirksam bei 5 mg/kg. Aus 17 kann ersehen werden, dass das Dosis-Wirkungs-Profil von entweder [R]-(+)-PAI-Mesylat oder razemischem PAI so ist, dass eine Steigerung der Dosis über 10 mg/kg hinaus eine Verringerung der Wirkung zur Folge hat, aber dass das razemische Gemisch im ganzen weniger stark ist. Dies bedeutet, dass razemisches PAI-Mesylat bei der doppelten Dosis von [R]-(+)-PAI-Mesylat immer weniger wirksam sein wird als das (R)-Enantiomer.
  • Umkehrung der α-MpT-induzierten Hypokinese bei Ratten
  • Man nimmt an, dass der Arzneistoff α-MpT die Bildung von L-DOPA aus Tyrosin hemmt und folglich die Bildung von Dopamin selbst. Mangel an ZNS-Dopamin drückt sich als Hypoaktivität aus. Sechs Monate-alte, männliche Wistar-Ratten (von Harlan Orkack, UK) wurden mit physiologischer Kochsalzlösung, [R]-(+)-PAI-Mesylat oder Raz. PAI-Mesylat mit den angegebenen Dosen vorbehandelt. Zwei Stunden später erhielten sie i. p. α-MpT bei einer Dosis von 100 mg/kg in 0,3–0,5 ml. Die Kontrollen erhielten physiologische Kochsalzlösung. Im Anschluss daran wurde die motorische Aktivität in einem computerisierten Aktivitäts-Käfig für die Dauer von 10 Stunden aufgezeichnet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 12 und 18 angegeben. Bei 2 mg/kg stellte [R]-(+)-PAI-Mesylat die Höhe der Aktivität zu etwa 90% der mit physiologischer Kochsalzlösung behandelten Ratten wieder her, aber Raz. PAI-Mesylat war nicht wirksam. In jedem Fall war das Profil der Dosis-Wirkungs-Kurve glockenförmig, was eine Verringerung der Wirkung mit einer Steigerung der Dosis über eine Spitze von 2–5 mg/kg hinaus nahe legt. Bei 5 mg/kg konnte Raz. PAI-Mesylat keine mit der von [R]-(+)-PAI-Mesylat bei 2 mg/kg vergleichbare Höhe der Aktivität hervorrufen.
  • Nach diesen Messungen weisen [R]-(+)-PAI-Mesylat und Raz. PAI-Mesylat kein ähnliches Aktivitätsmuster bei der Wiederherstellung der Normokinese bei Haloperidol-behandelten Mäusen und α-Mpt-behandelten Ratten auf. Bei allen untersuchten Dosen ist [R]-(+)-PAI-Mesylat immer stärker als Raz. PAI-Mesylat bei der entsprechenden Dosis. Auch ist die Spitzen-Aktivität von Raz. PAI-Mesylat immer niedriger als die Spitzen-Aktivität von [R]-(+)-PAI-Mesylat. Somit ist Raz. PAI-Mesylat bei einer gegebenen Dosis immer weniger wirksam als [R]-(+)-PAI-Mesylat bei der Hälfte der gleichen Dosis. Verdoppelung der Dosis von Raz. PAI-Mesylat in Bezug auf [R]-(+)-PAI-Mesylat ruft keine zu der von [R]-(+)-PAI-Mesylat äquivalente Wirkung hervor.
  • Pharmakologisch kann Raz. PAI-Mesylat nicht als aus 50% Wirkstoff, welcher [R]-(+)-PAI-Mesylat ist, und 50% inertem Material als Verdünnungsmittel bestehend betrachtet werden. Die Gegenwart von [S]-(–)-PAI in Raz. PAI-Mesylat hat eine ungünstige Wirkung auf die Aktivität von [R]-(+)-PAI, was zu einer mehr als zweifachen Verringerung der Wirksamkeit führt. Die Verringerung kann durch eine direkte ungünstige Wirkung von [S]-(–)-PAI auf Verhaltensparameter bedingt sein.
  • Tabelle 11
  • UMKEHRUNG DER HALOPERIDOL-INDUZIERTEN KATALEPSIE BEI MÄUSEN MIT [R]-(+)-PAI-MESYLAT UND RAZEMISCHEM MESYLAT
  • Die Mäuse erhielten jeden der Testarzneistoffe i. p. mit den angegebenen Dosen. Zwei Stunden später erhielten sie Haloperidol, wie in dem Text beschrieben. Die gezeigten Dosen sind für die freie Base.
  • Figure 00520001
  • Statistische Signifikanz in Bezug auf Haloperidol alleine: *p ≤ 0,05, **p ≤ 0,01, ***p ≤ 0,001 nach dem Studentschen „t"-Test. Die Punktzahlen für [R]-(+)-PAI sind signifikant verschieden von denjenigen von razemischem PAI bei 5 mg/kg, p ≤ 0,05; bei 10 mg/kg, p ≤ 0,01 und bei 15 mg/kg, p ≤ 0,05. Tabelle 11A SCHLÜSSEL ZUR EINSCHÄTZUNG DER PUNKTZAHLEN VON HALOPERIDOL-INDUZIERTER KATALEPSIE BEI MÄUSEN UND DEREN UMKEHRUNG DURCH VERSCHIEDENE MITTEL Senkrechter Stab
    Unfähig, den Stab mit den Gliedmaßen zu greifen 1
    Kann greifen, rutscht aber hinunter 2
    Kann greifen, rutscht teils, klettert teils hinunter 3
    Kann greifen, klettert mit allen Gliedmaßen hinunter 4
    Waagerechter Stab
    Unfähig zu greifen, fällt vom Stab 1
    Kann greifen, unfähig, mehr als 2 Schritte auf dem Stab zu laufen 2
    Kann greifen, läuft die halbe Länge des Stabs 3
    Kann greifen, läuft die ganze Länge des Stabs 4
    Unbeweglichkeit, gegen eine Wand sitzend
    Unbeweglichkeit > 5 min 1
    Unbeweglichkeit 3–5 min 2
    Unbeweglichkeit 1–3 min 3
    Unbeweglichkeit 0,1 min 4
  • Bruchteile der Punktzahlen werden zugeordnet, wie z. B. 2,5, wenn das Verhalten zwischen zwei Kategorien fällt, wie zwischen 2 und 3.
