DE3025656C2

DE3025656C2 -

Info

Publication number: DE3025656C2
Application number: DE3025656A
Authority: DE
Inventors: Vilmos Dipl.-Ing. Baer; Jozsef Dipl.-Ing. Dr. Boeszoermenyi; Peter Dipl.-Ing. Dr. Richter; Jenoe Dipl.-Ing. Mercz; Tamas Dipl.-Ing. Budapest Hu Rozsnyai
Original assignee: HUMAN OLTOANYAGTERMELOE ES KUTATO INTEZET BUDAPEST HU; MATERIAL VEGYIPARI SZOEVETKEZET
Current assignee: HUMAN OLTOANYAGTERMELOE ES KUTATO INTEZET BUDAPEST HU; MATERIAL VEGYIPARI SZOEVETKEZET
Priority date: 1979-07-06
Filing date: 1980-07-07
Publication date: 1989-06-22
Also published as: FI75809B; DK156436C; BE884187A; DK288080A; DD151872A5; JPS62187457A; SU1108092A1; AT375647B; DK156436B; YU174180A; DE3025656A1; NL8003839A; GB2054582A; JPS6335622B2; FR2460933A1; CH649536A5; PL225476A1; FR2460933B1; ATA354480A; US4356306A

Description

Die Erfindung betrifft wasserlösliche Sulfonsäurealkalimetallsalz- und Sulfonamidderivate von 6,6′-Methylen-bis- (2,2,4-trimethyl-1,2-dihydrochinolin) (MTDQ), ein Verfahren zur Herstellung derselben sowie diese Verbindungen enthaltende Arzneimittel, insbesondere solche mit Strahlenschutzwirkung auf gesunde Gewebe und selektiv strahlensensibilisierender Wirkung auf hypoxämische Zellen, Strahlenschäden verringernder beziehungsweise behebender Wirkung und die toxische Sauerstoffwirkung bei Neugeborenen beseitigender Wirkung.

Aus der ungarischen Patentschrift 1 62 358, der deutschen Patentschrift 22 43 777 und der US-Patentschrift 40 25 631 ist es bekannt, daß MTDQ und dimere und trimere Derivate dieser Verbindung die Strahlensensibilität der bösartigen beziehungsweise malignen Geschwür- beziehungsweise Tumorgewebe erhöhen und vorteilhaft in der Therapie der strahlenunempfindlichen oder nicht genügend strahlenempfindlichen Geschwüre beziehungsweise Tumore verwendet werden können und im Falle von strahlenempfindlichen beziehungsweise radiosensibilen Geschwüren beziehungsweise Tumoren eine 50%ige Herabsetzung der Bestrahlungsdosis bei gleicher Wirkung ermöglichen.

Die therapeutische Wirkung und die Toxizität dieser Verbindungen sind in den folgenden Schrifttumsstellen beschrieben: Pollk und Mitarbeiter: Strahlentherapie 154 (1978), 499 bis 502, Nr. 2, Pollk und Mitarbeiter: Acta Radiologica Oncology 18 (1979), Fasc. 2., 97 bis 102, Erdly und Mitarbeiter: Strahlentherapie 156 (1980), 198 bis 200, Nr. 3 und Hall und Mitarbeiter: Radiation Oncology Biol. Phys. Vol. 5 (1979) 1781 bis 1786.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei geringer Toxizität überlegene pharmakologische Wirkungen, insbesondere Strahlenschutzwirkung auf gesunde Gewebe und selektiv strahlensensibilisierende Wirkung auf hypoxämische Zellen, Strahlenschäden verringernde beziehungsweise behebende Wirkung und die toxische Sauerstoffwirkung bei Neugeborenen beseitigende Wirkung, aufweisende neue Derivate von MTDQ, ein Verfahren zu deren Herstellung und diese Verbindungen enthaltende Arzneimittel zu schaffen.

Gegenstand der Erfindung sind die Gegenstände der Ansprüche.

Das bei der Verfahrensvariante a) als Ausgangsstoff verwendete 6,6′-Methylen-bis-(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydrochinolin) der Formel IV ist eine bekannte Verbindung, dessen Herstellung in der ungarischen Patentschrift 1 62 358, der deutschen Patentschrift 22 43 777 und der US-Patentschrift 40 25 631 beschrieben wurde.

Das bei der Verfahrensvariante b) als Ausgangsstoff verwendete 2,2-Dimethyl-4-(methansulfonsäure)-1,2-dihydrochinolin der Formel V ist ebenfalls eine bekannte Verbindung (J. Cliffe: J. Chem. Soc. /1933/, 1327 bis 1331).

