DE69725879T2 - VERWENDUNG VON p-AMINOPHENOLDERIVATEN ZUR HERSTELLUNG VON PHARMAZEUTISCHEN ZUSAMMENSETZUNGEN ZUR BEHANDLUNG VON NEURODEGENERATIVEN ERKRANKUNGEN - Google Patents

VERWENDUNG VON p-AMINOPHENOLDERIVATEN ZUR HERSTELLUNG VON PHARMAZEUTISCHEN ZUSAMMENSETZUNGEN ZUR BEHANDLUNG VON NEURODEGENERATIVEN ERKRANKUNGEN Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von p-Aminophenol-Derivaten zur Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen, die bei der Behandlung von neurodegenerativen Krankheiten einsetzbar sind.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere die Verwendung von Derivaten von p-Aminophenol und Prodrugs davon zur Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen, die in der Behandlung von neurodegenerativen Krankheiten nützlich sind, welche eine inflammatorische Komponente mit einer in loco-Produktion von inflammatorischen Markern, z. B. Proteinen des Complements und Cytokine, enthalten.
  • In ganz besonderer Weise betrifft die Erfindung die Verwendung von Ver in
    Figure 00010001
    worin R1 COCH3 ist, und
    R2 ist Wasserstoff oder C2H5 ist,
    und die Verwendung von Pro-Arzneimitteln davon, ausgewählt aus den nachfolgend spezifizierten Verbindungen.
  • Typische Beispiele für solche Verbindungen sind Phenacetin (R1 = COCH3; R2 = C2H5), auch als Acetophenetidin bekannt, und Paracetamol (R1 = COCH3; R2 = H), auch bekannt als Acetaminophen oder N-Acetyl-p-aminophenol.
  • Typische Beispiele für Prodrugs bzw. Pro-Arzneimittel sind Propacetamol (B. Bannwarth et al., "Br. J. Clin. Pharmac.", 34, 79–81, 1992), Acetaminosalol (R. Q. Brewster, "J. Am. Soc.", 40, 1136, 1918) und sein Glycinester (I. M. Kovach et al., "J. Pharm. Sci.", 64, 1070, 1975).
  • Es ist bereits bekannt, daß diese Verbindungen analgetische und antipyretische Wirkungen besitzen, die denen von Aspirin vergleichbar sind, während sie anders als Acetylsalycylsäure keine signifikanten antiinflammatorische Wirkung besitzen (Insel A. P. in: "The Pharmacologic basis of therapeutics" Goodman Gilman A. et al., Herausg. S. 656–659, Pergamon Press, 1990).
  • Wegen seiner allgemeinen Toxizität und seiner Nebenwirkungen wird Phenacetin derzeit wenig für therapeutische Zwecke eingesetzt. Paracetamol dagegen ist gut verträglich und zeigt bei niedrigen therapeutischen Dosen von 0,5 bis 1 g, 3- oder 4-mal täglich, keine signifikanten Nebenwirkungen.
  • Paracetamol wird schnell absorbiert und wird im Großteil der Gewebe des Organismus, einschließlich des Gehirns, gleichmäßig verteilt. Die Plasmakonzentration, die innerhalb weniger Minuten bei oraler Verabreichung von 1 g Paracetamol erreicht wird, ist etwa 10 mg/l (66,2 μM) und steigt nach 6 Stunden auf etwa 1,5 mg/l. Die Gewebekonzentration ist im wesentlichen dieselbe wie die Plasmakonzentration (Prescott L. F., "Br. J. Clin. Pharmacol.", 10 (Ergänzung 2), 291–2985, 1980).
  • Der Wirkmodus von Paracetamol ist noch nicht vollständig bekannt. Es herrscht allerdings allgemeine Übereinstimmung, daß seine Aktivität von seiner Fähigkeit, die Prostaglandin-Produktion hauptsächlich im Zentralnervensystem zu hemmen, abhängt. Diese Wirkung würde die analgetischen und antipyretischen Wirkungen von Paracetamol erklären. Das Fehlen einer Wirkung auf periphere Cycloxygenase könnte dagegen für das Fehlen einer antünflammatorischen Wirkung verantwortlich sein (Clissold, S. P., "Drugs", 32 (Ergänzung 4), 46–59, 1986).
