WO2008037416A2 - Verwendung von theogallin zur behandlung von mentalen konzentrationsleistungsstörungen, drepression und demenz - Google Patents

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    • A61P25/28—Drugs for disorders of the nervous system for treating neurodegenerative disorders of the central nervous system, e.g. nootropic agents, cognition enhancers, drugs for treating Alzheimer's disease or other forms of dementia

Definitions

  • the present invention relates to the use of theogallin or theogallin derivatives, its metabolite quinic acid and / or its derivatives and metabolites or their pharmaceutically acceptable salts or complexes for the prophylaxis and treatment of neurological and psychiatric disorders of the central nervous system, in particular mental concentration power disturbances. Depression and dementia.
  • Theogallin is found in a number of natural products, especially green tea extracts. It has the following empirical formula: C] 4 H 16 O 1O
  • the currently used drugs for the treatment of diseases of the central nervous system, in particular dementia, depression and concentration disorders have a wide range of side effects. There is therefore a very great need for a prophylaxis or an improved drug with a good therapeutic efficacy at the lowest possible rate of side effects. In particular, this also applies to prophylaxis.
  • the invention is based on the object to meet this need.
  • Fig. 2 is a diagram showing the effect of various substances such as haloperidol (neuroleptics), paroxetine (antidepressants, pain), amphetamine (stimulants), diazepam (sedatives) and
  • FIG. 3 shows a diagram of the concentration-dependent increase in the amplitude of the population spike (activity of the pyramidal cells) in the presence of theogallin in the hippocampal slice preparation in vitro
  • FIG. 4 shows a diagram of the amplitude behavior of the population spike in the hippocampal slice after theta-burst stimulation in the presence of theogallin;
  • 5 shows a diagram of the concentration-dependent increase in the amplitude of the population spike (activity of the pyramidal cells) in the presence of quinic acid in the hippocampal slice preparation in vitro
  • the invention relates to the use of theogallin or theogoalgin derivatives or their metabolite quinic acid, or derivatives and metabolites thereof, for the production of a medicament for the prophylaxis and treatment of neurological and psychiatric disorders, in particular dementia, depression and concentration disorders.
  • Theogallin has the following empirical formula:
  • Quinic acid has the following empirical formula: C 7 H 12 O 6
  • Theogallin or quinic acid can also be used according to the invention in the form of its pharmaceutically acceptable salts or complexes.
  • the preparation of such salts is carried out in a conventional manner.
  • Suitable salt formers are all customary pharmaceutically acceptable acids or anions. Coupling to glucuronic acid can also be used. In particular, quinic acid can also be used alone.
  • the theogallin or quinic acid according to the invention as active ingredient-containing medicaments are preferably administered orally. However, it is also possible to administer by other routes, for example orally, topically, parenterally, intravenously, intramuscularly, subcutaneously, nasally, by inhalation, rectally or transdermally.
  • the medicament according to the invention containing as active ingredient Theogal Hn or quinic acid for example in the form of powders, tablets, capsules, pills, dragees, granules, suppositories, pellets, syrups, solutions or dispersions can be formulated, the active ingredient being optional can be combined with pharmaceutically acceptable excipients and carriers.
  • the medicament according to the invention is in the form of a solution, it preferably contains from 0.1 to 10% by weight, more preferably from 1 to 5% by weight, of the active ingredient.
  • the medicaments according to the invention containing theogallin or quinic acid as active ingredient are normally prepared according to conventional methods and administered in a pharmaceutically suitable form.
  • the solid oral forms together with the active ingredient may contain excipients (eg lactose, dextrose, sucrose, cellulose, corn starch or potato starch), lubricants (eg silicate, talc, stearic acid, magnesium or calcium stearate and / or polyethylene glycols), binders ( starches, gum arabic, gelatin, methylcellulose, carboxymethylcellulose or polyvinylpyrrolidone), whipping agents (eg starch, alginic acid, alginates or sodium starch glycolates), intumescent mixtures, dyes, sweeteners wetting agents (eg lecithin, polysorbates, laurylsulfates) and generally not -toxic and pharmacologically inactive substances used in pharmaceutical formulations.
  • excipients eg lactose, dextrose, sucrose, cellulose, corn starch or potato starch
  • lubricants eg silicate, talc, stearic acid, magnesium or calcium ste
  • liquid dispersions for oral administration may be e.g. Syrups, emulsions and suspensions.
  • Syrups may be used as carriers e.g. Sucrose or sucrose with glycerol and / or mannitol and / or sorbitol.
  • the suspensions and the emulsions may be used as carriers e.g. a natural resin, agar, sodium alginate, pectin, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose or polyvinyl alcohol.
  • the suspensions or solutions for intramuscular injections may contain, together with the active ingredient, a pharmaceutically acceptable carrier, e.g. sterile water, olive oil, ethyl oleate, glycols, e.g. Propylene glycol, and, if desired, an appropriate amount of lidocaine hydrochloride.
  • a pharmaceutically acceptable carrier e.g. sterile water, olive oil, ethyl oleate, glycols, e.g. Propylene glycol, and, if desired, an appropriate amount of lidocaine hydrochloride.
