DE10015525A1 - Synthetische Derivate von Lunularsäure, Arzneimittel enthaltend diese Verbindung, Verfahren zur Herstellung der Lunularsäurederivate sowie deren Verwendung - Google Patents
Synthetische Derivate von Lunularsäure, Arzneimittel enthaltend diese Verbindung, Verfahren zur Herstellung der Lunularsäurederivate sowie deren VerwendungInfo
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- C07D333/26—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
- C07D333/28—Halogen atoms
-
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- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D333/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom
- C07D333/02—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
- C07D333/04—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom
- C07D333/26—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one sulfur atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings not substituted on the ring sulphur atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
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Abstract
Die Erfindung betrifft Lunularsäurederivate, die sich als chemopräventive Agentien eignen.
Description
Die Erfindung betrifft synthetische Derivate von Lunularsäure,
Arzneimittel enthaltend diese Verbindungen, Verfahren zur
Herstellung der Lunularsäurederivate sowie deren Verwendung
als chemopräventive Agentien gegen Krebserkrankungen.
Da Krebs eine Erkrankung ist, die heute aus verschiedensten
Gründen (z. B. Älterwerden der Bevölkerung, negative
Umwelteinflüsse usw.) schon ein Drittel der Bevölkerung von
Industriestaaten betrifft und noch mit einer weiteren Zunahme
der Erkrankungen zu rechnen ist, gibt es Bemühungen Stoffe
herauszufinden, welche frühzeitig angewendet, einen Schutz
vor dem Entstehen von Krebs geben (Krebsprophylaxe). Es gibt
deshalb eine ausgedehnte Forschungsrichtung, die sich mit der
Identifikation neuer chemopräventiver Agentien beschäftigt,
um den dringenden Bedarf der Krebsverhütung zu decken.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der
Identifikation neuer chemopräventiver Agentien, die einfach
und nebenwirkungsfrei anzuwenden sind.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Gegenstände der
Patentansprüche.
Von den Erfindern wurde bereits früher gefunden, daß
Lunularsäure (2-Hydroxy-6-[2-(4-hydroxy
phenyl)]ethylbenzoesäure) und Lunularin, die aus
Leberblümchen, welche zur Kategorie der Moose gehören,
isoliert werden können, eine chemopräventive Wirkung haben.
Lunularsäure: R = COOH
Lunularin: R = H
Lunularin: R = H
Jetzt wurde weiter herausgefunden, daß bestimmte Derivate der
Lunularsäure eine noch weit über Lunularsäure und Lunularin
hinausgehende positive Wirkung haben und selbst in geringen
Dosen noch gegen Stoffwechselprozesse schützen, die für eine
Krebsentstehung verantwortlich gemacht werden können.
Gegenstand der Erfindung sind daher Verbindungen der
allgemeinen Formel (I) oder (II)
worin X ein beliebiger mono- oder polycyclischer
(Hetero)Arylrest, der ggf. substituiert ist, ist. Beispiele
hierfür sind ein carbocyclischer, monocyclischer Rest,
beispielsweise die Phenylgruppe, ein heterocyclischer,
monocyclischer Rest, beispielsweise die Gruppen Thienyl,
Thiophenyl, Furyl, Furanyl, Pyranyl, Pyrrolyl, Imidazolyl,
Pyrazolyl, Pyridyl, Pyrazinyl, Pyrimidinyl, Pyrazinyl,
Pyridazinyl, Thiazolyl, Oxazolyl, Indolyl, Furazannyl,
Pyrrolinyl, Imidazolinyl, Pyrazolinyl, Thiazolinyl,
Triazolyl, Tetrazolyl, sowie die Positionsisomeren des oder
der Heteroatome, die diese Gruppen umfassen können, ein Rest
bestehend aus carbocyclischen kondensierten Ringen,
beispielsweise die Naphthylgruppe oder die Phe
nanthrenylgruppe, ein Rest bestehend aus kondensierten
heterocyclischen Ringen, beispielsweise Benzofuranyl,
Benzothienyl, Benzimidazolyl, Benzothiazolyl, Naphtho[2,3-
b]thienyl, Thianthrenyl, Isobenzofuranyl, Chromenyl,
Xanthenyl, Phenoxathiinyl, Indolizinyl, Isoindolyl, 3H-
Indolyl, Indolyl, Indazolyl, Purinyl, Chinolizinyl,
Isochinolyl, Chinolyl, Phthalzinyl, Naphthyridinyl,
Chinoxalinyl, Chinazolinyl, Chinolinyl, Pteridinyl,
Carbazolyl, β-Carbolinyl, Cinnolinyl, Acridinyl, Phenazinyl,
Phenothiazinyl, Phenoxazinyl, Indolinyl, Isoindolinyl,
Imidazopyridyl, Imidazopyridmidinyl oder auch die
kondensierten polycyclischen Systeme bestehend aus
heterocyclischen Monozyklen, wie beispielsweise vorstehend
definiert, wie beispielsweise Thionaphthenyl, Furo[2,3-
b]pyrrol oder Thieno[2,3-b]furan, und insbesondere die
Phenyl-, Furylgruppen, wie 2-Furyl, Imidazolyl, wie 2-
Imidazolyl, Pyridyl, wie 2-Pyridyl, 3-Pyridyl, 4-Pyridyl,
Pyrimidinyl, wie Pyridmid-2-yl, Thiazolyl, wie Thiazol-2-yl,
Thiazolinyl, wie Thiazolin-2-yl, Triazolyl, wie Triazolyl-2-
yl, Tetrazolyl, wie Tetrazol-2-yl, Benzimidazolyl, wie
Benzimidazol-2-yl, Benzothiazolyl, Benzothiazol-2-yl,
Purinyl, wie Purin-7-yl, oder Chinolyl, wie 4-Chinolyl.
