DE2513597B2

DE2513597B2 - L-5-hydroxytryptophan-l-glutamatmonohydrat, verfahren zu seiner herstellung und arzneimittel

Info

Publication number: DE2513597B2
Application number: DE19752513597
Authority: DE
Inventors: Cristobal Martinez; Brana Miguel Fernandez; Berlanga Jose Maria Castellano; Madrid Roldan
Current assignee: Laboratorios Knoll SA
Priority date: 1975-03-27
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1977-06-02
Also published as: BE827723A; DE2513597A1; US4029807A

Description

hooc—ch — ch,—ch,-coo

NH₂ · H₂O

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß man in an sich bekannter Weise die Säure und die Base gemeinsam in der geringstmöglichen Menge eines geeigneten Lösungsmittels löst und anschließend die gefilterte Lösung unter Druck gefriertrocknet oder das Salz mit einem geeigneten Lösungsmittel ausfällt.

3. Arzneimittel, bestehend aus der Verbindung gemäß Anspruch t und den pharmazeutisch üblichen 2s Hilfs- und Trägerstoffen.

Die Erfindung betrifft das L-5-Hydroxytryptophan-L-glutamat-monohydrat der Formel

OH

HOOC	-CH NH	— C	^2 μ " ι H	-COO
HOOC	CH	-Cl	H₂-CH₂
	NH	, · H	,0

40

Die erfindungsgemäße Verbindung kann dadurch hergestellt werden, daß man in an sich bekannter Weise die Säure und die Base gemeinsam in der geringstmöglichen Menge eines geeigneten Lösungsmittels löst und anschließend die gefilterte Lösung unter Druck gefriertrocknet oder das Salz mit einem geeigneten Lösungsmittel ausfällt.

Ferner betrifft die Erfindung Arzneimittel, bestehend aus der oben genannten Verbindung und den pharmazeutisch üblichen Hilfs- und Trägerstoffen.

Eigenschaften des Produktes der Erfindung

Das L-5-Hydroxytryptophan-L-glutamait-monohydrat ist eine neue synthetische Verbindung, in der die Glutaminsäure die antidepressive Wirkung des L-5-Hydroxytryptophans potenziert.

1. Einführung

Das Serotonin (5-OH-Tryptamin) ist ein Neurotransmittiermittol. das hauptsächlich im Meserizephalon. DienzephaiuM und Rhinenzephaion (Mittelhirn, Zwischenhirn und Riechhirn) — Zonen, die das autonome Nervensystem regulieren und modulieren — verteilt ist 6« (Hess, 1954: Koada, 1P51: Gloor, IS>55; P1 i bram und Kruger, 1954). Serotonin bildet sich aus Tryptophan, welches zu 5-OH-Tryptophan hydroxyliert wird Dieses wird durch die Tryptophan-Decarboxylase zu Serotonin decarboxyliert Gegenwärtig ist man der Ansicht, daß der psychische Tonus eines Menschen vom Serotoninspiegel im Gehirn reguliert wird. Die Serotonin-Hypothese besagt, daß ein direkter Zusammenhang zwischen Serotoninmangel im Gehirn und gewissen depressiven Syndromen besteht. Diese Hypothese gründet sich auf die Arbeiten von Pare und Sandler, 1959; van Praag, 1962 und Coppen und Mitarbeiter, 1963, die feststellten, daß die Monoaminooxydasehemmer (Produkte, die die Konzentration von Serotonin und Katecholamüen im Gehirn steigern) eine antidepressive Wirkung haben

können. .

