DE19954040A1

DE19954040A1 - Mittel mit proliferationshemmender Wirkung auf Tumorzellen

Info

Publication number: DE19954040A1
Application number: DE19954040A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Bundschuh
Original assignee: MECKEL SPENGLERSAN GmbH
Current assignee: MECKEL SPENGLERSAN GmbH
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2000-05-04
Also published as: WO2000025763A2; WO2000025763A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bereitstellen von Mitteln mit proliferationshemmender Wirkung auf Tumorzellen. Die erfindungsgemäßen Mittel enthalten als wirksame Komponenten Phenolderivate, insbesondere Thymol, Eugenol, Hydroxybenzoesäuren bzw. deren Drivate sowie Gemische dieser Komponenten. Als Testzellen sind kultivierbare Tumorzellen menschlicher Herkunft, wie Lymphomzellen oder Melanomzellen, eingesetzt worden.

Description

Die Erfindung betrifft die Bereitstellung von Mitteln, die in der Lage sind, Kulturen von Tumorzellen in ihrer überschießenden Zellvermehrung zu hemmen. Als wirksame Mittel haben sich Phenolderivate erwiesen. Es sind zahlreiche Stoffe mit proliferationshemmender Wirkung auf Tumorzellen beschrieben worden, doch sind die meisten von ihnen mit unerwünschten Nebenwirkungen behaftet.

Von einigen Phenolderivaten ist bekannt, daß sie analgetische und antipyretische oder antirheumatische Eigenschaften aufweisen, z. B. die Salicylsäure und ihre Derivate (Aspirin) oder Acetylaminophenole (FORTH. W. u. a. Ed.: Allgemeine u. Spezielle Pharmakologie und Toxokologie, Wissenschaftsverlag Mannheim/ Leipzig/Wien/Zürich. 6. Auflg. 1992, Seiten: 717-719). Thymol z. B. findet Verwendung als Mittel gegen Bronchitis, als Fungizid oder als Konservierungsmittel für anatomische Präparate, Eugenol als Anästhetikum in der Zahnheilkunde (RÖMPP: CHEMIE LEXIKON, 9. Auflage, Georg Thieme Verlag Stuttgart - New York, 1995). Im Experiment wirke Eugenol carzinogen, mutagen und hautreizend (RÖMPP, ibid.).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Stoffe oder Stoffgemische bereitzustellen, die - in geeigneter Weise appliziert - in der Lage sind, das Wachstum von Tumorzellen zu hemmen.

Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, daß an sich bekannte Stoffe, auch vorliegend als Stoffgemische, in ihrer Wirkungsweise wissenschaftlich analysiert und auf ihre Eignung zu bisher nicht bekannten Zwecken untersucht wurden. Bei den bekannten Stoffen handelt es sich um Phenolabkömmlinge und um Stoffgemische, in denen Phenolderivate enthalten sind. So ist es durch die erfindungsgemäße Verwendung von Phenolderivaten, wie Thymol und/oder Eugenol bzw. Salicylsäure und von Gemischen, in denen sie enthalten sind, gelungen, Mittel zur Verfügung zu stellen, die zu einer Proliferationshemmung von Tumorzellen oder deren Abtötung führen. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß diese an sich bekannten Stoffe oder Stoffgemische, wenn man sie in ihrer Wirkungsweise wissenschaftlich analysiert, eine Wachstumshemmung bei kultivierbaren Tumorzellen menschlicher Herkunft zeigen.

Das Wesen der Erfindung liegt in einer Kombination bekannter Elemente - den Phenolderivaten - und neuer Lösungswege - ihrer erstmaligen Verwendung zur Hemmung des Wachstums von Tumorzellen - die sich gegenseitig beeinflussen und in ihrer neuen Gesamtwirkung einen Vorteil und den erstrebten Erfolg ergeben, der darin liegt, daß Mittel mit einem wachstumshemmenden Effekt an Tumorzellen zur Verfügung gestellt werden. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die erfindungsgemäßen Mittel als wirksame Komponenten Thymol und/oder Eugenol sowie Hydroxybenzoesäuren und ihre Derivate - wie Salicylsäure und ihre Derivate - enthalten.