  • Alzheimer-Krankheit ist eine Pathologie, die durch eine progressive Neurodegeneration charakterisiert ist, die zur Demenz führt. Eine Autopsieuntersuchung zeigt konstant bestimmte typische histologische Marker, z. B. Platten, infolge einer übermäßigen Abscheidung von R-Amyloid und Verlust von Neuronen und/oder Synapsen (Selkoe D. J. et al., "Neuron", 6, 487–493, 1991).
  • In den letzten Jahren wurde das Vorliegen von Inflammationsmarkern in zerebralen Proben von Patienten, die an Alzheimer-Krankheit leiden, mit steigender Häufigkeit dokumentiert. Typische Proteine aus inflammatorischen Prozessen, z. B. Histokompatibilitäts-Antigene, bestimmte Cytokine und ihre Rezeptoren, Fc-Rezeptoren, bestimmte Protein der akuten Phase und Proteine der klassischen Aktivierungswegs der Complements zusammen mit ihren Rezeptoren wurden tatsächlich in Amyloid-Platten oder im Bereich solcher Platten identifiziert (Dickson D. W. et al., "Glia", 7, 75–83, 1993). Es wurde bewiesen, daß solche inflammatorischen Proteine in loco durch Gliazellen und Mikrogliazellen sezerniert werden (Hugh Perry V. et al., "Trends Neurol. Sci.", 7, 268–273, 1993). Eine geringere Inzidenz dieser Pathologie bei Patienten, die an rheumatoider Arthritis leiden und die über lange Zeiträume antiinflammatorische Arzneimittel benötigen, wurde mit adäquater Klarheit bewiesen (McGeer P. L. et al., "Neurology", 42, 447–449, 1992; Breitner J. S. et al., "Neurology", 44, 227–232, 1994; Rogers J. et al., "Neurology", 43, 1609–1611, 1993).
  • In einer Doppelblindstudie mit 44 Patienten, die an Alzheimer Krankheit leiden und die mit Indomethacin über 6 Monate behandelt wurden, zeigte ein feststellbare Verlangsamung des Fortschreitens von Demenz im Vergleich zu Kontrollpersonen, die mit Placebo behandelt worden waren (Schnabel J., "Science", 260, 1719–1720, 1993). Diese Beobachtungen zeigen, daß das "zerebrale inflammatorische" Phänomen, das für Alzheimer-Krankheit typisch ist, nicht einfach eine Reaktion auf das bereits im Fortschreiten befindliche pathologische Phänomen sind, sondern daß dieser zerebrale inflammatorische Phänomen selbst ein pathogener Faktor mit primärer Bedeutung wird.
  • J.C.S. Breitner et al. (Neurobiology of aging, Bd. 16(4), 1995, Seiten 523–530) bezieht sich auf eine retrospektive Untersuchung bei Personen, die Paracetamol zur Behandlung von Schmerzen und Fieber genommen hatten. Obgleich die pharmazeutischen Präparate, die früher Personen verabreicht worden waren, nicht zur Behandlung der Alzheimer-Krankheit hergestellt wurden, hat diese Untersuchung das Ziel, herauszufinden, ob die Behandlung mit Paracetamol eine statistisch signifikante Verzögerung beim Beginn der Alzheimer-Krankheit hat. Das Resultat war negativ.
  • WO-A-9 528 153 beschreibt eine Gruppe von 11 spezifischen Benzamid-Verbindungen zur Behandlung neurodegenerativer Krankheiten. Es wird beschrieben, daß die Aktivität dieser Verbindungen unerwartet ist und nicht vorhersagbar ist, was auf der Tatsache basiert, daß andere, strukturell eng verwandte Materialien keine Aktivität haben. Es wird berichtet, daß leichte strukturelle Änderungen zu großen Unterschieden bei der Wirksamkeit und Toxizität führen.