  • Tabelle 12
  • WIEDERHERSTELLUNG DER MOTORISCHEN AKTIVITÄT BEI MIT α-METHYL-p-TYROSIN (α-MpT) MIT 100 mg/kg i. p. BEHANDELTEN RATTEN
  • Die Ratten erhielten die Testarzneistoffe i. p. mit den angegebenen Dosen. Nach zwei Stunden erhielten sie α-MpT und wurden sofort in Aktivitäts-Käfige gesetzt. Die gesamte motorische Aktivität wurde automatisch für 10 Stunden aufgezeichnet, wie in dem Text beschrieben.
  • Figure 00540001
  • Statistische Signifikanz nach dem Studentschen „t", *p ≤ 0,01; ***p ≤ 0,001 für Testarzneistoffe+ α-Mpt versus α-MpT alleine
    α-Mpt alleine versus Kontrolle mit physiologischer Kochsalzlösung
  • Die Punktzahlen von [R]-(+)-PAI versus razemischem PAI sind bei 2 mg/kg, p ≤ 0,01, signifikant verschieden.
  • BEISPIEL 33
  • Die Wirkungen von [R]-(+)-PAI-Mesylat im Anschluss an eine Verletzung am beschlossenen Schädel bei Ratten
  • Verfahren
  • 1. Auslösung des Traumas
  • Die Schädelverletzung wurde bei männlichen Ratten unter Ether-Anästhesie durch ein gut kalibriertes Gewicht-Fall-Gerät ausgelöst, das über den ausgesetzten Schädel fällt und die linke Großhirnhemisphäre, 1–2 mm lateral der Mittellinie, in der mittleren Frontalebene bedeckt.
  • 2. Beurteilung der motorichen Funktion
  • Eine Stunde nach Auslösung des Traumas wurden die Ratten mit einem Satz von Kriterien getestet, welche deren neurologisches Ergebnis beurteilten (den von Shohami, et al., J. Neurotrauma, 10, 113 (1993) beschriebenen Kriterien). Diese Kriterien, als der Neurological Severity Score (NSS) bezeichnet, bestehen aus einer Reihe von Reflexen und motorischen Funktionen. Punkte werden gegeben, basierend auf Defiziten bei diesen Kriterien. Nach 24 h wurden die Ratten wieder beurteilt.
  • 3. Beurteilung des Hirnödems
  • Die Gehirne wurden nach der zweiten Beurteilung der motorischen Funktion (24 h) entfernt. Ein Gewebestück (~20 mg) wurde gewogen, um das Feuchtgewicht (FG) zu liefern. Nach Trocknen in einem Trockenschrank für 24 h bei 95°C wurde es wieder gewogen, um das Trockengewicht (TG) zu liefern. Der Wasserprozentsatz in dem Gewebe wurde als (FG – TG) × 100/FG berechnet.
  • 4. Arzneistoffbehandlung
  • [R]-(+)-PAI-Mesylat wurde in Wasser gelöst. Den Ratten wurden intraperitoneal eine Dosis von 0,1 mg/kg injiziert, 0, 4, 8 und 12 h nach Auslösung der Schädelverletzung. Die Kontrollratten wurden zu den gleichen Zeiten mit Wasser behandelt.
  • Ergebnisse
  • Der NSS, welcher den „klinischen" Zustand der Ratten misst, war bei den behandelten und nichtbehandelten Gruppen 1 Stunde nach der Schädelverletzung beinahe identisch, aber signifikant niedriger bei 24 Stunden bei den [R]-(+)-PAI-Mesylat-behandelten Ratten (Tabelle 13). Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass PAI-Mesylat beim Verbessern der Wiedererlangung der motorischen Funktion im Anschluss an eine Verletzung des geschlossenen Schädels bei Ratten wirksam ist.
  • 24 Stunden nach dem Trauma wurde in der Hemisphäre ein größeres Ödem festgestellt (85,4% Wasser im Gehirn der Kontrollratten vs. 78,5% in unbeschädigtem Hirngewebe). PAI-Mesylat war wirksam beim Vermindern des Ödems, wie durch seine Wirkung auf den Prozentsatz an Wasser verifiziert.
  • Die hier berichteten Ergebnisse beweisen schließlich, dass [R]-(+)-PAI-Mesylat neuroprotektive Eigenschaften in einem Modell, das menschliche Nervenverletzung nachahmen und ein Trauma an einem geschlossenen Schädel auslösen soll, aufweist.
