-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Kavalactons
zur Herstellung eines vorbeugenden, lindernden oder therapeutischen
Mittels für
Erkrankungen, die durch abnorme Produktion von TNF-α verursacht
werden.
-
Stand der Technik
-
TNF
(Tumor-Nekrose-Faktor) wurde als ein Antitumor-Cytokin gefunden,
und es wurde festgestellt, dass er carcinostatische Wirkung hat
(d. h., die Wirkung, das Krebszellen-Wachstum zu hemmen oder Krebszellen
zu nekrotisieren) und an einer Reihe von Entzündungs- oder Immunreaktionen
ebenso wie bei der Differenzierung oder Reifung von Zellen teilnimmt.
Kürzliche
Untersuchungen haben gezeigt, dass die exzessive Produktion von
TNF-α den
Beginn einer Vielfalt von Erkrankungen induziert, einschließlich Kachexie
bei Krebs- oder infektiösen
Erkrankungen (Nature, 316: 552, 1985), septischem Schock (J. Immunol.,
145: 4185, 1990; Science, 229: 869, 1985; Shock, 30: 1990), chronischer,
rheumatoider Arthritis (Ann. Rheum. Dis., 49: 665, 1990; Lancet,
344: 1105, 1994; Lancet, 344: 1125, 1994; British J. Rheum., 34:
334, 1995), Entzündungs-Erkrankungen,
wie ulzeröser
Colitis und Crohn Krankheit (Arch. Dis. Child, 66: 581, 1991; Gastroenterology),
Osteoarthritis (Arthritis Rheum., 36: 819, 1993), Kawasaki Syndrom
(Clin. Immunol. Immunopathol., 56: 29, 1990), multipler Sklerose
(N. Engl. J. Med., 325(7): 467, 1991), Behchets Krankheit (J. Rheumatol.,
17: 1107, 1990), systemischer Lupus erythematodes (SLE) (Arthritis
Rheum., 32: 146, 1989), Abstoßung
während der
Knochenmarks-Transplantation (J. Exp. Med. 175: 405, 1992), multiples
Organversagen (Rinshoi, 17(20), 2006, 1991), Malaria (Science, 237:
1210, 1987)., AIDS (J. Acquir. Immune Defic. Syndr., 5: 1099, 1992),
Meningitis (Lancet, 1: 355,1987), Hepatitis (Kozo Kanno, Kanzo,
33: 213, 1992) und TypII-Diabetes
(Science, 259: 87,1993).
-
Die
vorerwähnten,
durch exessive Produktion von TNF-α verursachten Erkrankungen wurden
bisher durch ein bloßes
palliatives Herangehen durch Einsatz von Steroidmitteln, entzündungshemmenden
Mitteln, Antibiotika usw. behandelt und Arzneimittel zum fundamentalen
Behandeln der Erkrankungen wurden nicht entwickelt.
-
Kava
ist eine in Fiji beheimatete Pflanze und sie gehört zu Piperaceae, Piper L.
(Nomenklatur: Piper Methysticum Forst., alias: Yangona). Da anästhetische
Getränke
aus der Kavawurzel erhalten wurden, wird in Ozeanien Kava durch
Priviligierte in weitem Rahmen kultiviert und bei traditionellen
Zeremonien oder Veranstaltungen benutzt (Chem. Australia. Oct 377–378 (1987)).
-
Es
wurde berichtet, dass ein durch Extraktion mit Wasser aus der getrockneten
Kavawurzel erhaltener Extrakt eine Klasse von α-Pyronderivaten enthält, die
Kavalactone genannt werden und Taubheit der Lippen oder Zunge induzieren
oder sedative Wirkung ausüben,
wie Methysticin (Chem. Australia. Oct 377–378 (1987), Planta Med. 64
504–506
(1998)).
-
An
der Universität
von New South Wales ausgeführte
Untersuchungen haben gezeigt, dass Kavalactone eine sedative Wirkung
durch einen anderen Mechanismus ausüben als andere sedative Mittel,
die sedative Wirkungen ausüben,
wenn sie an im Gehirn vorhandene Rezeptoren gebunden werden (Planta
Med., 65, 507–510
(1998)). Es wurde auch berichtet, dass Kavalactone eine analgetische
Wirkung in einer anderen Weise ausüben als ein formuliertes analgetisches
Mittel, wie Aspirin, und dass, anders als Morphin, Kavalactone nicht
an Rezeptoren im Gehirn gebunden sind (z. B. offengelegte europäische Patentanmeldungen
Nr. 664131 und 523 591 und japanische Kohyo (PCT) Patentveröffentlichung
Nr. 6-502457).