  • Es wurde nun unerwarteterweise gefunden, daß die Verbindungen der Formel (2) und Prodrugs (bzw. Vor-Arzneimittel) davon, ausgewählt aus Propacetamol, Acetaminosalol und Acetaminosalolglycinester, bei der Behandlung von neurodegenerativen Krankheiten, bei denen eine inflammatorische Komponente mit einer in loco-Produktion von Proteinen des Complements und Cytokinen vorliegt, trotz der Tatsache, daß solche Verbindungen keine antiinflammatorische Wirkung besitzen, nützlich sind.
  • Insbesondere hemmen die Verbindungen die Produktion von Proteinen des Complements und Cytokinen durch Hirngliazellen und erlauben eine signifikante Verringerung des inflammatorischen Phänomens, das typischerweise im Hirn von Patienten vorkommt, die an Alzheimer-Krankheit leiden.
  • Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Verwendung einer Verbindung mit der Formel
    Figure 00040001
    gemäß Anspruch 1.
  • Ein typisches Beispiel für solche Krankheiten ist die Alzheimer-Krankheit.
  • Im Verlauf der vorliegenden Beschreibung und der Ansprüche, die folgen, gibt der Ausdruck "Proteine des Complements" einen Komplex aus etwa 20 Proteinen an, die das Complementsystem bilden und die eine inflammatorische Wirkung des Kaskadenkatalyse-Typs besitzen. Eine Aktivierung des Systems, die auf zwei Wegen erfolgen kann, die als direkter oder alternativer Aktivierungsweg bekannt sind, führt am Ende zur zellulären Lyse.
  • Einige der Faktoren (Proteine) werden mit dem Buchstaben "C", gefolgt von einer Nummer, bezeichnet und die wichtigste und reichlich vorkommende Komponente ist der Faktor, der als C3 bekannt ist (I. M. Roitt, in: Immunologia; fisiologia, patologia o clinica, italienische Ausgabe von C. E. Grossi und D. Zarcone, Seite 7, Edi-Ermes, Mailand, 1990) [Immunology; physiology, pathology oder clinic; italienische Ausgabe von C. E. Grossi und D. Zarcone, Seite 7, Edi-Ermes, Mailand, 1990]. In Experimenten zum Zweck der Beurteilung einer möglichen Produktion von Proteinen des Complements wird daher nur C3 bestimmt und wird als Indikativ für den gesamten Komplex von Proteinen des Complements angesehen.
  • Die Cytokine sind eine Familie von Proteinen, die die Funktion haben, eine Kommunikation zwischen den verschiedenen Zelltypen, die einen Teil des Immunsystem bilden, zu ermöglichen und folglich die verschiedenen Aspekte des Immunsystems, einschließlich des inflammatorischen Phänomens, zu regulieren. Unter den Cytokinen, die vornehmlich bei einer inflammatorischen Antwort involviert sind, spielt Interleukin-6 (IL-6) eine Rolle von primärer Wichtigkeit: ein derartiges Cytokin wird tatsächlich durch zahlreiche Zelltypen produziert (Makrophagen, B- und T-Lymphozyten, Endothel zellen) und kontrolliert die Immunantwort, Reaktionen der akuten Phase und die Hämatopoese. Erhöhte Konzentrationen an IL-6 werden für eine inflammatorische Reaktion, die stattfindet, als Indikativ angesehen und wurden in zahlreichen Pathologien, die eine inflammatorische Komponente haben, z. B. rheumatoide Arthritis und systemischer Lupus erythematodes gefunden.
  • Die tägliche Dosis der Verbindung gemäß der Formel (I) kann in einem weiten Bereich, der von bekannten Faktoren, z. B. Typ und Schwere der Krankheit, Körpergewicht des Patienten, verwendete pharmazeutische Zusammensetzung, Verabreichungsverfahren, Anzahl der Dosierungsformen, die täglich verabreicht werden, und Wirksamkeit der verwendeten Komponente variieren.