  • Tabelle 13
    Figure 00560001
  • BEISPIEL 34
  • Wirkungen von PAI-Mesylat auf die Prävention von NMDA-induziertem Zelltod von Kleinhirn-Zellkulturen
  • Ergebnisse der in-vitro-Tests
  • Verfahren: Kulturen von mechanisch dissoziiertem neonatalen Rattenkleinhirn. Die Kleinhirne werden aseptisch von 6- oder 7-Tage-alten Rattenjungen präpariert und in ein steriles, konisches 15 ml-Plastikröhrchen gelegt, das 3 ml angereichertes Medium enthält (das Medium setzt sich zusammen aus Dulbecco modifiziertem Eagle-Medium (DMEM) mit hoher Glucosekonzentration (1 g/l), 2 mM (V/V) L-Glutamin, antibiotisch-antimitotischem Gemisch und ist angereichert mit 15% (V/V) Hitze-inaktiviertem fötalem Kälberserum). Die Kleinhirne werden dann nach 20–25 Passagen durch eine sterile, 10 cm lange 13 Gauge-Nadel aus rostfreiem Stahl, angebracht an einer 5 ml-Spritze mit einem eingebauten Nylonsieb mit 45 μm Porengröße, dissoziiert. Die dissoziierten Zellen werden bei 200 g für 5 Minuten zentrifugiert, der Überstand wird verworfen und die Zellen werden in angereichertem Medium resuspendiert. Die Zelllebensfähigkeit wird mit dem Trypanblauausschluss-Test bestimmt. Die Zellen werden dann mit einer Dichte von 200/mm2 auf Poly-L-Lysin-beschichtete Oberflächen (Poly-L-Lysin-beschichtete Glas-Deckgläser werden mindestens 1 Stunde vor dem Auftragen hergestellt durch Eintauchen in eine sterile Lösung mit destilliertem Wasser, die 15 μg/ml Poly-L-Lysin enthält, und kurz vor Gebrauch Waschen mit sterilem Wasser und Trocknen) aufgetragen, mit angereichertem Medium bedeckt und bei 37°C in einer Atmosphäre von 5% CO2 in der Luft und 100% Feuchtigkeit inkubiert. Nach 4 Tage in Kultur werden die Medien durch Medien, die die gewünschten Testverbindungen enthalten, ersetzt. Die Versuche werden doppelt ausgeführt und 2- oder 3mal wiederholt. Nach Bestimmen der toxischen Dosis-Reaktion der Testverbindung werden vier Gruppen verglichen: (I) Kontrolle (angereichertes Medium alleine), (II) Testverbindung (eine Untergruppe für jede Konzentration (2 Konzentrationen werden getestet)), (III) N-Methyl-D-aspartat (NMDA, Aussetzung gegen eine Konzentration von 1 mM für 3 h) als die cytotoxische Herausforderung, (IV) Testverbindung plus NMDA (eine Untergruppe für jede der 2 Konzentrationen der Testverbindungen), (V) Kontrollgruppe, um die Wirkung des Lösungsmittels (in welchem die Testverbindung gelöst wird) zu testen und (VI) eine zusätzliche „positive Kontroll"-Gruppe von Spermin (0,01 μM, gelöst in Kulturmedium) plus NMDA. Das Überleben der Nervenzellen wird durch Phasenkontrastmikroskopie und Trypanblau-Färbung nach 24 h beurteilt.
  • Ergebnisse
  • Es ist gut bewiesen, dass Glutaminsäure (Glu) neurotoxische Eigenschaften besitzt; welche in mehreren neurologischen Störungen, einschließlich Epilepsie und Schlaganfall, ausgedrückt werden und höchstwahrscheinlich auch in neurodegenerativen Krankheiten des Gehirns wie z. B. Parkinson-Erkrankung, Alzheimer-Erkrankung und traumatischer Gehirnverletzung. Die neurotoxischen Wirkungen von Glu werden durch membrangebundene Glu-Rezeptoren wie z. B. N-Methyl-D-asparat (NMDA)-Rezeptoren vermittelt.
  • Die Ergebnisse, wie in Tabelle 14 gezeigt, beweisen, dass 10 μM [R]-(+)-PAI-Mesylat das Überleben von Kleinhirnzellen im Anschluss an Aussetzung gegen 1 μM NMDA um 27 Prozent steigerten. Diese in-vitro-Ergebnisse unterstützen die in den Beispielen 33 und 35 vorgelegten in-vivo-Wirkungen von [R]-(+)-PAI-Mesylat, was darauf hindeutet, dass dieser Arzneistoff neuroprotektive Eigenschaften gegen eine neurotoxische Konzentration von NMDA aufweist.
  • Tabelle 14 NEUROPROTEKTIVE WIRKUNG VON [R]-(+)-PAI-MESYLAT BEI DER PRÄVENTION DES NMDA-INDUZIERTEN ZELLTODS VON KLEINHIRNZELLEN
    Figure 00590001
  • Die Werte, ausgedrückt als Prozent der unbehandelten Kontrollen, stellen den Durchschnitt von 2 Versuchen, doppelt ausgeführt, für Kulturversuche dar und den Mittelwert ± SAM von 4 Tieren für die Ischämie. Der Schutzwert in Prozent ist die Wirkung der Testverbindung nach Abzug der Lösungsmittelwirkung.
  • BEISPIEL 35
  • Wirkungen von [R]-(+)-PAI-Mesylat nach abgestuftem Quetschen des Rattensehnervs
  • Die neuroprotektiven Wirkungen von [R]-(+)-PAI-Mesylat wurden für die Anwendung sofort nach Quetschung des Sehnervs bei der erwachsenen Ratte bestimmt. Kurzzeitwirkungen wurden metabolisch gemessen und Langzeitwirkungen elektrophysiologisch.
  • VERFAHREN
  • 1. Stoffwechselmessungen
    • a) Allgemeines. Das Verfahren wird von Yoles, et al., Investigative Ophthalmology & Visual Science, 33, 3586–91 (1992) beschrieben. Kurz gesagt, Stoffwechselmessungen wurden in Form des mitochondrialen NADH/NAD-Verhältnisses, welches von der Aktivität des Elektronentransportsystems abhängt, überprüft und zeigen somit die Höhen der Energieproduktion an. Veränderungen, infolge von Verletzung, in der Fähigkeit des Nervs, Energie zu bilden, wurden durch Vergleichen der NADH-Spiegel als Reaktion auf einen künstlichen, vorübergehenden anoxischen Insult vor und nach der Verletzung bestimmt.
