DE69633281T2

DE69633281T2 - Etherderivate von pseudopterosin

Info

Publication number: DE69633281T2
Application number: DE69633281T
Authority: DE
Inventors: William H. Fenical; Robert S. Jacobs
Original assignee: University of California
Current assignee: University of California
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2016-06-05
Also published as: EP0835117B1; DK0835117T3; PT835117E; WO1996040161A1; ATE274912T1; EP0835117A1; EP0835117A4; US5624911A; DE69633281D1; AU6092396A; ES2227591T3

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde mit Regierungsunterstützung unter der "Sea-Förderung" Nr. NA 80 AA-D-00120, Projekt R/MP-21, R/MP-22 und R/MP-54, die von dem "California Sea Grant College Program" verliehen wird, vorgenommen. Die Regierung besitzt gewisse Rechte an dieser Erfindung.
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen synthetische Derivate von Pseudopterosin und deren Anwendung bei der Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer Entzündung oder von Schmerzen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Entdeckung, dass bestimmte spezifische Etherderivate von Pseudopterosin nützliche pharmazeutische Mittel darstellen, die besonders wirksam sind, um eine Entzündung und Schmerzen zu verringern.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Bei den karibischen Gorgonien (O. Gorgonacea, Ph. Cnidaria) handelt es sich um eine facettenreiche Gruppe von Meerestieren, die üblicherweise als Seepeitschen und Seefächer bekannt sind. Eine breite Vielfalt von karibischen Gorgonien werden in den Flachwasser-Riffen der westindischen Region im Übermaß gefunden. Einige der karibischen Gorgonien sind im Hinblick auf ihren chemischen Gehalt analysiert worden und es wurde gefunden, dass sie eine Quelle von vielen unterschiedlichen organischen Substanzen wie zum Beispiel Steroide, Prostaglandine, Lactone, Sesquiterpenoid-Derivate und Diterpenoid-Metabolite darstellen. Bezüglich einiger dieser Substanzen wurde gefunden, dass sie biologisch wirksam sind.
Da nur einer geringer Prozentsatz der Gesamtmenge an karibischen Gorgonienspezies im Hinblick auf natürliche chemische Produkte untersucht worden sind, haben sich etliche Forscher weiterhin bemüht, zusätzliche Gorgonienspezies zu untersuchen, um mögliche neue natürliche chemische Verbindungen zu isolieren. Die Pseudopterogorgia ist eine Art von Gorgonien, die bei dem Versuch, potentiell nützliche, pharmakologisch wirksame Verbindungen zu isolieren und zu identifizieren, umfangreich untersucht worden ist. Als Ergebnis dieser Bemühung sind eine Gruppe von natürlich vorkommenden Diterpenoid-Glycosiden isoliert und identifiziert worden. Diese isolierte Gruppe von Diterpenoid-Glycosiden wird im allgemeinen als Pseudopterosine bezeichnet. Es wurden mehr als zehn verschiedene Pseudopterosine aus Pseudopterogorgia isoliert. Nur ein paar dieser natürlich vorkommenden Pseudopterosine zeigten eine pharmazeutische Aktivität. Diese wirksamen Pseudopterosine wurden ausschließlich als anti-inflammatorische und/oder analgetische Mittel eingesetzt.
Zusätzlich zu den natürlich vorkommenden Pseudopterosinen sind eine Reihe von synthetischen Pseudopterosin-Derivaten hergestellt worden. Bei einigen dieser synthetischen Pseudopterosine wurde gefunden, dass sie ebenfalls pharmakologisch wirksam sind. Diese sind in den U.S. Patenten Nr. 4,745,104 und 4,849,410, die jeweils am 17. Mai 1988 und 18. Juli 1989 erteilt wurden, beschrieben. Diese zwei Patente gehören dem gleichen Anmelder wie jenem der vorliegenden Erfindung.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist entdeckt worden, dass gewisse synthetische Etherderivate von Pseudopterosin wirksame anti-inflammatorische (entzündungshemmende) und analgetische (schmerzstillende) Mittel sind. Die Etherderivate weisen die folgende Formel auf:
wobei A eine Alkylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkyl- oder Cycloalkenylgruppe oder -(CH₂)_n-CH₂-OH, -(CH₂)_n-CONH₂, -(CH₂)_m-Phenyl, -(CH₂)_n-COOH oder -(CH₂)_p-NH₂ ist, wobei n 1 bis 19 ist, m 1 bis 14 ist und p 1 bis 20 ist; R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils Wasserstoff sind und R₅ 2-Methyl-1-propen ist.
Die Etherderivate in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind wirksam bei der Behandlung von sowohl einer Entzündung als auch Schmerzen. Die Etherderivate sind auch stabil. Demzufolge sind sie resistent gegenüber einer in vivo Metabo lisierung und folglich bleiben sie während einer Behandlung, die eine in vivo Verabreichung umfaßt, wirksam. Die Stabilität der Etherderivate bietet ferner den zusätzlichen Vorteil einer Verlängerung der Haltbarkeit der pharmazeutischen Präparationen, in welchen diese enthalten sind.