  • Die optimale Dosis kann dennoch in einfacher Weise von einem Experten auf diesem Gebiet nach Routineverfahren entwickelt werden.
  • Allgemein gesprochen, die tägliche Dosis wird zwischen 0,01 und 200 mg/kg liegen.
  • Im besonderen Fall von Paracetamol wird die tägliche Dosis vorzugsweise zwischen 10 und 100 mg/kg oder noch bevorzugter zwischen 15 und 75 mg/kg liegen.
  • Beispiele für geeignete Verabreichungsverfahren sind: oral, rektal und durch Injektion.
  • In Abhängigkeit von dem gewählten Verabreichungsverfahren können die pharmazeutischen Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung in fester Form, z. B. als Tabletten, beschichtete Tabletten, Kapseln und Zusammensetzungen, oder in halbfester Form, z. B. als Suppositorien, oder in flüssiger Form, z. B. als sterile Lösungen vorliegen. Beispiele für Zusammensetzungen mit kontrollierter Freisetzung sind die, die Liposome oder Vesikel umfassen (die fähig sind, die pharmakologisch aktive Verbindung in kontrollierter Weise freizusetzen) und beschichtete Tabletten, die Schichten mit variablen Zerfallsgeschwindigkeiten umfassen.
  • Zusätzlich zu den üblichen Exzipienten können die Zusammensetzungen Additive umfassen, die für eine pharmazeutische Verwendung geeignet sind, z. B. Konservierungsstoffe, Stabilisatoren, oberflächenaktive Mittel, Emulgatoren, Salze zur Regulierung des osmotischen Drucks, Puffer, Aromamittel, Süßungsmittel, Färbemittel und dgl.
  • Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können andere kompatible aktive Wirkstoffe enthalten, die therapeutisch nützlich sein können, wenn sie gleichzeitig verabreicht werden. Solche Verbindungen umfassen: Antioxidantien wie Acetylcystein, Vitamin E, Glutathion und Methionin, Calcium-Antagonisten, Glutamat-Antagonisten für NMDA-Rezeptoren, z. B.
  • Dextromethorphan, Acetylcholin-Rezeptoragonisten, insbesondere Muscarinoder Nicotin-Agonisten, und Pharmazeutika, die fähig sind, auf das Nervensystem zu wirken, indem sie Acetylcholin-Spiegel auf synaptische Spiegel erhöhen (Acetylcholinesterase-Inhibitoren). Beispiele für geeignete Verbindungen, die auf das cholinerge System wirken, sind Tacrin, Physostigmin, Neostigmin, Heptastigmin, Donepezil (E-2020), Metriphonat und SDZ-ENA-713.
  • Die pharmazeutischen Zusammensetzungen gemäß der vorliegenden Erfindung können durch herkömmliche chemikopharmazeutische Verfahren, wie Mischen, Granulieren und Komprimieren, wenn erforderlich, verschiedener Mischungen und Auflösen der Ingredienzien, in Abhängigkeit davon, was zur Herstellung des geforderten Produkts am geeignetsten ist, umfassen, hergestellt werden.
  • Die folgenden Beispiele dienen dazu, die Erfindung zu erläutern.
  • Beispiel 1
  • Paracetamol- und Indomethacin-Aktivität auf die Complementproduktion in der T98G-Zellinie
  • Die Wirkung von Paracetamol auf die Produktion von Complementfaktoren wurde unter Verwendung der humanen Glioblastom-T98G-Zellinie untersucht. Diese Linie ist in der Tat fähig, Faktor 3 des Complements (C3) konstitutiv zu produzieren; diese Synthese ist in Gegenwart verschiedener Stimuli, z. B. Interleukin-1-beta (IL-1β) weiter erhöht. Indomethacin wurde als Referenzarzneimittel verwendet.