Ferner sind erfindungsgemäß Arzneimittel, welche 1 oder mehr den erfindungsgemäßen Verbindungen als Wirkstoff(e), zweckmäßigerweise zusammen mit einem oder mehr üblichen inerten pharmazeutischen Trägerstoff(en) und/oder Verdünnungsmittel(n) und/oder sonstigen Hilfsstoff(en), enthalten, vorgesehen.

Die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Verbindungen wurde in vitro in der Weise untersucht, daß die auf die Polymerisation der Acrylsäure bei 60°C ausgeübte Inhibitorwirkung gemessen und mit der gleichen Wirkung des 2,6-di- tert.-Butyl-4-hydroxytoluoles und der L-Ascorbinsäure verglichen wurde. Damit wurde die radikalbindende Wirkung der Verbindungen untersucht. Die zur Polymerisation erforderlichen Zeiten sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt.

Zusatz
Stunden
0,02 Gew.-% Dinatriumsalz von 6,6′-Methylen-bis-(2,2-dimethyl-4-methansulfonsäure-1,2-dihydrochino-lin (erfindungsgemäß)
400
0,02 Gew.-% 2,6-ditert.-Butyl-4-hydroxytoluol (Vergleichssubstanz)	120
0,02 Gew.-% L-Ascorbinsäure (Vergleichssubstanz)	18
Blindversuch	16

Aus den bezüglich der akuten Toxizität der erfindungsgemäßen Verbindungen an Mäusen durchgeführten Untersuchungen geht hervor, daß diese in einem 10 Tage langen Beobachtungszeitraum bei einer einmaligen Dosis von 5 g/kg eine Sterblichkeitsrate von 0% ergaben, also der LD₅₀-Wert größer als 5 g/kg ist. Bei intraperitonealer Verabreichung konnte bei einer Dosis von 3 g/kg eine Sterblichkeitsrate von 0% festgestellt werden. Die Verabreichung von 250 mg/kg Körpergewicht der erfindungsgemäßen Verbindungen in einem 90 Tage dauernden Toxizitätsversuch zeigte, daß die Verbindungen nicht toxisch waren.

Die unerwarteten Wirkungen der erfindungsgemäßen Verbindungen wurden zuerst bei der Bestrahlung des ganzen Körpers beobachtet. Als Versuchstiere wurden CFLP-Mäuse mit einem Durchschnittsgewicht von 20 bis 22 g verwendet. Jede Gruppe bestand aus 8 männlichen und 8 weiblichen Mäusen. Die ganzen Körper der Blindversuchs- beziehungsweise Kontrollgruppe wurden mit 7 Gy bestrahlt. Die behandelten Gruppen von Tieren wurden 10 Tage mit den erfindungsgemäßen Verbindungen bei einer täglichen Dosis von 0,5 g/kg peroral behandelt; nach der Behandlung wurden die Versuchstiere ebenfalls mit 7 Gy am ganzen Körper bestrahlt. Es war kein wesentlicher Unterschied zwischen den verschiedenen wasserlöslichen erfindungsgemäßen Verbindungen zu beobachten und als Ergebnis konnte festgestellt werden, daß binnen 30 Tage 2 Tiere von der Blindversuchs- beziehungsweise Kontrollgruppe am Leben blieben, wohingegen von der behandelten Gruppe durchschnittlich 12 Tiere am Leben blieben, was mit der X²-Probe eine signifikantes Ergebnis p <0,001 ergab. Bei LD₈₀ war der Dosenmodifikationsfaktor [DMF] (= Sterblichkeit der Tiere der Blindversuchs- beziehungsweise Kontrollgruppe, bezogen auf die Sterblichkeit der Tiere der behandelten Gruppe) 3,5. Bevorzugt 2 Stunden vor der Bestrahlung mit einer Bestrahlungsdosis von LD₉₀ war einer intraperitoneal verabreichten Dosis von 1000 mg/kg Körpergewicht des Dinatriumsalzes von MTDQ die Schutzwirkung 100%ig. Dieses unerwartete Ergebnis ist schon an sich sehr wichtig, da die bekannten gegen Strahlen schützenden Verbindungen, wie Cystein, β-Mercaptoäthylamin (Cysteamin), S-2-Aminoäthyl isothiuroniumdihydrobromid (AET) und S-2-(3′-Amino-n- propylamino)-äthylthiophosphorsäure (WR-2721) nur bei subtoxischen Dosen wirken und die Wirkungsdauer nach der Verabreichung sehr kurz ist.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindungen besteht darin, daß die Plasmakonzentration dieser wasserlöslichen Verbindungen um eine Größenordnung höher ist als die des bekannten MTDQ. Bei der Untersuchung der Plasmakonzentration wurde im Plasma neben der jeweiligen nicht zersetzten Verbindung - wahrscheinlich als deren erstes Stoffwechselprodukt (Metabolit) - auch MTDQ, das durch Desulfonierung gebildet wurde, gefunden. Dabei war MTDQ in der gleichen Konzentration festzustellen, als ob nicht eine erfindungsgemäße Verbindung, sondern MTDQ verabreicht worden wäre. Auch in der Leber konnte MTDQ nachgewiesen werden. Die Strahlenschutzwirkung der wasserlöslichen erfindungsgemäßen Verbindungen kann so erklärt werden, daß die Bestrahlungsenergie in erster Linie auf die erfindungsgemäßen Verbindungen konzentriert ist und sie außerdem membranstabilisierende Wirkung haben und die infolge der Bestrahlung gebildeten Radikale und Peroxyde in den von Sauerstoff gut durchsetzten Zellen inaktivieren.