Die Etherderivate sind zur Behandlung der gleichen Arten von Entzündungserkrankungen geeignet, die unter Verwendung von anderen Pseudopterosinen behandelt worden sind. Zusätzlich sind die Etherderivate bei der Behandlung von Entründungserkrankungen der Lungen einschließlich eines Emphysems und einer chronischen Entzündung aufgrund von Rauchen nützlich. Die Etherderivate sind auch zur Behandlung von degenerativen Erkrankungen, die mit einer Strahlenbelastung in Zusammenhang stehen, geeignet. Ferner wurde gefunden, dass die Etherderivate bei der Behandlung von Knorpel und weiterem Bindegewebe, die durch Arthritis oder eine andere degenerative Erkrankung abgebaut worden sind, wirksam sind.
Eine Etherderivat von Pseudopterosin, das die vorstehend angegebene Formel aufweist, kann an einen Säuger verabreicht werden, um den Säuger zu behandeln, um eine Entzündung und/oder Schmerzen zu verringern. Die Etherderivate sind auf die gleiche Art und Weise wie andere bekannte entzündungshemmende und analgetische Mittel zu verabreichen.
Die vorliegende Erfindung umfasst ferner Zusammensetzungen zur Anwendung als anti-inflammatorische Mittel und analgetische Mittel, die eine wirksame Menge eines oder mehrere der vorstehend angegebenen Etherderivate von Pseudopterosin und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger umfassen.
Die vorstehend besprochenen und viele weitere Merkmale und begleitende Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach einem besseren Verständnis der Erfindung durch Bezugnahme auf die folgende ausführliche Beschreibung offensichtlich.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Etherderivate von Pseudopterosin, die in den Zusammensetzungen und Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, können durch die folgende Formel dargestellt werden:
wobei A eine Alkylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkyl- oder Cycloalkenylgruppe oder -(CH₂)-CH₂-OH, -(CH₂)_n-CONH₂, -(CH₂)_m-Phenyl, -(CH₂)_n-COOH oder -(CH₂)_p-NH₂ ist, wobei n 1 bis 19 ist, m 1 bis 14 ist und p 1 bis 20 ist; R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils Wasserstoff sind und R₅ 2-Methyl-1-propen ist.
Beispielhafte bevorzugte Etherderivate sind geradkettige Alkylether, worin
A = -(CH₂)_nCH₃ und worin n = 1 bis 19. Geradkettige Alkoholether, worin
A = -(CH₂)_nCH₂-OH und worin n = 1 bis 19, sind ebenfalls geeignet. Amidether von Pseudopterosin, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung geeignet sind, umfassen jene, worin A = -(CH₂)_n CONH₂, worin n = 1 bis 19. Phenylether sind ebenfalls möglich, worin A = -(CH₂)-Phenyl und n = 1 bis 14.
Bestimmte beispielhafte Ether sind jene, worin:

1 A = -CH₂-Phenyl; R₁, R₂, R₃, R₄ = H; und R₅ = 2-Methyl-1-propen (C₃₂H₄₂O₆) MG 522) (WF – 332)
2 A = -(CH₂)₄CH₃; R₁, R₂, R₃, R₄ = H; und R₅ = 2-Methyl-1-propen (C₃₀H₄₆O₆; MG 502) (WF – 333)
3 A = -(CH₂)₉CH₃; R₁, R₂, R₃, R₄ = H; und R₅ = 2-Methyl-1-propen (C₃₅H₅₆O₆; MG 572) (WF – 334)
4 A = -(CH₂)₁₇CH₃; R₁, R₂, R₃, R₄ = H; und R₅ = 2-Methyl-1-propen (C₄₃H₇₂O₆; MG 684) (WF – 335)
5 A = -(CH₂)₃ CH₂-OH; R₁, R₂, R₃, R₄ = N; und R₅ = 2-Methyl-1-propen (C₂₉H₄₄O₇; MG 504) (WF – 336)
6 A = -CH₂ CONH₂; R₁, R₂, R₃, R₄ = H; und R₅ = 2-Methyl-1-propen (C₂₇H₃₉O₇N; MG 490) (WF – 337)

Weitere bevorzugte Ether umfassen jene, worin A ein Cycloalkyl, Cycloalkenyl, -(CH₂)-COOH ist, worin n = 1 bis 19, -(CH₂)-NH₂, worin n = 1 bis 20; R₁, R₂, R₃, R₄ = H; und R₅ = 2-Methyl-1-propen.