In den obigen Formeln können R1 und R2 jeweils unabhängig
voneinander Wasserstoff, einen geraden oder verzweigten
Alkylrest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen, einen geraden oder
verzweigten Alkenylrest mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen, einen
mono- oder polyzyklischen Alkylrest mit 3 bis 30 Kohlenstoff
atomen, einen mono- oder polyzyklischen Alkenylrest mit 4 bis
30 Kohlenstoffatomen, oder einen mono- oder polyzyklischen
aromatischen Rest bedeuten, wobei diese Reste gegebenenfalls
durch einen oder mehrere Substituenten substituiert sein
können. R1 und R2 können gleich oder verschieden sein.
Es kann für R1 und/oder R2 jeder beliebige gerade oder
verzweigte C1-30-Alkylrest verwendet werden. Beispiele hierfür
sind Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-,
tert.-Butyl-, n-Butyl-, n-Hexyl-, 2-Methylpentyl-, 2,3-
Dimethylbutyl-, n-Heptyl-, 2-Methylhexyl-, 2,2-Dimethylpentyl-,
3,3-Dimethylpentyl-, 3-Ethylpentyl-, n-Octyl-, 2,2-
Dimethylhexyl-, 3,3-Dimethylhexyl-, 3-Methyl-3-
ethylpentylgruppen. Bevorzugt sind wegen der besseren
Löslichkeit kurze Alkylketten, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl-
und Isopropyl-. Bevorzugt sind R1 und R2 gerade C1-14-Alkylreste
oder C3-14-Cycloalkylreste. Besonders bevorzugt stehen R1 und R2
für H, CH3 oder CH3CH2.
Es kann für R1 und/oder R2 jeder beliebige gerade oder
verzweigte C2-30-Alkenylrest verwendet werden. Beispiele hierfür
sind Vinyl-, Propenyl-, Isopropenyl-, Allyl-, 2-Methylallyl-,
Butenyl- oder Isobutenyl-, Hexenyl- oder Isohexenyl-,
heptenyl- oder Isoheptenyl-, Octenyl- oder Isooctenylgruppen.
Bevorzugt sind Vinyl-, Propenyl- und Isopropenyl-.
So kann R1 und/oder R2 jeder beliebige Cycloalkylrest sein.
Beispiele hierfür sind eine Cyclopropyl-, Cyclobutyl-,
Cyclopentyl- oder Cyclohexyl-, Cycloheptyl-, Cxclooctyl-,
Cyclononyl- oder Cyclodecylgruppen. Bevorzugt sind
Cyclopropyl-, Cyclobutyl-, Cyclopentyl- und Cyclohexyl-.
Der für R1 und/oder R2 verwendbare Cycloalkenylrest mit 4 bis
30 Kohlenstoffatomen kann jeder beliebige Cycloalkenylrest
sein. Beispiele hierfür sind eine Cyclobutenyl-,
Cyclopentenyl- oder Cyclohexenyl-, Cycloheptenyl-,
Cxclooctenyl-, Cyclononenyl- oder Cyclodecenylgruppen. Bevor
zugt sind Cyclobutenyl-, Cyclopentenyl- oder Cyclohexenyl.
Beispiele für polyzyklische Alkyl- bzw. Alkenylreste umfassen
Norbornan, Adamantan oder Benzvalen.