Die Erfindung liegt in der Bereitstellung von Mitteln mit proliferationshemmender Wirkung auf Tumorzellen. Als wirksame Komponenten enthalten sie Phenolderivate, insbesondere Thymol, Thymol-Jod-Gemische, Eugenol, Thymol-Eugenol-Gemische, Acetylsalicylsäure, Gemische aus Thymol und/oder Eugenol und/oder Acetylsalicylsäure oder ein Thymol- Eugenol-Acetylsalicylsäure-Gemisch.

Die erfindungsgemäße Verwendung von Phenolderivaten besteht in der Herstellung von Mitteln mit proliferationshemmender Wirkung auf Tumorzellen.

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, ohne auf diese Beispiele beschränkt zu sein.

Ausführungsbeispiele

Die experimentellen Untersuchungen wurden mit kultivierbaren Tumorzellen menschlicher Herkunft folgender Zugehörigkeit durchgeführt.

Beispiel 1 Behandlung von Lymphomzellen mit einem Thymol/Jod-Gemisch

Lymphomzellen werden in geeigneten Behältnissen angezüchtet und entweder mit isotoner NaCl-Lösung (Kontrollansatz) oder dem zu prüfenden Wirkstoff (Versuchsansatz) versetzt. Nach verschiedenen Einwirkzeiten wird die Konzentration der gewachsenen Zellen festgestellt.

Als Bezugswert (Leerwert) wird die aus dem Kulturansatz ablösbare Menge der Tumorzellen bezeichnet, die mit isotoner NaCl-Lösung anstatt mit Wirkstoff behandelt wurden. Dieser Leerwert wird als Erwartungsgröße = 100% gesetzt. Die aus den Versuchsansätzen abgelösten Zellen werden zum korrespondierenden Leerwert in Beziehung gesetzt: Werte, die über dem Leerwert liegen (< 100%), stehen für Proliferationsbegünstigung, Werte unter dem Leerwert (< 100%) zeigen Wachstumshemmung (oder Abtötung) an.

Zusammensetzung des Wirkstoffes

Eingesetzt wurde Thymol (2-Isopropyl-5-methylphenol), einem Phenolabkömmling (vgl.: FORTH. W. u. a. Ed.: Allgemeine u. Spezielle Pharmakologie und Toxokologie, Wissenschaftsverlag Mannheim/ Leipzig/ Wien/ Zürich. 6.Auflg. 1992, Seiten: 717-719) in Verbindung mit Jod.

0,12 g Thymol DAB 10, 1 ml ethanolhaltige Jodlösung DAB 10, 25 ml Zuckersirup DAB 10, 1 ml 25% HCl DAB 10, gereinigtes Wasser DAB 10 ad 1000 ml.

Je Behandlung werden 100 µl des bezeichneten Wirkstoffgemisches auf den Zellrasen des Kulturansatzes gegeben (Fig. 1).

Beispiel 2 Behandlung von Melanomzellen mit einem Thymol/Jod-Gemisch

Melanomzellen verschiedener Patienten (Primärtumor sowie Metastase) werden wie in Beispiel 1 in geeigneten Behältnissen angezüchtet. Es wird verfahren wie in Beispiel 1.

Dann werden je Behandlung 100 µl des oben bezeichneten Wirkstoffgemisches auf den Zellrasen gegeben, anschließend wird mit Kulturmedium aufgefüllt. Die nach ein- bzw. zweimaliger Behandlung mit diesem Wirkstoffgemisch aus den Kulturansätzen wiedergewinnbaren Zellmengen werden in den Fig. 2-4 dargestellt.

Beispiel 3 Behandlung von Melanomzellen (Metastase, Linie S+) mit reinem Thymol bzw. Eugenol oder Acetylsalicylsäure

Mit Melanomzellen nach Beispiel 3 wird wie in Beispiel 1 verfahren, nur daß anstelle von Thymol/Jod hier Thymol in wässriger Lösung bzw. Eugenol unter Zusatz von Alkohol zur besseren Löslichkeit bzw. Acetylsalicylsäure im wässrigen Ansatz eingesetzt werden.