  • Die Zellen (2 × 106/ml) wurden für 48 Stunden in Gegenwart steigender Konzentrationen an Paracetamol (10-100-500-1000 μM) oder Indomethacin (0,1-1-10 μM) sowohl in Gegenwart als auch in Abwesenheit von IL-1β (50 E/ml) inkubiert. Bei Beendigung der Inkubation wurde das Kulturmedium geerntet und die Menge an C3, die durch die Zellen unter verschiedenen Bedingungen sezerniert wurde, wurde gemessen. C3 wurde in einem immunenzymatischen Test des Sandwich-Typs, in dem zwei anti-C3-Antikörper verschiedener Spezies wie auch ein Antiserum, markiert mit einer alkalischen Phosphatase, die für einen der zwei anti-C3-Antikörper spezifisch ist, verwendet wurden. Das sezernierte C3 wurde unter Verwendung einer Standardkurve, die auf der Basis von gereinigtem C3 erstellt worden war, quantitativ bestimmt.
  • Die Resultate (Tabelle 1) zeigen, daß Paracetamol die Sekretion von C3 mit einer CI50 von etwa 1 mM sowohl bei Stimulation der Zellen mit Interleukin-1 beta als auch in Abwesenheit dieses Cytokins, inhibiert.
  • Es wurde gefunden, daß Indomethacin bei der Redurierung der Sekretion des Complements in diesem Test aktiv ist, wegen seiner Toxizität im verwendeten zellulären System war es aber nicht möglich, seine Konzentration über 10 μM zu erhöhen, wobei es bei dieser Dosis eine 35% Inhibierungsaktivität zeigt.
  • Diese Resultate geben an, daß sowohl Paracetamol als auch Indomethacin fähig sind, die Sekretion von Faktoren des Complements zu reduzieren, das in pathologischen Zuständen im Gehirn auftritt.
  • Diese Beobachtungen bestätigen den Vorteil der Verwendung von Paracetamol in Pathologien, bei denen eine signifikante Produktion von Faktoren des Complements im Zentralnervensystem vorliegt, z. B. Alzheimer Krankheit.
  • Tabelle 1 Aktivität von Paracetamol und Indomethacin auf die Produktion von Complement in der T98G-Zellinie
    Figure 00070001
  • Beispiel 2
  • Aktivität von Paracetamol und Indomethacin auf die Produktion von Interleukin-6 (IL-6) in der Zellinie T98G, die mit β-Amyloid stimuliert wurde.
  • Die Wirkung von Paracetamol auf die Produktion von IL-6 wurde unter Verwendung der humanen Zellinie Glioblastom T98G studiert. Diese Zellinie ist tatsächlich fähig, konstitutiv IL-6 zu produzieren und diese Synthese wird in Gegenwart von aggregiertem β-Amyloid verstärkt. Indomethacin wurde als Referenzarzneimittel verwendet.
  • Die Zellen (2 × 106/ml) wurden für 48 Stunden in Gegenwart steigender Konzentrationen an Paracetamol (10-1000 μM) oder Indomethacin (0,1–10 μM) in Gegenwart von β-Amyloid (50 μM), aggregiert durch Inkubation bei 37°C für 6 Tage, inkubiert. Am Ende des Experiments wurde das Kulturmedium geerntet und die Menge an IL-6, das unter verschiedenen Bedingungen produziert worden war, unter Verwendung eines handelsüblichen immunenzymatischen Kits (Biotrak IL-6, Amersham, UK) analysiert.
  • Die Resultate (Tabelle 2) zeigen, daß Paracetamol die Produktion von IL-6 mit einer C250 von etwas von 1 mM inhibiert. Die Inhibierungsaktivität von Indomethacin auf IL-6 ist 10 bis 20%.
  • Diese Resultate zeigen, daß Paracetamol fähig ist, die Sekretion von IL-6 zu reduzieren, das im Hirn in Gegenwart von β-Amyloid auftritt, ein für die Alzheimer-Krankheit typischer Zustand; diese Beobachtung rechtfertigt daher die Verwendung von Paracetamol in dieser Pathologie.