  • solutions for intravenous injection or infusion may be used as carriers e.g. contain sterile water or they may preferably be in the form of sterile, aqueous, isotonic saline solutions.
  • compositions for topical application eg creams, lotions or pastes, can be prepared by mixing the active ingredient with a conventional oleaginous or emulsifying carrier.
  • the dosage unit of the drug may include, for example:
  • peroral dosage forms preferably 80 to 200 mg, more preferably 90 to 120 mg, of active ingredient per daily dose - the daily dose can be administered daily, for example, in 1 to 3 individual doses, preferably in two individual doses.
  • parenteral dosage forms for example intravenously, subcutaneously, intramuscularly
  • active ingredient per daily dose - the daily dose can be administered daily, for example, in 1 to 3 unit doses, preferably in a single dose.
  • the daily dose can be administered daily, for example, in 1 to 3 individual doses, preferably in a single dose.
  • dosage forms for application to the skin and mucous membranes eg solutions, lotions, emulsions, ointments, etc.
  • 40 to 80 mg of active ingredient, more preferably 60 mg, active ingredient per single dose - the daily dose for example, in 1 to 6 single doses, preferably in 1 to 3 single doses, administered daily.
  • the amount used must be adapted according to known manner in the art.
  • Theogallin surprisingly shows in the tele-stereo EEG model in rats changes in the EEG frequencies as measured after administration of classical drugs for the treatment of dementias (example galanthamine), depression (example paroxetine) as well as mental dysfunctions (example amphetamine).
  • the changes seen after administration of classical drugs and after administration of one dose of theogallin (20 mg / kg) are shown in FIG.
  • FIG. 2 It is apparent from the figure shown in FIG. 2 that the characteristic electrical fingerprint typical of classical drugs for the treatment of dementias, depression and concentration is also present in the Patterns of theogalline and quinic acid are found in a significant way.
  • the characteristic electrical fingerprint typical of classical drugs for the treatment of dementias, depression and concentration is also present in the Patterns of theogalline and quinic acid are found in a significant way.
  • the substances theoogallin / quinic acid on the one hand and amphetamine / paroxetine on the other hand.
  • FIG. 1 shows the time-dependent changes in the EEG frequencies after administration of a dose of theogallin as measured according to the test method 1 explained below.
  • theogallin and quinic acid cause the same characteristic changes in EEG frequencies as are commonly used in the treatment of dementia, depression and concentration disability, it can be concluded that theogallin or quinic acid are used in the same indications is effective.
  • Dimpfel has shown that more than 40 reference substances can be used to treat similar EEG changes in more than 40 reference substances (Dimpfel W .: "Preclinical data base of pharmaco-specific rat EEG fingerprints (Tele Stereo EEG) "in Eur J Med Res (2003) 8: 199-207).
  • the changes in the EEG frequencies were determined after administration of saline (control) or orally by Theogallin (20 mg / kg body weight) and orally 10 mg / kg of the quinic acid.
  • test substances were administered orally 45 minutes after the start of the measurements (pre-value). Five minutes later, the measurements were restarted, continuously analyzed for at least the next 5 hours, and taken in 60-minute periods. oden summarized.
  • the test substances were applied at a dose of 20 mg / kg (theogalline) or 10 mg / kg (quinic acid).
  • the experimental series was started with the injection of saline (control), which did not lead to a noticeable change.
  • the administration of theogallin led to significant changes in the power density in the frontal cortex (see Fig.l).
  • the administration of quinic acid led to similar results, with changes in the frontal cortex differing from those after administration of saline with an error probability of p ⁇ 5%.
  • Oral administration of theogallin as a single dose leads to changes in the electrical brain activity in the test animals that corresponded to those after administration of paroxetine or galanthamine or amphetamine.
  • This pattern correlates conspicuously with the patterns used for drugs commonly used in the treatment of dementia and depression (see Figure 1), but not with patterns seen with drugs for other indications.
  • Already in Decreases in delta and alpha2 activity were observed in the frontal cortex during the first hour, as typically measured for the application of stimulants, antidepressants or anti-dementia drugs at that time.
  • the experiment itself was carried out in a so-called “base unit” with “Haas Top” (company Medical Systems Corp., USA) at 35 degrees C.
  • the hippocampus cut superfused with the aid of peristaltic pumps (Infusomat B. Braun Melsungen AG) was on a piece of gauze Introduced Carbogen maintained the required oxygen supply to the solution, and the flow rate was 200 ml / h.
  • the stimulation of the CA2 region was carried out using a stimulus generator (Laboratory Lab Lab from the Fa. Medisyst GmbH, Linden, DE) via an isolation unit using a bipolar Concentric steel electrode (Rhodes Medical Systems, USA)
  • the pulse width was 200 ⁇ s, the current constant 200 ⁇ A.
  • the stimulus generator triggered four individual irritations at an interval of 20 seconds, which evoked an average of 4 population spikes, and the response was derived in the CA3
  • the system averaged the response of the 4 spike amplitudes.
  • the evoked response was derived 10 minutes extracellularly with a pulled glass capillary (Elektrodenpuller, Rhema Labortechnik, DE).
