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Therapeutische Zubereitung Die Erfindung betrifft neue therapeutische
Zubereitungen, die eine therapeutische Wirkung auf die Parkinson'sche Krankheit
ausüben, Insbesondere befasst sich die Erfindung mit 5-Butyl-und 5-Pentylpicolinsäure
sowie ihren Salzen, welche die Wirkung besitzen" Dopamin-ß-hydroxylase zu inhibieren.
Ausserdem fallen in den Rahmen der Erfindung Formulierungen unter Verwendung dieser
Verbindungen als therapeutisch wertvolle Zubereitungen.
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Die aktiven Verbindungen, welche die ß-Hydroxylierung von Dopamin
erfindungsgemäss inhibieren, können als 5-Alkylpicolinsäuren der Formel
identifiziert werden1 worin n fUr 3 oder 4 steht. Je nach den sauren und den basischen
Gruppen bilden diese aktiven Verbindungen Salze. In den Rahmen der Erfindung fallen
auch die Salze dieser Verbindungen.
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Die erfindungsgemässen Verbindungen sind dann aktiv, wenn sie oral,
rektal oder parenteral verabreicht werden. Um eine ausreichende Absorotion sowie
eine günstige therapeutische Wirkung zu gewährleisten, werden sie vorzugsweise in
geeignete übliche Träger eingemengt, beispielsweise in raffinierten Zucker, in Iaotose,
Stärke, Cacliumcarbonat, Kokosnussöl oder dergleichen. Werden diese Verbindungen
subkutan oder intramuskular injiziert, dann haben sie eine Reizung an der Einapritzstelle
zur Folge, 80 das die orale oder rektale Verabreichung gegenüber der subkutanten
oder intramuskularen Injektion bevorzugt wird. Ferner sind diese Verbindungen dann
wirksam, wenn sie oral oder rektal verabreicht werden. Bei einer klinischen Verwendung
dieser Verbindungen schwankt die empfohlene Dosierung zwischen 20 und 100 mg des
Wirkstoffs, und zwar 1 - 4 Mal pro Tag. Zur Herstellung von Tabletten, Kapseln,
Blixieren, Suppositorien oder anderen Dosierungsformen mit geeigneten Trägern sollte
die Formulierung vorzugsweise 20 - 100 mg des Wirkstoffs pro Dosierungseinheit enthalten.
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Es wurde gefanden, dass 5-Butylpicolinsäure eine starke Aktivität
zur Inhibierung der Dopamin-ß-bydroxylase besitzt.
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Diese Verbindung war als Antibiotikum bekannt, das Fusarinsäure genannt
wird. Dopamin-ß-hydroxylase ist eines der Enzyme, das bei der Biosynthese von Norepinephrin
mitwirkt. 5-Butylpicolinsänre vermag in erheblicher Weise den Epinephringehalt in
den verschiedenen Geweben, beispielsweise im Herzmuskel sowie in den Nebennierendrüsen,
zu reduzieren. Wenn auch die Abnahme an Epinepherin im Hirn nur gering ist, so zeigt
diese Verbindung dennoch auch eine schwache sedative Wirkung.
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Die Inhibierung der ß-Hydroxylierung von Dopamin kann eine Akkumulierung
von Dopamin erzeugen, welche die Symptome der Parkinson'schen Krankheit vermindern
kann, beispielsweise ein Zittern, eine Steifheit oder dergleichen. Es wurde ferner
festgestellt, dass diese Verbindung eine stark bypotensive Wirkung besitzt. Gegenwärtig
wird L-DOPA (3-(3,4-Dihydrozyphenyl)-L-alanin) zur Behandlung der Parkinson'schen
Krankheit verwendet, Nachdem diese Verbindung von den Gehirnzellen aufgenommen worden
ist, wird sie in Dopamin umgewandelt, welches die therapeutische Wirkung ausübt.
Jedoch wird ein Teil des auf diese Weise gebildeten lopamins durch Dopamin-ß-hydroxylase
oxydiert, worauf das auf diese Weise gebildete Norepinephrin den Blutdruck erhöht.