    • b) Oberflächenfluorimetrie-Reflektometrie. Die Überprüfung des intramitochondrialen NADH-Redoxstatus basiert auf der Tatsache, dass NADH, im Gegensatz zu der oxidierten Form NAD+, fluoresziert, wenn es bei 450 nm angestrahlt wird. Ein flexibles Y-förmiges Bündel optischer Fasern (Lichtleitkabel) wurde verwendet, um das Licht zu und von dem Sehnerv zu senden. Das von dem Nerv ausgestrahlte Licht wurde bei zwei Wellenlängen gemessen: 366 nm (reflektiertes Licht) und 450 nm (Fluoreszenzlicht). Die Veränderungen in dem reflektierten Licht wurden mit den Veränderungen in der Gewebeabsorption, bewirkt durch hämodynamische Effekte, und mit den Bewegungen des Sehnervs, infolge von Änderungen des arteriellen Blutdrucks und des Nervvolumens, korreliert. Es wurde festgestellt, dass die Fluoreszenzmessungen für die NADH-Redoxstatus-Messungen durch Subtraktion des reflektierten Lichts (366 nm) von dem Fluoreszenzlicht (1 : 1-Verhältnis), um das korrigierte Fluoreszenzsignal zu erhalten, angemessen korrigiert werden.
    • c) Tierpräparierung. Die Tiernutzung war in Übereinstimmung mit der ARVO-Resolution über die Verwendung von Tieren in der Forschung. Männliche Sprague-Dawley (SPD)-Ratten mit einem Gewicht von 300–400 g wurden mit Natriumpentobarbiton (50 mg/kg intraperitoneal) narkostisiert. Unter einem Binokularoperatiosmikroskop wurde eine laterale Kanthotomie ausgeführt, wobei der Kopf des Tieres von einem Kopfhalter am Platz festgehalten wurde, und die Bindehaut wurde lateral zu der Hornhaut aufgeschnitten. Nach Absonderung der Musculi retractor bulbi wurde der Sehnerv identifiziert und nahe des Augapfels auf eine Länge von 3–3,5 mm durch stumpfes Präparieren freigelegt. Die Dura wurde unversehrt gelassen und man achtete darauf, den Nerv nicht zu verletzen. Ein spezieller Lichtleitkabelhalter wurde um den Sehnerv herum so implantiert, dass sich das Lichtleitkabel an der Oberfläche des Sehnervs, 1 mm distal zu der Stelle der Verletzung, befand. Man ließ die Tiere, solange sie noch narkostisiert waren, sich 30 Minuten von den chirurgischen Verfahren erholen und setzte sie dann anoxischen Bedingungen aus. Man erreichte einen anoxischen Zustand dadurch, dass man die Ratte in einer Atmosphäre von 100% Stickstoff für 2 Minuten atmen ließ, worauf sie in Luft zurückgebracht wurde. Um die Stoffwechselaktivität des Sehnervs zu beurteilen, wurden die relativen Veränderungen der reflektierten und Fluoreszenzlichtintensitäten als Reaktion auf Anoxie vor und nach Quetschung gemessen.
    • d) Versuchsprotokoll für Quetschung und Stoffwechselmessungen. Mit Hilfe einer Zange mit geeichtem Querschnitt wurde eine mäßige Quetschung an dem Nerv zwischen dem Auge und dem Lichtleitkabelhalter mit einem Druck, der 120 g entsprach, für 30 Sek. zugefügt. Sofort nach der Verletzung erhielten die Tiere intraperitoneale Injektionen von Wasser mit und ohne [R]-(+)-PAI-Mesylat (2 mg/kg). Um die Aktivität des energieproduzierenden Systems zu bewerten, wurde die NADH-Reaktion auf 2 Minuten Anoxie bei allen Tieren vor der Verletzung, 30 Minuten nach Verletzung und danach in stündlichen Abständen bis zu 4 Stunden gemessen (siehe 19).
  • 2. Elektrophysiologische Messungen
    • Dieses Verfahren wird von Assia, et al., Brain Res., 476, 205–212 (1989) beschrieben. Tierpräparierung und Sehnervverletzung wurden bevorzugt durchgeführt wie in den Stoffwechseluntersuchungen. Sofort nach der Verletzung erhielten die Tiere eine einzelne Injektion von Wasser mit oder ohne [R]-(+)-PAI-Mesylat (0,5 mg/kg). 14 Tage nach Verletzung und Behandlung wurden die Sehnerven herausgeschnitten und elektrophysiologisch gemessen. Vor der Entfernung der Sehnerven für die elektrophysiologische Messung wurden die Ratten mit 70 mg/kg Pentobarbiton tief narkostisiert. Die Haut wurde von dem Schädel entfernt und die Sehnerven wurden von den Augäpfeln abgetrennt. Eine fast vollständige Enthauptung wurde ausgeführt und der Schädel wurde mit einer Knochenzange geöffnet. Das Großhirn wurde lateral verlagert, wodurch der intrakranielle Teil des Sehnervs freigelegt wurde. Das Präparieren fand auf der Ebene des Nervs statt, welcher in Fläschchen überführt wurde, die frische Salzlösung, bestehend aus NaCl (126 mM), KCl (3 mM), NaH2PO4 (1,25 mM), NaHCO3 (26 mM), MgSO4 (2 mM), CaCl2 (2 mM) und D-Glucose (10 mM), enthielten und mit 95% O2 und 5% CO2 bei Raumtemperatur belüftet waren. Die Nerven wurden in dieser Lösung, in welcher die elektrische Aktivität für mindestens 3–4 Stunden stabil blieb, aufbewahrt. Nach 0,5 Stunden Erholung bei Raumtemperatur wurden von dem Nerv distal zu der Quetschschädigung elektrophysiologische Aufzeichnungen erhalten. Die Nervenenden wurden dann mit zwei Ag-AgCl-Saugelektroden, eingetaucht in eine Badflüssigkeit bei 37°C, verbunden. Ein stimulierender Impuls wurde durch die Elektrode am proximalen Ende angewandt und das Aktionspotential wurde von der distalen Elektrode aufgezeichnet. Ein Grass SD9-Stimulator wurde für eine supramaximale elektrische Stimulation (0,5 pps) verwendet. Das gemessene Signal wurde an einen Medelec PA36-Vorverstärker und dann an einen Elektromyographen (Medelec MS7, AA7T-Verstärker) gesandt. Die Lösung, der Stimulator und der Verstärker hatten eine gemeinsame Erdung. Die maximale Amplitude von acht gemittelten Verbindungs-Aktionspotentialen (CAPs) wurde aufgezeichnet und mit einer Polaroidkamera photographiert. Die in den kontralateralen unverletzten Nerven gemessenen CAP-Werte dienten als Referenz.