  • the response signal was amplified ("LMI” amplifier, List Electronics, Darmstadt, DE), converted to digital with a laboratory computer system "Lab Team” (Software NeuroTool, MediSyst GmbH, Linden DE) (resolution 12 bits) and evaluated
  • the amplitude level of the population spike (SAP cumulative action potential, Popspike) was determined as the starting point for a suitable signal (amplitude height about 1 mV) . This reference value resulted from the mean value the last three measured amplitude levels during superfusion with the ACSF solution (baseline). Thereafter, the superfusion with test substance with the same procedure.
  • theta burst stimulus TBS
  • the results of these investigations are shown in FIGS. 3 to 6.
  • the first experimental set-up shows a concentration-dependent increase in the amplitude of the population spike in the presence of 0 to 4 mg / L Theogal-Hn in single irritation (see FIG. 3).
  • the initiation of the long-term potentiation by TBS was also increased in a concentration-dependent manner at the same concentration (see FIG. 4), as is known from experiments with anti-dementives.
  • Similar results were obtained in the presence of quinic acid ( Figures 5 to 6). From this result, it can be concluded that theogallin and quinic acid - as can be seen from the EEG studies - positively influence depression and dementia.

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Abstract

Theogallin, seine Derivate, sein Metabolit Chinasäure, von Derivaten davon, seiner Metaboliten oder die pharmazeutisch annehmbaren Salze dieser Stoffe sind zur Herstellung eines Arzneimittels zur Prophylaxe bzw. Behandlung von neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen des zentralen Nervensystems, insbesondere von Demenzen, wie Morbus Alzheimer oder Morbus Parkinson, von Depressionen und Konzentrationsleistungsstörungen, wie beim Aufmerksamkeitsdefizits-Hyperaktivitätssyndrom verwendbar.

Description

Verwendung von Theogallin zur Herstellung eines Arzneimittels zur Prophylaxe und Behandlung von neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen des zentralen Nervensystems, insbesondere von mentalen Konzentrationsleistungsstörungen, Depression und Demenz
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Theogallin bzw. Theogallin-Derivaten, seines Metaboliten Chinasäure bzw. deren Derivate und Metaboliten oder deren pharmazeutisch annehmbaren Salzen oder Komplexen zur Prophylaxe und Behandlung von neurologischen und psy- chiatrischen Erkrankungen des zentralen Nervensystems, insbesondere von mentalen Konzentrationsleistungsstόrungen, Depression und Demenz.
Theogallin ist in einer Reihe von Naturprodukten enthalten, insbesondere in Grünteeextrakten. Es hat folgende Summenformel: C]4H16O1O
Chinasäure hat folgende Summenformel:
C7H12O6
Eine biologische oder pharmakologische Wirkung wurde bislang noch nicht beschrieben.
Die derzeit üblichen Arzneimittel zur Behandlung von Krankheiten des zentralen Nervensystems, insbesondere von Demenz, Depression und Konzentrations 1 ei stungsstörungen haben ein breites Nebenwirkungsspektrum. Es besteht daher ein sehr großer Bedarf nach einer Prophylaxe bzw. einem verbesserten Arzneimittel mit einer guten therapeutischen Wirksamkeit bei möglichst geringer Nebenwirkungsrate. Insbesondere gilt dies auch für die Prophylaxe. Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, diesen Bedarf zu decken.
Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 überraschenderweise durch die Verwendung des Naturstoffs Theogallin (sowie der im Körper entstehenden Chinasäure) oder Derivaten davon bzw. deren pharmazeutisch annehmbaren Salzen als Wirkstoff für die Herstellung eines Arzneimittels zur Prophylaxe und Behandlung von Erkrankungen des zentralen Nervensystems insbesondere von Konzentrationsleistungsstörungen, gelöst. Erwäh- nenswert dabei ist die therapeutische Wirkung bezüglich des Aufmerksam- keitsdefizit-Hyperaktivitätssyndroms bei Kindern. Als Derivate sind zum Beispiel Ester bzw. Säureamide der Carbonsäuren der Chinasäure oder auch Ester/Äther der verschiedenen Hydroxylgruppen zu nennen. Die oben erwähnte überraschend gefundene pharmazeutische Wirkung dieser Stoffe wurde in vivo wie auch in vitro an der Ratte bewiesen.