Vorzugsweise vorhandene Substituenten der verschiedenen
vorstehend angegebenen Reste X, R1 und/oder R2 sowie des
Grundgerüsts als Substituent R3 können aus der folgenden Gruppe
ausgewählt werden:
- - Halogen: Fluor, Chlor, Brom, Iod,
- - Amino, Alkylamino, Dimethylamino oder Ethylamino, Dialkylamino, wie Dimethylamino, Diethylamino, Methylethylamino, wobei jeder dieser Dialkylaminoreste gegebenenfalls in Oxidform vorliegt,
- - Aminoalkyl, wie Aminomethyl oder Aminoethyl,
- - Dialkylaminoalkyl, wie Dimethylaminomethyl oder - ethyl,
- - Dialkylaminoalkyloxy, wie Dimethylaminoethyloxy,
- - Hydroxyl,
- - freie, veresterte Carboxylgruppe, wie Alkoxycarbonyl, beispielsweise Methoxycarbonyl oder Ethoxycarbonyl, oder in ein Salz, beispielsweise durch ein Natrium- oder Kaliumatom überführt,
- - Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, tert.- Butyl, gegebenenfalls durch ein oder mehrere Halogen atom(e) substituiert, beispielsweise durch Fluor, wie Trifluormethyl,
- - Oxo, Cyano, Nitro, Formyl,
- - Acyl, wie Acetyl, Propionyl, Butyryl, Benzoyl,
- - Acyloxy, wie Acetoxy oder ein Rest der Formel: -O-CO-(CH2)nCO2H, worin n = 1 bis 5,
- - Alkoxy, wie Methoxy, Ethoxy, Propyloxy, Isopropyloxy, Butyloxy,
- - Alkylthio, wie Methylthio, Ethylthio, Propylthio, Iso propylthio, Butylthio,
- - Carbamoyl,
- - Alkenyl, wie Vinyl, Propenyl,
- - Alkinyl, wie Ethinyl, Propinyl und
- - Aryl, wie Phenyl, Furyl, Thienyl.
Als Beispiele für derartige substituierte Reste können ein
durch ein oder mehrere Halogenatom(e) substituierter Alkyl
rest, wie die Trifluormethyl-, Trifluorbutyl-, Pentafluorpro
pyl-, Pentafluorbutyl-, Pentafluorpentyl-, Heptafluorbutyl-
oder Nonafluorbutylgruppe oder 2-Chlorethyl- genannt werden.
Verbindungen der obigen Formeln (I) und (II) werden im
weiteren mit dem Begriff "Lunularsäurederivate" beschrieben.
Bevorzugte Verbindungen sind:
Erfindungsgemäß ganz bevorzugte Verbindungen sind:
Vorzugsweise werden die Verbindungen der obigen Formeln gemäß
dem in Fig. 1 gezeigten Syntheseschema hergestellt.
Die vorstehend genannten erfindungsgemäßen Verbindungen eignen
sich zur Prävention von Krebserkrankungen aller Art, indem sie
einerseits bestimmte Stoffwechselprozesse hemmen, bei denen
Stoffe entstehen, die die Krebsentstehung fördern, und
andererseits bestimmte Stoffwechselprozesse fördern, die
beispielsweise karzinogene Substanzen abfangen. Die Modulation
von Enzymen, die bei der metabolischen Aktivierung und
Freisetzung von Carcinogenen beteiligt sind, ist einer der am
besten untersuchten Mechanismen für chemoprotektive Agentien.
Phase 1-Enzyme (Cytochrome P450) aktivieren Xenobiotika durch
das Einfügen von funktionellen Gruppen, die diese Verbindungen
besser wasserlöslich machen. Obwohl diese Funktionalisierung
über Phase 1-Enzyme für die komplette Detoxifizierung von
Substanzen notwendig ist, kann die Induktion von Phase 1-
Enzymen das Risiko erhöhen, Carcinogene zu produzieren, die
mit DNA reagieren können und Carcinogenese initiieren. Phase
2-Enzyme konjugieren die aktivierten Verbindungen an endogene
Liganden, wie Glutathion oder Glucuron-, Essig- oder
Schwefelsäure, wodurch die Freisetzung der Verbindungen in
Form dieser Konjugate vermehrt wird. Allgemein stellt die
Inhibierung von Phase 1-Enzymen gleichzeitig mit der Induktion
von Phase 2 Enzymen eine logische Strategie bei der
Chemoprävention dar, was besonders vorteilhaft in frühen
Stadien der Carcinogenese ist. Um Modulatoren des
Arzneimittel-Metabolismus zu identifizieren und damit eine
Aussage über chemopräventive Agentien zu erhalten, werden
beispielsweise die inhibitorischen Effekte auf die Phase 1
Cyp1A Aktivität und auf die Induktion der Phase 2
NAD(P)H:Chinonreduktase (QR) Aktivität bestimmt. Dazu werden
beispielsweise β-Naphthoflavon-induzierte Rattenhepatomzellen
als Quelle von Cyp1A verwendet. Die zeitabhängige
Dealkylierung von 3-Cyano-7-ethoxycumarin (CEC) zu 3-Cyano-7-
hydroxycumarin kann fluorometrisch in 96-Loch-Platten verfolgt
werden (Crespi et al., Anal. Biochem. (1997), 248 (1): 188-
190). Die Induktion von QR-Aktivität als Modell-Phase 2-Enzym
wird beispielsweise colorimetrisch in kultivierten Hepa 1c1c7-
Zellen gemessen. Dazu wird die NADPH-abhängige Menadiol-
vermittelte Reduktion von MTT (3-(4,5-dimethylthiazo-2-yl)-
2,5-diphenyltetrazoliumbromid) in blaues Formazan untersucht
(Prochaska et al., Anal. Biochem. 1988, 169(2): 328-336).