-
Es
wurde auch berichtet, dass Kavaextrakt eine antibakterielle Wirkung
ausübt
und zur Behandlung der Helicobacter pylori-Infektion brauchbar ist
(offengelegte deutsche Patentanmeldung 19 71 66 60), und dass der
Kavaextrakt eine Neuro-Schutzwirkung ausübt und brauchbar ist für die Behandlung
von Gehirn-Fehlfunktion, Alzheimer Erkrankung, Hirnverletzung usw.
(z. B. offengelegte europäische
Patentanmeldung Nr. 523 591 und japanische Kohyo (PCT) Patentveröffentlichung
Nr. 5-502457).
-
Vor
der vorliegenden Erfindung war jedoch nicht bekannt, dass Kavalactone
und Kavaextrakt die Wirkung ausüben,
die TNF-α-Produktion
zu hemmen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
In
Anbetracht des Vorstehenden haben die Erfinder Untersuchungen an
natürlich
vorkommenden Substanzen ausgeführt,
die die Produktion von TNF-α hemmen,
und sie haben festgestellt, dass in Kavaextrakt enthaltende Kavalactone
eine ausgezeichnete Wirkung der Hemmung der TNF-α-Produktion ausüben, und dass
die Kavalactone als Hemmer der TNF-α-Produktion und als vorbeugende,
lindernde oder therapeutische Mittel für eine Vielzahl von Erkrankungen
brauchbar sind, die durch abnorme Produktion von TNF-α verursacht werden.
Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage dieser Feststellungen
gemacht.
-
Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verwendung
eines Kavalactons für
die Herstellung eines Arzneimittels zu schaffen, das hohe Sicherheit
zeigt, die TNF-α-Produktion
hemmt und brauchbar ist als ein vorbeugendes oder therapeutisches
Mittel für
die vorgenannten Erkrankungen.
-
Die
vorliegende Erfindung schafft somit die Verwendung eines Kavalactons
für die
Her stellung eines Medikamentes zur Vorbeugung, Milderung oder Behandlung
von Kachexie bei Krebs- oder infektiösen Erkrankungen, septischem
Schock, chronischer rheumatoider Arthritis, ulzeröser Colitis,
Crohn Krankheit, Osteoarthritis, Kavasaki Syndrom, multipler Sklerose,
Behchets Krankheit, systemischem Lupus erythematodes (SLE), Abstoßung während der
Knochenmarks-Transplantation, multiplem Organversagen, Malaria,
AIDS, Hepatitis, Meningitis oder Typ II-Diabetes.
-
Vorzugsweise
ist das Kavalacton eines oder mehrere ausgewählt aus der Gruppe bestehend
aus Desmethoxyyangonin, Dihydrokavain, Kavain, Yangonin, Methysticin,
Dihydromethysticin, 7,8-Epoxyyangonin und Isomeren dieser Verbindungen.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNG
-
Verschiedene
andere Aufgaben, Merkmale und viele der begleitenden Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden deutlicher unter Bezugnahme auf die
folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
in Verbindung mit der beigefügten
Zeichnung, in der zeigen:
-
1 eine
graphische Darstellung, die die hemmenden Wirkungen von KAVA-1,
KAVA-2, KAVA-3, KAVA-4 und KAVA-5 auf die TNF-α-Produktion in BALB/3T3-Zellen
zeigt, die durch Okadainsäure
stimuliert sind, und
-
2 eine
graphische Darstellung von Untersuchungsresultaten der hemmenden
Wirkungen von KAVA-1, KAVA-2, KAVA-3, KAVA-4 und KAVA-5 auf die
TNF-α-Produktion
in Serenproben, wobei die TNF-α-Produktion
durch intraperitoneales Verabreichen von KAVA-1, KAVA-2, KAVA-3,
KAVA-4 und KAVA-5 an BALB/C-Mäuse,
gefolgt von der Verabreichung von LPS unmittelbar danach induziert
wurde.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Kavalacton,
das als ein aktiver Bestandteil im Hemmer zuzr TNF-α-Produktion
der vorliegenden Erfindung enthalten war, bezieht sich auf eine
Klasse von α-Pyronderivaten,
die in der Wurzel von Kava enthalten ist (Piper Methysticum G. Forst),
das zu Piperaceae, Piper L. gehört.