Das Imipramin sowie andere tnzykliscne antidepressive Mittel üben ihre Wirkung durch eine Steigerung in der wirksamen Konzentration von Monoaminen auf dem Rezeptorniveau dadurch aus, daß sie eine Aufnahmeblockierung (uptake 1) auf dem Niveau der präsynaptischen Membrane erzeugen. Die Monoaminooxydasehemmer bewirken eine Vermehrung verschiedener Amine, von Serotonin, Noradrenalin, Adrenalin, Dopamin usw. Es sind sich nicht alle Autoren darüber einig, welches dieser Amine für die antidepressive Wirkung verantwortlich ist; B a r t ο η i e c k ist der Ansicht, daß es die Vermehrung von Serotonin ist, während Pletscher glaubt, daß es die Vermehrung von Noradrenalin ist. Die Tatsache, daß man eine Potenzierung der antidepressiven Wirkungen der MAO-Hemmer bei Verabreichung von Tryptophan und 5-Hydroxy tryptophan, Vorläufer von Serotonin, aber nicht durch DOPA, Vorläufer von Noradrenalin, beobachtet hat, spricht zugunsten der Hypothese, daß es der Serotoninspiegel ist, welcher die bedeutendste RoIk in der Depression spielt. Die Elektrokonvulsionstherapie bewirkt eine Vermehrung des Gehirn-Serotonins bei allen studierten Arten von Versuchstieren, außer bei Mäusen (Garattini und Valzelli, 1971). Bei anderen Organen (Leber, Lunge. Darm) wurden die Serotoninspiegel nicht beeinflußt. Bei Patienten, die elektrokonvulsivischen Behandlungsarten unterzogen waren, zeigte es sich, daß die Serotoninkonzentration in der Cerebrospinalflüssigkeit nach besagter Therapie höher war als vor derselben. Unter Zusammenfassung der obigen Ausführungen kann man feststellen, daß alle antidepressiven Behandlungsarten den gleichen Wirkungsmechanismus haben, d. h. daß sie den Spiegel des Gehirn-Serotonins erhöhen. Udenfriend und Mitarbeiter (1957) stellten fest, daß bei Verabreichung von 5-Hydroxytryptophan an Tiere dieses schnell in die meisten Gewebe eindringt, und wenn Decarboxylase vorhanden ist, diese sich in Serotonin verwandelt. Bodanski und Mitarbeiter (1958) konnten den Serotoninspiegel im Gehirn von Hunden, denen dieser Vorläufer verabreicht worden war, auf das 1Ofache erhöhen. Bazelon benützte 5-Hydroxytryptophan als Vorläufer von Gehirn-Serotonin, wobei er den Übergang von Tryptophan überbrückte, das wie bekannt ein die Serotonin-Biosynthese beschränkender Faktor ist. Ashcroff und Sharman (I960) deuten einen mögliehen Zusammenhang zwischen dem Metabolismus des Tryptophans und der Depression an; der fluorimetrisch geschätzte Spiegel an 5-Hydroxy-indolen in der Cerebrospinalflüssigkeit war bedeutend niedriger bei neun Patienten mit depressiver Psychose als bei zehn Patienten ohne Depressionen. Die deprimierten Patienten scheiden durch den Harn in der depressiven Phase weniger Tryptamin aus als nach der Wiederher-

stellung (Coppen und Mitarbeiter, 1956). Die Behandlung mit Monoaminooxydasehemmerp bewirkt eine Erhöhung der Serotoninspiegel im Rattenhirn, und die Erhöhung wird stärker, wenn gleichzeitig Tryptophan verabreicht wird (H e s s und Doepf ner, 1961), was eine von Coppen und Mitarbeitern (1963) bei Patienten klinisch bewiesene Tatsache ist. P e r s s ο η und Roοs beschrieben den Fall eines depressiven Patienten, bei dem die Verabreichung von Amitryptilin zusammen mit einer Antikonvulsions-Therapie in zwei Monaten keinerlei positive Reaktion auslöste; die Einführung einer Behandlung mit 5-Hydroxy tryptophan ergab dagegen in 5 Tagen (Gesamtdosis «= 150 mg) eine schnelle Besserung des Gemütszustandes, und nach 2 Wochen mit dieser Behandlung wurde ein Verschwinden der depressiven Symptome beobachtet. Es ist interessant, darauf hinzuweisen, daß dieser Patient vorher mit L-DOPA, Vorläufer von Noradrenalin, behandelt wurde, ohne ein Resultat zu erreichen. Isamu Sano (1972) behandelte 107 Patienten in depressiver Phase 5 Wochen mit L-5-Hydroxytryptophan in Tablettenform (20, 50 und !00 mg) (dreimal täglich), wobei sich ein Rückgang der Symptome so schnell einstellte, daß sogar die Kranken selbst beeindruckt waren. Der gleiche Autor behandelte Patienten mit Parkinsonscher Krankheit mit L-5-Hydroxytryptophan und fand eine starke antidepressive Wirkung mit Besserung des affektiven Bereichs, des psychomotorischen Impulses und Aktivierung der eigenen Initiative; er beschreibt gleichfalls eine sichtliche Wirkung gegen Zittern. Kline und Sacks (1963, 1964) verabreichter, deprimierten Kranken DL-5-OH-Tryptophan auf intravenösem Wege (10—50 mg) zusammen mit einem Monoaminooxydasehemmer und fanden spektakuläre Ergebnisse (Besserung der Depression in einem Tag mit einem MAO-Hemmer und 5-OH-Tryptophan auf intravenösem Wege erreicht).