Die Pseudopterosin-Etherderivate in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung können durch Derivatisieren der verschiedenen unterschiedlichen, natürlich vorkommenden Pseudopterosin-Verbindungen synthetisiert werden, welche aus Seepeitschen nach bekannten Verfahren isoliert worden sind. Die folgenden Literaturstellen legen die Verfahren dar, die verwendet werden können, um natürlich vorkommende Pseudopterosine zu isolieren: Look et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1986, 83: 6238–6240; Look et al., J. Org. Chem., 1986, 51: 5140–5145; Look et al., Tetrahedron, 1987, 43: 3363–3370; Roussis et al., J. Org. Chem., 1990, 55: 4916–4922; und U.S. Patent Nrn. 4,849,410 und 4,745,104.
Die Verfahren zum Substituieren der verschiedenen unterschiedlichen R-Gruppen in den Pseudopterosin-Verbindungen sind üblich in der Natur und umfassen eine Substitution von A zur Bildung von Etherderivaten, eine Substitution von R₁-R₃-Gruppen auf einem Ribose-Rest (R₄ = Wasserstoff) oder eine Substitution von der R₅-Gruppe auf der tricarbocyclischen Diterpen-Struktur.
Beispielhafte Synthesen der Etherderivate von Pseudopterosin-A sind wie folgt:
1. Synthese von Pseudopterosin-A Benzylether (WF-332)
2PsA + 2K₂CO₃ + 2C₆H₅CH₂Cl + 2NaI > 2PsA-O-CH₂C₆H₅ + 2 KHCO₃ + 2KI + 2NaCl
Herstellung
Pseudopterosin A (150 mg in 50 ml Aceton) wurde in einen 100 ml Kolben gegeben. K₂CO₃ (150 mg), Natriumiodid (500 mg) und Benzylchlorid (1,1 g = 1 ml) wurden zugegeben. Die Lösung wurde für 5 Stunden gerührt und unter Rückfluß gehalten. Nach Rühren über Nacht wurde 0,5 ml Benzylchlorid zugegeben und die Lösung wurde für weitere 6 Stunden unter Rückfluß gehalten. Nach Abkühlen auf Raumtempera tur wurde die gelbe Lösung mittels einem Rotationsverdampfer eingeengt. Wasser (50 ml) und CH₂Cl₂ (30 ml) wurden zu dem Konzentrat zugegeben und die Lösung wurde in einen Scheidetrichter überführt und 3mal mit CH₂Cl₂ (3 × 50 ml) extrahiert. Die vereinigten gesammelten CH₂Cl₂-Phasen wurden mit Natriumchloridlösung (3 × 50 ml) gewaschen. Anschließend wurde die Lösung in einen Erlenmeyer-Kolben überführt und mit Na₂SO₄ getrocknet. Die trockene Lösung wurde filtriert und unter Vakuum konzentriert, um ein gelbes Öl zu ergeben.
Reinigung
Zur Reinigung wurde das gelbe Öl auf einer Silica-Säule chromatographiert, wobei mit 65/35 Ethylacetat/Isooctan eluiert wurde. Das Produkt wurde unter Hochvakuum getrocknet, um weiße Kristalle zu ergeben. Ausbeute: 90 mg = 50%.
2. Synthese von Pseudopterosin-A Pentylether (WF-333)
PsA + K₂CO₃ + CH₃(CH₂)₄I > PsA-O-(CH₂)₄CH₃ + KHCO₃ + KI
Herstellung
Pseudopterosin-A (150 mg in 70 ml Aceton) wurde in einen 100 ml Kolben eingeführt. K₂CO₃ (150 mg) und 1-Iodpentan (1400 mg = 0,92 ml) wurden zugegeben. Die Lösung wurde gerührt und über Nacht unter Rückfluß gehalten. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Lösung mittels einem Rotationsverdampfer eingeengt. Wasser (30 ml) und CH₂Cl₂ (30 ml) wurden zu dem Konzentrat zugegeben und die Lösung wurde in einen Scheidetrichter überführt und 3mal mit CH₂Cl₂ (3 × 30 ml) extrahiert. Die vereinigten gesammelten CH₂Cl₂-Phasen wurden mit Natriumchloridlösung (3 × 50 ml) gewaschen. Als nächstes wurde die Lösung in einen Erlenmeyer- Kolben überführt und mit Na₂SO₄ getrocknet. Die trockene Lösung wurde filtriert und unter Vakuum konzentriert, um ein gelbes Öl zu ergeben.
Reinigung
Zur Reinigung wurde das gelbe Öl auf einer Silica-Säule chromatographiert, wobei mit 50/50 Ethylacetat/Isooctan eluiert wurde. Das Produkt wurde unter Hochvakuum getrocknet, um weiße Kristalle zu ergeben. Ausbeute: 84 mg = 49%.
