HUT64695A

HUT64695A - Method for production of preparations containing nicotinyl-alanine for the treatment of central nervous system (cns) diseares

Info

Publication number: HUT64695A
Application number: HU9203634A
Authority: HU
Inventors: Roberto Pellicciari; Flavio Moroni; Trevor W Stone
Original assignee: Fidia Spa
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1991-05-21
Publication date: 1994-02-28
Also published as: IT1248486B; WO1991017750A1; JPH05507086A; HU9203634D0; EP0532545A1; CA2083507A1; BR9106500A; AU7883291A; IT9020418A0; IT9020418A1

Description

A találmány tárgyát nikotinil-allaninnak a központi idegrendszer megbetegedéseinek kezelésére alkalmas gyógyászati készítményként való alkalmazása képezi.

A nikotinil-alanin képlete megfelel az (I) képletnek. A vegyület tartalmaz aszimmetrikus szénatomot, így lehet enantiomer (R vagy S) vagy racém formában. A találmány az enantiomereknek, illetve a racém elegynek az alkalmazására is vonatkozik.

A nikotil-alanin egyes enantiomerjeit ismert optikai rezolválási eljárással állíthatjuk elő a racém vegyületből. Előállíthatjuk a vegyületeket a későbbiekben ismertetett sztereoszelektív szintézisben is.

A nitoktinil-alanin már mintegy 30 éve ismert és a szakmai körök szerint a triptofán metabolikus terméke és az úgynevezett kinurenin út intermedier metabolitja, ez az út metabolikus átalakulások egymásutánisága, amelynek során a triptofán indolgyűrűje kinyílik, és így NAD képződik.

A későbbiekben azt tapasztalták azonban, hogy ez az elmélet kísérletileg nem igazolható, és a nikotil-alanin nem a triptofán metabolitja, bár inhibitorként beavatkozik annak métábólizmusába legalább két enzimrendszerben, a kinurenináz és a kinurenin-hidroxiláz esetében [Decker és munkatársai, J. Bioi. Chem. 1963; 238; 1049-1053].

Ezek az enzimek katalizálják a kinurenin metabolizmusát először 3-hidroxi-kinureninné, majd 3-hidroxi-antranilsawá, ez utóbbi a kinolinsav közvetlen prekurzora.

A legutóbbi időkben úgy találták, hogy a 3-hidroxi-kinurenin a szervezetek idegsejtjeire toxikus lehet, és hogy a « « ·* 4 « 4 * «« • ♦ ♦♦· ···· • · 9 · · ·· ·*·« ♦·· ·· ♦·*· kinolinsav olyan toxin, amely alkalmas a neuronok stimulálására, és valószínűleg ezek pusztulását okozza, mind in vitro, mind in vivő készítményekben (Stone és Connick; Neuroscience, 1985, 15; 597-618) .

Az említett idegsejtek pusztulásáért az a mechanizmus felelős, aminek következtében a kinurenin-hidroxiláz és a kinurenináz között versenyszerű gátlás következik be. A triptofánnak NAD-dá történő metabolikus átalakulása során a kinurinsav egyszerű enzimatikus eljárásban is keletkezhet, amelyben transz-amináz játszik szerepet.

Az említett sav alkalmas a kinolinsav toxikus stimuláns hatásának a gátlására, az utóbbinak az NMDA receptorokon kifejtett hatásának az antagonizálása révén, a mechanizmus módosításával, amit most már egyértelműen tisztáztak [Moroni és munkatársai, Eur. J. Pharmac. 1989; 163; 123-126).

A triptofánnak a metabolikus átalakulását, és az úgynevezett kinurenin utat az 1. reakcióvázlaton mutatjuk be.

Az eddigi biokémiai ismeretek alapján nem volt várható azonban, hogy a nikotinil-alanin bármilyen gyógyhatással rendelkezik; bár több évtizede ismert a vegyület, a gyakorlatban sohasem vizsgálták farmakológiai hatását.