Die Verbindungen der obigen Formeln sind gut verträglich und
können im Rahmen eines Arzneimittels zur Prävention von
Krebserkrankungen verabreicht werden.
Das erfindungsgemäße Arzneimittel kann auf verschiedenen Wegen
verabreicht werden, z. B. oral, parenteral, kutan, subkutan,
intravenös, intramuskulär oder rektal. Bevorzugt ist die
nicht-invasive, d. h. orale, subkutane oder rektale,
Verabreichung. Das Arzneimittel wird einem Patienten über
einen vom Arzt zu bestimmenden Zeitraum oder wird stetig über
lange Zeiträume verabreicht. Das Arzneimittel kann sowohl
Menschen als auch Säugern verabreicht werden. Das Arzneimittel
bietet sich auch an als Überstützungsmedikation vor, während
oder nach einer Tumortherapie (Operation, Bestrahlung und/oder
Chemotherapie) an.
Die Dosierung der erfindungsgemäßen Verbindung wird vom Arzt
anhand der patientenspezifischen Parameter wie z. B. Alter,
Gewicht, Geschlecht, Schwere der Erkrankung, etc. bestimmt.
Entsprechend der Art der Verabreichung wird das Arzneimittel
in geeigneter Weise formuliert, z. B. in Form von einfachen
oder dragierten Tabletten, Hart- oder Weichgelatinekapseln,
Pulver zur Rekonstitution vor Gebrauch, Granulaten,
Suppositorien, Ovula, Injektionspräparaten, Infusionslösungen,
Pomaden, Cremes, Gels, Mikrosphären, Implantaten, die nach
üblichen galenischen Verfahren hergestellt werden.
Die erfindungsgemäßen Verbindungen können gegebenenfalls zu
sammen mit weiteren Wirkstoffen und mit in pharmazeutischen
Zusammensetzungen üblichen Exzipientien formuliert werden,
z. B. je nach herzustellendem Präparat Talk, Gummi arabicum,
Lactose, Stärke, Magnesiumstearat, Kakaobutter, wäßrige und
nichtwäßrige Träger, Fettkörper mit tierischem oder pflanzli
chem Ursprung, Paraffinderivate, Glykole (insbesondere
Polyethylenglykol), verschiedene Weichmacher, Dispergiermittel
oder Emulgatoren, Konservierungsstoffe.
Zur Herstellung flüssiger Präparate können Additive wie Natri
umchloridlösung, Ethanol, Sorbit, Glycerin, Olivenöl, Mande
löl, Propylenglycol oder Ethylenglycol verwendet werden.
Es können auch Infusions- oder Injektionslösungen hergestellt
werden. Diese sind bevorzugt wäßrige Lösungen oder Suspensio
nen, wobei es möglich ist, diese vor Gebrauch herzustellen,
beispielsweise aus lyophilisierten Präparaten, die den Wirkstoff
alleine oder zusammen mit einem Träger, wie Mannit,
Lactose, Glucose, Albumin und dergleichen, enthalten. Die
gebrauchsfertigen Lösungen werden sterilisiert und gegebenen
falls mit Hilfsmitteln vermischt, beispielsweise mit Konser
vierungsstoffen, Stabilisatoren, Emulgatoren, Lösungsvermitt
lern, Puffern und/oder Salzen zur Regulierung des osmotischen
Drucks. Die Sterilisierung kann durch Sterilfiltration durch
Filter mit einer kleinen Porengröße erzielt werden, wonach die
Zusammensetzung gegebenenfalls lyophilisiert werden kann.
Geringe Mengen an Antibiotika können auch zugesetzt werden, um
die Beibehaltung der Sterilität zu unterstützen.
Vorteilhaft ist die Bereitstellung des erfindungsgemäßen
Arzneimittels in einer Dosis-Einheits-Form zur Verabreichung
an einen Säuger.
Die Erfindung betrifft auch Arzneimittel bzw. pharmazeutische
Zusammensetzungen, die eine therapeutisch wirksame Menge des
aktiven Inhaltsstoffs (erfindungsgemäße Verbindung der obigen
Formeln) zusammen mit organischen oder anorganischen inerten
festen oder flüssigen pharmazeutisch verträglichen Trägern
bzw. Verdünnungsmitteln, die für die beabsichtigte
Verabreichung geeignet sind, und die mit den aktiven
Inhaltsstoffen nicht nachteilig wechselwirken, enthalten.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Produktion einer
pharmazeutischen Zusammensetzung, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß die erfindungsgemäße Verbindung mit einem pharmazeu
tisch verträglichen Träger vermischt wird.
Unter den erfindungsgemäßen Medikamenten können insbesondere
die im experimentellen Teil beschriebenen Verbindungen und
ganz besonders die Verbindungen, bei denen in der obigen
Formel (I) oder (II) R1 und/oder R2, die gleich oder
verschieden sein können, eine Methyl-, Ethyl-, Propyl- oder
Isoproylgruppe ist, genannt werden.
