DE69626650T2

DE69626650T2 - Verwendung von aminoadamantan-verbindungen als immunregulatoren

Info

Publication number: DE69626650T2
Application number: DE69626650T
Authority: DE
Inventors: F. Elstner
Original assignee: Merz Pharma GmbH and Co KGaA
Current assignee: Merz Pharma GmbH and Co KGaA
Priority date: 1995-08-25
Filing date: 1996-08-21
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2016-08-22
Also published as: AU718219B2; DE19531342A1; CA2230159A1; DE69626650D1; EP0845984A1; NO980793D0; CZ52498A3; DK0845984T3; NO319153B1; WO1997007791A1; DE10399029I1; EP1293201A3; US6255348B1; MX217078B; UA57711C2; RU2219916C2; KR100392986B1; AU6926396A; EE04261B1; NO980793L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Aminoadamantan- Verbindungen zur Herstellung eines Medikaments, welches geeignet ist zur Behandlung von CGD (Agranulomatose) und Wegener-Granulomatose mittels Erhöhung der Aktivität bereits aktivierter Neütrophile.
DE-A-40 14 627 bezieht sich auf die Verwendung von Aminoadamantan- Derivaten zur Zytoprotektion nichtinfizierter und virusinfizierter Lymphozyten und CEM-Zellen. Immunopharmacology 6(4), 1983, 317-325 und Int. J. Tissue React. 7(5), 1985, 345-350 befassen sich mit der Entdeckung, daß die Rezeptor-vermittelte Endozytose von Neutrophilen verhindert werden kann durch die Behandlung von Zellen mit Amantadin und Rimantadin vor der Zugabe von Zymosanpartikeln. Biochem. Pharmacol. 45(5), 1993, 1168-1170 beschreibt die direkte inhibitorische Wirkung von Amantadin auf T-Lymphozyten. Br. J. Rheumatol. 23(6), 1989, 521-524 befaßt sich mit der Anti-Malariawirkung von Amantadin.
Neütrophile, eine Subklasse der Leukozyten, sind in die Immunabwehr und in andere Reaktionen im Blutgefäßsystem und den angrenzenden Geweben involviert (Roitt, I. M., Leitfaden der Immunologie, Steinkopf-Verlag Darmstadt, 2. Auflage, 1984).
Neutrophile können durch exogene Substanzen aktiviert werden, wie beispielsweise Zellwandbestandteile (ein kommerziell erhältliches Produkt ist "Zymosan"). In diesem Zusammenhang werden reaktive Sauerstoffspezies in dem sogenannten Atmungssprung (respiratory burst) gebildet.
Fig. 1 beschreibt ein vereinfachtes Schema der Neutrophilstimulation: Nach Bindung eines Liganden (beispielsweise Zymosan A) an einen spezifischen Rezeptor der Neutrophilmembran wird Guanosintriphosphat (GTP) aktiviert, welches wiederum die Phosphatidyl-inositol-4,5-biphosphat (PIP&sub2;)- spezifische Phospholipase C (PLC) aktiviert. PLC katalysiert die Hydrolyse von PIP&sub2; zu Inositol-1,4,5-triphosphat (IP&sub3;) und Diacylglycerol (DG). IP&sub3; stimuliert die Freisetzung von Ca²&spplus; Ionen aus intrazellulären Speichern. Ca²&spplus; Ionen, gemeinsam mit DG, aktivieren die Enzymproteinkinase C(PC), welche vielerlei Proteine phosphoryliert und auf diese Art unter anderem NADPH Oxidasekomplexe aktiviert. NADPH Oxidase katalysiert wiederum die Reaktion:
2 O&sub2; + NADPH → 2 O&sub2;&supmin; + NADP&spplus; + H&spplus;
woraus die reaktive Sauerstoffspezies O&sub2;&supmin; resultiert.
Obwohl aktivierte Neutrophile wichtig sind für eine funktionierende Immunabwehr, können Krankheitssymptome, wie etwa akute oder chronische Entzündungen oder andere allergische Reaktionen, durch Überreaktionen, die insbesondere durch reaktive Sauerstoffspezies verursacht werden, resultieren. Andererseits kann die Neutrophilaktivität zu niedrig oder nicht aus- reichend für eine erfolgreiche Immunantwort bei einer allgemeinen Immundefizienz, wie etwa beispielsweise bei AIDS, sein. Somit besteht ein Bedarf, insbesondere von einem medizinischen Standpunkt aus gesehen, die regulative und/oder modulierende Aktivität von Neutrophilen in vivo und in vitro zu beeinflussen. In diesem Zusammenhang sollte die Neutrophilaktivität entweder erhöht oder erniedrigt werden, abhängig von der Indikation, d. h. sie sollte nach Wunsch kontrollierbar sein.