  • Ergebnisse
  • Die Ergebnisse beweisen, dass [R]-(+)-PAI-Mesylat, sofort nach Sehnervverletzung angewandt, die durch Verletzung induzierte Verminderung der Energieproduktion blockierte. [R]-(+)-PAI-Mesylat weist auch eine Langzeitwirkung auf, gemessen mit elektrophysiologischer Überwachung.
  • Die CAP (Verbindungs-Aktionspotentiale)-Amplitude ist direkt mit der Anzahl leitender Fasern in dem getesteten Segment des Nervs korreliert.
  • [R]-(+)-PAI-Mesylat schwächte den Verletzungs-induzierten Aktivitätsverlust in dem distalen Segment des verletzten Nervs signifikant ab, was darauf hindeutet, dass [R]-(+)-PAI-Mesylat ein Neuroprotektivum ist oder mindestens die Degeneration verlangsamt.
  • Tabelle 15 Elektrophysiologische Messungen
    Figure 00630001
  • BEISPIEL 36
  • Vergleich der krampfhemmenden Eigenschaften von [R]-(+)-PAI- und [S]-(–)-PAI-Salzen
  • Sowohl [R]-(+)-PAI- als auch [S]-(–)-PAI-HCl-Salze weisen signifikante krampfhemmende Aktivität auf. Bei Mäusen (i. p.-Verabreichung) in dem maximaler-Elektroschock-Test (MES-Test) weist [S]-(–)-PAI-HCl größere krampfhemmende Aktivität auf (ED50 = 57 mg/kg) als [R]-(+)-PAI-HCl (ED50 = 79 mg/kg). Analoge Ergebnisse wurden bei Ratten beobachtet (p. o.-Verabreichung). Vier von vier Ratten waren in dem MES-Test vor Krampfanfällen geschützt, wenn 50 mg/kg [S]-(–)-PAI-HCl verabreicht wurden, wohingegen drei von vier Mäusen nach der gleichen Dosis von [R]-(+)-PAI-HCl geschützt waren. In Bezug auf die Wirksamkeit gegen Parkinson-Erkrankung ist die verstärkte krampfhemmende Aktivität eine nachteilige Nebenwirkung. Der gleiche Trend kommt mit den Mesylatsalzen vor. [S]-(–)-PAI-Mesylat weist in dem MES-Test größere krampfhemmende Aktivität auf als [R]-(+)-PAI-Mesylat. Bei Dosen von 100 mg/kg schützte [S]-(–)-PAI-Mesylat drei von drei Mäusen, wohingegen nur eine von drei Mäusen mit [R]-(+)-PAI-Mesylat geschützt war.
  • Der MES-Test ist ein klassisches Modell, um Wirksamkeit gegen partielle und generalisierte Krampfanfälle bei Menschen anzuzeigen. Der Wirkmechanismus der Mittel folgt über deren Fähigkeit, das Ausbreiten der Krampfanfälle zu verhindern. Einige Mittel jedoch, die die Ausbreitung der Krampfanfälle verhindern, weisen die Nebenwirkung auf, die Anfallsschwelle abzusenken. Diese Mittel weisen deshalb sowohl krampffördernde als auch krampfhemmende Nebenwirkungen auf.
  • Die Ergebnisse hier zeigen, dass [S]-(–)-PAI-Mesylat krampffördernde Aktivität aufweist. In dem Timed Intravenous Infusion of Metrazol-Test vermindern 141 mg/kg [S]-(–)-PAI-Mesylat die Zeit, und deshalb die Menge an Metrazol, die erforderlich ist, das Auftreten von sowohl dem ersten fokalen Anfall als auch dem Ausbruch des Klonus auszulösen. Andere Mittel, die klassischerweise bei partiellen und generalisierten Krampfanfällen verwendet werden, wie z. B. Phenytoin und Carbamazepin, zeigen diese Wirkung nicht. (H. J. Kupferberg, Epilepsia, 30 s51–s56 (1989)). Desgleichen zeigte [S]-(–)-PAI-Mesylat eine signifikant höhere akute Neurotoxizität als [R]-(+)-PAI-Mesylat. Bei 300 mg/kg zeigte [R]-(+)-PAI-Mesylat keine Neurotoxizität bei Mäusen in dem Rotorod ataxia-Test. Mit [S]-(–)-PAI-Mesylat zeigten vier von vier Mäusen Neurotoxizität und Spastik.
  • Verfahren
  • TD50 (mediane toxische Dosis. Dieser Test misst neurologische Defizite durch den Rotorod ataxia-Test. Eine Maus wird auf einen knorrigen Stab, der mit 6 U/min rotiert, gesetzt. Es wird dann bestimmt, ob eine Maus die Fähigkeit hat, ihr Gleichgewicht zu halten und in jedem der drei Versuche für eine Minute auf dem Stab zu bleiben.