Die erfindungsgemäßen Arzneimittel bzw. pharmazeutischen
Zusammensetzungen umfassen als Wirkstoff mindestens einen wie
vorstehend definierten Wirkstoff. Gegebenenfalls können noch
weitere pharmazeutische Wirkstoffe in die Zusammensetzung
aufgenommen werden, wie z. B.
- - Antioxidantien [z. B. red. Gluthathion, N- Acetylcystein, natürliche Polyphenole wie Grüntee- (Epigallcate-chingallat und andere Catechine) oder Rotweinbestandteile (Resveratrol), Anthocyanidine, Flavonoide, Procyanidine],
- - Vitamine [z. B. hochdosiertes Vitamin C, Vitamin E, Vitamin A, Vitamin D],
- - Mineralstoffe [z. B. Magnesium, Zink, Calcium],
- - Spurenelemente [z. B. Selen],
- - Entzündungshemmer [z. B. Cyclooxygenase 1 oder 2 Hemmer (Nichtsteroidale Entzündungshemmer NSAIDs, wie ASS etc.), Lipoxygenasehemmer oder Hemmstoffe der induzierbaren Stickstoffoxidsynthese],
- - Hormommodulatoren [z. B. Antiöstrogene (z. B. Tamoxifen, Genistein) oder Aromatasehemmer],
- - Angiogenesehemmer [z. B. Genistein],
- - Modulatoren der Signalübertragung [z. B. Proteinkinase hemmer (z. B. Curcumin oder Ras-Farnesylierungshemmer, wie Perillylalkohol oder Limonen)],
- - Proliferationshemmer,
- - Ornithin-Decarboxylase-Hemmer [z. B. DFMO]
- - Apoptose-Induktoren
- - Ballaststoffe (auch als Vorstufen von kurzkettigen Fettsäuren)
- - Induktoren von Zellproliferationsprozessen [z. B. Natriumbutyrat]
Die Erfindung wird weiter anhand der Figur erläutert:
Fig. 1: Syntheseschema
Fig. 2: Dosis-abhängige Inhibierung der präneoplastischen
Läsionsbildung in einem MMOC-Modell durch EC-252
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele näher
erläutert.
Zu einer Lösung von Natriummethanolat in Methanol (bereitet
durch Auflösen von 9,20 g (400 mMol) Natrium in 300 ml
wasserfreiem Methanol) gibt man 56,3 g (100 mMol) (3-Acetoxy-
2-methoxycarbonyl)benzyl-triphenyl-phosphoniumbromid (Eicher
et al., Synthesis 1988, S. 525) und rührt 30 Min. bei +20°C.
Danach fügt man 10,6 g (100 mMol) Benzaldehyd (käufliches
Produkt frisch destilliert) zu und erhitzt das
Reaktionsgemisch 4 Std. unter Rückfluß. Danach kühlt man auf
Raumtemperatur ab, neutralsiert durch Zugabe von Eisessig und
entfernt das Solvens im Vakuum. Man nimmt den Rückstand in 300 ml
Chloroform auf, wäscht zweimal mit je 100 ml Wasser,
trocknet die organische Phase über MgSO4, filtriert sie über
200 g Kieselgel (Nachelution mit wenig CHCl3) und entfernt das
Solvens im Vakuum. Man erhält ein farbloses Öl, das in ca. 150 ml
Petrolether (40-60°C) aufgenommen und bei -30°C (15 h) zur
Kristallisation gebracht wird. Man erhält 23,6 g (93%)
farblose Nadeln, E/Z-Gemisch, Smp. 51-52°C. Aus dem E/Z-Gemisch
kann durch Erhitzen in Toluol (30 Std. unter Rückfluß) in
Gegenwart von Iod (einige mg) das reine E-konfigurierte
Produkt quantitativ erhalten werden (Smp.: 56-57°C).
22,0 g (86,3 mMol) des Produkts aus Beispiel 1 werden in 300 ml
Essigester gelöst. Man fügt 2,0 g Palladium auf Aktivkohle
(5%) als Katalysator zu und hydriert in einer konventionelle
Hydrierapparatur (Fa. Parr) bei 5 bar Wasserstoff-Überdruck.
Nach ca. 4 Std. ist die Wasserstoff-Aufnahme beendet. Man
filtriert vom Katalysator ab, entfernt das Solvens im Vakuum,
nimmt den Rückstand in Chloroform auf und filtriert die CHCl3
-Lösung über 300 g Kieselgel (Nachelution mit wenig CHCl3).
Das Filtrat wird im Vakuum vom Solvens befreit und der
Rückstand aus Petrolether (40-60°C) umkristallisiert. Man
erhält 19,9 g (90%) des Produkts, farblose Prismen, Smp.
55-56°C.