Somit ist es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ein Mittel zur Regulierung und/oder Modulierung der Aktivität von Neutrophilen bereitzustellen.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß gewisse Aminoadamantan- Verbindungen eine regulierende und/oder modulierende Wirkung auf die Aktivität von Neutrophilen ausüben. Die vorliegende Erfindung beruht auf dieser Entdeckung. Hierfür ist es entscheidend, daß die Neutrophile bereits aktiviert wurden durch andere Stimulanzien. Die Aminoadamantane selber weisen keinen aktivierenden Effekt auf Neutrophile auf.
Die obige Aufgabe wird dementsprechend gelöst durch die Verwendung von Aminoadamantan-Verbindungen der Formel (I)
worin R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -NR&sub5;R&sub6;, -NR&sub5;R&sub6;R&sub7;&spplus;, Wasserstoff, Aryl oder Heteroaryl mit bis zu 7 Ringelementen, C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkyl, C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkenyl und C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkinyl, worin die Alkyl-, Alkenyl- und Alkinyl-Reste verzweigt, unverzweigt oder cyclisiert und gegebenenfalls mit Halogen, Aryl oder Heteroaryl mit bis zu 7 Ringelementen substituiert sein können, mit der Maßgabe, daß wenigstens einer der Reste R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; durch -NR&sub5;R&sub6; oder -NR&sub5;R&sub6;R&sub7;&spplus; wiedergegeben wird; und
R&sub5;, R&sub6; und R&sub7; unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Wasserstoff, Aryl oder Heteroaryl mit bis zu 7 Ringelementen, C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkyl, C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkenyl, C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkinyl, worin die Alkyl-, Alkenyl- und Alkinyl-Reste verzweigt, unverzweigt oder cyclisiert und gegebenenfalls mit Halogen, Aryl oder Heteroaryl mit bis zu 7 Ringelementen substituiert sein können oder R&sub5; und R&sub6; zusammen mit dem Stickstoffatom eine heterocyclische Gruppe mit bis zu 7 Ringelementen bilden;
zur Herstellung eines Medikaments, das zur Behandlung von CGD (Agranulomatose) und Wegener-Granulomatose nützlich ist, worin das Medikament die Aktivität von Neutrophilen in einem Patienten, der schon aktivierte Neutrophile besitzt, durch eine Konzentration der Aminoadamantan- Verbindung der Formel (I) von 10&supmin;&sup6; bis 10&supmin;&sup5; M im Blutplasma erhöht.
Aminoadamantan-Verbindungen dieser Art sind bekannt. Somit sind 1-Aminoadamantane beschrieben in DE 22 19 256, DE 28 56 393, DE 22 32 735, US 3 450 761 oder 4 122 193. Die Herstellung von Verbindungen der Formel (I) findet im allgemeinen durch bekannte Verfahren statt, wie beispielsweise die Alkylierung von Halogenadamantanen. Anschließende weitere Halogenierung und Alkylierung ergeben die individuellen di- und/oder trisubstituierten Adamantane. EP 392 059 wird hinsichtlich der Herstellung von Aminoadamantanen zitiert.
Aminoadamantan-Verbindungen wurden ebenfalls bereits für pharmazeutische Zwecke eingesetzt. EP 392 059 offenbart somit die Verwendung von 1-Aminoadamantan-Verbindungen zur Behandlung von Alzheimer oder Schäden von Gehirnzellen als Ergebnis zerebraler Ischämie. US 3 450 761 beschreibt Aminoadamantane mit antiviraler Aktivität.
Ob die Aktivität der Neutrophile erhöht wird oder partiell oder vollständig inhibiert, hängt ab von der Konzentration der eingesetzten Aminoadamantan-Verbindung. Somit haben Konzentrationen von 10&supmin;&sup6; bis 10&supmin;&sup5; M einen die Aktivität erhöhenden Effekt. Eine Konzentration von etwa 5 · 10&supmin;&sup6; M hat sich als besonders effektiv für die Erhöhung der Neutrophilaktivität herausgestellt; eine Konzentration, welche gut in vivo im Blutplasma erreicht werden kann. Im Gegensatz hierzu folgt eine Inhibierung der Aktivität durch eine Erhöhung der Aminoadamantan-Konzentration. Eine für diesen Zweck geeignete Konzentration liegt bei 10&supmin;&sup4; bis 10&supmin;³ M.