  • Timed Intravenous Infusion of Metrazol-Test. Dieser Test misst die minimale Anfallsschwelle von jedem Tier. Metrazol wird mit 0,185 mg/ml in die Schwanzvenen der Mäuse infundiert. Dann wird die Zeit (sek.) vom Beginn der Infusion bis zum Auftreten der ersten Zuckung (erster fokaler Anfall) und Ausbruch des Klonus (klonischer Krampfanfall) aufgezeichnet. Prokonvulsiva erfordern weniger Metrazol, um diese Symptome hervorzurufen und zeigen deshalb Endpunkte nach einem kürzeren Zeitraum.
  • BEISPIEL 37
  • Periphere Wirkungen von [R]-(+)-PAI und [S]-(–)-PAI auf die Kontraktilität von Präparaten des intestinalen glatten Muskels
  • Die peripheren Wirkungen der Hydrochlorid-Salze der Enantiomere von PAI wurden in isoliertem Kaninchen- oder Meerschweinchen-Dünndarm bestimmt. Diese Beobachtungen liefern brauchbare Informationen über deren relative periphere Nebenwirkungen bei Menschen.
  • Der erste Kontaktpunkt eines Patienten mit einem oral verabreichten Arzneistoff ist der Gastrointestinaltrakt, wo die Konzentrationen des Arzneistoffs viel höher sind als nach Resorption und Verteilung. Im Fall von PAI-Hydrochlorid (MG = 208) wäre eine orale 10 mg-Dosis, enthalten in einem Flüssigkeitsvolumen von etwa 100 ml, äquivalent zu einer Konzentration von etwa 0,5 mM. Im Gegensatz dazu liegt die therapeutische Plasmakonzentration von [R]-(+)-PAI-Hydrochlorid im nanomolaren Bereich.
  • Die Wirkung der Enantiomere von PAI im isolierten Kaninchen-Jejunum und Meerschweinchen-Ileum wurde bestimmt, um herauszufinden, ob die Aufnahme von [S]-(–)-PAI zusammen mit [R]-(+)-PAI (wie in razemischen PA1 gefunden) Nebenwirkungen hervorrufen würde, die bei der Verabreichung von reinem [R]-(+)-PAI abwesend sind. [R]-(+)-PAI ist, angesichts seiner Wirksamkeit und hohen Selektivität gegenüber dieser Form des Enzyms, das bevorzugte Enantiomer für die Hemmung der MAO-B im Gehirn. [S]-(–)-PAI ist in dieser Hinsicht viel weniger stark als [R]-(+)-PAI und ist auch nicht selektiv gegenüber MAO-B. An sich könnte seine Gegenwart in PAI-Razemat toleriert oder vernachlässigt werden, vorausgesetzt [S]-(–)-PAI ist inert bei den empfohlenen Dosen von [R]-(+)-PAI. Die in Tabellen 16–19 bereitgestellten Ergebnisse zeigen, dass [S]-(–)-PAI keine inerte Substanz ist. Im Gegenteil, in dem Meerschweinchen-Ileum, ist es stärker relaxierend als [R]-(+)-PAI. Daher ist es nicht möglich, seine peripheren Wirkungen als unerheblich unberücksichtigt zu lassen. Diese Daten zeigen, dass es bei der Verabreichung von reinem [R]-(+)-PAI weniger periphere Nebenwirkungen gäbe, als bei der Verabreichung von razemischem PAI, das eine äquivalente Dosis von [R]-(+)-PAI enthält.
  • Tabelle 16
  • TYRAMINVERSTÄRKUNG DURCH JEDES DER ZWEI ENANTIOMERE VON PAI-HCL IM RATTEN-JEJUNUM-PRÄPARAT
  • Ein Stück Kaninchen-Jejunum, fixiert in einem Organbad, legt rhythmische Kontraktionen an den Tag, die von Norepinephrin, nicht aber von Tyramin, gehemmt werden. Falls jedoch das Jejunum mit einem Monoaminoxidasehemmstoff wie z. B. PAI vorbehandelt wird, dann bewirkt Tyramin Entspannung der spontanen Kontraktionen. Das Ausmaß der Entspannung kann mit der relativen Wirksamkeit des Hemmstoffs korreliert werden.
  • Figure 00660001
  • Ergebnisse
  • [S]-(–)-PAI ist als ein Hemmstoff der Hirn-MAO-B viel weniger stark als [R]-(+)-PAI. Deshalb ist [S]-(–)-PAI kein brauchbares Mittel zur Prävention des Dopaminabbaus im Gehirn, kann aber die von Tyramin hervorgerufene Freisetzung von Norepinephrin im Dünndarm verstärken. Seine Aktivität im Dünndarm ist eine unerwünschte Nebenwirkung, da von ihm erwartet wird, dass es die Absorption und Wirkung nichtabgebauten Tyramins steigert. Somit ist [S]-(–)-PAI keine inerte Substanz, wenn es zusammen mit [R]-(+)-PAI verwendet wird, wie in razemischem PAI gefunden.
  • Tabelle 17
  • ANTAGONISMUS VON BETHANECHOL-INDUZIERTEN KONTRAKTIONEN DES MEERSCHWEINCHEN-ILEUM-PRÄPARATS IN GEGENWART VON 400 μM VON JEDEM DER ZWEI ENANTIOMERE VON PAI-HCl
  • Ein Stück Meerschweinchen-Ileum, fixiert in einer physiologischen Lösung in einem Organbad, zieht sich dosisabhängig zusammen, wenn es mit Bethanechol, welches ein enzymatisch stabiles Analogon des natürlichen gastrointestinalen Neurotransmitters Acetylcholin ist, behandelt wird.