Azt tapasztaltuk, hogy a nikotil-alanin megakadályozza a triptofán toxikus metabolitjainak a feldúsulását és növeli a nyugtató hatású metabolikus anyagok szintézisét, mint azt a következő farmakológiai kísérletekben bemutatjuk.

A baktériumból extrahált lipopoliszacharidokkal kezelt patkányoknak illetve egereknek a biológiai folyadékjaiban,

illetve az agyában a kinolinsav és kinurénsav koncentrációja háromszor magasabb, mint a kontroll állatoknál, mintegy 70 órán át tartó vizsgálat után. Ez az indol-amino-2,3-dioxigenáz enzim indukálásának a következménye, aminek során a kinurenin útból származó anyagok képződése megnő. Ha bakteriális lipopoliszacharidok mellett nikotinil-alanint adagolunk (50 - 1000 mg/kg i.p.), a kinolinsav koncentrációjának a növekedése lényegesen csökken, míg a kinurénsav koncentrációja lényegesen nő. Más szavakkal ez azt jelenti, hogy a nikotinil-alanin elősegíti a triptofán olyan metabolikus termékeinek a képződését, amelyek antagonisztikus tulajdonságúak az aminosavak stimuláló receptoraival szemben, és csökkenti a toxikus stimuláló anyagok képződését. Hasonló eredményeket kapunk, ha megfelelő mennyiségű nikotinil-alanint triptofánnal együtt adagolunk.

DBA/2 egereknél triptofán (200 mg/kg i.p.) és nikotinil-alanin (200 mg/kg i.p.) egyidejű adagolásával az állatoknál nyugtató hatás lép fel és elérhető az állatoknak az audiogén görcsöktől való védelme. Ez azt jelenti, hogy a kinurénsavnak az agyban történő felgyülemlése (mint azt kimutattuk) kapcsolatban van az állatok viselkedésével.

A nikotinil-alaninnak különböző epilepsziás rohamoknál való alkalmazhatóságát leptazollal (pentilén-tetrazollal; metrazollal) és elektrosokk által kiváltott görcsökkel szemben vizsgáljuk.

10, egyenként 25-35 g testtömegű egérnek nikotinil-alanint, majd 1 órával később leptazolt (85 mg/kg szubkután) adunk. 370 mg/kg intraperitoneális adagolás során a nikotinil5

-alanin a leptazol által kiváltott epilepsziás rohammal szemben védelmet biztosít, a görcsök lappangási iejét pedig 270-ről 588 másodpercre növeli. A leptazol vizsgálatot széleskörően alkalmazzák a petit mai epilepsziával szemben hatásos gyógyszerek vizsgálatára.

Egy másik kísérletben 10 egeret vizsgálunk a fül elektródákból görcs indukálásához szükséges elektromos áram küszöb meghatározására. Az állatokat 370 mg/kg mennyiségben nikotinil-alaninnal kezeljük intraperitoneálisan, és az állatok 40 %-át védjük a görcsökkel szemben. A vizsgálat gyakran alkalmazott a grand mai epilepszia ellen hatásos gyógyszerek indikátoraként.

370 mg/kg hatásos adagban a kísérleti állatoknál nyugtató hatás tapasztalható, de minimális ataxia és egyéb mozgászavar fellép.

Ha a Swiss egereknek nikotinil-alanint adunk (200 - 350 mg/kg i.p.), akkor így a kinurenin i.c.v. adagolásával indukált epilepsziás roham teljesen megakadályozható; ha a nikotinil adagolását (150-400 mg/kg) etanol-függő C57 egereknél végezzük, ez megakadályozza a kialakult epilepsziás roham, remegés és testhőmérsékletváltozás megszűnését (Ritzman és Tabakoff 193, 158-170, 1976).

Kinurenin jelenlétében inkubált patkányok hipokampális szeleteiben a nikotinil-alanin (0,1- 100 μπιόΐ) megnöveli a kinurénsav neoszintézisét. Megfigyelhető az is, hogy a nikotinil-alanin a kortikális membránok kötő oldalairól rádioaktív glicint szabadít fel.