Spezifische Beispiele der α-Pyronderivate schließen Desmethoxyyangonin,
Dihydrokavain, Kavain, Yangonin, Methysticin, Dihydromethysticin
und 7,8-Epoxyyangonin ein, die durch die folgenden Formeln repräsentiert
werden.
-
-
-
Diese α-Pyronderivate
haben eine Vielfalt von Isomeren, einschließlich geometrischer Isomerer,
wie cis-Isomerer und trans-Isomerer, optischer Isomerer, wie d-Isomerer
und l-Isomerer und Rotationsisomerer. In der vorliegenden Erfindung
kann jedes dieser Isomeren benutzt werden, solange das Isomer die
Wirkung der Hemmung der TNF-α-Produktion
ausüben
kann. In der vorliegenden Erfindung schließen diese Pyronderivate auch
racemische Modifikationen und eine Mischung von Diastereomeren ein.
-
Vorn
Standpunkt der Wirkung der Hemmung der TNF-α-Produktion schließen Beispiele
besonders bevorzugter Kavalactone Desmethoxyyangonin (KAVA-3: Verbindung
1), (+)-Dihydrokavain (KAVA-4: Verbindung 2), (+)-Kavain (KAVA-5:
Verbindung 3), Yangonin (KAVA-2: Verbindung 4), (+)-Methysticin
(KAVA-1: Verbindung 5), (+)-Dihydromethysticin (KAVA-6: Verbindung
6) und 7,8-Epoxyyangonin Verbindung 7) ein.
-
Diese α-Pyronderivate
einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr Arten werden als
Kavalacton benutzt, das in dem Hemmer der TNF-α-Produktion nach der vorliegenden
Erfindung eingesetzt wird.
-
In
der vorliegenden Erfindung benutzte Kavalactone können mittels
eines bekannten Extraktions-Verfahrens aus der Kavawurzel oder durch
Synthese mittels eines veröffentlichten
Verfahrens (Acta Chemica Scandinavica B 30, 7: 613–678, 1976;
Planta Med., 64: 504, 1998) erhalten werden.
-
In
dem Fall, bei dem Ravalactone durch Extraktion erhalten werden,
können
die vom Kavaextrakt abgetrennten und gereinigten vorerwähnten Ravalactone
eingesetzt werden. Es kann jedoch auch eine Extraktionsfraktion
benutzt werden, die mehrere Verbindungen enthält, solange die Fraktion die
Wirkung der Hemmung der TNF-α-Produktion
zeigt.
-
Da
die so erhaltenen Kavalactone eine ausgezeichnete Wirkung der Hemmung
der TNF-α-Produktion in
vivo und in vitro ausüben,
wie unten in den Beispielen beschrieben, können die Ravalactone als ein
Hemmer für
die TNF-α-Produktion
für Säugetiere
einschließlich
Menschen, sowie als ein vorbeugendes, milderndes oder therapeutisches
Mittel für
eine Vielfalt von Erkran kungen, die durch abnorme Produktion von
TNF-α verursacht
werden, eingesetzt werden, einschließlich Kachexie bei Krebs- oder
infektiösen
Erkrankungen, septischem Schock, chronischer rheumatoider Arthritis,
Entzündungs-Erkrankungen,
wie ulzeröser
Colitis und Crohn Krankheit, Osteoarthritis, Kavasaki Syndrom, multipler
Sklerose, Behchets Krankheit, systemischem Lupus erythematodes (SLE),
Abstoßung
während
der Knochenmarks-Transplantation, multiplem Organversagen, Malaria,
AIDS, Meningitis, Hepatitis und Typ II-Diabetes.
-
Wird
das Kavalacton gemäß der vorliegenden
Erfindung als ein Arzneimittel verabreicht, dann variieren die Menge
und Häufigkeit
der Verabreichung mit den pathologischen Bedingungen, dem Alter,
Gewicht, der Art der Verabreichung und anderen Bedingungen. Im Falle
peroraler Verabreichung beträgt
die tägliche Dosis
für Erwachsene
typischerweise 0,1–1.000
mg, doch varriert die tägliche
Dosis mit den pathologischen und anderen Bedingungen (z. B. 10–500 mg
oder 30–300
mg). Hinsichtlich des Falles, bei dem reines Kavalacton eingesetzt
wird, wurde eine tägliche
Dosis von 200 mg berichtet (Kretschmer "Kavain als Psychopharmakon", NMW 4/1970, 154–158).
