DE3025656C2 - - Google Patents
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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.
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%.
berechnet: Molekulargewicht =562, S =11,38%;
gefunden: Molekulargewicht =559, S =10,82%.
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.
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 (4)
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).
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JP (2) | JPS5639070A (de) |
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1979
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