Die erfindungsgemäße Verwendung umfaßt Adamantan-Verbindungen, die substituiert sind mit einer oder mit mehreren Aminogruppen, worin Monoaminoadamantane bevorzugt sind. Geeignete Verbindungen der Formel (I) sind somit jene, bei denen R&sub1; eine Aminogruppe repräsentiert, wie etwa beispielsweise 1-Amino-3-ethyl-5,7-dimethyl-adamantan, wie auch Verbindungen, bei denen R&sub1; eine Aminogruppe repräsentiert und R&sub3; und R&sub4; ein Wasserstoffatom repräsentiert, wie etwa beispielsweise 1-Amino-3-cyclohexyl-adamantan oder 1-Amino-3-ethyl-adamantan.
Bevorzugte Adamantan-Verbindungen sind 1-Amino-3,5-dimethyl-adamantan, 1-Amino-3,5-diethyl-adamantan und die N-substituierten Verbindungen 1-N-Methylamino-3,5-dimethyl-adamantan und die Verbindung 1-N-Ethylamino- 3,5-dimethyl-adamantan. Besonders bevorzugt ist 1-Amino-3,5-dimethyladamantan, welches als Memantin (INN, Akatinol Memantine®) bezeichnet wird. Görtelmeyer, R., et al. beschreiben die Behandlung von Demenzsyndromen mit Memantin in Spectrum of Neurorehabilitation, W. Zuckschwerdt Publishers, München, 1993, 50ff.
Wie oben erläutert, üben die Aminoadamantan-Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung lediglich eine regulierende Wirkung auf Neutrophile aus, welche voraktiviert sind oder stimuliert wurden durch spezielle Aktivatoren.
Natürliche Substanzen, wie etwa Zymosan, N-Formyl-Met-Leu-Phe (N-FLMP) oder A 23187 (ein Ca-Antagonist) sind als Aktivatoren bekannt. Diese Substanzen können eingesetzt werden, falls beabsichtigt ist, Neütrophile in vitro aber auch in vivo spezifisch und intensiver zu aktivieren. Hierdurch wird es möglich, Neutrophile in einer Probe zu detektieren, beispielsweise in einer Probe einer Körperflüssigkeit, insbesondere einer Blutprobe, selbst wenn lediglich wenige Neutrophile vorliegen oder wenn deren Aktivität sehr gering ist. In diesem Zusammenhang kann der Aktivator vorliegen in Kombination mit der Aminoadamantan-Verbindung: Der Grad der Aktivierung der durch den Aktivator stimulierten Neutrophile wird durch die simultane Zugabe der Aminoadamantan-Verbindung intensiviert.
Selbstverständlich können die Neutrophile auch in Folge einer natürlichen Immunantwort des Organismus aktiviert werden als Reaktion auf diverse Immunogene, und allergische Reaktionen, Entzündungen und rheumatische Symptome mittels Überreaktion auslösen.
In diesem Zusammenhang steht es im Ermessen des Arztes, die geeignete Konzentration der Aminoadamantan-Verbindungen zur Regulierung und Modulation der Neutrophilaktivität durch Auswahl der geeigneten Dosis und Verabreichungsform sicherzustellen. Abhängig von dem Anwendungsgebiet sind parenterale Formulierungen, beispielsweise intravenöse oder orale Verabreichungsformen, hier geeignet; Formulierüngen mit Langzeitwirkung sind ebenso geeignet. Die Erfindung umfaßt weiterhin Kombinationen der Aminoadamantan-Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung sowie pharmazeutisch akzeptable Salze, insbesondere Säureadditionssalze; beispielsweise Hydrochloride, Hydrobromide, Sulfate, Acetate, Succinate, Tartrate oder Additionsverbindungen mit Fumarsäure, Maleinsäure, Zitronensäure oder Phos- phorsäure können in diesem Zusammenhang genannt werden. Die pharmazeutischen Zusammensetzungen können zusätzlich einen Neutrophilaktivator enthalten, abhängig von dem Anwendungsbereich. Übliche pharmazeutisch akzeptable Träger und Hilfsstoffe werden für die Formulierung eingesetzt.
Das folgende Beispiel veranschaulicht die Abhängigkeit des die Aktivität erhöhenden oder inhibierenden Effekts der Aminoadamantan-Derivate mittels der speziellen Verbindung Memantin.