3. Synthese von Pseudopterosin-A Decanylether (WF-334)
PsA + K₂CO₃ + CH₃(CH₂)₉I > PsA-O-CH₂(CH₂)₈CH₃ + KHCO₃ + KI
Pseudopterosin-A (150 mg in 100 ml Aceton) wurde in einen 250 ml Kolben gegeben. K₂CO₃ (150 mg) und 1-Ioddecan (930 mg = 0,74 ml) wurden zugegeben. Die Lösung wurde gerührt und für 5 Stunden rückflussiert. Nach Rühren über Nacht wurden 0,74 ml 1-Ioddecan und 150 mg K₂CO₃ erneut zugegeben und die Lösung wurde für weitere 15 Stunden unter Rückfluß gehalten. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Lösung mittels einem Rotationsverdampfer eingeengt. Wasser (50 ml) und CH₂Cl₂ (50 ml) wurden zu dem Konzentrat zugegeben und die Lösung wurde in einen Scheidetrichter überführt und 3mal mit CH₂Cl₂ (3 × 75 ml) extrahiert. Die gesammelten vereinigten CH₂Cl₂-Phasen wurden mit Natriumchloridlösung (3 × 50 ml) gewaschen. Als nächstes wurde die Lösung in einen Erlenmeyer-Kolben überführt und mit Na₂SO₄ getrocknet. Die trockene Lösung wurde filtriert und unter Vakuum eingeengt, um ein gelbes Öl zu ergeben.
Reinigung
Zur Reinigung wurde das gelbe Öl auf einer Silica-Säule chromatographiert, wobei mit 50/50 Ethylacetat/Isooctan eluiert wurde. Das Produkt wurde unter Hochvakuum getrocknet, um weiße Kristalle zu ergeben. Ausbeute: 105 mg = 52%.
4. Synthese von Pseudopterosin-A Octadecanylether (WF-335)
PsA + K₂CO₃ + CH₃(CH₁)₁₁Br + NaI + KOH > PsA-O-(CH₂)₁₇CH₃ + KHCO₃ + KI + NaBr
Pseudopterosin-A (150 mg in 70 ml Aceton) wurde in einen 100 ml Kolben eingeführt. K₂CO₃ (1150 mg), Natriumiodid (580 mg) und 1-Bromoctadecan (2300 mg) wurden zugegeben. Die Lösung wurde gerührt und über Nacht unter Rückfluß gehalten. Nach Zugabe von 25 ml Toluol wurde die Lösung erneut in einen 100 ml Kolben eingeführt. K₂CO₃ (1150 mg), Natriumiodid (580 mg) und 1-Bromoctadecan (2300 mg) wurden zugegeben. Die Lösung wurde gerührt und über Nacht unter Rückfluß gehalten. Nach Zugabe von 25 ml Toluol wurde die Lösung erneut gerührt und über Nacht rückflussiert. Als nächstes wurden 2,5 ml Wasser und 1000 mg K₂CO₃ zugegeben, und die Lösung wurde gerührt und für weitere 5 Stunden unter Rückfluß gehalten. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wurde die Lösung mittels einem Rotationsverdampfer konzentriert. Wasser (50 ml) und CH₂Cl₂ (30 ml) wurden zu dem Konzentrat zugegeben und die Lösung wurde in einen Scheidetrichter überführt und 3mal mit CH₂Cl₂ (3 × 50 ml) extrahiert. Die gesammelten vereinigten CH₂Cl₂-Phasen wurden mit Natriumchloridlösung (3 × 50 ml) gewaschen. Als nächstes wurde die Lösung in einen Erlenmeyer-Kolben überführt und mit Na₂SO₄ getrocknet. Die trockene Lösung wurde filtriert und mittels einem Rotationsverdampfer konzentriert, um ein gelbes Öl zu ergeben.
Reinigung
Zur Reinigung wurde das gelbe Öl auf einer Silica-Säule chromatographiert, wobei mit 40/60 Ethylacetat/Isooctan eluiert wurde. Das Produkt wurde unter Hochvakuum getrocknet, um weiße Kristalle zu ergeben. Ausbeute: 100 mg = 42%.
5. Synthese von Pseudopterosin-A Butanolether (WF-336)
PsA + KOH + I(CH₂)₃OOCCH₃ > PsA-O-(CH₂)₃OH + CH₃COOH + KI
Herstellung
Pseudopterosin-A (150 mg in 50 ml Aceton) wurde in einen 100 ml Kolben eingeführt. K₂CO₃ (150 mg) und 4-Iodbutylacetat (1300 mg = 0,8 ml) wurden zugegeben. Die Lösung wurde gerührt und über Nacht unter Rückfluß gehalten. Anschließend wurden Iodbutylacetat (650 mg = 0,4 ml) und Wasser (2,5 ml) zugegeben und die Lösung wurde gerührt und für weitere 5 Stunden unter Rückfluß gehalten. Anschließend wurden 600 mg KOH zugegeben, und die Lösung wurde mittels einem Rotationsverdampfer eingeengt. Wasser (50 ml) und CH₂Cl₂ (30 ml) wurden zu dem Konzentrat zugegeben und die Lösung wurde in einen Scheidetrichter überführt und 3mal mit CH₂Cl₂ (3 × 50 ml) extrahiert. Die gesammelten vereinigten CH₂Cl₂-Phasen wurden mit Natriumchloridlösung (3 × 50 ml) gewaschen. Als nächstes wurde die Lösung in einen Erlenmeyer-Kolben überführt und mit Na₂SO₄ getrocknet. Die trockene Lösung wurde filtriert und unter Vakuum konzentriert, um ein gelbes Öl zu ergeben.