-
Wird
Kavalacton gemäß der vorliegenden
Erfindung als ein Hemmer für
die TNF-α-Produktion
oder als ein vorbeugendes, linderndes oder therapeutisches Mittel
für durch
abnorme TNF-α-Produktion
verursachte Erkrankungen eingesetzt, dann wird das Kavalacton in
Form eines typischen pharmazeutischen Produktes zubereitet. So wird,
z. B., das Kavalacton in einer für
orale Verabreichung oder parenterale Verabreichung (z. B. intraarticuläre Verabreichung
oder enterische Verabreichung) geigneten Form, wie einer pharmazeutischen Zusammensetzung,
erhalten durch Vermischen des Arzneimittels der vorliegenden Erfindung
mit einem pharmazeutisch akzeptablen Träger (z. B. einem Bindemittel,
einem Binder, einem Sprengmittel, einem Süßungsmittel, einem Geschmacksmittel,
einem emulgierenden Mittel, einem Verdünnungsmittel oder einem Lösungsförderer)
und Verarbeiten zur Herstellung einer Produktform von, z. B., einer
Tablette, Pille, eines Pulvers, Granulates, einer Kapsel, einer
Pastille, eines Sirups, einer Lösung,
Emulsion, Suspension oder Injektion, formuliert.
-
Beispiele
von Bindemitteln schließen
Lactose, Maisstärke,
Saccharose, Glukose, Sorbit und kristalline Zellulose ein. Beispiele
von Bindern schließen
Polyvinylalkohol, Polyvinylether, Ethylcellulose, Methylcellulose,
Gummi arabicum, Traganth, Gelatine, Schellack, Hydroxypropylcellulose,
Hydroxypropylstärke
und Polyvinylpyrrolidon ein.
-
Beispiele
von Sprengmitteln schließen
Stärke,
Agar, Gelatinepulver, kristalline Zellulose, Calciumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat,
Calciumcitrat, Dextran und Pektin ein. Beispiele von Schmiermitteln
schließen
Magnesiumstearat, Talk, Polyethylenglykol, Siliciumdioxid und hydriertes
Pflanzenöl
ein. Es können
irgendwelche pharmazeutisch akzeptablen Färbemittel benutzt werden. Beispiele
von Süßungs- und
Geschmacksmitteln schließen
Kakaopulver, Menthol, aromatische Säuren, Pfefferminzöl, Borneol
und Cinnamonpulver ein. Falls erforderlich, können Tabletten und Granulat
wahlweise mit Zucker, Gelatine oder Ähnlichem überzogen werden.
-
Im
Falle der Herstellung von Injektionen wird, falls erforderlich,
ein pH-regulierendes Mittel, ein Puffer, ein Stabilisator oder ein
Haltbarkeitsmittel zu den Injektionen hinzugegeben, um dadurch Mittel
für subcutane Injektion,
intramuskuläre
Injektion oder intravenöse
Injektion nach einem üblichen
Verfahren herzustellen. Injektions-Zubereitungen können in
einem Behälter
gefriergetrocknet gelagert werden, um dadurch feste Produkte bereitzustellen,
und die festen Produkte können
bei Gebrauch zu Injektionen verarbeitet werden. Eine Einzeldosis
der Injektion kann in einem Behälter
gelagert werden oder es können
mehrere Dosen in einem einzelnen Behälter gelagert werden.
-
BEISPIELE
-
Die
vorliegende Erfindung wird nun detaillierter anhand von Beispielen
beschrieben, die nicht dahingehend zu verstehen sind, dass sie die
Erfindung einschränken.