Auf der Basis der bisher bekannten Literatur war eine Wirkung von Theogallin bei pathologischen Störungen des zentralen Nervensystems, insbesondere von neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen sowie Konzentrationsleistungsstörungen nicht zu erwarten gewesen. Erst die Anwendung der völlig "bias"-freien Untersuchung im Tele-Stereo-EEG der Ratte erbrachte im Rahmen von Versuchen mit anderer Zielsetzung den Hinweis auf das Vorhandensein einer derartigen zentralnervösen Wirkung. Die Wirkung wurde weiterhin durch in vitro Versuche am Hippokampus- Schnittpräparat in direkter Interaktion zwischen Wirkstoff und seinem Zielorgan, dem Gehirn, untermauert.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sowie weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, die auf die beigefügten Diagramme Bezug nimmt. Es zeigen:
Fig. 1 ein Diagramm zur Darstellung der Wirkung von Theogallin und Chinasäure auf EEG Frequenzen während der ersten Stunde nach dessen Applikation (Mittelwerte von n-4 Tieren),
Fig. 2 ein Diagramm zur Darstellung der Wirkung verschiedener Substanzen wie Haloperidol (Neuroleptika), Paroxetin (Antidepressiva, Schmerzen), Amphetamin (Stimulants), Diazepam (Sedativa) und
Valproinsäure (Antikonvulsiva),
Fig: 3 ein Diagramm der konzentrationsabhängigen Zunahme der Amplitude des Populationsspikes (Aktivität der Pyramidenzellen) in Ge- genwart von Theogallin im Hippokampus Schnittpräparat in vitro
(Mittelwerte von je 4 Schnitten mit mittlerem Fehler des Mittelwertes);
Fig. 4 ein Diagramm des Amplitudenverhaltens des Populationsspikes im Hippokampus Schnittpräparat nach Theta-Burst-Stimulation in Gegenwart von Theogallin;
Fig. 5 ein Diagramm der konzentrationsabhängigen Zunahme der Amplitude des Populationsspikes (Aktivität der Pyramidenzellen) in Ge- genwart von Chinasäure im Hippokampus Schnittpräparat in vitro
(Mittelwerte von je 4 Schnitten mit mittlerem Fehler des Mittelwertes); und Fig. 6 ein Diagramm des Amplitudenverhaltens des Populationsspikes im Hippokampus Schnittpräparat nach Theta-Burst- Stimulation in Gegenwart von Chinasäure.
Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Theogallin bzw. The- ogallin-Derivaten bzw. seinem Metaboliten Chinasäure, bzw. deren Derivate und Metaboliten zur Herstellung eines Medikamentes zur Prophylaxe und Behandlung von neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen, insbesondere von Demenz, Depression und Konzentrationsleistungsstörun- gen. Theogallin hat folgende Summenformel:
Figure imgf000005_0001
Erfindungsgemäß wird neben Theogallin auch sein Metabolit Chinasäure eingesetzt. Chinasäure hat folgende Summenformel: C7H12O6
Theogallin oder Chinasäure kann erfindungsgemäß auch in Form seiner pharmazeutisch annehmbaren Salze oder Komplexe eingesetzt werden. Die Herstellung solcher Salze erfolgt in an sich bekannter Weise. Als Salzbild- ner kommen alle üblichen pharmazeutisch annehmbaren Säuren bzw. Ani- onen in Frage. Auch eine Kopplung an Glucuronsäure kann verwendet werden. Insbesondere kann auch Chinasäure allein verwendet werden.
Die erfindungsgemäßen Theogallin oder Chinasäure als Wirkstoff enthal- tenden Arzneimittel werden bevorzugt oral verabreicht. Es ist jedoch auch eine Verabreichung auf anderem Wege, z.B. peroral, topisch, parenteral, intravenös, intramuskulär, subkutan, nasal, inhalativ, rektal oder transdermal möglich. Zur Verabreichung kann das erfindungsgemäße Arzneimittel, das als Wirkstoff Theogal Hn oder Chinasäure enthält, z.B. in Form von Pulvern, Tabletten, Kapseln, Pillen, Dragees, Granulaten, Suppositorien, Pellets, Sirupe, Lösungen oder Dispersionen formuliert werden, wobei der Wirkstoff opti- onal mit pharmazeutisch annehmbaren Hilfs- und Trägerstoffen kombiniert werden kann.
Liegt das erfindungsgemäße Arzneimittel in Form einer Lösung vor, so enthält diese bevorzugt 0.1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 5 Gew.-% des Wirkstoffs.
Die erfindungsgemäßen Arzneimittel, die Theogallin oder Chinasäure als Wirkstoff enthalten, werden normalerweise gemäss herkömmlichen Methoden hergestellt und in einer pharmazeutisch geeigneten Form verab- reicht.
Zum Beispiel können die festen oralen Formen zusammen mit dem Wirkstoff Streckstoffe (z.B. Lactose, Dextrose, Saccharose, Cellulose, Maisstärke oder Kartoffelstärke), Gleitmittel (z.B. Silikat, Talk, Stearinsäure, Mag- nesium- oder Calciumstearat und/oder Polyethylenglykole), Bindemittel (z.B. Stärken, Gummi arabicum, Gelatine, Methylcellulose, Carboxy- methylcellulose oder Polyvinylpyrrolidon), Aufschussmittel (z.B. Stärke, Alginsäure, Alginate oder Natriumstärkeglykolate), aufschäumende Mischungen, Farbstoffe, Süßungsmittel Benetzungsmittel (z.B. Lecithin, Po- lysorbate, Laurylsulfate) und im allgemeinen nicht-toxische und pharmakologisch inaktive Substanzen, die in pharmazeutischen Formulierungen verwendet werden, enthalten. Die pharmazeutischen Zubereitungen können in bekannter Weise hergestellt werden, z.B. mittels Mischen, Granulieren, Tablettieren, Zuckerbe- schichtungs- oder Überzugsbeschichtungsverfahren.