Reinigung
Zur Reinigung wurde das gelbe Öl auf einer Silica-Säule chromatographiert, wobei mit 65/35 Ethylacetat/Isooctan eluiert wurde. Das Produkt wurde unter Hochvakuum getrocknet, um weiße Kristalle zu ergeben. Bei dem Produkt handelte es sich nicht um den erwarteten PsA-Acetoxy-Butylether, sondern um den PsA-Butanol-Ether, abgeleitet durch eine Verseifung des Acetats unter den basischen Bedingungen, die bei der Reaktion eingesetzt wurden. Ausbeute: 46 mg = 26%.
6. Synthese von Pseudopterosin-A Acetamid-Ether (WF-337)
PsA + K₂CO₃ + ICH₂CONH₂ > PsA-O-CH₂CONH₂ + KHCO₃ + KI
Herstellung
Pseudopterosin-A (150 mg in 50 ml Aceton) wurde in einen 100 ml Kolben eingeführt. K₂CO₃ (1500 mg) und Iodacetamid (960 mg) wurden zugegeben. Die Lösung wurde gerührt und für 5 Stunden unter Rückfluß gehalten. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die gelbe Lösung mittels einem Rotationsverdampfer eingeengt. Wasser (50 ml) und CH₂Cl₂ (30 ml) wurden dann zu dem Konzentrat zugegeben und die Lösung wurde in einen Scheidetrichter überführt und 3mal mit CH₂Cl₂ (3 × 50 ml) extrahiert. Die vereinigten gesammelten CH₂Cl₂-Phasen wurden mit Natriumchloridlösung (3 × 50 ml) gewaschen. Als nächstes wurde die Lösung in einen Erlenmeyer-Kolben überführt und mit Na₂SO₄ getrocknet. Die trockene Lösung wurde filtriert und unter Vakuum eingeengt, um ein gelbes Öl zu ergeben.
Reinigung
Zur Reinigung wurde das gelbe Öl auf einer Silica-Säule chromatographiert, wobei mit 97/3 Ethylacetat/Isooctan eluiert wurde. Das Produkt wurde unter Hochvakuum getrocknet, um weiße Kristalle zu ergeben. Ausbeute: 67 mg = 40%.
Nützlichkeit der Etherderivate
Die Etherderivate in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind zur Behandlung einer Entzündung und von Schmerzen nützlich. Die Etherderivate können auf die gleiche Art und Weise wie Pseudopterosin-A und andere verwandte entzündungshemmende und analgetische Mittel eingesetzt werden. Die Etherderivate sind für sowohl eine topische Anwendung als auch eine in vivo Verwendung wirksam.
Pharmazeutische Zusammensetzungen, die Etherderivate von Pseudopterosinen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung enthalten, sind nützlich bei der Behandlung von rheumatoider Arthritis, Osteoarthritis, rheumatischer Karditis, Collagen und/oder Autoimmunerkrankungen wie zum Beispiel Myasthenia gravis, allergischen Krankheiten, Bronchialasthma und Augen- und Haut-Entzündungserkrankungen wie zum Beispiel kletternder Giftsumach (poison ivy). Die Zusammensetzungen sind auch bei der Behandlung von proliferativen Erkrankungen wie zum Beispiel Psoriasis nützlich.
Die Zusammensetzungen sind ferner als Adjuvant-Therapie, in Zusammenhang stehend mit Organ- und Gewebetransplantaten und einer beliebigen neurologischen Erkrankung, an der ein Metabolismus eines Nervengewebes-Phospholipids beteiligt ist, wie zum Beispiel multiple Sklerose, nützlich. Aufgrund ihres selektiven Antagonismus von chemischer Irritation (d. h. PMA-Entzündung) können die Zusammensetzungen bei der Behandlung von Insektenstichen, Bienen- oder Wespenstichen oder jedem Gift, in welchem das Enzym Phospholipase-A₂ ein Hauptbestandteil ist, nützlich sein. Die Zusammensetzungen sind starke nicht-narkotische Analgetika und können verwendet werden, um Schmerzen zu lindern, die von traumatischen Verletzungen oder einer akuten progressiven Erkrankung stammen, wie zum Beispiel postoperativen Schmerzen, Verbrennungen, oder anderen Bedingungen, welche mit einer gleichzeitigen Entzündung verbunden sind.