  • Tabelle 2 Aktivität von Paracetamol und Indomethacin auf die Produktion von IL-6 in der T98G-Zellinie
    Figure 00080001
  • Beispiel 3
  • Aktivität von Paracetamol und Indomethacin auf die Produktion von Prostaglandinen in den Zellinien T98G und J774.2
  • Der Nutzen von Paracetamol in zerebralen inflammatorischen Pathologien wurde durch weitere Experimente bestätigt, die konzipiert waren, um zu bestätigen, daß Paracetamol Wirkungsselektivität bezüglich Hirnzellen hat, die bei anderen antiinflammatorischen Arzneimitteln, z. B. Indomethacin nicht gefunden wird.
  • Es wurden parallele Experimente durchgeführt, in denen die Fähigkeit von Paracetamol und Indomethacin zur Inhibierung der Produktion von Prostaglandinen, die durch Glioblastom-T98G-Zellinie oder die zelluläre Makrophagenzellinie J774.2 produziert wurden, beurteilt wurde.
  • Der Test mit T98G-Zellen, die mit IL-lβ stimuliert waren, wurde wie im vorherigen Beispiel 1 beschrieben durchgeführt. Am Ende der Inkubation wurde das Kulturmedium geerntet und die vorliegende Menge an E2- Prostaglandinen wurde gemessen. Die Prostaglandine wurden mit Hilfe eines im Handel erhältlichen immunenzymatischen Tests (AMERSHAM) analysiert.
  • Die in Tabelle 3 angegebenen Resultate zeigen, daß Paracetamol und Indomethacin beide fähig sind, die Produktion von Prostaglandinen in den Gliazellen des Zentralnervensystems in signifikanter Weise zu inhibieren.
  • Tabelle 3 Aktivität von Paracetamol und Indomethacin auf die Produktion von Prostaglandinen in der T98G-Zellinie
    Figure 00090001
  • Parallel zu dem obigen Experiment wurden J774.2 Makrophagenzellen (2 × 106/ml) mit Lipopolysaccharid (LPS) (1 μg/ml) für 12 Stunden stimuliert. Nach 3 Waschgängen mit physiologischer Lösung wurden die Zellen für 45 Minuten zusammen mit steigenden Konzentrationen an Paracetamol (0,1–100 μM) oder Indomethacin (0,01–1 μM) inkubiert. Am Ende der Inkubation wurden die Überstände geerntet und der Prostaglandin-E2-Gehalt wurde unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Tests gemessen.
  • Die Resultate, die in Tabelle 4 angegeben sind, zeigen, daß Paracetamol im Gegensatz zu Indomethacin geringer inhibierende Wirkung auf die Produktion von Prostaglandinen in Makrophagen und daher in Zellen, die außerhalb des zentralen Nervensystems liegen, hat.
  • Tabelle 4 Aktivität von Paracetamol und Indomethacin auf die Produktion von Prostaglandinen in der J744.2-Zellinie
    Figure 00090002
  • Die Daten in den Tabellen 1, 2, 3 und 4 als ganzes beweisen, daß Paracetamol im Gegensatz zu Indomethacin eine besondere Wirkselektivität auf das Nervensystem hat, die das Arzneimittel in der Behandlung der Alzheimer-Krankheit besonders nützlich macht.

Claims (3)

  1. Verwendung einer Verbindung der Formel
    Figure 00110001
    worin R1 COCH3 ist, und R2 ist Wasserstoff oder C2H5, oder eines Pro-Arzneimittels einer Verbindung der Formel (I), ausgewählt aus Proparacetamol, Acetaminosalol und Acetaminosalolglycinester, zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen.
  2. Verwendung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der Formel (I) Paracetamol ist.
  3. Verwendung gemäss einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die neurodegenerative Erkrankung die Alzheimer Erkrankung ist.
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