Fusarsäure (5-Butylpicolinsäure), welche die Dopamin-ß-hydrodylase inhibiert, kann
die bypertensive Wirkung von L-DOPA unterdrücken und vermag ferner die Dosis an
L-DOPA zu reduzieren, die zur Behandlung der Parkihnson'schen Krankheit verwendet
wird. Es wurden bereits swei Fälle von Parkinson'scher Krankheit durch Fusarsäure
behandelt, ohne dass dabei toxische Anzaichen festgestellt wurden (3 x 50 mg-Tabletten
pro Tag oral und eine 250 mg-Tablette aus L-DOPA, 3 x pro Tag, oder zwei 250 mg-Tabletten
aus L-DOPA, 3 x pro Tag. Die Erhöhung des blutdrucks, die während der Yerabreichung
von L-DOPA allein auftritt, wird dann nicht beobachtet, wenn Fusarsäure mit L-DOPA
gleichzeitig verabreicht
wird. Darüber hinaus kann die effektive
Dosis von L-DOPA auf 0,75 g oder 1,25 g pro Tag reduziert werden). Es wurde ferner
festgestellt, dass Fusarsäure allein die Symptome der Parkinson'schen Krankheit,
wie beispielsweise ein Zittern und ein Steifwerden. lindert. Erfindungsgemäss wrden
neue therapeutische Präperate zur Verfügung gestollt, die 5-Butylpicolinsäure oder
ihre Salze als therapeutische Wirkstoffe gegenüber der parkinson'schen Krankheit
enthalten, Die LD50 dieser Verbindung gegenüber Mäusen beträgt 100 mg/kg bei einer
intravenösen Injektion sowie 80 mg/kg bei einer intraperitonealen Injektion. Die
tägliche intramuskulare Injektion oder die orale Verabreichung von 40 mg/kg, 20
mg/kg oder 10 mg/kg verursacht keine toxischen Wirkungen in Hunden, mit Ausnabme,
dass sich einige Rude bei einer oralen Verabreichung übergeben. Die letale Dosis
wird anhand von Toxizitätsuntersuchungen unter Verwendung dieser Verbindung ermittelt.
Der Tod ist darauf zurückzuführen. dass der Blutdruck vermindert wird, es treten
jedoch keine anderen biologischen Aktivitäten auf. Das Calciumsalz dieser Verbindung
zeigt die gleiche Wirkung. Die LD50 des Calciumsalzes beträgt 125 mg/kg, und zwar
sowohl bei einer intraperitonealen als auch bei einer intramuskularen Injektion.
Die orale Verabreichung des Calcium salzes liefert die gleiche Wirkung, wobei an
die Hunde das Calciumsalz verabreicht werden kann, ohne dass dabei ein Erbrechen
auftritt.
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Bisher konnte keine therapeutische Wirkung von 5-Butylpicolinsäure
und ihren Homologen auf die Parkinson'sche Krankheit festgestellt werden. Diese
Erkenntnis wurde erfindungsgemäss zum ersten Nal gewonnen. Die Herstellung dieser
Verbindungen durch chemische Synthese, ihre Wirkungen auf die Dopamin-ßbydroxylase
sowie auf den Blutdruck werden untersucht.
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Dopamin-ß-hydroxylase wird aus dem Nebennierenmark von Rindern
hergestellt.
Die Nebennieren werden in einem 0,02m-Phosphatpuffer mit einem pH von 6,5, der Rohrzucker
in einer Menge von 8,5 % enthält, homogenisiert. Das Verhältnis von dem Puffer zu
den Nebennieren beträgt 10:1, bezogen auf das Gewicht. Die homogenisierte Lösung
wird bei 700 g während einer Zeitspanne von 10 Minuten zentrifugiert, worauf die
Uberstehende Flüssigkeit 1 Stunde bei 10 000 g zentrifugiert wird. Der Niederschlag
wird gesammelt und in 0,02m-Phopshatpuffer mit einem pH von 6,5, der Rchrzucker
in einer Menge von 8,5 % enthält, suspendiert. Das Gewicht des verwendeten Puffers
ist das gleiche wie das der Nebennieren, aus welchen das Enzym extrahiert wird.
Diese Enzymlösung kann mehr als einige Monate in gefrorenem Zustand aufbewahrt werden,
ohne dasa dabei ein Aktivitätsverlust festgestellt wird. Im allgemeinen wird die
Enzymlösung um das 35-fache mit einem 0,02m-Phosphatpuffer mit einem pH von 6,5
verdüunt, der Rohrzucker in einer Menge von 8,5 % enthält. 0,1 ml der verdünnten
Lösung werden in die Reaktionsmischung der Enzymlösung eingemengt. Diese Konzentration
des Enzyms in der Reaktionsmischung reicht dazu aus, ein lineares Fortschreiten
der Enzymreaktion während einer Zeitspanne von 30 Minuten zu bewirken. Die Reaktionsmischung
für die Enzymreaktion besteht aus 1m-Kaliumphosphatpuffer mit einem pH von 6,5,
in einer Menge von 0R2 ml, 1/10m-Ascorbinsäure in einer Menge von 0,1 ml, 2/100m-Fumarsäure
in 0,2n-NaCH in einer Menge von 0,05 ml, 4 mg/ml Katalase in einer Menge von 0,05
ml, 1/10m-Tyramin in einer Menge von 0,1 ml, 1/10m-N-Äthylmaleimid in einer Menge
von 0,1 ml, der Enzymlösung in einer Menge von 0,1 ml, der Lösung des Testmaterials
in einer Menge von 0,1 ml wobei das Gesamtvolumen auf 1,0 ml unter Verwendung von
destilliertem Wasser gebracht wird. Nachdem die Reaktion unter Schütteln bei 37°C
während einer Zeitspanne von 25 Minuten durchgeführt worden ist, werden 0,2 ml einer
50 %igen
Trichloressigsäurelösung zugesetzt, un dieReaktion zu beenden.