Aus alledem ergibt sich der Wirkungsmechanismus des erfindungsgemäßen Produktes. Wie durch die Symptomatologie der mit Injektionen behandelten Tiere bewiesen wird, erhöht dieses Mittel die Serctoninspiegel im Gehirn stärker als die alleinige Verabreichung von L-5-Hydrcxytryptophan. Dieses Produkt ist mit zwei anderen gleichen Gebrauchs verglichen worden: Tranylcypromin und Imipramin.

2. Toxizität
Man hat an Albino-Mäusen I. C. R. Swiss beiderlei 10

'5

3°

.15

40

3. Wirksamkeit

a) Irwinsches Schema

Die Verabreichung des erfindungsgemäßen Produktes bewirkt in weiblichen Mäusen von 28 ± 2 g Körpergewicht bei 10 mg/kg auf oralem Wege eine Steigerung der Wachsamkeit, der Putzreaktion und der spontanen Aktivität neben Unruhe und Reizbarkeit Diese Symptome erscheinen schnell — 15 Minuten nach Verabreichung — und dauern mindestens 120 Minuten.

Diese Symptomatologie wird nicht beobachtet, wenn L-Glutaminsäure und L-5-Hydroxytryptophan getrennt in Dosen verabreicht werden, die den mit dem erfindungsgemäßen Produkt geprüften äquimolekular sind. Daraus ergibt sich, daß die pharmakologische Wirksamkeit der Kombination derjenigen der einzelnen Bestandteile überlegen ist Diese Symptomatologie ist auch mit Tranylcypromin und Imipramin nicht zu beobachten.

b) Analgetische Wirksamkeit

Unrer Produkt hat mit der Technik der chemischen Analgesie und derjenigen der thermischen Analgesie (hot plate bei 55° C) eine bedeutende analgetische Wirksamkeit bewiesen. Bei einer oralen Dosis von 10 mg'kg hat es den gleichen analgetischen Effekt wie Dextropropoxyphen bei einer intraperitonealen Dosis von 50 mg/kg.

c) Antissrotcininische Wirksamkeit

Mit der Technik des isolierten Rattenuterus und bei einer Dosis von 40 Mikrogramm/ml haben wir eine 36%ige Hemmung der Reaktionen auf Serotonin gefunden.

Seine peripherische und zentralanalgetische antiserotonische Wirksamkeit macht das erfindungsgemäße Produkt besonders nützlich bei Migräne.

4. Indikationen

Degressive Psychosen und Schizophrenie,

Neurosen,

hartnäckige Kopfschmerzen bei Geisteskranken,

Migräne,

Morphiumentwöhinungskuren,

durch L-DOPA hervorgerufene Psychosen,

Schlafstörungen.

5. Vergleichsversuche hinsichtlich der
Wirkungen

Geschlechts Studien über die akute Toxizität durchgeführt. Die Daten über die Toxizität drücken wir mit den Parametern der Lethaldosis 16 (LDi₆), Lelhaldosis 50 (LD50) und Lethaldosis 84 (LD₈^, auf mg/kg Körpergewicht bezogen, aus. Die Verabreichungsart war die intraperitoneale.

50

LD16

Erfindungsgemäßes 260,5

Produkt

Tranilcypromin 7,3

Imipramin 33,3

LDso
323

11-3
51.6

Wie aus der vorstehenden Tabelle ersichtlich, ist das erfindungsgemäße antidepressive Produkt 300mal weniger toxisch als Tranilcypromin und 6mal weniger toxisch

Ic Iminraniin

Die Hauptindikation des erfindungsgemäßen Produktes sind alle Arten von Depressionen. Sein Wirkungsmechanismus ist die Erhöhung der Spiegel an intracerebralem Serotonin. Es gibt viele Mittel, die auf dem Gebiet der Depressionen angewandt worden sind, aber keines derselben hat den gleichen Wirkungsmechanismus.

Wir stellen einen Vorläufer zur Verfügung, der die hema'.oenzephalische Barriere durchdringt und sich schon im Gehirn in Serotonin umwandelt

Die gebräuchlichsten bisher benutzten antidepressi-401,4 do ven Mittel waren: 1. MiAO-Hemmer. — Der stärkste ist Tranylcypromin.

Tranylcypromin

Dies ist ein starker nicht hydrazinischer MAO-Hemmer. Sein Wirkungsmechanismus ist von dem unseres Produktes verschieden. Tranylcypromin hat eine direkte stimulierende Wirkung auf das Zentralnervensystem, die für die antidepressive Wirkung verantwortlich ist.

