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DE10105040A1 - Tripeptid-Derivate für die Behandlung von postläsionalen Krankheiten des Nervensystems - Google Patents

Tripeptid-Derivate für die Behandlung von postläsionalen Krankheiten des Nervensystems

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DE10105040A1
DE10105040A1 DE10105040A DE10105040A DE10105040A1 DE 10105040 A1 DE10105040 A1 DE 10105040A1 DE 10105040 A DE10105040 A DE 10105040A DE 10105040 A DE10105040 A DE 10105040A DE 10105040 A1 DE10105040 A1 DE 10105040A1
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alkyl
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derived
residue
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Jean Rapin
Hans Klaus Witzmann
Jean-Marie Grumel
Jacques Gonella
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TELL PHARM AG HERGISWIL
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Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Cinnamoyl-Tripeptid-Derivaten für die Behandlung von postläsionalen neuronalen Krankheiten. DOLLAR A Die Cinnamoyl-Tripeptid-Derivate werden durch die folgende Formel dargestellt: DOLLAR F1 wobei X OH, (C¶1-5¶)alkoxy, NH¶2¶, NH-C¶1-5¶-alkyl, N(C¶1-5¶ alkayl)¶2¶ darstellt; DOLLAR A R bevorzugt einen Cinnamoylrest darstellt; DOLLAR A R¶1¶ ein Rest ist, der sich von einer der Aminosäuren Phe, Tyr, Trp, Pro, Ala, Val, Leu oder Ile ableitet; DOLLAR A R¶2¶ einen Rest darstellt, der sich von einer der Aminosäuren Gly, Ala, Ile, Val, Ser, Thr, His, Arg, Lys, Pro, Glu, Gln, pGlu, Asp und Asn ableitet; DOLLAR A R¶3¶ und R¶4¶ unabhängig voneinander H, OH, (C¶1-5¶) Alkyl oder (C¶1-5¶) Alkoxy darstellen, vorausgesetzt, dass R¶3¶ und R¶4¶ nicht beide OH oder (C¶1-5¶) Alkoxy sind; und DOLLAR A R¶5¶ H, OH, (C¶1-5¶) Alkyl oder (C¶1¶-¶5¶) Alkoxy darstellt; DOLLAR A oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz hiervon.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Tripeptid-Derivaten bei der Behandlung von postläsionalen neuronalen Krankheiten, insbesondere solchen nekrotischen Ursprungs, wie z. B. Ischämie, Trauma oder Intoxikation.
Eine Ischämie von Nerven oder von Nervengewebe wird in der Regel durch Gefäßkrankheiten hervorgerufen, z. B. aufgrund einer Embolie oder einer Thrombose. Hiervon können insbesondere die Nerven des zentralen Nervensystems, z. B. nach einem Hirninfarkt, betroffen sein. Die Ischämie führt letztlich zu einem nekrotischen Absterben des betroffenen Gewebes.
Auch eine traumatische Einwirkung kann zu einem solchen Absterben von Nerven führen. So sind beispielsweise Rückenmarksverletzungen bekannt. Ebenso können Umwelteinflüsse durch toxische Substanzen, z. B. Schwermetalle, zu einer Nekrose der Nerven im Zentralnervensystem führen.
Neuere Therapieansätze für solche Nervenschädigungen sehen die Verabreichung neurotropher Faktoren bzw. von Neurotrophinen vor, denen eine maßgebliche Rolle für das Überleben, das Wachstum und die Differenzierung diskreter neuronaler Populationen zugeschrieben wird. Diese Neurotrophin-Familie schließt den Nervenwachstumsfaktor (nerve growth factor, NGF), vom Gehirn abgeleiteten neurotrophen Faktor (brain derived neurotrophic factor, BDNF), Neurotrophin-3 (NT-3), Neurotrophin-4 (NT-4) und die CNTF-Familie (ziliare neurotrophe Faktoren) ein. Neurotrophine sind kleine basische Proteine mit einem Molekulargewicht in dem Bereich von 26 bis 28 kDa. NGF ist das am besten charakterisierte Mitglied der Neurotrophin- Familie, und es hat sich herausgestellt, dass NGF eine Aktivität in vielen verschiedenen Geweben zeigt.
In dem peripheren Nervensystem (PNS) ist NGF für die Entwicklung von sympathischen und bestimmten sensorischen Nerven maßgeblich. In dem zentralen Nervensystem (ZNS) nimmt NGF eine trophische Rolle bei der Entwicklung und Aufrechterhaltung von cholinergen Neuronen im basalen Vorderhirn ein. Es spielt zudem eine Rolle bei der neuronalen Regeneration im erwachsenen ZNS-Gewebe.