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Dann wird die Mischung durch eine Kolonne (Länge 5 cm und Durchmesser
0,6 cm), gefüllt mit einem Sulfonsäurchare (Amberlite IR-OC-120) in der H-Form,
geschickt. 1O ml destilliertes Wasser werden dann durch die golonrpe geschickt,
worauf das Reaktionsprodukt (Octopamin), weiches an dem Harz adsorbiert ist, mit
3,0 ml einer 4n-NH@CH-Lösung eluiert wird.
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Das Reaktionsprodukt in dem Eluat wird durch Zugabe von 0,5 ml einer
2,0 %igen Natriumperjodatlösung zu p-Hydroxybenzaldchyd oxydiert, worauf nach 6
Minuten 0,3 ml einer 10 %igen Hatriummetableulfitlöaung zugasetzt worden. Die optische
Dichte bei 330 mµ wird bestimmt. Die untersuchten Homologen können durch die Formel
wiedergegeben werden, worin CnH2n+1 eine geradkettigs Kohlenwasserstoffkette bedeutet.
Die Konzentrationen der Homologen für eine 50 %ige Inhibierung von Dopamin-ß-hydroxylase
sind wie folgt: n = 0 3,5 x 10-6m; n t 1 5,0 :c 10-6m; n = 2 2,2 x 10-6m; n = 3
3,0 x 10-7m; n - 4 7,5 x 10-8m; n = 5 5,0 x 10-8m; n = 6 1,3 x 10-7m; n = 7 2,3
x 10-7m; = 8 6,8 x 10-7m; n - 9 2,3 x 10-@m.
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Die Toxizitäten dieser Verbindungen, ausgedrückt als intraperitoneale
LD30-Werte (mg/kg Körpergewicht) in Mäusen. sind wie folgt:
n =
0 360; n = 1 175; n = 2 125; n = 3 120; n = 4 80; n = 5 70; n = 6 85; n = 7 45;
n = 8 62; n = 9 75.
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Wie vorstehend erwähnt, beruht die vorliegende Erfindung auf der Erkenntis,
dass von den 5-Alkylpicolinsäuren 5-Butyl- und 5-Pentylpicolinsäure am stärksten
dis Dopamin-ß-hydroxylase zu inhibieren vermögen. 5-Pentylpicolinsäure wurde näher
hinsichtlich der Wirkung auf Norepinephrin und Dopamin im Hirn, im Herz sowie in
der Nebennierenrinde untersucht. Dabei wird festgestellt, dass die gleichen Toxizitäten
und praktisch die gleichen Wirkungen wie bei 5-3utylpicolinsäure auftreten.
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Neue therapeutische Präparate, welche 5-Butylpicolinsäure, 5-Pentylpicolinsäure
oder ibre Salze enthalten, werden durch die vorliegende Erfindung sur Verfügung
gestellt, Die folgenden Beispiele zeigen, wie die erfindungagemässen aktiven Verbindungen
hergestellt werden können, Ausserdem zeigen diese Beispiele die Herstellung typischer
oral und rektal zu verabreichender Formulierungen der Wirkstoffe, wobei jedoch darauf
hinzuweisen ist, dass diese Beispiele die Erfindung nicht beschränken sollen.
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Beispiel 1 Eine gerührte Mischung aus 6,0 g 5-Betyl-2-picolin, 50
ml Pyridin und 7,3 g Selendioxyd wird während einer Zeitspanne von 3t5 Stunden am
Fückfluss gehalten, geklärt und im Vakuum eingedampft, worauf der Rückstand in 20
ml Wasser aufgenommen wird. Nach einer Entfärbung mit Aktivkohle wird die Lösung
konzentriert, mit Äthylacetat extrahiert, worauf der Extrakt tiber 50 g Silikagel
mit Äthylacetat chromatographiert wird. Dabei erhält man 3,0 g 5-Butylpicolinsäure
(Fusarsäure) mit einem Schmelzpunkt von 99 - 1000C nach einer Umkristallisation
aus Äthylacetat/Hexan.