Zu einer Lösung von Natriummethanolat in Methanol (bereitet
durch Auflösen von 0,30 g (13,0 mMol) Natrium in 50 ml
wasserfreiem Methanol) gibt man 5,63 g (10,0 mMol) (2-
Ethoxycarbonyl-3-methoxy)benzyl-triphenyl-phosphoniumbromid
(Eicher et al., Synthesis 1988, S. 525) und rührt 30 Min. bei
+20°C. Danach fügt man 1,91 g (10,0 mMol) 5-Bromthiophen-2-
carbaldehyd (Fa. Acros Organics, Geel, Belgien) zu und rührt
das Reaktionsgemisch 24 Std. bei +20°C. Das auskristallisierte
Produkt wird abgesaugt und in 50 ml Chloroform gelöst, Die
Lösung wird über 50 g Kieselgel filtriert (Nachelution mit
wenig CHCl3). Das Solvens wird im Vakuum abdestilliert und der
Rückstand [2,90 g (79%) E/Z-Gemisch] zweimal aus Ethanol
umkristallsiert. Man erhält 1,84 g (50%) des Produkts,
gelbliche Nadeln, Smp. 93-94°C.
Hepa1c1c7-Zellen (ATCC American Type Culture Collection,
Rockville, Maryland, USA) sät man in einer 96-Lochplatte in
einer Dichte von 2 × 104 Zellen/ml (200 µl pro Loch) in α-MEM
enthaltend 100 Einheiten/ml Penicillin G-Na, 100 Einheiten/ml
Streptomycinsulfat und 250 ng/ml Amphotericin B (Gibco BRL,
Grand Island, NY) ergänzt mit 10% fötalem Rinderserum bei 37°C
in einer 5%igen CO2-Atmosphäre aus. Nach einer
Präinkubationszeit von 24 Stunden wurde das Medium erneuert,
die Testverbindungen (Lunularin, Lunularsäure [beide
Kontrolle], EC-1, EC-9 und EC-252) gelöst in 10% DMSO (10 µl,
Endkonzentration 0,5%) zugegeben und die Platten für weitere
48 Stunden inkubiert. Die QR-Aktivität wurde durch Messen der
NADPH-abhängigen Menadiol-vermittelten Reduktion von. MTT (3-
(4,5-dimethylthiazo-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromid) zu
blauem Formazan gemessen (Prochaska et al., Anal. Biochem.
1988, 169(2): 328-336). Die Proteine wurden durch
Kristallviolett-Färbung eines identischen Satzes von Platten
bestimmt. Die Induktion der QR-Aktivität wurde aus dem
Verhältnis der spezifischen Enzymaktiviäten der mit den
Verbindungen behandelten Zellen zu einer
Lösungsmittelkontrolle berechnet. Die CD-Werte (benötigte
Konzentration in µM, um die spezifische Enzymaktivität zu
verdoppeln) wurden erzeugt. Die CD-Werte wurden mit den IC50-
Werten (halbmaximale inhibitorische Konzentration der Zell-
Lebensfähigkeit in µM) ins Verhältnis gesetzt, um den
chemopräventiven Index CI zu erhalten. Zusätzliche Tests
wurden in einer von Hepa 1c1c7-Zellen abgeleiteten Mutanten-
Zelllinie (BPrc1) unternommen, welche unfähig ist, den Ah
Rezeptor-Ligandenkomplex in den Kern zu translocieren.
Nachfolgend wurde die Dosis-abhängige Induktion von Cyp1A-
Aktivität in kultivierten Hepa1c1c7 bestimmt. Die Heapa1c1c7-
Zellen wurden analog wie oben beschrieben für 24 Stunden mit
0,5 µM β-Naphthoflavon, einem klassischen bifunktionellen
Induktor von Arzneimittel-metabolisierenden Enzymen,
behandelt. Zum Vergleich des induzierenden Potentials wurden
die für die 10-fache Anhebung der Cyp1A-Aktivität
erforderlichen Konzentrationen ermittelt. Da die Induktion von
Cyp1A zu der Aktivierung von Procarcinogenen führen kann,
wurde weiter das Potential, um Cyp1A-Aktivität zu inhibieren,
getestet. Diese Untersuchungen wurden an Lysaten von β-
Naphthoflavon-induzierten H4IIE Rattenhepatoma-Zellen und CEC
als Substrat gemacht. H4IIE-Zellen (ATCC American Type Culture
Collection, Rockville, Maryland, USA) werden dazu in 10 cm
Zellkulturplatten mit einer Dichte von 1 × 106 Zellen in 10 ml
MEME-Medium mit den gleichen Zusätzen, wie vorstehend für das
α-MEM-Medium angegeben, ausgesät und für 24 Stunden bei 37°C,
5% CO2 Atmosphäre kultiviert. Danach wird das Medium erneuert
und die Zellen für 38 Std. mit 10 µM β-Naphthoflavon zur
Induktion von Cyp1A induziert. Anschließend werden die Zellen
dreimal mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS)
gewaschen, durch Abschaben in 1 ml 200 mM
Kaliumphosphatpuffer, pH 7,4 mit 10 mM MgCl2 (Puffer 1)
geerntet und sofort in flüssigem Stickstoff eingefroren. Zur
Aktivitätsbestimmung wird das Zellhomogenat bei Raumtemperatur
aufgetaut, zur Lyse durch eine Kanüle Nr. 20 gedrückt und mit
Puffer 1 auf 10 ml verdünnt. 90 µl dieser Lösung (ca. 5-25 µg
Protein) werden in 96-Lochplatten zu einer Mischung aus 10 µl
der Testsubstanz in DMSO und 100 µl Reaktionsgemisch (2-fach
konzentriert) enthaltend 2,6 mM NADP, 6,6 mM Glucose-6-
Phospaht, 10 µM 3-Cyano-7-Ethoxycumarin (CEC) und 0,5
Einheiten Glucose-6-phosphatdehydrogenase gegeben. Der Ansatz
wird kurz gemischt. Die Kinetik der zeitabhängigen
Dealkylierung von CEC wird 45 Min. lang bei 37°C im
Mikrotiterplattenfluorimeter mit einer Anregungswellenlänge
von 409 nm und einer Emissionswellenlänge von 460 nm
aufgenommen (vgl. Crespi et al., Anal. Biochem. (1997), 248
(1), S. 188-190).