Die Etherderivate von Pseudopterosin in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind für eine Verabreichung an Säuger einschließlich Menschen in einer wirksamen Menge in der Größenordnung von 10 bis 50 mg pro Tag pro Kilogramm Körpergewicht geeignet. Das Arzneimittel kann oral, parenteral, topisch oder nach anderen Standardverabreichungswegen verabreicht werden. Für eine topische Verabreichung können beliebige wohlbekannte Lotionen oder andere Lösungen, die üblicherweise als Träger für anti-inflammatorische und analgetische Mittel eingesetzt werden, verwendet werden. Für eine orale Verabreichung kann es sich bei der Dosisform um eine Tablette handeln, die übliche annehmbare Additive, Arzneistoffträger usw. enthält. Die parenterale Form enthält herkömmliche Bestandteile einer wässrigen intravenösen Lösung wie zum Beispiel Propylenglycol, Dextrose und physiologische Saline oder weitere geeignete lipid-solubilisierende Träger.
Die analgetischen und anti-inflammatorischen Eigenschaften von Pseudopterosin-A-Ethern werden in den folgenden wohlbekannten pharmakologischen Wirksamkeitsstudien nachgewiesen:
1. Mäuseohr-Ödem-Assay
Die Pseudopterosin-Ether wurden topisch in Aceton auf die innere Ohrmuschel der Ohren von Mäusen aufgetragen, in einer Lösung, die das Ödem-verursachende Reizmittel Phorbol-12-Myristat-13-Acetat (phorbol 12-myristate 13-acetate, PMA) enthält. PMA allein (2 μg/Ohr) oder in Kombination mit 50 μg/Ohr der Testverbindung wurden auf die linken Ohren aufgetragen (5 Mäuse pro Behandlungsgruppe), und Aceton wird auf alle rechten Ohren aufgetragen. Nach 3 Stunden und 20 Minuten Inkubation wurden die Mäuse getötet, die Ohren entfernt und Bohrungen (bores) vorgenommen und abgewogen. Das Ödem wurde gemessen, indem das Gewicht des rechten Ohrs (Aceton-Kontrolle) von dem Gewicht des linken Ohrs (behandelt) abgezogen wurde. Die Ergebnisse wurden als Prozentsatz-Abnahme (Inhibition) oder Prozentsatz-Zunahme (Potenzierung) der Ödeme im Vergleich zu den PMA-Kontrollgruppe-Ödemen verzeichnet.
Die Ergebnisse des Assays für die Ether-Derivate WF 332–WF 337 sind in der folgenden Tabelle 1 dargestellt.
TABELLE 1
Bei der Verbindung WF-338 handelt es sich um den bis-Pseudopterosin-A-Pentanyldiether (A = (CH₂)₅-PsA; R₁, R₂, R₃, R₄ = H; und R₅ = 2-Methyl-1-propen), bei dem gefunden wurde, dass er, wenn überhaupt, nur eine geringe anti-inflammatorische Aktivität besitzt und der für Vergleichszwecke aufgenommen worden ist.
Die Etherderivate wurden auch untersucht, um ihre Nützlichkeit bei der Inhibition des Abbaus von Knorpel zu bestimmen. Rinder-Gelenkknorpel-Explantate, die mit ³⁵Sulfat markiert worden waren, wurden verwendet, um den Chondrozyten-vermittelten Knorpelabbau in Gegenwart von Plasminogen zu überwachen; bei Konzentrationen, die ähnlich sind zu der in Gelenk-Flüssigkeit gemessenen Konzentration (0,4 μM), ist Knorpel extrem empfindlich gegenüber den Wirkungen eines IL-1-stimulierten Abbaus. Die stimulierten Chondrozyten produzieren und aktivieren den Plasminogen-Aktivator (uPA), was eine Umwandlung von Plasminogen zu Plasmin bewirkt. Plasmin ist nicht nur ein wirksamer Aktivator der MMPs, sondern auch eine wirksame Proteoglycanase. Inhibitoren wurden zu dem Assay gleichzeitig mit dem Cytokin IL-1 zugegeben, und deren Wirkung wurde durch Messung der Unterschiede in der ³⁵S-Glucosaminoglycan-Freisetzung überwacht, im Vergleich zu geeigneten Kontrollen.
MATERIALIEN UND METHODEN
Plasminogen (aus humanem Plasma) wurde von Athens Research and Technology, Athens, Georgia, erhalten. Rekombinantes humanes Interleukin-1-α wurden von R & D Systems, Minneapolis, Minnesota, erhalten. DMEM wurde von Gibco, Grand Island, New York, erhalten. ³⁵S-Natriumsulfat wurden von Amersham, Arlington Heights, Illinois, erhalten.