Die flüssigen Dispersionen zur oralen Verabreichung können z.B. Sirupe, Emulsionen und Suspensionen sein.
Sirupe können als Träger z.B. Saccharose oder Saccharose mit Glycerin und/oder Mannitol und/oder Sorbitol enthalten.
Die Suspensionen und die Emulsionen können als Träger z.B. ein natürliches Harz, Agar, Natriumalginat, Pectin, Methylcellulose, Carboxymethyl- cellulose oder Polyvinylalkohol enthalten.
Die Suspensionen oder Lösungen für intramuskuläre Injektionen können zusammen mit dem Wirkstoff einen pharmazeutisch annehmbaren Träger, z.B. steriles Wasser, Olivenöl, Ethyloleat, Glykole, z.B. Propylenglykol, und, falls gewünscht, eine geeignete Menge an Lidocain-Hydrochlorid enthalten.
Die Lösungen zur intravenösen Injektion oder Infusion können als Träger z.B. steriles Wasser enthalten oder sie können bevorzugt in Form von sterilen, wässrigen, isotonsichen Salzlösungen vorliegen.
Die Suppositorien können zusammen mit dem Wirkstoff einen pharmazeutisch annehmbaren Träger, z.B. Kakaobutter, Polyethylenglykol, einen Po- lyoxyethylensorbitol-Fettsäureester oder Lecithin enthalten. Zusammensetzungen für die topische Applikation, z.B. Cremes, Lotionen oder Pasten, können durch Mischen des Wirkstoffs mit einem herkömmlichen ölhaltigen oder emulgierenden Träger hergestellt werden.
Die Dosierungseinheit des Arzneimittels kann beispielsweise enthalten:
- bei peroralen Arzneiformen bevorzugt 80 bis 200 mg, besonders bevorzugt 90 bis 120 mg, Wirkstoff pro Tagesdosis - die Tagesdosis kann beispielsweise in 1 bis 3 Einzeldosen, vorzugsweise in zwei Einzeldosen, täglich verabreicht werden.
- bei parenteralen Arzneiformen (zum Beispiel intravenös, subkutan, intramuskulär) bevorzugt 20 bis 60 mg, besonders bevorzugt 30 mg, Wirkstoffpro Tagesdosis - die Tagesdosis kann beispielsweise in 1 bis 3 Ein- zeldosen, vorzugsweise in einer Einzeldosis, täglich verabreicht werden.
- bei Arzneiformen zur rektalen Applikation bevorzugt 40 bis 80 mg, besonders bevorzugt 60 mg, Wirkstoff pro Tagesdosis - die Tagesdosis kann beispielsweise in 1 bis 3 Einzeldosen, vorzugsweise in einer Einzel- dosis, täglich verabreicht werden.
- bei Arzneiformen zur Applikation auf die Haut und Schleimhäute (z.B. Lösungen, Lotionen, Emulsionen, Salben usw.) bevorzugt 40 bis 80 mg Wirkstoff, besonders bevorzugt 60 mg, Wirkstoff pro Einzeldosis - die Tagesdosis kann beispielsweise in 1 bis 6 Einzeldosen, vorzugsweise in 1 -3 Einzeldosen, täglich verabreicht werden. Bei Verwendung eines pharmazeutisch annehmbaren Salzes bzw. Derivates muss die verwendete Menge in dem Fachmann bekannter Weise entsprechend angepaßt werden.
In vitro wie auch in vivo Versuche an der Ratte zeigen Ergebnisse, wie sie für Medikamente zur Behandlung von Depression, Demenzen und Kon- zentrationsleistungsstörungen typisch sind. Eine Übersicht ist in Fig. 1 gegeben.
Eine erste Verabreichung eines Tee-Extraktes an Probanden, der diese Substanzen enthält, zeigte die vermutete Wirksamkeit auch am Menschen. Bei Untersuchungen der Veränderungen der EEG-Frequenzen der Ratte nach Gabe von Theogallin und Chinasäure sowie der direkten Interaktion von Theogallin und Chinasäure mit Hirnmaterie im Hippokapusschnittprä- parat der Ratte in vitro wurde überraschenderweise gefunden, dass das Präparat eine Wirkung im Gehirn besitzt, die bei der Behandlung von neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen des Gehirns, insbesondere von Demenz, Depression und Konzentrationsleistungsstörungen nützlich ist.
Theogallin zeigt überraschenderweise im Modell Tele-Stereo-EEG bei Ratten Veränderungen der EEG-Frequenzen, wie sie nach Gabe klassischer Medikamente zur Behandlung von Demenzen (Beispiel Galanthamin), Depression (Beispiel Paroxetin) sowie mentalen Leistungsstörungen (Beispiel Amphetamin) gemessen werden. Die Veränderungen, wie sie nach Gabe klassischer Medikamente sowie nach Gabe von einer Dosis von Theogallin (20 mg/kg) auftraten, sind in Fig. 1 gezeigt. Aus der in Fig. 2 gezeigten Abbildung ist offensichtlich, dass sich der charakteristische elektrische Fingerprint, der für klassische Medikamente zur Behandlung von Demenzen, Depression und Konzentrationsleistungen typisch ist, auch in den Mustern von Theogallin und Chinasäure in signifikanter Weise wiederfindet. Deutlich erkennbar ist die Übereinstimmung bei den Substanzen The- ogallin/Chinasäure einerseits und Amphetamin/Paroxetin andrerseits.