Beispiel

Meßprinzip:

Die Bestimmung der Aktivität stimulierter Neutrophile bei verschiedenen Memantin-Konzentrationen wurde durchgeführt mittels Chemilumineszenzmessungen. Aktivierte Neutrophile bilden reaktive Sauerstoffspezies bei dem Atmungssprung, welche meßbar sind als sehr schwache Chemilumineszenz, sogenannte Niedrigwert-- oder ultraschwache Chemilumineszenz. Um die Photonenausbeute zu erhöhen, wird Luminol als Sensitisierungsmittel zugegeben (indikatorabhängige Chemilumineszenz). Luminol ist ein zyklisches Hydrazid, welches mittels reaktiver Sauerstoffspezies zu Diazochinon oxidiert werden kann. Durch einen nukleophilen Angriff eines Wasserstoffperoxidanions wird dieses Diazochinon weiter überführt in a-Hydroxyhydroperoxid, welches unter Lichteinwirkung in Aminophthalat zerfällt.

Reaktionsmischung:

Neutrophile: 10&sup6; i. a.
PBS-Puffer pH (7,4): auf 250 ml
Luminol: 80 mM
Memantin: variable Konzentration

Stimulierungsmittel:

Zymosan 2,5 mg/ml
oder PMA 1 mM
oder A 23187 20 mM
oder N-FLMP 10 mM
PBS = Phosphate Buffered Saline (Phosphat-gepufferte Salzlösung)
Analoge Reaktionsmischungen können mit weiteren Adamantan-Verbindungen hergestellt werden.

Messung:

Die Messung wurde durchgeführt mit sehr sensitiven Photovervielfachern mit niedrigem Rauschen, welche Photonen auf einer Photokathode in Primärelektronen umwandeln und diese anschließend zu einem elektrischen Impulssignal vervielfachen.
Die Reaktion wird durch ein Stimulierungsmittel gestartet und ohne Inkubationszeit über 40 Min. (= 80 Zyklen) gemessen.