Wirkstoffansätze

Thymol: 0,06 g Thymol DAB 10 (2-Isopropyl-5-methylphenol) auf 500 ml Aquadest.
Acetylsalicylsäure: 0,06 g der Fa. CAESAR & LORETZ GmbH (Hilden) Ch-B 74054447 auf 500 ml Aquadest.
Eugenol: 0,12 ml Eugenol der Fa. CAESAR & LORETZ, Ch.-B.: 82339428, 2 ml Ethanol 95%, Aquadest. ad 500 ml.

Der gemittelte Leerwert in Tab. I ergibt sich aus vier Leerwertansätzen und beträgt 520 Zellen µl bei einer Streuung von 28,6. Die gemessene Verringerung der wiedergewonnen Zellen nach einmaliger Behandlung resultiert aus je einem Doppelansatz bei Verwendung der Wirkstoffe Thymol, Thymol/Jod bzw. Eugenol.

Tabelle I

Menge der wiedergewonnenen Melanomzellen/µl Medium nach einmaliger Behandlung mit jeweils 100 µl der aufgeführten Wirkstoffe

Tabelle II

Menge der wiedergewonnenen Melanomzellen/µl Medium nach zweimaliger Behandlung mit jeweils 100 µl der aufgeführten Wirkstoffe desselben Versuchsansatzes wie in Tab. I aufgeführt

Bei detaillierter Prüfung zum möglichen Einfluß des geringen Alkoholzusatzes im Eugenolansatz bzw. des Wassers im wässrigen Thymol- und Acetylsalicylsäure-Ansatz hat sich überraschender Weise herausgestellt, daß H₂O sowie H₂O + gleicher Menge Alkohol wie im Eugenolansatz nicht die gleichen Leerwerte ergeben wie NaCl, sondern höhere. Um diesen Befund zu bestätigen, wurden jeweils Dreifachansätze ausgeführt. Die Ergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen III und IV aufgeführt.

Tabelle III

Wiedergewonnene Melanomzellen (Linie S+) nach einmaliger Behandlung mit den aufgeführten Wirkstoffen (100 µl je Ansatz) gemittelt aus je drei Werten (Dreifachansatz)

Tabelle IV

Wiedergewonnene Melanomzellen (Linie S+) desselben Ansatzes wie Tab. 3 jedoch nach zweimaliger Behandlung mit den aufgeführten Wirkstoffen (100 µl je Ansatz) gemittelt aus je drei Werten

Die bekannten pharmakologischen Effekte der untersuchten Stoffklasse, der Phenolderivate, zu der/denen auch Eugenol (4-Allyl-2-methoxyphenol) und Acetylsalicylsäure gehören, bestehen u. a. in einer desinfizierenden (denaturierenden) Wirkung. Es ist zu vermuten, daß der oben beschriebene Effekt von Thymol und Eugenol auf Tumorzellen ebenfalls darauf zurückzuführen ist. Dieser Annahme steht jedoch die Beobachtung entgegen, daß auch Acetylsalicylsäure eine proliferationshemmende Wirkung auf kultivierte Melanomzellen ausübt, obgleich eine desinfizierende Wirkungsweise dieses Phenolabkömmlings nicht bekannt ist. Im Vordergrund stehen bei diesem Präparat die antiphlogistische und die analgetisch-antipyretische Wirksamkeit. Die analgetische Wirkung erfolgt über eine Hemmung des Prostaglandins, auf dieser Basis erfolgt der Einsatz zur Hemmung der Ihrombozytenverklumpung als Infarktprophylaxe. Da Prostaglandine in allen Geweben des Körpers gebildet werden, konkret gereizte oder geschädigte Zellen eine noch inaktive Prostaglandin-Vorstufe freisetzen, die dann durch ein Enzym zu Prostaglandin umgewandelt wird, könnte die beobachtete Hemmung der Tumorzellproliferation auch über diesen Bio- Mechanismus zu deuten versucht werden. Daß die herabgesetzte wiedergefundene Zellzahl nach Behandlung der Kulturen mit den genannten Wirkstoffen nicht auf eine "Vergiftung" des Kulturmediums zurückzuführen, sondern Folge einer verminderten Proliferation ist, läßt sich aus den in Tab. III aufgeführten Daten schlußfolgern: Dort sind die Zellen des Kulturüberstandes gezählt. Die Menge der im Überstand gefundenen, also abgestorbenen Zellen unterscheidet sich nur unwesentlich von denen der Leerwertpräparate.