  • Diese Kontraktionen werden in Gegenwart von PAI abgeschwächt. Die Daten werden in Gramm-Spannung ausgedrückt.
  • Figure 00670001
  • Ergebnisse
  • [S]-(–)-PAI ist als ein MAO-B-Hemmstoff beinahe inaktiv, in Bezug auf [R]-(+)-PAI, und ist daher nicht wirksam beim Verhindern des Abbaus von Hirn-Dopamin. Jedoch ist es wirksamer als [R]-(+)-PAI bei der Prävention der Bethanechol-induzierten Kontraktion des Dünndarms. Somit ist [S]-(–)-PAI keine inerte Substanz, wenn es mit [R]-(+)-PAI verwendet wird, wie in razemischem PAI gefunden.
  • Tabelle 18
  • ANTAGONISMUS VON DEN HISTAMIN-INDUZIERTEN KONTRAKTIONEN DES MEERSCHWEINCHEN-ILEUM-PRÄPARATS DURCH JEDES DER ZWEI ENANTIOMERE VON PAI-HCl
  • Eine feste Dosis Histamin (40 nM) bewirkt eine verlängerte Kontraktion eines Stücks Meerschweinchen-Ileum, fixiert in physiologischer Lösung in einem Organbad. Stufenweise gesteigerte Zugabe von jedem der zwei Enantiomere von PAI-HCl bewirkt eine dosisabhängige Entspannung des Muskels. Die Ergebnisse werden als Prozent Entspannung, in Bezug auf die Grundlinie vor Zugabe von Histamin, welche als 100% Entspannung genommen wird, ausgedrückt.
  • Figure 00680001
  • Ergebnisse
  • [S]-(–)-PAI ist als ein MAO-B-Hemmstoff im Gehirn inaktiv, in Bezug auf [R]-(+)-PAI, und daher nicht zur Verhinderung des Abbaus von Hirn-Dopamin zu gebrauchen, ist aber beim Bewirken von Entspannung des intestinalen glatten Muskels stärker wirksam als das (R)-Isomer. Somit ist [S]-(–)-PAI keine inerte Substanz, wenn es zusammen mit dem (R)-Isomer genommen wird, wie in razemischem PAI gefunden.
  • Tabelle 19
  • ANTAGONISMUS VON DEN BETHANECHOL-INDUZIERTEN KONTRAKTIONEN DES MEERSCHWEINCHEN-ILEUM-PRÄPARATS DURCH JEDES DER ZWEI ENANTIOMERE VON PAI-HCl
  • Eine feste Dosis Bethanechol (0,8 μM) bewirkt eine verlängerte Kontraktion eines aufgespannten Stücks Meerschweinchen-Ileum, fixiert in physiologischer Lösung in einem Organbad. Stufenweise gesteigerte Zugabe von jedem der zwei Enantiomere von PAI-HCl bewirkt eine dosisabhängige Entspannung des Präparats. Die Ergebnisse werden als Prozent Entspannung, in Bezug auf die Grundlinie vor Zugabe von Histamin, welche als 100% Entspannung genommen wird, ausgedrückt.
  • Figure 00690001
  • Ergebnisse
  • [S]-(–)-PAI ist als ein MAO-B-Hemmstoff im Gehirn inaktiv, in Bezug auf [R]-(+)-PAI, und daher nicht zur Prävention des Abbaus von Hirn-Dopamin zu gebrauchen, ist aber beim Bewirken von Entspannung des intestinalen glatten Muskels stärker wirksam als das (R)-Isomer. Somit ist [S]-(–)-PAI keine inerte Substanz, wenn es zusammen mit dem (R)-Isomer genommen wird, wie in razemischem PAI gefunden.

Claims (32)

  1. Verwendung von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan oder einem pharmazeutisch verträglichen Salz davon für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung von Hirnischämie, neurotoxischer Verletzung, Schädel-Hirn-Trauma, Rückenmarksverletzung, Entzugserscheinungen von suchterzeugenden Substanzen oder struktureller Schädigung des Sehnervs.
  2. Verwendung nach Anspruch 1, wobei die suchterzeugende Substanz Kokain oder Alkohol ist.
  3. Pharmazeutisch verträgliches Salz von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan, ausgewählt aus dem Mesylatsalz von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan, dem Esylatsalz von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan und dem Sulfatsalz von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan.
  4. Mesylatsalz von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan.
  5. Esylatsalz von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan.
  6. Sulfatsalz von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan.
  7. Arzneimittel, das eine therapeutisch wirksame Menge des Salzes nach einem der Ansprüche 3, 4, 5 oder 6 und einen pharmazeutisch verträglichen Träger umfasst.
  8. Arzneimittel nach Anspruch 7, bei dem der pharmazeutisch verträgliche Träger ein Feststoff und das Arzneimittel eine Tablette ist; der pharmazeutisch verträgliche Träger eine Flüssigkeit und das Arzneimittel eine injizierbare Lösung ist; oder der pharmazeutisch verträgliche Träger ein Gel und das Arzneimittel ein Zäpfchen ist.
  9. Arzneimittel nach Anspruch 8, wobei die therapeutisch wirksame Menge des Salzes in der Tablette eine Menge von 0,1 mg bis 100 mg ist; und die therapeutisch wirksame Menge des Salzes in der injizierbaren Lösung eine Menge von 0,1 mg/ml bis 100 mg/ml ist.
  10. Arzneimittel nach Anspruch 9, wobei die therapeutisch wirksame Menge des Salzes in der Tablette eine Menge von 1 mg bis 10 mg ist; und die therapeutisch wirksame Menge des Salzes in der injizierbaren Lösung eine Menge von 1 mg/ml bis 10 mg/ml ist.