Az előzőek alapján nyilvánvaló, hogy a nikotinil-alanin előnyösen használható a központi idegrendszer olyan megbetegedéseinél, amelyek a triptofán métábólizmus abnormális megnövekedése következtében jönnek létre.

Olyan megbetegedések példáiként, amelyben a toxikus stimuláns anyagok és ezek modulátorai, illetve antagonistái között egyensúlyzavar áll fenn, például a következők:

1) Bakteriális és vírusos eredetű megbetegedések (beleértve az

AIDS-t is). Ezeknél az immunrendszer aktiválása a triptofánnak a kinurenin metabolikus úton történő átáramlásának a megnövekedését okozza, ez a kinolinsavnak az agyban való felgyülemlését hozza létre [Heyes és munkatársai Annals Neurol. 1989; Heyes és munkatársai, 1988; 51; 1946-1948);

2) Daganatos megbetegedések, különösen az immunrendszert megtámadó megbetegedések (nyirokszövet megbetegedése);

3) Interferonokkal és/vagy interleukinekkel való kezelés (Brown és munkatársai, Cancer Rés., 1989; 49; 4941-4945);

4) Számos görcsös megbetegedés (Lapin és munkatársai, Epilepsia, 1981; 22; 257-265), így a grand mai és petit mai epilepszia;

5) Huntington-féle chorea és más degeneratív megbetegedések, így Parkinson-kór, időskori demencia (Schwarts és munkatársai, Life Sciences, 1984; 35; 19-23);

6) Májmegbetegedések (Moroni és munkatársai, J. Neurochem.,

1986; 46; 849-874);

7) Az alvási-felébredési ciklusban beálló változások;

·· · «« ·· · · • · ··· ·· ·· • · · · · · · • ·· · ··· ·· · · · ·

8) Pellagra vagy más, vitaminhiány következtében fellépő neuropszichiátriai változások;

9) Krónikus alkoholizmus, amelynek során az agyban a kinurénsav szintje csökken;

10) A pszichiátriai érdeklődésben beálló olyan helyzetek, amelyben a triptofán métábólizmusnak igazoltan szerepe van (depresszió, skizofrénia, stb.);

11) Gutaütés és egyéb agyi ischémiás panaszok, így traumás fejsérülés;

12) Magas vérnyomás és alapvető remegési tünetek.

A nikotinil-alanint vagy fiziológiailag ekvivalens származékait (sóit, észtereit, nemtoxikus amidjait) az említett hatás eléréséhez általában 10 - 100 mg/kg/nap mennyiségben alkalmazzuk. A pontos adagolási mennyiség több tényezőtől függ, így a beteg körülményeitől, a betegség természetétől, súlyosságától.

Az anyagot adagolhatjuk szájon át, rektálisan vagy parenterálisan a szokásos készítmények formájában. Ilyeneket ismertet például Remington's Pharmaceutical Sciences Handbook, Mack Publ. Co., N.Y. USA, 17. kiadás, 1985.

A nikotinil-alanin előállítható a J. Bioi. Chem. 238, 1049 (1963) és J. Org. Chem. 28., 383 (1953) irodalmi helyen leírtak szerint. Bár előnyös a vegyületnek a természetes L szterikus konfigurációjú alakja, a találmány magában foglalja a nikotinil-alanin racém alakjának és D alakjának az alkalmazását is. Az enantiomereket a 2. és 3. reakcióvázlat szerint, illetve a példákban bemutatottak szerint lehet előállítani.