Der obige Unterschied gilt auch gegenüber dem von MTDQ nach dem Beispiel 8 der US-PS 40 46 765. Bei dieser Verbindung handelt es sich um das Salz einer schwachen Base mit einer starken Säure. Nach eigenen Messungen zeigt die 1gew.-%ige Lösung dieser bekannten Verbindung in einer 5gew.-%igen wäßrigen Lösung von Polyoxyäthylensorbitanmonooleat (es muß ein Lösungsvermittler verwendet werden, damit sie in Lösung bleibt) einen pH-Wert von 1,66. Gerade deswegen ist diese bekannte Verbindung für eine dauerhafte perorale Verabreichung im Hinblick auf die Schädigung der Schleimhäute nicht geeignet und darüber hinaus zerfällt sie schnell und leicht, wobei das nur fettlösliche MTDQ ausfällt.

Es wurde auch die intravenöse Verabreichung an Hunden untersucht, wobei festgestellt wurde, daß schon die Verabreichung der einmaligen Dosis von 150 mg/kg des genannten bekannten Hydrochlorides von MTDQ letal war. Die Letalität wurde teils von den ausgeschiedenen und im Blutstrom ausgefallenen feinen Körnern von MTDQ und teils von der Verminderung des pH-Wertes des Blutes verursacht.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Verbindungen besteht darin, daß, während sie in den gesunden Zellen eine Strahlenschutzwirktung ausüben, das in den hypoxämischen Zellen vor allem bei langer und kontinuierlicher Verabreichung gebildete MTDQ als Strahlensensibilisator wirkt. Die erfindungsgemäßen Verbindungen sind also in erhöhtem Maße für die Behandlung jedes Geschwüres beziehungsweise Tumores, welches beziehungsweise welcher mit MTDQ erfolgreich behandelt werden konnte, geeignet.

Die Umweltkarzinogene spielen eine wichtige Rolle beim Entstehen der bösartigen beziehungsweise malignen Tumore. Diese Karzinogene haben freie Radikale oder werden im lebenden Organismus karzinogen. Die antioxydativ wirkenden erfindungsgemäßen Verbindungen, welche die freien Radikale inaktivieren, sind also antikarzinogen wirksam. Infolge der Steuerung der Reaktionen der freien Radikale können sie therapeutisch und prophylaktisch angewandt werden. Dies wurde an einem Modell nachgewiesen, in welchem ein hepatotoxisch (leberschädigend) und gleichzeitig karzinogen wirkender Stoff, und zwar Dimethylsulfoxid verwendet wurde. Es wurde 0,3 ml Dimethylsulfoxyd/Maus in wäßriger Lösung intraperitoneal oder subkutan verabreicht und verursachte binnen 10 Tagen eine Sterblichkeit von 7 Tieren der 10 Versuchstiere. Als dagegen das Dinatriumsalz von 6,6′-Methylen-bis-[2,2-dimethyl-4- (methansulfonsäure)-1,2-dihydrochinolin] in einer Menge von 100 mg beziehungsweise das 6,6′-Methylen-bis-[2,2- dimethyl-4-(methansulfonamid)-1,2-dihydrochinolin] in einer Menge von 60 mg in Lösung oder Suspension in einem Gemisch von Wasser und dem obigen Lösungsmittel intraperitoneal oder subkutan verabreicht wurde, konnte eine Sterblichkeit von 0% beobachtet werden. Die Schutzwirkung war also 100%ig.