Herstellung von Explantaten
Radiokarpal-Gelenke von Rindern (Kälbern) wurden von einem lokalen Schlachthof unmittelbar nach dem Schlachten erworben und auf Eis transportiert. Die Gelenke wurden anschließend gründlich gewaschen und in Eis gelegt, das ungefähr 25% Povidin (10% Povidon-Iod-topische Lösung) enthielt. Die Gelenke wurden anschließend unter einer sterilen Abzugshaube unter Verwendung von guter Steriltechnik seziert. Das Medium (DMEM, enthaltend 4,5 g/L D-Glucose und L-Glutamin, ohne Natriumpyruvat) wurde mit HEPES-Puffer und Natriumbicarbonat supplementiert, und der pH wurde auf 7,4 eingestellt. Das Medium wurde zusätzlich mit Penicillin und Streptomycin (jeweils 100 Einheiten/mL und 100 μg/ml) und 50 μg/mL L-Ascorbinsäure supplementiert. Die Knorpeloberflächen wurden exponiert und die Gelenkflüssigkeit wurde mit steriler Gaze abgewischt. Ein steriler Korkbohrer (cork-borer) mit einem Durchmesser von 3,5 Millimeter wurde verwendet, um gleichmäßige Zapfen (plugs) von Knorpel zu entfernen. Durch Unterscheiden der darunter liegenden Knochenschicht in den Zapfen wurde eine geeignete Orientierung beibehalten (nur die Gelenk-bildende Oberfläche (articulating surface) der Knorpelzapfen wurde in den Experimenten verwendet). Die Zapfen wurden in eine sterile Flasche eingeführt, viermal mit 50 mL frischem Medium gewaschen, und anschließend in einen Inkubator eingeführt (37°C, mit 5% CO₂/95% Luft, mit geeigneter Feuchtigkeit) und man ließ sie für 1 h equilibrieren. Eine 1 mm dicke Scheibe der Gelenk-bildenden Oberfläche wurde von jedem einzelnen Knorpelzapfen abgeschnitten, unter Verwendung einer besonders gefertigten Vorlage, um eine gleichmäßige Dicke zu erhalten. Die Knorpelscheiben wurden anschließend en mass mit ³⁵Sulfat bei einer Konzentration von ungefähr 10 μCi/mL für ungefähr 72–96 Stunden markiert, wobei alle paar Stunden handgerührt wurde. Nach dem Markieren wurden die Explantate mit frischem Medium alle 48 Stunden equilibriert. Die Gesamtzeit zum Markieren/Equilibrieren betrug ungefähr eine Woche nach Einkauf/Sektion des Gewebes. Es ist wichtig, diese langsame Equilibrierung zu ermöglichen, um Explantate zu erhalten, die einen kleineren Hintergrund zeigen, wodurch ein sensiblerer Assay erhalten wird.
Inhibition des IL-1-induzierten Knorpelabbaus in Gegenwart von humanem Plasminogen
Für die Untersuchung von Etherderivaten wurden einzelne Explantate in 96-Well-Platten überführt, die 250 μL Medium enthielten, mit oder ohne Plasminogen plus IL-1, und mit oder ohne Etherderivat. Zum Beispiel besteht eine negative Kontrolle aus dem Medium allein, während die zwei positiven Kontrollen IL-1 allein und Plasminogen plus IL-1 darstellen (eine Plasminogenkontrolle wurde nicht als notwendig erachtet, da sie die gleichen Ergebnisse wie das Medium allein ergab). Alle weiteren Gruppen in jedem Assay würden ein Etherderivat zusammen mit gleichzeitigem Plasminogen plus IL-1 enthalten. Fünf Proben wurden routinemäßig verwendet, mit Konzentrationen von Plasminogen plus IL-1 von jeweils 0,4 μM und 0,5 ng/mL. Man lässt das Assay für 96 Stunden inkubieren, bevor eine 50 μL-Probe des Überstands aus jedem Well gezählt wird. Eine 50 μL-Probe eines Papain-Verdaus jedes Explanats wird ebenfalls für jeden jeweiligen Well gezählt. Aus den Zählungen, die in den Überstand über vier Tage freigesetzt werden, und den gesamten vorliegenden Zählungen können die Daten als % Glucosaminoglycan (GAG) über vier Tage ausgedrückt werden. Die % GAG-Freisetzungswerte vom Medium allein werden von allen anderen Werten abgezogen, bei denen Plasminogen plus IL-1 vorlagen (das Medium allein stellt den Hintergrund für das System dar). Alle Gruppen, bei denen ein Inhibitor vorliegt, werden anschließend mit den Werten für das Plasminogen plus IL-1 ohne Ihnibitor verglichen, und ein % Inhibition wird berechnet.