1. példa

S-nikotinil-alanin előállítása

a) S-(3-Benziloxi-karbonil-5-oxo-4-oxazolidinil)-acetil-klorid [3) képletű vegyület]

S-(3-Benziloxi-karbonil-5-oxo-4-oxazolidinil)-ecetsavat [J.M. Scholtz, P.A. Bartlett, Synthesis, (1989), 542-543] [(2) képletű vegyület, 0,491 g, 1,76 mmól) hozzáadunk tionil-kloridnak toluolban készített oldatához (5 ml, 1:1 térf/térf.), és a kapott elegyet szobahőmérsékleten keverjük 4 órán át argon légkörben. Az oldószer lepárlása után a visszamaradó anyagot finom vákuumban szárítjuk, így a tiszta (3) képletű vegyületet kapjuk (0,513 g, 98 %).

^XH-NMR (CDC1₃): S = 3,52 (2H, d, CH₂COC1), 4,25 (1H, t, CH); 5,12 (2H, s, CH₂Ph); 5,22 és 55,45 (2H, dd, CH₂0); 7,30 (5H, s, aromások);

¹³C-NMR (CDCI3): δ = 46,7, 51,6, 68,4, 78,4, 128,3, 128,6, 135,0, 152,5, 170,0, 171,6.

b) S-3-(3-Benziloxi-karbonil-5-oxo-4-oxazolidinil)-acetil-piridin [(4) képletű vegyület] (PPÍI3) ₂PdCl₂-t (0,051 g, 0,07 mmól) hozzáadunk a (3) képletű vegyületnek (0,505 g, 1,70 mmól) és trimetil-ón-piridinnek [Y. Yamamoto, A. Yanagi, Chem. Pharm. Bull., (1982), 30(5), 1731-1737] (0,595 g, 2,50 mmól) benzolban (20 ml) készített oldatához, és a kapott reakcióelegyet 12 órán át argon légkörben visszafolyatás közben forraljuk. Lehűlés után a katalizátort Celiten való szűréssel eltávolítjuk, a szűrletet vákuumban bepároljuk, és a visszamaradó anyagot etil-acetáttal (25 ml)

hígítjuk, telített nátrium-hidrogén-karbonát-oldattal (5 ml), vízzel (5 ml), sóoldattal (5 ml) mossuk és vízmentes magnéziumszulfát felett szárítjuk. Az oldószer bepárlása után a visszamaradó anyagot flash-kromatográfiásan kezeljük, eluálószerként etil-acetát/hexán 8:2 arányú elegyét használva. így a tiszta (4) képletű vegyületet kapjuk (0,276 g, 48 %).

iH-NMR (CDC1₃): δ = 3,40 és 3,70 (2H, dd, CH₂CO), 4,40 (1H, t, CH), 5,10 (2H, s, CH₂Ph), 5,40 és 5,53 (2H, dd, CH₂O), 7,25 (5H, s, Ph); 7,20-7,40 (1H, m, Py) , 7,95-8,10 (1H, m, Py); 8,558,70 (1H, m, py); 8,95 (1H, s, Py);

¹³C-NMR (CDC1₃): δ = 36,9, 50,8, 67,7, 78,4, 123,5, 128,2, 128,5, 131,8, 149,5, 152,5, 154,0, 171,8, 195,3.

c) s-nikotinil-alanin [(5) képletű vegyület]

A (4) képletű vegyületnek (0,087 g, 0,24 mmól) 6 n sósav-oldatban (10 ml) készített szuszpenzióját 8 órán keresztül visszafolyatás közben forraljuk. A kapott oldatot éterrel (5 ml) mossuk, és a vizes fázist bepároljuk. A visszamaradó anyagot (0,083 g) ioncserélő gyanta oszlopon (Dowex 1x8, AcO~ alak) vezetjük át, eluálószerként 0,3 n ecetsav-oldatot használva. így a tiszta (5) képletű vegyületet kapjuk (0,046 g, 93 %).

Op.: 158-160 °C (bomlik).