-
Beispiel 1 Isolation von
Komponenten durch Extraktion, die eine die TNF-α-Freisetzung hemmende Wirkung haben
-
Getrocknete
Kavawurzeln (1,0 kg) wurden unter Einsatz von Methanol 16 Tage lang
extrahiert. Die resultierende Mischung wurde unter verringertem
Druck filtriert und das Filtrat unter verringertem Druck konzentriert,
wobei ein Rest (152,0 g) erhalten wurde. Der gesamte Rest wurde
unter Einsatz von Wasser und Ethylacetat (AcOEt) getrennt und die
resultierende Ethylacetat-Phase unter verringertem Druck konzentriert,
wobei ein Ethylacetat-Extrakt (76,17 g) erhalten wurde. Der gesamte
Extrakt wurde auf eine Siliciumdioxidgel-Säule (Produkt von Merck, 1 kg
(70–230
Maschen 500 g + 230–400
Maschen 500 g)) zur Chromatographie unter Einsatz von n-Hexan/Ethylacetat
gegeben. Während
der Chromatographie wurde die Ethylacetat-Konzentration des Lösungsmittels graduell erhöht, um die
Elution/Extraktion im folgenden Konzentrations-Profil zu bewirken:
n-Hexan (500 ml); 5% Ethylacetat/n-Hexan (500 ml); 10% Ethylacetat/n-Hexan
(500 ml); 15% Ethylacetat/n-Hexan (500 ml); 20% Ethylacetat/n-Hexan
(500 ml); 25% Ethylacetat/n-Hexan (500 ml); 30% Ethylacetat/n-Hexan
(500 ml); 35% Ethylacetat/n-Hexan (500 ml); 40% Ethylacetat/n-Hexan
(500 ml); 45% Ethylacetat/n-Hexan (500 50% Ethylacetat/n-Hexan (500
ml); ml); 60% Ethylacetat/n-Hexan (500 ml); 70% Ethylacetat/n-Hexan
(500 ml); 80% Ethylacetat/n-Hexan (500 ml); 85% Ethylacetat/n-Hexan
(500 ml); 90% Ethylacetat/n-Hexan (500 ml) und Ethylacetat (500
ml). Die Sammlung der Fraktionen begann ab dem Eluat entsprechend
20% Ethylacetat/n-Hexan, wobei das Volumen jeder Fraktion 20 ml
betrug. Das Eluat entsprechend Fraktionen 65 bis 74 wurde unter
verringertem Druck konzentriert und ergab 1,48 g Rohkristalle. Die
Kristalle wurden aus Ethylacetat/n-Hexan umkristallisiert und ergaben
1,218 g Verbindung 1: 5,6-Dehydrokavain als blass gelbe Nadeln.
In einer ähnlichen
Weise wurden Rohkristalle (3,78 g), die vom Eluat entsprechend Fraktionen
75 bis 82 erhalten wurden, aus Ethylacetat/n-Hexan umkristallisiert
und ergaben 3,513 g Verbindung 2: Dihydrokavain als farblose Nadeln.
Rohkristalle (5,36 g), erhalten vom Eluat entsprechend Fraktionen
86 bis 94, wurden aus Ethylacetat/Ether umkristallisiert und ergaben
4,744 der Verbindung 3: Kavain als farblose Prismen. Rohkristalle
(1,27 g), erhalten vom Eluat entsprechen Fraktion 97 bis 102, wurden
aus Ethylacetat/Ether umkristallisiert und ergaben 0,847 g Verbindung
4: Yangonin als blass gelbe Prismen. Das Eluat entsprechend Fraktionen
103 bis 115 wurde unter verringertem Druck konzentriert und ergab
einen Rest (8,21 g). Der Rest wurde chromatographiert unter Einsatz
einer Siliciumdioxidgel-Säule
(Produkt von Merck, 300 g (70–230
Maschen 150 g + 230–400
Maschen 150 g)) und Chloroform/Ether-Lösungsmittel. Während der
Chromatographie wurde die Ether-Konzentration graduell erhöht. Aus
dem Eluat entsprechend 25% Ether/Chloroform wurden 1,322 g Verbindung
4: Yangonin erhalten. Danach wurden Rohkristalle, erhalten aus dem
Eluat entsprechend 30% Ether/Chloroform, aus Ethylacetat/Ether umkristallisiert
und ergaben 5,661 g Verbindung 5: Methysticin als farblose Nadeln.
Ein Rest (385 mg), erhalten aus dem Eluat entsprechend Fraktionen
138 bis 142, wurde auf eine Sephadex LH-20-Säule (Produkt von Pharmacia,
30 g) gegeben und die Chromatographie wurde unter Einsatz von Chloroform/Methanol
(1 : 1)-Lösungsmittel
zur Entwicklung ausgeführt.
20 ml des Eluates wurden pro Fraktion (Fr.) gesammelt. Aus dem Eluat
entsprechend Fraktionen 5 bis 7 wurden 59 mg der blass gelb-weißen neuen
Verbindung 7: 7,8-Epoxyyangonin, erhalten.