Legende zu den Figuren

Fig. 1: T-lymphomzellen (JURKAT) nach einmaliger Behandlung mit 100 µl eines Thymol/Jod-Gemisches wie oben beschrieben. Absinken der wiedergewinnbaren Zellmenge um 29,8%.

Fig. 2: Melanomzellen (Primärtumor) nach einmaliger Behandlung mit 100 µl des oben bezeichneten Wirkstoffgemisches.

Fig. 3: Melanomzellen (Metastase) nach zweimaliger Behandlung mit 50 µl des oben bezeichneten Wirkstoffes. Die wiedergewinnbare Zellmenge sinkt auf 51% ab.

Fig. 4: Melanomzellen (Primärtumor) nach zweimaliger Behandlung mit je 50 µl des oben bezeichneten Wirkstoffgemisches. Die wiedergewinnbare Zellmenge sinkt auf 27% ab.

Fig. 5: Graphische Darstellung der wiedergewonnenen Melanomzellen nach ein- bzw. zweimaliger Behandlung mit je 100 µl der aufgeführten Wirkstoffe analog den Daten der Tab. I und II. Das scheinbare Absinken der wiedergewinnbaren Zellen nach der ersten Behandlung gegenüber den Ausgangswerten zum Zeitpunkt 0 (eingesäte Zellen) ist darauf zurückzuführen, daß nicht alle in den Kulturansatz verbrachten Zellen anwachsen. Nicht angewachsene Zellen werden beim ersten Mediumwechsel vor Einbringen des jeweiligen Wirkstoffes verworfen.

Fig. 6: Graphische Darstellung der wiedergewonnenen Melanomzellen nach ein- bzw. zweimaliger Behandlung mit je 100 µl der aufgeführten Wirkstoffe analog den Daten der Tab. III u. IV. Das scheinbare Absinken der wiedergewinnbaren Zellen nach der ersten Behandlung gegenüber den Ausgangswerten zum Zeitpunkt 0 (eingesäte Zellen) ist darauf zurückzufiühren, daß nicht alle in den Kulturansatz verbrachten Zellen anwachsen. Nicht angewachsene Zellen werden beim ersten Mediumwechsel vor Einbringen des jeweiligen Wirkstoffes verworfen.

Claims

1. Mittel mit proliferationshemmender Wirkung auf Tumorzellen, dadurch gekennzeichnet, daß sie als wirksame Komponenten Phenolderivate enthalten.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als wirksame Komponente Thymol enthält.

3. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als wirksame Komponente ein Thymol-Jod-Gemisch enthält.

4. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als wirksame Komponente Eugenol enthält.

5. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als wirksame Komponente ein Thymol-Eugenol-Gemisch enthält.

6. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als wirksame Komponente Hydroxybenzoesäuren und ihre Derivate enthält.

7. Mittel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als wirksame Komponente Acetylsalicylsäure enthält.

8. Mittel nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß es als wirksame Komponente ein Gemisch aus Thymol und/oder Eugenol und/oder Acetylsalicylsäure enthält.

9. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als wirksame Komponente ein Thymol-Eugenol-Acetylsalicylsäure-Gemisch enthält.

10. Verwendung von Phenolderivaten zur Herstellung von Mitteln mit proliferations hemmender Wirkung auf Tumorzellen nach den Ansprüchen 1 bis 9.