Ergebnisse
Interleukin-1-vermittelter Knorpelabbau. Das humane rekombinante Interleukin-1-α induziert einen Abbau in Rindergelenkknorpel-Explantaten in einer Dosis-abhängigen Weise. Kontroll-Explantate, ohne IL-1-α, zeigen immer eine Basal-Freisetzung von weniger als oder gleich 10% des gesamten Glucosaminogylcan-Pools (GAG), markiert mit ³⁵Sulfat. Das IL-1-α bei einer Konzentration von 2,5 ng/mL initiiert eine zweifache Zunahme des Abbaus im Vergleich zur Kontrolle. Bei 10 ng/mL tritt ungefähr eine 35% Freisetzung von ³⁵S-markiertem GAG auf.
Interleukin-1-vermittelter Knorpelabbau in Gegenwart von 0,4 μM Plasminogen. Die Zugabe von 0,4 μM humanem Plasminogen allein zu den Knorpelexplantaten führt zu keiner Induktion eines höheren Abbaus als die Kontroll-Level. Mit 1 ng/mL IL-1-α plus 0,5 μM Plasimogen wurde ein nahezu vollständiger GAG-Abbau beobachtet, mit mehr als 90% GAG-Freisetzung. Bei niedrigeren Konzentrationen von IL-1-α plus Plasminogen, jeweils 0,4 ng/mL und 0,4 μM, trat ungefähr 50% ³⁵S-GAG-Freisetzung über einen 4-tägigen Assay auf. Wir wählten die letzteren Konzentrationen von IL-1-α plus Plasminogen für unsere Studien, da diese eine submaximale Stimulierung darstellten und konsistente reproduzierbare Ergebnisse bei der Bewertung der Wirksamkeit von Inhibitoren ergaben.
Die Ergebnisse des Assays sind in der Tabelle 2 im folgenden dargestellt.
TABELLE 2
Wie aus der Tabelle 2 entnommen werden kann, inhibierten alle Etherderivate den Explantat-Abbau, außer WF 338, bei dem es sich um bis-Pseudopterosin-A-Pentanyldiether handelt, der für Vergleichszwecke aufgenommen worden ist.

Claims

Etherderivat von Pseudopterosin der chemischen Formel:
wobei A eine Alkylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkyl- oder Cycloalkenylgruppe oder -(CH₂)_n-CH₂-OH, -(CH₂)_n-CONH₂, -(CH₂)_m-Phenyl, -(CH₂)_n-COOH oder -(CH₂)_p-NH₂ ist, wobei n 1 bis 19 ist, m 1 bis 14 ist und p 1 bis 20 ist; R₁, R₂, R₃ und R₄ jeweils Wasserstoff sind und R₅ 2-Methyl-1-propen ist.
Derivat gemäß Anspruch 1, wobei A = -(CH₂)_nCH₃ ist, worin n = 1 bis 19 ist.
Derivat gemäß Anspruch 2, wobei A Pentyl ist.
Derivat gemäß Anspruch 2, wobei A Decanyl ist.
Derivat gemäß Anspruch 2, wobei A Octadecanyl ist.
Derivat gemäß Anspruch 1, wobei A = -(CH₂)_nCH₂-OH ist, worin n = 1 bis 19 ist.
Derivat gemäß Anspruch 6, wobei A Hydroxybutyl ist.
Derivat gemäß Anspruch 1, wobei A -(CH₂)_n-CONH₂ ist, worin n = 1 bis 19 ist.
Derivat gemäß Anspruch 8, wobei A Acetamid ist.
Derivat gemäß Anspruch 1, wobei A -(CH₂)_n-Phenyl ist, worin n = 1–14 ist.
Verbindung gemäß Anspruch 10, wobei A Benzyl ist.
Derivat gemäß Anspruch 1, wobei A = Cycloalkyl ist.
Derivat gemäß Anspruch 1, wobei A = Cycloalkenyl ist.
Derivat gemäß Anspruch 1, wobei A -(CH₂)_n-COOH ist, worin n = 1–19 ist.
Derivat gemäß Anspruch 1, wobei A -(CH₂)_n-NH₂ ist, worin n = 1–20 ist.
Zusammensetzung zur Verwendung als ein entzündungshemmendes oder analgetisches Mittel, wobei die Zusammensetzung eine wirksame Menge eines Etherderivats von Pseudopterosin, wie in einem beliebigen der vorstehenden Ansprüche definiert, und einen pharmazeutisch annehmbaren Träger für das Derivat umfasst.
Etherderivat von Pseudopterosin, wie in einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 15 definiert, zur Behandlung einer Entzündung oder von Schmerzen in einem Säuger, um die Entzündung oder die Schmerzen zu verringern.
Verwendung eines Etherderivats von Pseudopterosin, wie in einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 15 definiert, zur Herstellung eines Medikamentes zur Behandlung einer Entzündung oder von Schmerzen in einem Säuger, um die Entzündung oder die Schmerzen zu verringern.