Die Fig. 1 zeigt die zeitabhängigen Veränderungen der EEG-Frequenzen nach Gabe einer Dosis von Theogallin wie sie gemäß dem nachfolgend erläuterten Testverfahren 1 gemessen wurden. Aus der Erkenntnis, dass Theogallin und Chinasäure die gleichen charakteristischen Veränderungen der EEG-Frequenzen hervorruft wie üblicherweise Arzneimittel, die zur Behandlung von Demenzen, Depressionen und Konzentrationsleistungsstö- rungen eingesetzt werden, kann gefolgert werden, dass Theogallin bzw. Chinasäure bei der Behandlung in denselben Indikationen wirksam ist. Dass Medikamente, die in der gleichen Indikation eingesetzt werden, auch gleichartige EEG Veränderungen hervorrufen, konnte von Dimpfel anhand von mehr als 40 Referenzsubstanzen für 8 verschiedene Indikationen gezeigt werden (Dimpfel W.: "Preclinical data base of pharmaco-specific rat EEG fingerprints (Tele-Stereo-EEG)" in Eur J Med Res (2003) 8: 199- 207).
Zusätzlich wurden Untersuchungen am Modell Hippokampus-
Schnittpräparat in vitro durchgeführt. In diesen Untersuchungen wurde ü- berraschend gefunden, dass Theogallin und Chinasäure sowohl eine Zunahme der Pyramidenzellaktivität nach Einzelreizung wie auch eine Zunahme der Langzeitpotenzierung hervorruft (siehe Fig. 3 bis 6). Dieses Phänomen wurde für andere stimulierende und antidementiv wirkende
Arzneimittel wie Memantine in der Literatur bereits berichtet (Dimpfel W.: "Effects of Memantine on synaptic transmission in the hippocampus in vitro" in Arzneim.-Forsch/Drug Res (1995) 45: 1-5). Testverfahren 1 (Tele-Stereo-EEG)
Die Veränderungen der EEG-Frequenzen wurde nach Gabe von Salzlösung (Kontrolle) bzw. oral von Theogallin (20 mg/kg Körpergewicht) sowie oral 10 mg/kg der Chinasäure bestimmt.
Die Untersuchungen wurden analog der durch W. Dimpfel beschriebenen Methode (Dimpfel W.: "Preclinical data base of pharmaco-specific rat EEG fingerprints (Tele-Stereo-EEG)" in Eur J Med Res (2003) 8: 199-207) fol- gendermaßen durchgeführt:
Vier männlichen erwachsenen Fischer-344 Ratten (Tag-Nacht konvertiert) wurden im Alter von 6 Monaten 4 bipolar konzentrische Elektroden zusammen mit einem Mikrostecker auf einer gemeinsamen Basisplatte im- plantiert. Der Stecker diente der Aufnahme eines 4-Kanal-Senders zur te- lemetrischen Übertragung der aus frontalem Kortex, Hippokampus, Stria- tum und Formatio Reticularis abgeleiteten Feldpotentiale. Die Signale wurden auf einem Computer System (Software "EEG-Analyse", Betriebssystem OS Science, Laborrechner "LabTeam" der Firma MediSyst, Linden, DE) in Echtzeit einer Fast-Fourier-Transformation unterworfen und die Leistungsdichtespektren jeweils über 60 Minuten gemittelt. Die Unterteilung der Spektren in 6 verschiedene Frequenzbereiche erlaubte die Erfassung pharmako-spezifischer Veränderungen in Bezug auf die jeweils vor Applikation gemessenen Vorwerte innerhalb dieser Frequenzbänder.
Zum Applikationsprotokoll der Substanzen ist festzuhalten, dass diese oral 45 Minuten nach Beginn der Messungen (Vorwert) appliziert wurden. Fünf Minuten später wurden die Messungen wieder gestartet, mindestens über die nächsten 5 Stunden kontinuierlich analysiert und in 60-minütigen Peri- oden zusammengefaßt. Die Testsubstanzen wurden in einer Dosierung von 20 mg/kg (Theogallin) bzw. 10 mg/kg (Chinasäure) appliziert. Die experimentelle Serie wurde mit der Injektion von Salzlösung (Kontrolle), die zu keiner auffälligen Änderung führte, begonnen.
Der statistische Vergleich der Versuche zu den Ergebnissen, die nach Gabe von Salzlösung gemessen wurde, erfolgte mit Hilfe einer multivarianten Analyse nach Ahrens und Läuter (siehe H. Ahrens, J. Läuter: "Mehrdimensionale Varianzanalyse" (1974), Akademie Verlag, Berlin) auf der Basis der Veränderungen innerhalb der einzelnen Frequenzbänder in allen Hirnregionen als Variablen.
Die Verabreichung von Salzlösung führte kaum zu Veränderungen der e- lektrischen Aktivität (μV /Ω) im Vergleich zu den Vorphasenwerten.