In Gegenwart einer großen Menge von Vitamin C verursacht bekanntlich β-Naphthylamin keinen Blasenkrebs und in den Ländern, in welchen den Lebensmitteln ein Antioxydationsmittel zugemischt wird, sind die Zahl und die Sterblichkeitsziffer der Patienten mit Dickdarmkrebs und Magenkrebs niedriger. Die bisher bekannten stark wirkenden synthetischen Antioxidationsmittel konnten aber infolge ihrer Toxizität und ungünstigen pharmakokinetischen Eigenschaften in der Therapie nicht eingesetzt werden. Die wasserlöslichen nicht-toxischen und stark wirksamen antioxydativen erfindungsgemäßen Verbindungen können dagegen nicht nur therapeutisch, sondern auch prophylaktisch bei allen Karzinogenen oder deren Vorläufern (zum Beispiel Benzpyren, Dimethylbenzanthracen und bei Vorläufern von karzinogenen Nitrosaminen), bei welchen Reaktionen freier Radikale eine Rolle spielen, peroral oder parenteral mit gutem Erfolg angewandt werden.

Die antioxydativ wirksamen erfindungsgemäßen Verbindungen hemmen den Abbau des Cholesterines und können daher in der Behandlung der Atherosklerose sowie von heredodegenerativen Krankheiten, wie der Spiermeyer-Vogt-Krankheit und bestimmten Typen der hämolytischen Anämie von Neugeborenen, und Leberzirrhose, bei welchen Reaktionen freier Radikale nachgewiesen wurden oder solche in deren Pathogenese eine Rolle spielen, verwendet werden.

Auch vermögen die erfindungsgemäßen Verbindungen Strahlenschäden bei ihrer Verabreichung 30 Minuten bis 6 Stunden nach der Bestrahlung zu verringern beziehungsweise zu beheben.

Die folgenden Beispiele erläutern die Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen.

Beispiel 1

Es wurden 358 g 6,6′-Methylen-bis-(2,2,4-trimethyl- 1,2-dihydrochinolin) in 1000 g 96%iger Schwefelsäure gelöst und das Gemisch wurde unter Rühren beziehungsweise Schütteln auf einer Temperatur von 80 bis 95°C gehalten, bis eine klare Lösung erhalten wurde. Das Reaktionsgemisch wurde dann in eine gesättigte Natriumchloridlösung eingegossen. Nach dem Abkühlen des Reaktionsgemisches schied sich das Dinatriumsalz von 6,6′-Methylen-bis- (2,2-dimethyl-4-methansulfonsäure-1,2-dihydrochinolin), das von einer kleinen Menge Natriumchlorid begleitet war, aus. Zur Reinigung des Rohproduktes wurde es mit einer wäßrigen Suspension einer äquimolaren Menge Calciumhydroxyd vermischt und das wasserlösliche Calciumsalz des disulfonierten Produktes 6,6′-Methylen-bis-(2,2-dimethyl- 4-methansulfonsäure-1,2-dihydrochinolin) wurde durch Filtrieren als Filtrat abgetrennt, und zu dieser wäßrigen Lösung wurde eine äquimolare Menge Natriumcarbonat zugegeben. Das ausgeschiedene Calciumcarbonat wurde abfiltriert und das erhaltene Dinatriumsalz von 6,6′-Methylen- bis-(2,2-dimethyl-4-methansulfonsäure-1,2-dihydrochinolin) wurde nach dem Eindampfen der wäßrigen Lösung isoliert. Es konnte gegebenenfalls aus einem Gemisch von Wasser und Methanol im Volumenverhältnis von 1 : 1 umkristallisiert werden. Ausbeute: 505 g (85% der Theorie).

Analyse:
berechnet: Molekulargewicht =562, S =11,38%;
gefunden: Molekulargewicht =559, S =10,82%.

Beispiel 2

Es wurde in einen mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Gasableitungsrohr und einem Tropftrichter versehenen Kolben eine Lösung von 358 g von 6,6′-Methylen- bis-(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydrochinolin) in 1500 g Methylenchlorid eingebracht. Unter von außen erfolgendem Kühlen und unter Rühren beziehungsweise Schütteln wurden 350 g Chlorsulfonsäure zugegeben, wobei die Temperatur auf 5 bis 20°C gehalten wurde. Dann wurde das Reaktionsgemisch bei Raumtemperatur so lange gerührt beziehungsweise geschüttelt, bis die Chlorwasserstoffgasentwicklung aufhörte. Danach wurde das Gemisch auf 300 g zerstoßenes Eis gegossen und das ausgeschiedene rohe 6,6′-Methylen-(2,2-dimethyl-4-methansulfochlorid-1,2- dihydrochinolin-2′,2′,4′-trimethyl-1′,2′-dihydrochinolin) wurde abgesaugt.