Ein Nachteil von in-vitro Untersuchungen ist, daß die glatte
Übertragbarkeit auf die in-vivo Situation oft nicht gegeben
ist. Es wurde jedoch jetzt ein Organkulturmodell entwickelt,
das als Klammer zwischen Kurzzeit-in vitro-Versuchen und
Langzeit-in vivo-Carcinogenesemodellen dienen kann. Dies ist
das Maus-Brustdrüsenmodell (mouse mammary glands, MMOC; Mehta
et al., Carcinogenesis 1995, 16(2), S. 399-404). Dieses System
kombiniert die Vorteile eines in-vitro-Modells (Einfachheit,
Handhabbarkeit, Dauer) mit den komplexen zellulären,
metabolischen und Entwicklungsbedingungen in einem Organismus.
3 bis 4 Wochen alte jungfräuliche weibliche BALB/c Mäuse
wurden durch tägliche subkutane Injektionen mit 1 µg Östradiol
17ß und 1 mg Progesteron für 9 Tage vorbereitet. Am Tag 10
werden die Tiere durch zervikale Dislokation getötet und das
thorikale Brustdrüsenpaar entnommen, das auf ein Seidengewebe
gelegt wird. Diese Gewebepräparationen wurden 10 Tage in
serumfreiem Waymouth MB752/I-Medium (5 Drüsen/5 ml
Medium/Platte) inkubiert. Das Medium ist ergänzt mit 2 mM
Glutamin, Antibiotika (Penicillin und Streptomycin, jeweils
100 Einheiten/ml Lösung) und wachstumsfördernden Hormonen, 5 µg
Insulin, 5 µg Prolaktin, 1 µg Aldosteron und 1 µg
Hydrocortison pro ml Medium. Das Carcinogen DMBA (2 µg/ml)
wird dem Medium für 24 Stunden zwischen den Tagen 3 und 4
zugesetzt. Dieses Zeitinterval stellt den Zeitraum der DNA-
Synthese dar. Kontrollplatten wurden mit DMSO (DMBA-
Lösungsmittel) behandelt. Nach 10 Tagen Inkubation wurden die
Drüsen für weitere 14 in einem Medium gehalten, das nur
Insulin (5 µg/ml) enthielt. Während der gesamten Kulturdauer
wurden die Drüsen bei 37°C in einer 5% CO2 Atmosphäre gehalten.
Die erfindungsgemäße Verbindung EC-252 (Testagenz) wurde in
verschiedenen Konzentration zu dem Medium für die Tage 0-10
gegeben (10-15 Drüsen pro Konzentration). Carcinogen
behandelte Drüsen ohne Testagenz dienten als Positivkontrolle.
Am Ende des Experiments nach 24 Tagen wurden die Drüsen in 10%
Formalin fixiert, mit Alauncarmin gefärbt und morphokologisch
das Vorhandensein von Drüsenläsionen untersucht. Das Auftreten
(Inzidenz) von gebildeten Läsionen (Prozentsatz der Drüsen mit
Läsionen bezüglich der Gesamtanzahl der Drüsen pro Gruppe) in
der mit EC-252 behandelten Gruppe wird mit den Läsionen in der
nur mit DMBA-behandelten Gruppe (unbehandelte Gruppe = DMBA-
Kontrolle) verglichen und daraus der Prozentsatz der
Inhibierung berechnet. Das Ergebnis ist in Fig. 2 gezeigt.