Die Verwendung von neurotrophen Faktoren zur Behandlung postläsionaler neuronaler Krankheiten wie z. B. traumatischen, ischämischen oder toxischen Ursprungs hat jedoch bislang nicht den erhofften Erfolg gebracht.
Insbesondere im Falle einer Behandlung von Nervenschädigungen im Gehirn sind jedoch neurotrophe Faktoren noch nicht geeignet, da sie die Blut-Hirn-Schranke nicht überwinden können und somit einer parenteralen oder enteralen Verabreichung nicht zugänglich sind.
Zu unterscheiden von der Behandlung von postläsionalen Zuständen ist die Behandlung von Amnäsien und der Alzheimer- Krankheit, wie sie beispielsweise in EP 0 316 218 B1 beschrieben ist.
Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung, Substanzen bereitzustellen, die sowohl das Nervenwachstum stimulieren als auch einer herkömmlichen therapeutischen Verabreichung zugänglich sind und somit für eine Behandlung von postläsionalen neuronalen Krankheiten ischämischen, traumatischen oder toxischen Ursprungs geeignet sind.
Dieses erfindungsgemäße Ziel wird gelöst durch die Verwendung der Verbindungen der folgenden Formel (I):
wobei X OH, (C1-5)alkoxy, NH2, NH-C1-5-alkyl, N(C1-5 alkyl)2 darstellt;
R1 ein Rest ist, der sich von einer der Aminosäuren Phe, Tyr, Trp, Pro, die jeweils wahlweise mit einer oder mehreren (C1-5) Alkoxy-Gruppen, (C1-5) Alkyl-Gruppen oder Halogenatomen substituiert sein können, sowie Ala, Val, Leu oder Ile ableitet;
R2 einen Rest darstellt, der sich von einer der Aminosäuren Gly, Ala, Ile, Val, Ser, Thr, His, Arg, Lys, Pro, Glu, Gln, pGlu, Asp, und Asn ableitet;
R3 und R4 unabhängig voneinander H, OH, (C1-5) Alkyl oder (C1-5) Alkoxy darstellen, vorausgesetzt, dass R3 und R4 nicht beide OH oder (C1-5) Alkoxy sind;
R5 H, OH, (C1-5) Alkyl oder (C1-5) Alkoxy darstellt;
R eine Gruppe der folgenden Formel darstellt:
worin Y -CO-, -CH2CO-, -CH2CH2CO-, -CH2CH2CH2CO-, -CH=CH-CO oder -OCH2CO- darstellt,
wobei Z ein Halogenatom, eine Trifluormethylgruppe, eine (C1-4) Alkoxygruppe, oder eine (C1-4) Alkylgruppe darstellt,
oder
wobei zwei benachbarte Substituenten eine (C1-3) Alkylendioxygruppe bilden können,
und wobei n 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist;
oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz hiervon;
zur Behandlung von postläsionalen Krankheiten des Nervensystems wie z. B. ischämischen, traumatischen oder toxischen Ursprungs.
Sofern nicht anders angegeben, können die Aminosäurereste sowohl in der D- als auch in der L-Form vorliegen, wobei die L-Form bevorzugt ist.
Bevorzugt sind Verbindungen der Formel (I), in denen R1 ein Rest ist, der sich von einer der Aminosäuren Phe, Tyr, Trp ableitet, die jeweils wahlweise durch eine oder mehrere (C1-5) Alkoxy-Gruppen, (C1-5) Alkyl-Gruppen oder ein oder mehrere Halogenatome substituiert sein können, insbesondere ein Rest, der sich von Phe ableitet, die wahlweise durch eine oder mehrere (C1-5) Alkoxy-Gruppen, (C1-5) Alkyl-Gruppen oder ein oder mehrere Halogenatomen substituiert sein kann.
In der Formel (I) ist X vorzugsweise (C1-5) Alkoxy, NH2, NH- (C1-5) Alkyl oder N(C1-5 Alkyl)2, besonders bevorzugt sind NH2 und N(C1-3 Alkyl).
R2 ist bevorzugt ein Rest, der sich von der Aminosäure Gly ableitet.
R ist vorzugsweise ein Cinnamoylrest.