LD84

wogegen die gehirnserctoninsteigernde Wirkung wegen seiner Eigenschaft als MAO-Hemmer sehr viel niedriger als die unseres Produktes ist Obwohl es ein starkes antidepressives Mittel ist, erfordert seine klinische Anwendung wegen der großen Anzahl der im Zusammenhang mit seiner Anwendung beschriebenen widrigen Effekte und Nebenreaktionen große Vorsicht. Beim L-5-Hydroxytryptophan-L-glutamat sind noch keine Nebenreaktionen von Bedeutung beschrieben worden, weshalb der therapeutische Spielraum für unser Produkt größer und günstiger ist

Imipramin. — Dies ist ein trizyklisches antidepressives Mittel, das seine Wirkung durch eine Erhöhung der wirksamen Noradrenalinkonzentration auf dem Rezeptorniveau dadurch ausübt, daß es eine Aufnahmeblokkierung (uptake 1) auf dem Niveau der präsynaptischen Membran erzeugt Nicht alle Autoren sind sich darüber einig, welches Amin für die antideiressive Wirkung verantwortlich ist (Serotonin oder Noradrenalin). Bartonieck glaubt, daß es die Vermehrung von Noradrenalin ist. Die Tatsache, daß man eine Potenzierung der antidepressiven Wirkungen der MAO-Hemmer bei Verabreichung von Tryptophan und 5-OH-Tryptophan, Vorläufer von Serotonin, aber nicht bei DOPA, Vorläufer von Noradrenalin, beobachtet hat, spricht zugunsten der Hypothese, daß es der Serotoninspiegel ist, welcher die bedeutendste Rolle in der Depression spielt.

Aus alledem ziehen wir den Schluß einer therapeutischen Überlegenheit des L-5-Hydroxytryptophan-L-glutamates über Tranylcypromin und Imipramin.

Das nachfolgende Beispiel erläutert die Hersteilung der erfindungsgemäßen Verbindung:

Beispiel 1

1,47 g (0,01 Mol) L-Glutaminsäure werden zusammen mit 2,20 g (0,01 Mol) L-5-Hydroxytryptophan in 100 ml destilliertem Wasser bei einer Temperatur von 35°C aufgelöst. Um die Auflösung zu begünstigen, wird stark geschüttelt, wozu ein elektromagnetischer oder ein normales Laboratoriumsrührwerk, mit einem Motor verbunden, benutzt wird. Die Lösung wird gefiltert, und die gefilterte Flüssigkeit wird bei Raumtemperatur und unter einem Vakuum von 2 χ 10² mm Hg gefriergetrocknet

Das monohydratierte Salz, welches durch lange weiße Nadeln gebildet wird, erhält man in guter Ausbeute-, der Schmelzpunkt liegt bei 14tS — 150° C.

Analyse für Ci₆H₂I N₃O₇ · H₂O:

Berechnet: C 49,86, H 6,01, N 10,90;
gefunden: C 5038, H 6.22, H 10,74.

ίο Das erhaltene Produkt zeigt bei seiner spezifischen Anwendung große Toleranz, starke pharmakologische Aktivität und ist in Wasser leicht löslich.

Nachstehend werden Beispiele pharmazeutischer Zusammensetzungen angegeben, in denen als wirksamer Bestandteil L-5-Hydroxytryptophan-L-glutarnatmonohydrai, mit pharmazeutischen Trägerstoffen verbunden, enthalten ist

Die einspritzbare Dosis dieses Produktes betrifft 75 Mikrogramm pro kg Körpergewicht und Tag. Für eine erwachsene Person durchschnittlichen Typs wird die Tagesdosis 5 mg betragen.

Die orale Dosis beträgt 100 Mikrogramm pro kg Körpergewicht und Tag. Einer Person durchschnittlichen Typs werden täglich 7,5 mg, auf drei Gaben von je 2,5 mg verteilt, verabreicht.

Beispiel 2

Injektionsform. Diese besteht aus einem Fläschehen mit dem kältegetrockneten Produkt und einer Ampulle mit Lösungsmittel. Zusammensetzung des Inhalts des Fläschchens mit dem kältegetrockneten Produkt:

L-5-Hydroxytryptophan-

L-glutamat

Mannitol

5 mg

M ψ ■ ^4 m m 1 1 t K ^^ 1 ' *-J JII C^

Zusammensetzung der Ampulle mit Lösungsmittel:
Natriumchlorid 27 mg

Wasser für
Injektionslösungen q. s. p. 3 ml

Beispiel 3

Kapseln. Aus Hartgelatine.	■	2,5 mg
L-5-Hydroxytryptophan-	95 mg
L-glutamat	1 mg
Laktose
Magnesiumstearat

Claims

Patentansprüche:

1. L-5-Hydroxytryptoihan-L-glutamat-monohydrat der Formel

OH

HOOC-CH-CH₂
NH₃