Die so erhaltenen 365 g Monosulfochlorid wurden mit einer 15%igen wäßrigen Natriumhydroxydlösung so lange zum Sieden erhitzt, bis der pH-Wert von 7,2 erreicht war. Das ausgeschiedene Natriumsalz der Monosulfonsäure wurde nach dem Abkühlen isoliert und über das wasserlösliche Calciumsalz nach der Verfahrensweise des Beispieles 1 gereinigt. So wurden 345 g (73% der Theorie) des Natriumsalzes von 6,6′-Methylen-(2,2-dimethyl-4- methansulfonsäure-1,2-dihydrochinolin-2′,2′,4′-trimethyl- methyl-1′,2′-dihydrochinolin) erhalten.

Beispiel 3

Es wurden 365 g nach dem Beispiel 2 erhaltenes rohes 6,6′-Methylen-(2,2-dimethyl-4-methansulfochlorid-1,2- dihydrochinolin-2′,2′,4′-trimethyl-1′,2′-dihydrochinolin) in 500 ml Wasser gelöst, zur Lösung wurde unter Rühren beziehungsweise Schütteln eine 20%ige wäßrige Lösung von 300 ml Ammoniumhydroxyd zugegeben, und das Gemisch wurde auf 70°C erhitzt. Beim Kühlen schied sich 6,6′-Methylen-(2,2-dimethyl-4-methan sulfonamid-1,2-dihydrochinolin-2′,2′,4′-trimethyl- 1′,2′-dihydrochinolin) aus, das abgesaugt und aus einem Gemisch von Wasser und Methanol im Volumenverhältnis von 1 : 1 umkristallisiert wurde. So wurde als Produkt 315 g (70% der Theorie) bezogen auf das eingesetzte 6,6′-Methylen-bis-(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydrochinolin), dessen durch Ebullioskopie bestimmtes Molekulargewicht 437 betrug (berechnet: 441), erhalten.

Claims

1. Sulfonsäurealkalimetallsalz- und Sulfonamidderivate von 6,6′-Methylen-bis-(2,2,4-trimethyl-1,2- dihydrochinolin) der allgemeinen Formel worin X₁ und X₂ für Wasserstoff beziehungsweise Reste der Formeln-SO₂-NH₂ (II)beziehungsweise-SO₃-Me (III)worin Me ein Alkalimetall bedeutet, stehen, mit der weiteren Maßgabe, daß mindestens eines von X₁ und X₂ von Wasserstoff verschieden ist.

2. Verfahren zur Herstellung der Verbindungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) 6,6′-Methylen-bis-(2,2,4-trimethyl-1,2-dihydrochinolin) der Formel mit mindestens 1 Moläquivalent, und zwar zur Einführung von nur 1 Sulfonsäuregruppe mit mindestens 1 Moläquivalent und zur Einführung von 2 Sulfonsäuregruppen mit mindestens 2 Mol äquivalenten konzentrierter Schwefelsäure oder Oleum sulfoniert und/oder mit mindestens 1 Moläquivalent, und zwar zur Einführung von nur 1 Sulfochloridgruppe mit mindestens 1 Moläquivalent und zur Einführung von 2 Sulfochloridgruppen mit mindestens 2 Moläquivalenten Chlorsulfonsäure sulfo chloriert oder
b) 1 Mol 2,2-Dimethyl-4-(methansulfonsäure)-1,2- dihydrochinolin der Formel mit mindestens 0,5 bis 1 Mol, insbesondere 0,5 bis 0,6 Mol, Formaldehyd kondensiert,

und die erhaltenen Sulfonsäure- beziehungsweise Sulfo chloridderivate von 6,6′-Methylen-bis-(2,2,4-trimethyl- 1,2-dihydrochinolin) der allgemeinen Formel worin Y₁ und Y₂ für Wasserstoff beziehungsweise Reste der Formeln-SO₃-H (VII)beziehungsweise-SO₂-CL (VIII)stehen, mit der weiteren Maßgabe, daß mindestens eines von Y₁ und Y₂ von Waserstoff verschieden ist, in an sich bekannter Weise in die entsprechenden Sulfon säurealkalimetallsalz- beziehungsweise Sulfonamidderivate von 6,6′-Methylen-bis-(2,2,4-trimethyl-1,2- dihydrochinolin) der allgemeinen Formel I überführt.

3. Arzneimittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 1 oder mehr Verbindungen nach Anspruch 1 zusammen mit 1 oder mehr üblichen inerten pharmazeutischen Trägerstoff(en) und/oder Verdünnungsmitteln(n) und/oder sonstigen Hilfsstoff(en).