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Beispiel 2 hnlich der in Bispiel t beschriebenen Methode werden 5,0
g 5-Pentyl-2-picolin mit 6,1 g Selendioxyd in Pyridin oxydiert, worauf das Produkt
aus Isopropyläther umkristallisiert wird.
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Dabei erhält man 3,3 g 5-Pentylpicolinsäure, die bei 104 - 105°C schmilzt.
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Beispiel 3 150 mg 5-Butylpicolinsäure werden in 3 ml Wasser bei 500C
gelöst, worauf die beisse Lösung mit 100 mg Calciumchlorid in 1 ml Wasser behandelt
wird. Dann wird der pH auf 6,8 unter Verwendung einer 3 %igen wässrigen Ammoniaklösung
eingestellt.
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Dabei fallen 160 mg des Oalicumsalzes in Form von feinen Nadeln aus.
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Beispiel 4 Eine Lösung von 150 mg; 5-Pentylpicolinsäure in 3 ml Wasser
und O,S na Methanol wird mit einer 10 %igen wässrigen Calciumchloridlösung behandelt
und auf einen pH von 6,8 unter Verwendung von verdünntem Ammoniakwasser gebracht.
Dabei fallen 170 mg des Caloiumsalzes aus.
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Beispiel 5 - Tabletten Es wird eine Granulierung aus Lactose 68 Teile
Stärke 32 Teile Wasser eine ausreichende Menge hergestellt. Die Granulierung wird
getrocknet und gesiebt.
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g 5-Butylpicolinsäurs 50 Lactosegranulierung 197,5 Magnes iums tearat
2,5 werden grUndlich miteinander vermischt und zu Tabletten verpresst, die 250 ing
wiegen und 50 mg der Säure enthalten.
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Beispiel 6 - Kapaeln Es wird eine Mischung hergestellt, die gleiche
Teile, bezogen auf das Gewicht, an 5-Pentylpicolinsäure und Lactose enthält.
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Die Mischung wird dann in einer Menge von 100 mg pro Kapsel in klare
Gelatine-Standardkupseln gefüllt. Nach einem Verschliessen werden die Kapseln vorzugsweise
mit Talk oder mit Maisstärke bestäubt. Die erhaltenen Kapseln enthalten 50 mg der
Säure pro Dosierungseinheit.
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Beispial 7 - Suppositorien Eine Lösung wird in der Weise hergestellt,
dass folgende Bestandteile auf ungefähr 40°C arhitzt werden: g Cal cium-5-butylpicolinat
5 PolyEthylenglykol (durchschnittliches Molekulargewicht 600) 17 Polyäthylenglykol
(durchschnittliches Molekulargewicht 1000) 33 Die Lösung wird mit g Sorbitaumonooleat
2,7 Polyoxyäthylensorbitanmonooleat 2,7 hydriertem Kokosnussöl (geschmolzen) 233,0
Wasser 1,6
vermischt. Die Mischung wird in Formen gegossen, wobei
Suppositorien erhalten werden, die 3 g wiegen und 50 mg des Calioumsalzes enthalten,
Beispiel 8 - Elixier Mischung 5 nag/ml. ine Trägerlösung wird hergestellt, indem
folgende Bestandteile erhitzt werden: g Natriumcarboxylmethylzellulose 7 Sorbitlösung
(N.F.) 775 Methylparaben 1 Wasser 324 Nach dem Abkühlen auf Zimmertemperatur werden
g Himbeergeschmacksstoff 25 zugesetzt, worauf der, Träger mit g Caloium-5-butylpicolinat
5 Polyoxyäthylensorbitanmonooleat 0,5 vermischt wird. Die Mischung wird in einer
Homogenisierungsvorrichtung homogenisiert, wobei ein Elixier erhalten wird, das
5 mg/ml des Calciumsalzes enthält. Eine Dosierungseinheit von 15 ml (1 Löffel) enthält
daher 75 mg des Calciumsalzes.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass in den vorstehenden Beispielen 5 -
8 5-Butylpicolinsäure, 5-Pentylpicolinsäure oder ihre Calciumsalze
gegenseitig
als Wirkstoffe ersetzt werden können.
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Ferner kann die Menge des Wirkstoffs in geeigneter Weise innerhalb
eines Bereiches von 20 - 100 mg pro Dosierungseinheit variiert werden.