Die Verabreichung von Theogallin führte zu deutlichen Veränderungen der Leistungsdichte im frontalen Kortex, (siehe Fig.l). Die Verabreichung von Chinasäure führte zu ähnlichen Ergebnissen, wobei die Veränderungen im frontalen Kortex sich von denen nach Gabe von Salzlösung mit einer Irr- tumswahrscheinlichkeit von p<5% unterschieden.
Die orale Verabreichung von Theogallin als Einzeldosis führt zu Veränderungen der elektrischen Hirnaktivität bei den Testtieren, die denen nach Gabe von Paroxetine bzw. Galanthamin oder Amphetamin entsprach. Die- ses Muster korreliert in auffälliger Weise mit den Mustern, die für Medikamente, wie sie bereits für die Behandlung von Demenzen und Depressionen üblicherweise verwendet werden (siehe Fig. 1), nicht jedoch mit Mustern, die bei Medikamenten für andere Indikationen auftreten. Bereits in der ersten Stunde wurden im frontalen Kortex Abnahmen der delta und alpha2 Aktivität beobachtet (siehe Fig. 1), wie sie typischerweise für die Applikation von Stimulantien, Antidepressiva oder Antidementiva zu diesem Zeitpunkt gemessen wurden.
Die beobachteten Frequenzänderungen wurden mittels einer Diskriminaza- nalyse mit den Ergebnissen von Medikamenten zur Behandlung von neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen des Gehirns wie Demenzen, Depression wie auch mit Medikamenten für andere Indikationen vergli- chen. Folgende Arzneimittel, welche bereits im selben Modell geprüft wurden, standen für Vergleichszwecke zur Verfügung: Memantine 1.0 mg; Haloperidol 0.5 mg; Chlorpromazin 0.5 mg; Prothipendyl 1 mg; Clozapine 3 mg; Thioridazin 5 mg; Phentytoin 4 mg; Carbamazepin 15 mg; Valproinsäure 75 mg; Diazepam 0.5 mg; Methohexital 20 mg; Midazolam 0.5 mg; Meprobamat 60 mg; Phenobarbital 60 mg; Amphetamin 0.2 mg; Fenflura- min 1 mg; Kokain 10 mg; Mescalin 10 mg; Metanicotin lmg; R-DOI 0.1 mg; R-DOM 0.2 mg; Dizocilpin 0.25 mg; LSD 0.05 mg; Acetylsalicylsäure 200 mg; Metamizol 100mg; Fentanyl 0.075 mg; Tramadol 10mg; Fluvoxamin 40 mg; Nomifensin lmg; Mianserin 5 mg; Amitriptylin 10mg; I- mipramin 10 mg; Paroxetin 2 mg; Galanthamin: 3 mg. Die Angaben beziehen sich jeweils auf eine Dosierung in mg/kg Körpergewicht. Abbildung 2 zeigt stellvertretend fünf dieser Substanzen.
Testverfahren 2 (Langzeitpotenzierung im Hippokampus-Schnittpräparat in vitro)
Wirkungen von Theogallin und Chinasäure auf die Erregbarkeit der Pyramidenzellen wurden im Hippokampus-Schnittpräparat der Ratte bestimmt. Die Analyse der Wirkungen erfolgte auf zwei Ebenen. Zunächst wurde anhand der Applikation von Einzelreizen die normale Erregbarkeit überprüft und anschließend nach einer sog. „Theta-burst-Stimulation" die Auswirkungen auf die Langzeitpotenzierung gemessen.
Für die Durchführung dieser Studien wurden 9 erwachsene männliche CD- Ratten verwendet. Die Isolation des Hippokampus erfolgte an äthernarkotisierten und anschließend exsanguinierten Tieren in Phosphat-gepufferter Salzlösung (NaCl: 124 mM; KCl: 5 mM; CaCl: 2 mM; MgSO4: 2 mM; NaH2PO4: 1,25 mM; NaHCO3: 26 mM: Glucose: 10 mM) Kontroll- Lösung war artifizielle Cerebral-Spinal-FLüsssigkeit (ACSF); Theogallin und Chinasäure wurden von der Firma Plantextrakt, Vestenbergsgreuth, zur Verfügung gestellt. Dann wurde der mittlere Teil des Hippokampus mit Hilfe eines Schnellklebers aufgeblockt und mit einem Vibratom in 400 μm dicke Scheiben geschnitten. Die Aufbewahrung dieser Schnitte erfolgte für mindestens eine Stunde vor Versuchsbeginn (siehe SJ. Schiff, G.G. Som- jen: „The effects of temperature on synaptic transmission in hippocampal tissue slices" in Brain Research (1985), 345: 279-284) in einer mit Carbo- gen durchperlten Inkubationskammer.
Das Experiment selbst wurde in einer sog. „Base Unit" mit "Haas Top" (Firma Medical Systems Corp., USA) bei 35 Grad Celsius durchgeführt. Der mit Hilfe peristaltischer Pumpen (Infusomat B. Braun Melsungen AG) superfundierte Hippokampus- Schnitt lag auf einem Stück Gaze. Eingeleitetes Carbogen hielt die erforderliche Sauerstoffzufuhr der Lösung aufrecht. Die Durchflussgeschwindigkeit betrug 200 ml/h.