Besonders bevorzugt als Verbindung der Formel (I) ist Cinnamoylglycyl-L-phenylalanyl-L-prolinamid bzw. dessen pharmazeutisch annehmbaren Salze.
Die verwendeten Abkürzungen für die Aminosäuren (Phe für Phenylalanin usw. wie auch die teilweise unten verwendeten Einbuchstabenabkürzungen wie F für Phenylalanin) sind dem Fachmann geläufig (siehe z. B. Beyer und Walter, Lehrbuch der Organischen Chemie, 21. Auflage, S. Hirzel Verlag Stuttgart 1988). So bedeutet Phe Phenylalanin, Gly Glycin usw.. Der Ausdruck "ein Rest, der sich von der Aminosäure Phe ableitet, bezeichnet somit einen Benzyl (-CH2-C6H5)-Rest. Entsprechend bezeichnet ein Rest, der sich von der Aminosäure Gly ableitet, ein Wasserstoffatom, ein Rest, der sich von der Aminosäure Ala ableitet, eine Methyl-Gruppe usw.
Die Synthese der erfindungsgemäß verwendeten Tripeptid- Derivate ist nicht besonders beschränkt und kann gemäß bekannten Verfahren, vorzugsweise stereo-spezifischen Verfahren der Peptidchemie durchgeführt werden, bei denen die L- bzw. D-Konfiguration der jeweiligen Aminosäuren bzw. ihrer Derivate beibehalten wird. Insbesondere sind die in EP 0 316 218 B1 beschriebenen Synthesen geeignet.
Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen der Formel (I) sind Substanzen mit geringer Wasserlöslichkeit und für eine enterale Verabreichung geeignet. Die parenterale Verabfolgung erfordert geeignete Formulierungen, z. B. in Suspensionen.
Regelmäßig wirksam ist eine Verabreichung in einer Dosis von mehr als 5 mg pro Kilogramm Körpergewicht, gegebenenfalls bei mehrfacher Verabreichung.
Die erfindungsgemäß verwendeten Substanzen weisen eine sehr geringe Toxizität auf. Bei Mäusen wurden gemäß dem Irwin-Test in Dosierungen bis zu 1000 mg/kg p. o. keine letalen oder krampfauslösenden Wirkungen beobachtet.
Die Tripeptid-Derivate können für die Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen verwendet werden, die für die Verabreichung über verschiedene Wege geeignet sind, z. B. parenteral (intravenös, intramuskulär, subkutan), über den Atemwegstrakt (bukkal, sublingual, nasal, bronchial), den transdermalen Weg (perkutan) und die enterale Route (peroral).
Die erfindungsgemäßen pharmazeutischen Zusammensetzungen enthalten weiterhin einen pharmazeutisch annehmbaren Träger, pharmazeutisch annehmbare Verdünnungsmittel oder Adjuvantien. Zur Formulierung können Standardtechniken verwendet werden, wie z. B. in Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Co., Easton, Pa. (letzte Ausgabe) offenbart.
Die Verabreichungsform wird in Abhängigkeit von dem Verabreichungsweg gewählt und umfasst u. a. Tabletten, Kapseln, Pulver und Lösungen.
Für die orale Verabreichung werden vorzugweise Tabletten und Kapseln verwendet, die ein geeignetes Bindemittel, z. B. Gelatine oder Polyvinylpyrrolidon, einen geeigneten Füllstoff, wie z. B. Lactose oder Stärke, ein geeignetes Gleitmittel, wie z. B. Magnesiumstearat, und wahlweise weitere Zusatzstoffe enthalten.
Die neuroregenerative Wirkung der erfindungsgemäß verwendeten Tripeptid-Derivate, sowohl nach enteraler als auch parenteraler Verabreichung, ist überraschend. Zwar ist die nootrope Wirkung dieser Substanzen aus EP 0 316 218 B1 bekannt. Die Erkenntnis, dass diese Substanzen nicht nur eine vorübergehende Wirkung auf das zentrale Nervensystem zeigen, sondern zu einer dauerhaften Regenerierung führen, konnte jedoch nicht erwartet werden.
Die neuroregenerativen Eigenschaften der erfindungsgemäß verwendeten Tripeptid-Derivate werden im folgenden anhand eines Neuritenwachstums-Assays dargelegt. Mit diesem Assay konnte gezeigt werden, dass die Verabreichung der erfindungsgemäß verwendeten Tripeptid-Derivate zu einer signifikanten Steigerung der Ausbildung von Neuriten führt.