Ergebnisse:

Mit Neutrophilen, die durch natürliche Stimulationsmittel (Zymosan A; A 23187; N-Formyl-Met-Leu-Phe) aktiviert wurden, kann die RLU-Basisrate (RLU = Relative Light Units; relative Lichteinheiten) zusätzlich erhöht werden mittels 10&supmin;&sup6; M Memantin (Zymosan A um etwa 90%; A 23187 um etwa 60%; N-FMLP um etwa 78% der Basisstimulation) (Fig. 2 bis 4). Dies legt einen erhöhten Atmungssprung und eine erhöhte Phagozytoseaktivität nahe. Diese Reaktion tritt nicht auf bei Stimulierung mit toxischem Phorbol- Mystrat-Acetat (ungefähr -20% der Basisstimulation) (Fig. 5). Im Gegensatz hierzu inhibiert Memantin nahezu vollständig die Basisstimulation aller stimulierenden Mittel bei einer Konzentration von 10&supmin;³.
In einem Kontrollexperiment kann gezeigt werden, daß Memantin selbst weder Chemilumineszenz aufweist noch Chemilumineszenz vernichtet (nicht dargestellt).

Spezifität der Aktivierungsregulation:

Der regulierende Effekt der Aminoadamantan-Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung ist hoch spezifisch für Neutrophile. Somit weisen die Aminoadamantan-Verbindungen keine Wirkung auf den deregulierenden Effekt aktivierter Leukozyten auf. Es ist ersichtlich aus Fig. 6, daß ACC (1-Aminocyclopropan-1-carbonsäure) selber nicht mit Memantin in relativ hohen Konzentrationen reagiert. ACC ist ein spezifischer Indikator für Myeloperoxidase, welche durch Degranulierung von Leukozyten freigesetzt wird und schädigendes Hypochlorit in extrazellulären Räumen bildet. Myeloperoxidase reagiert spezifisch mit ACC unter Bildung von Ethylen, welches gaschromatographisch detektiert werden kann. Somit ist die gebildete Menge von Ethylen repräsentativ als indirekte Meßgröße für die Leukozytenaktivität.
Im Gegensatz hierzu wird der Indikator für den Atmungssprung und die daraus resultierenden Sauerstoffradikale (Superoxid, OH-Radikale und Wasserstoffperoxid) durch Memantin aktiviert. Dies wird bereits bei einer Konzentration von lediglich 10&supmin;&sup7; M, welche leicht in vivo erhalten wird, gezeigt. Die aktivierende Wirkung kann durch Zugabe von Fe³&spplus; sichtbar gemacht werden, welches das Reaktionsgleichgewicht durch die Haber-Weiß- Reaktion von Superoxid und Wasserstoffperoxid in Richtung der OH-Radikale verschiebt. Ein sensitiver Indikator der Sauerstoffspezies dieser Art ist KMB (a-Keto-g-methylthiobutyrat), welches unter anderem unter oxidierenden Bedingungen in Ethylen zerfällt und welches einfach detektiert werden kann (Fig. 7).
Als Kontrolle zeigt Fig. 8, daß die KMB-Reaktion, jedoch nicht die ACC-Reaktion, zunächst durch die Zugabe von Fe³&spplus; bei einer Konzentration von > 5 · 10&supmin;&sup4; M stimuliert wird. Fe³&spplus; alleine ist ohne Einfluß.