Claims (9)
1. Lunularsäurederivat gekennzeichnet durch Formel (I)
oder (II):
worin X einen mono- oder polycyclischen (Hetero)Arylrest bedeutet,
R1 und/oder R2 jeweils unabhängig voneinander einen geraden oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 30 Koh lenstoffatomen, einen geraden oder verzweigten Alkenylrest mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen, einen mono- oder polyzyklischen Alkylrest mit 3 bis 30 Koh lenstoffatomen, einen mono- oder polyzyklischen Alkenylrest mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen, oder einen mono- oder polyzyklischen aromatischen Rest mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeuten,
wobei die Reste X, R1, R2 gegebenenfalls durch einen oder mehrere Substituenten substituiert sein können, wobei diese Substituenten und/oder R3 ausgewählt sind
aus:
worin X einen mono- oder polycyclischen (Hetero)Arylrest bedeutet,
R1 und/oder R2 jeweils unabhängig voneinander einen geraden oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 30 Koh lenstoffatomen, einen geraden oder verzweigten Alkenylrest mit 2 bis 30 Kohlenstoffatomen, einen mono- oder polyzyklischen Alkylrest mit 3 bis 30 Koh lenstoffatomen, einen mono- oder polyzyklischen Alkenylrest mit 4 bis 30 Kohlenstoffatomen, oder einen mono- oder polyzyklischen aromatischen Rest mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen bedeuten,
wobei die Reste X, R1, R2 gegebenenfalls durch einen oder mehrere Substituenten substituiert sein können, wobei diese Substituenten und/oder R3 ausgewählt sind
aus:
- - Halogen: Fluor, Chlor, Brom, Iod.
- - Amino, Alkylamino, Dimethylamino oder Ethylamino, Dialkylamino, wie Dimethylamino, Diethylamino, Methylethylamino, wobei jeder dieser Dialkylaminoreste gegebenenfalls in Oxidform vorliegt,
- - Aminoalkyl, wie Aminomethyl oder Aminoethyl,
- - Dialkylaminoalkyl, wie Dimethylaminomethyl oder - ethyl,
- - Dialkylaminoalkyloxy, wie Dimethylaminoethyloxy,
- - Hydroxyl,
- - freie, veresterte Carboxylgruppe, wie Alkoxycarbonyl, beispielsweise Methoxycarbonyl oder Ethoxycarbonyl, oder in ein Salz, beispielsweise durch ein Natrium- oder Kaliumatom überführt,
- - Alkyl mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl, tert.- Butyl, gegebenenfalls durch ein oder mehrere Halogenatom(e) substituiert, beispielsweise durch Fluor, wie Trifluormethyl,
- - Oxo, Cyano, Nitro, Formyl,
- - Acyl, wie Acetyl, Propionyl, Butyryl, Benzoyl,
- - Acyloxy, wie Acetoxy oder ein Rest der Formel:
O-CO-(CH2)nCO2H, worin n = 1 bis 5, - - Alkoxy, wie Methoxy, Ethoxy, Propyloxy, Isopropyloxy, Butyloxy,
- - Alkylthio, wie Methylthio, Ethylthio, Propylthio, Isopropylthio, Butylthio,
- - Carbamoyl,
- - Alkenyl, wie Vinyl, Propenyl,
- - Alkinyl, wie Ethinyl, Propinyl und
- - Aryl, wie Phenyl, Furyl, Thienyl.
2. Lunularsäurederivat nach Anspruch 1 gekennzeichnet
durch Formel (III) oder (IV):
3. Lunularsäurederivat nach Anspruch 1 oder 2 mit der
Formel (V), (VI) oder (VII):
4. Arzneimittel gekennzeichnet durch einen Gehalt an -
mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel
(I), (II), (III), (IV), (V), (VI) oder (VII).
5. Arzneimittel nach einem der Ansprüche 1-4, umfassend
zusätzlich Vitamine, Mineralstoffe, Antioxidantien,
Spurenelemente, Entzündungshemmer, Hormonmodulatoren,
Angiogenesehemmer, Modulatoren der Signalübertragung,
Proliferationshemmer, Ornithindecarboxylasehemmer,
Apoptose-Induktoren, Ballaststoffe und/oder
Induktoren von Zellproliferationsprozessen.
6. Arzneimittel nach einem der Ansprüche 1-5
bereitgestellt in einer Dosis-Einheits-Form zur
Verabreichung an einen Säuger.
7. Arzneimittel nach einem der Ansprüche 1-6 umfassend
weiter einen pharmazeutisch verträglichen inerten
Träger oder ein Verdünnungsmittel.
8. Verwendung eines Arzneimittels gemäß einem der
Ansprüche 1-8 zur Prävention einer Krebserkrankung.
9. Verfahren zur Herstellung eines Arzneimittels nach
einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindung gemäß Formel (I) oder (II) mit einem
pharmazeutisch verträglichen Träger oder
Verdünnungsmittel vermischt wird.
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| US7714161B2 (en) | 2004-01-20 | 2010-05-11 | Brigham Young University | Sirtuin activating compounds and methods for making the same |
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