Beispiel Sprouting-Assay
Als Sprouting bezeichnet man das Auskeimen der Nervenenden. Es wird bestimmt durch die Länge der Dendriten.
Erfindungsgemäß wurde der Einfluss der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen auf das Sprouting in einem in vivo- Assay untersucht.
(A) In vivo-Assay
Das Septum des Hippokampus von 10 Ratten wurde zerstört (siehe Hagg et al. Exp. Neurol., 101, 303-312). 21 Tage nachdem die Beeinträchtigung auf das Hippokampus eindeutig war, bestätigt durch einen Verhaltenstest, wurden die Ratten in zwei Gruppen à 5 Ratten aufgeteilt. Der Testgruppe von 5 Ratten wurden 10 mg/ pro kg Körpergewicht pro Tag der erfindungsgemäß verwendeten Substanz (Cinnamoyl-GFPNH2) über mindestens 15 Tage verabreicht.
Nach Verabreichung wurden die Tiere getötet, und die cholinergen Nervenendungen wurden durch einen CAT (Cholin- Acetyl-Transferase)-Immunofluoreszenz-Assay unter dem Fluoreszenzmikroskop bestimmt. So wurde die Länge der Dendriten gemessen.
Bei den Kontrollratten wurde gegenüber den behandelten Ratten lediglich eine Veränderung der Dendritenlänge von bis zu 2 µm beobachtet. Andererseits führte die Verabreichung der erfindungsgemäßen Substanz zu einer Zunahme der Dendritenlänge von bis zu 8 bis 10 µm. Somit dient Cinnamoyl- GFPNH2 als Wachstumsfaktor, der zu einem Dendritenwachstum führt.

Claims (7)

1. Verwendung von Verbindungen der folgenden Formel (I):
wobei X OH, (C1-5)alkoxy, NH2, NH-C1-5-alkyl, N(C1-5 alkyl)2 darstellt;
R1 ein Rest ist, der sich von einer der Aminosäuren Phe, Tyr, Trp, Pro, die jeweils wahlweise mit einer oder mehreren (C1-5) Alkoxy-Gruppen, (C1-5) Alkyl-Gruppen oder Halogenatomen substituiert sein können, sowie Ala, Val, Leu oder Ile ableitet;
R2 einen Rest darstellt, der sich von einer der Aminosäuren Gly, Ala, Ile, Val, Ser, Thr, His, Arg, Lys, Pro, Glu, Gln, pGlu, Asp, und Asn ableitet;
R3 und R4 unabhängig voneinander H, OH, (C1-5) Alkyl oder (C1-5) Alkoxy darstellen, vorausgesetzt, dass R3 und R4 nicht beide OH oder (C1-5) Alkoxy sind;
R5 H, OH, (C1-5) Alkyl oder (C1-5) Alkoxy darstellt; und
R eine Gruppe der folgenden Formel darstellt:
worin Y -CO-, -CH2CO-, -CH2CH2CO-, -CH2CH2CH2CO-, -CH=CH-CO oder -OCH2CO- darstellt,
wobei Z ein Halogenatom, eine Trifluormethylgruppe, eine (C1-4) Alkoxygruppe, oder eine (C1-4) Alkylgruppe darstellt,
oder wobei zwei benachbarte Substituenten eine (C1-3) Alkylendioxygruppe bilden können,
und wobei n 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist;
oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz hiervon;
zur Behandlung postläsionaler Krankheiten des Nervensystems.
2. Verwendung gemäß Anspruch 1, wobei R1 ein Rest ist, der sich von einer der Aminosäuren Phe, Tyr, Trp ableitet, die jeweils wahlweise durch eine (C1-5) Alkoxy-Gruppe, eine (C1-5) Alkyl-Gruppe oder ein Halogenatom substituiert sein können.
3. Verwendung gemäß Anspruch 2, wobei R1 ein Rest ist, der sich von Phe ableitet, das wahlweise durch eine (C1-5) Alkoxy-Gruppe, eine (C1-5) Alkyl-Gruppe oder ein Halogenatom substituiert sein kann.
4. Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei X (C1-5) Alkoxy, NH2, NH-C1-5 Alkyl oder N(C1-5 Alkyl)2 ist.
5. Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei R2 ein Rest ist, der sich von der Aminosäure Gly ableitet.
6. Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei R ein Cinnamoylrest ist.
7. Verwendung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verbindung der Formel (I) Cinnamoyl­ glycyl-L-phenylalanyl-L-prolinamid oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz hiervon ist.
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