  11. Arzneimittel nach Anspruch 8, 9 oder 10, wobei der pharmazeutisch verträgliche Träger ein Feststoff und das Arzneimittel eine Tablette ist.
  12. Arzneimittel nach einem der Ansprüche 7 bis 11, das weiterhin eine therapeutisch wirksame Menge an Levodopa umfasst.
  13. Arzneimittel nach einem der Ansprüche 7 bis 12, das weiterhin eine wirksame Menge eines Decarboxylase-Inhibitors umfasst.
  14. Arzneimittel nach Anspruch 13, wobei der Decarboxylase-Inhibitor L-Carbidopa ist.
  15. Arzneimittel nach Anspruch 14, wobei die therapeutisch wirksame Menge des Salzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan 0,1 mg bis 100 mg ist, die therapeutisch wirksame Menge von Levodopa 50 mg bis 250 mg ist und die wirksame Menge von L-Carbidopa 10 mg bis 25 mg ist.
  16. Arzneimittel nach Anspruch 13, wobei der Decarboxylase-Inhibitor Benserazid ist.
  17. Arzneimittel nach Anspruch 16, wobei die therapeutisch wirksame Menge des Salzes von R-(+)-N-Propargyl-1-aminoindan 0,1 mg bis 100 mg ist, die therapeutisch wirksame Menge von Levodopa 50 mg bis 200 mg ist und die wirksame Menge von Benserazid 12,5 mg bis 50 mg ist.
  18. Verwendung des Salzes nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6 für die Herstellung eines Arzneimittels gemäß der Definition in einem der Ansprüche 7 bis 17 zur Behandlung der Parkinson-Erkrankung, von einer Störung des Erinnerungsvermögens, Demenz, Depression, des hyperperkinetischen Syndroms, einer affektiven Erkrankung, einer neurodegenerativen Erkrankung, einer neurotoxischen Verletzung, von Hirnischämie, einem Schädel-Hirn-Trauma, einer Rückenmarksverletzung, von Schizophrenie, Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom, multipler Sklerose, Entzugserscheinungen von suchterzeugenden Substanzen, struktureller Schädigung des Sehnervs oder zur Prävention von Nervenschädigungen.
  19. Verwendung des Salzes nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6 für die Herstellung eines Arzneimittels gemäß der Definition in einem der Ansprüche 7 bis 17 zur Behandlung der Parkinson-Erkrankung.
  20. Verwendung des Salzes nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6 für die Herstellung eines Arzneimittels gemäß der Definition in einem der Ansprüche 7 bis 17 zur Behandlung von multipler Sklerose.
  21. Verwendung des Salzes nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6 für die Herstellung eines Arzneimittels gemäß der Definition in einem der Ansprüche 7 bis 17 definiert zur Behandlung einer Störung des Erinnerungsvermögens.
  22. Verwendung nach Anspruch 18, 19, 20 oder 21, wobei das Salz für orale, rektale, transdermale oder parenterale Verabreichung ist.
  23. Verwendung des Salzes nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6 für die Herstellung eines Arzneimittels gemäß der Definition in einem der Ansprüche 7 bis 17 zur Behandlung von einer Störung des Erinnerungsvermögens, Demenz, Depression oder hyperkinetischem Syndrom.
  24. Verwendung des Salzes nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6 für die Herstellung eines Arzneimittels gemäß der Definition in einem der Ansprüche 7 bis 17 zur Behandlung von Demenz, wobei die Demenz vom Alzheimer-Typ ist.
  25. Verwendung nach Anspruch 23 oder 24, wobei das Salz für orale, rektale oder parenterale Verabreichung ist.
  26. Verwendung des Salzes nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6 für die Herstellung eines Arzneimittels gemäß der Definition in einem der Ansprüche 7 bis 17 zur Behandlung einer affektiven Erkrankung, einer neurotoxischen Verletzung, Hirnischämie, einem Schädel-Hirn-Trauma, einer Rückenmarksverletzung, Schizophrenie, Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom, multipler Sklerose, Entzugserscheinungen von suchterzeugenden Substanzen oder struktureller Schädigung des Sehnervs.
  27. Verwendung des Salzes nach Anspruch 4 für die Herstellung einer Arzneimitteltablette gemäß der Definition in einem der Ansprüche 8 bis 17 zur Behandlung von Parkinson-Erkrankung, Demenz, einer Störung des Erinnerungsvermögens, Depression, hyperkinetischem Syndrom, einer affektiven Erkrankung, einer neurotoxischen Verletzung, Hirnischämie, einem Schädel-Hirn-Trauma, einer Rückenmarksverletzung, Schizophrenie, einem Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom, multipler Sklerose, Entzugserscheinungen von suchterzeugenden Substanzen oder struktureller Schädigung des Sehnervs.
  28. Verwendung des Salzes nach Anspruch 4 für die Herstellung eines Arzneimittels gemäß der Definition in einem der Ansprüche 7 bis 17 zur Behandlung der Parkinson-Erkrankung.
  29. Verwendung des Salzes nach Anspruch 4 für die Herstellung eines Arzneimittels gemäß der Definition in einem der Ansprüche 7 bis 17 zur Behandlung von Demenz, wobei die Demenz vom Alzheimer-Typ ist.
  30. Verwendung des Salzes nach Anspruch 4 für die Herstellung eines Arzneimittels gemäß der Definition in einem der Ansprüche 7 bis 17 zur Behandlung einer Störung des Erinnerungsvermögens.
  31. Verwendung des Salzes nach Anspruch 4 für die Herstellung eines Arzneimittels gemäß der Definition in einem der Ansprüche 7 bis 17 zur Behandlung von multipler Sklerose.
  32. Verwendung nach einem der Ansprüche 28 bis 31, wobei das Arzneimittel in Form einer Tablette vorliegt.
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