^-H-NMR (D₂0) : δ = 3,45 (2H, dd, J = 5 Hz és 1 Hz, CH₂) , 4,02 (1H, t, J = 5 Hz és 1 Hz, CH); 7,33 (1H, dd, J = 7,4 Hz és 4 Hz, H-5 Py);' 8,19 (1H, dt, J = 7,4 Hz és 1,5 Hz, H-4 Py); 8,45 (1H, dd, J = 4 Hz és 1,5 Hz, H-6 Py) ; 8,78 (1H, d, J = 1,5 Hz, H-2 Py); 13C-NMR (D₂O) 5: 39,0, 50,4, 124,6, 131,6, 136,9, 148,5, 143,3, 173,1, 198,6; [a]_D ²⁵ = +18,3 (c = 0,6, H₂O).

• · ·«· ·· ·· • « * · · · · ···· ··· · · ·· ··

2. példa

R-nikotinil-alanin előállítása

a) R-(3-Benziloxi-karbonil-5-oxo-4-oxazolidinil)-acetil-klorid [(8) képletű vegyület]

R-(3-Benziloxi-karbonil-5-oxo-4-oxazolidinil)-ecetsavat [(7) képletű vegyület, 0,900 g, 3,22 mmól] hozzáadunk tionil-kloridnak toluolban készített oldatához (8 ml, 1:1 térf./térf.), és a kapott reakcióelegyet szobahőmérsékleten keverjük 4 órán át argon légkörben. Az oldószer lepárlása után a visszamaradó anyagot finom vákuumban szárítjuk, így a tiszta (8) képletű vegyületet kapjuk (0,945 g, 98 %) .

b) R-3-(3-Benziloxi-karbonil-5-oxo-4-oxazolidinil)-acetil-piridin [(9) képletű vegyület] (PPh₃)₂PdCl₂-t (0,100 g, 0,13 mmól) hozzáadunk a (8) képletű vegyületnek (0,900 g, 3,03 mmól) és trimetil-ón-piridinnek (1,10 g, 4,50 mmól) benzolban (30 ml) készített oldatához, és a kapott reakcióelegyet 12 órán át argon légkörben visszafolyatás közben forraljuk. Lehűlés után a katalizátort Celiten való szűréssel eltávolítjuk, a szűrletet vákuumban bepároljuk, majd etil-acetáttal (35 ml) hígítjuk, telített nátrium-hidrogén-karbonát-oldattal (10 ml), vízzel (10 ml), sóoldattal (10 ml) mossuk és vízmentes magnézium-szulfát felettt szárítjuk. Az oldószer lepárlása után a visszamaradó anyagot flash-kromatográfiásan kezeljük, eluálószerként etil-acetát/hexán (8:2) elegyét használva. így a tiszta (9) képletű vegyületet kapjuk (0,279 g, 26 %).

c) R-Nikotinil-alanin [(10) képletű vegyület]

A (9) képletű vegyületnek (0,270 g, 0,74 mmól) 6 n sósavoldatban (25 ml) készített szuszpenzióját 8 órán át visszafolyatás közben forraljuk. A kapott oldatot éterrel (8 ml) mossuk és a vizes fázist bepároljuk. A visszamaradó anyagot (250 g) ioncserélő gyanta oszlopon (Dowex 1x8, AcO“ alak) vezetjük át, eluálószerként 0,3 n ecetsav-oldatot használva. így a tiszta (10) képletű vegyületet kapjuk (0,040 g, 31 %) . Olvadáspont: 153 °C. [a]_D25 = -21 (c = 1, H₂0) .

Claims

1. Nikotinil-alaninnak és fiziológiailag elfogadható származékainak az alkalmazása gyógyászati készítményekként.

2. Gyógyászati készítmények, amelyek hatóanyagként nikotinil-alanint vagy fiziológiailag ekvivalens származékát tartalmazzák.

3. A 2. igénypont szerinti gyógyászati készítmények, ahol a nikotinil-alanin L szterikus konfigurációjú.

4. Nikotinil-alanin alkalmazása olyan megbetegedések kezelésére alkalmas gyógyászati készítmények előállítására, amelyek a triptofán metabolizmusának az abnormális megnövekedése, vagy abnormálisán erős neurotranszmisszió következtében jönnek létre.