Claims

1. Verwendung einer Aminoädamantan-Verbindung der Formel (I):

worin R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; unabhängig voneinander ausgewählt sind aus -NR&sub5;R&sub6;, -NR&sub5;R&sub6;R&sub7;&spplus;, Wasserstoff, Aryl oder Heteroaryl mit bis zu 7 Ringelementen, C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkyl, C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkenyl und C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkinyl, worin die Alkyl-, Alkenyl- und Alkinyl-Reste verzweigt, unverzweigt oder cyclisiert und gegebenenfalls mit Halogen, Aryl oder Heteroaryl mit bis zu 7 Ringelementen substituiert sein können, mit der Maßgabe, daß wenigstens einer der Reste R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; durch -NR&sub5;R&sub6; oder -NR&sub5;R&sub6;R&sub7;&spplus; wiedergegeben wird; und

R&sub5;, R&sub6; und R&sub7; unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Wasserstoff, Aryl oder Heteroaryl mit bis zu 7 Ringelementen, C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkyl, C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkenyl, C&sub1;&submin;&sub2;&sub0;-Alkinyl, worin die Alkyl-, Alkenyl- und Alkinyl-Reste verzweigt, unverzweigt oder cyclisiert und gegebenenfalls mit Halögen, Aryl oder Heteroaryl mit bis zu 7 Ringelementen substituiert sein können oder R&sub5; und R&sub6; zusammen mit dem Stickstoffatom eine heterocyclische Gruppe mit bis zu 7 Ringelementen bilden;

zur Herstellung eines Medikaments, das zur Behandlung von CGD (Agranulomatose) und Wegener-Granulomatose nützlich ist, worin das Medikament die Aktivität von Neutrophilen in einem Patienten, der schon aktivierte Neutrophile besitzt, durch eine Konzentration der Aminoadamantan- Verbindung der Formel (I) von 10&supmin;&sup6; bis 10&supmin;&sup5; im Blutplasma erhöht.

2. Verwendung gemäß Anspruch 1, worin die Aminoadamantan-Verbindung der Formel (I) ausgewählt ist aus

1-Amino-3-ethyl-5,7-dimethyl-adamantan,

1-Amino-3-cyclohexyl-adamantan,

1-Amino-3-ethyl-adamantan,

1-Amino-3,5-dimethyl-adamantan,

1-Amino-3,5-diethyl-adamantan,

1-N-Methylamino-3,5-dimethyl-adamantan und

1-N-Ethylamino-3,5-dimethyl-adamantan.

3. Verwendung einer Aminoadamantan-Verbindung der Formel (I), worin Formel (I) wie in Anspruch 1 oder 2 definiert ist, zusammen mit einem Aktivator zur Herstellung eines Medikaments, das zur Behandlung von CGD (Agränulomatose) und Wegener-Granulomatose nützlich ist, worin das Medikament die Aktivität von Neutrophilen durch eine Konzentration der Aminoadamantan-Verbindung der Formel (L) von 10&supmin;&sup6; bis 10&supmin;&sup5; M im Blutplasma erhöht.

4. Verwendung gemäß Anspruch 3, worin der Aktivator aus Zymosan, N-Formyl-Met-Leu-Phe und A 23187 ausgewählt ist.

5. Verwendung einer Aminoadamantan-Verbindung der Formel (I), worin Formel (I) wie in Anspruch 1 oder 2 definiert ist, zur Regulierung der Aktivität von schon aktivierten Neutrophilen in vitro, worin die Aktivität der Neutrophile durch eine Konzentration der Aminoadamantan-Verbindung der Formel (I) von 10&supmin;&sup6; bis 10&supmin;&sup5; M erhöht wird.

6. Verwendung einer Aminoadamantan-Verbindung der Formel (I), worin Formel (I) wie in Anspruch 1 oder 2 definiert ist, zusammen mit einem Aktivator zur verstärkten spezifischen Aktivierung von Neutrophilen in vitro, worin die Aktivität der Neutrophile durch eine Konzentration der Aminoadamantan-Verbindung der Formel (I) von 10&supmin;&sup6; bis 10&supmin;&sup5; M erhöht wird.

7. Verwehdung gemäß Anspruch 6 in einem Nachweisverfahren für Neutrophile in einer Probe.

8. Verwendung gemäß Anspruch 6 oder 7, worin der Aktivator aus Zymosan, N-Formyl-Met-Leu-Phe und A 23187 ausgewählt ist.