Die Stimulation der CA2-Region (Schaffer-Kollateralen) erfolgte unter Verwendung eines Reizgenerators (Laborcomputer Labteam der Fa. Medi- Syst GmbH, Linden, DE) über eine Isoliereinheit mit Hilfe einer bipolar konzentrischen Stahlelektrode (Rhodes Medical Systems, USA. Die Impulsbreite betrug 200 μs, die Stromstärke konstant 200 μA. Der Reizgenerator löste im Abstand von jeweils 20 Sekunden 4 Einzelreizungen aus, die im Schnitt insgesamt 4 Populationsspikes evozierten. Die Ableitung der Antwort erfolgte in der CA3 Region. Das System mittelte die Reizantwort der 4 Spike-Amplituden.
Die Wirkung der beiden einzelnen Substanzen auf das evozierte Potential wurde nach Einzelreizung wie auch nach Induktion der Langzeitpotenzie- rung durch einen kurzdauernden (1 s) tetanischen Reiz (90 Hz) untersucht (siehe K.G. Reymann, H.K. Matthies, U. Frey, V.S. Voborbyev, H. Mat- thies: „Calcium-induced long-term potentiation in the hippocampal slice. Characterization of the time course and conditions" in Brain Bulletin (1986), 17: 291-296). Dabei wurde der Schnitt zunächst mit Kontrolllösung superfundiert. Nach Auffinden eines geeigneten Signals und Registrierung dieses Ausgangsignals während mehrerer Zeitpunkte wurde anstelle der Kontrolllösung auf Theogallin- oder Chinasäure-haltige Lösung umgeschaltet. Jeder Schnitt wurde jeweils nur zu einem Experiment benutzt. Werte werden für n=4 Schnitte angegeben.
Die Ableitung der evozierten Antwort erfolgte in 10-minütigem Abstand extrazellulär mit einer gezogenen Glaskapillare (Elektrodenpuller, Rhema Labortechnik, DE). Das Antwortsignal wurde verstärkt (Verstärker „LMI", List Electronics, Darmstadt, DE), mit einem Laborrechnersystem "Lab- team" (Software NeuroTool, MediSyst GmbH, Linden DE) analog digital gewandelt (Auflösung 12 Bit) und ausgewertet. Nach Auffinden eines geeigneten Signals (Amplitudenhöhe etwa 1 mV) wurde die Amplitudenhöhe des Populationsspikes (SAP=Summenaktionspotential; Popspike) als Ausgangsgröße festgelegt. Dieser Referenzwert ergab sich aus dem Mittelwert der letzten drei gemessenen Amplitudenhöhen während Superfusion mit der ACSF Lösung (Ausgangswert). Danach erfolgte die Superfusion mit Testsubstanz mit gleichem Procedere. In Folgeexperimenten erfolgte eine kurzfristige tetanische Reizung (Theta-Burst-Stimulus=TBS) zur Induktion der Langzeitpotenzierung. Hieraus resultierende Amplitudenveränderungen wurden in % dieses Ausgangswertes (n=4) angegeben. Werte in Gegenwart der Testsubstanz sind in % Reduktion dieses Referenzwertes angegeben.
Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in den Fig. 3 bis 6 gezeigt. Die erste Versuchsanordnung zeigt eine konzentrationsabhängige Zunahme der Amplitude des Populationsspikes in Gegenwart von 0 bis 4 mg/L Theogal- Hn bei Einzelreizung (siehe Fig. 3). Die Auslösung der Langzeitpotenzierung durch TBS wurde bei der gleichen Konzentration konzentrationsabhängig ebenfalls verstärkt (siehe Fig. 4), wie es von Versuchen mit Anti- dementiva her bekannt ist. Gleichsinnige Ergebnisse wurden in Gegenwart von Chinasäure erhalten (Fig. 5 bis 6). Aus diesem Ergebnis kann geschlossen werden, dass Theogallin und Chinasäure - wie auch aus den EEG-Untersuchungen ersichtlich ist — Depression und Demenzen positiv beeinflussen.

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung von Theogallin, von Derivaten davon, seines Metaboli- ten Chinasäure, deren Derivate, seiner Metaboliten oder der pharmazeu- tisch annehmbaren Salze dieser Stoffe zur Herstellung eines Arzneimittels zur Prophylaxe bzw. Behandlung von neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen des zentralen Nervensystems, insbesondere von Demenzen, wie Morbus Alzheimer oder Morbus Parkinson, von Depressionen und Konzentrationsleistungsstörungen, wie beim Aufmerksamkeitsdefizit- Hyperaktivitätssyndrom.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Arzneimittel auf eine Dosierung von 40 bis 300 mg, insbesondere von 80 bis 180, bevorzugt von 120 bis 150 mg pro Tag eingestellt ist.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Arzneimittel zusätzlich pharmazeutisch annehmbare Träger, Hilfs- und/oder Verdünnungsmittel enthält.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Arzneimittel zur oralen Verabreichung hergerichtet ist.
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