-
Verbindung 1 (KAVA-3)
5,6-Dehydrokavain (Desmethoxyyangonin); (4-Methoxy-6-(2-phenylvinyl-2H-pyran-2-on)
-
- Schmelzpunkt: 138–140°C, blass
gelbe Nadeln
- EI-MS: m/z 228 (M+, 100%), 211 (10%),
200 (36%), 185 (15%), 157 (27%)
- HR-MS: m/z 228,0763, C14H12O3 erfordert 228,0787
- FT-IR (KBr) νmax cm–1: 3081, 1721 (C=O),
1644 (C=C), 1611, 1557, 1256, 1154
- UV (EtOH) λmax nm (log ε): 344,5 (4,32), 255 (4,05),
231,5 (4,15), 225 (4,14), 209 (4,28)
- 600 MHz 1H-NMR (CDCl3): δ 3,82 (3H,
s, 4-OMe), 5,50 (1H, d, J = 2,2 Hz, H-3), 5,95 (1H, d, J = 2,2 Hz,
H-5), 6,58 (1H, d, J = 16,2 Hz, H-7), 7,33 (1H, br.t, J = 7,1 Hz,
4'-H), 7,38 (2H,
br.t, J = 7,1 Hz, 3',5'-H), 7,49 (2H, br.d, J
= 7,1 Hz, 2',6'-H), 7,50 (1H, d,
J-16,2 Hz, H-8).
- 150 MHz 13C-NMR (CDCl3): δ 55,9 (q,
4-OMe), 88,8 (d, C-3), 101,3 (d, C-5), 118,6 (d, C-7), 127,4 (d,
C-2' und C-6'), 128,9 (d, C-3' und C-5'), 129,4 (d, C-4'), 135,2 (s, C-1'), 135,7 (d, C-8),
158,6 (s, C-6), 164,0 (s, C-2), 171,0 (s, C-4).
-
Die
Strukturformel davon folgt.
-
-
Verbindung 2 (KAVA-4)
(+)-Dihydrokavain; (4-Methoxy-2-(2-phenylvinyl)-2H,3H-oxin-2-on
-
- Schmelzpunkt 57–60°C, farbose
Nadeln
- [α]D 20 +45,7° (c 0,50,
CHCl3)
- EI-MS: m/z 232 (M+, 61%), 200 (30%),
173 (15%), 141 (26%), 127 (100%)
- HR-MS: m/z 232,1094, C14H16O3 erfordert 232,1100
- FT-IR (KBr) νmax cm–1: 1707 (C=O), 1624,
1225, 1090, 1038
- UV (EtOH) λmax nm (log ε): 233,0 (4,01), 207,0 (4,08)
- 600 MHz 1H-NMR (CDCl3): δ 1,93 (1H,
m, H-7), 2,13 (1H, m, H-7), 2,30 (1H, dd, J = 3,8, 17,0 Hz, H-5),
2,50 (1H, ddd, J = 1,6, 11,8, 17,0 Hz, H-5), 2,79 (1H, m, H-8),
2,88 (1H, m, H-8), 3,72 (3H, s, 4-OMe), 4,36 (1H, m, H-6), 5,14
(1H, d, J-1,6 Hz, H-3), 7,20 (1H, br.t, J = 7,1 Hz, 4'-H), 7,21 (2H, br.d,
J = 7,1 Hz, 2',6'-H), 7,49 (2H, br.t,
J = 7,1 Hz, 3',5'-H).
- 150 MHz 13C-NMR (CDCl3): δ 30,9 (t,
C-8), 33,0 (t, C-5), 36,3 (t, C-7), 55,9 (q, 4-OMe), 74,7 (d, C-6),
90,3 (d, C-3), 126,1 (d, C-4'),
128,4 (d, C-2' und
C-6'), 128,5 (d,
C-3' und C-5'), 140,8 (s, C-1'), 167,2 (s, C-2),
172,7 (s, C-4).
-
Die
Strukturformel davon folgt
-
-
Verbindung 3 (KAVA-5)
(+)-Kavain: (4-Methoxy-2-(2-phenylvinyl)-2H,3H-oxin-2-on
-
- Schmelzpunkt 106–108°C, farbose
Nadeln
- [α]DD 20 +116,3° (c1,01,
CHCl3)
- EI-MS: m/z 230 (M+, 27%), 202 (43%),
186 (13%), 128 (31%), 98 (100%)
- HR-MS: m/z 230,0951, C14H14O3 erfordert 230,0943
- FT-IR (KBr) νmax cm–1: 1703 (C=O), 1626,
1248, 1231
- UV (EtOH) λmax nm (log ε): 244,5 (4,41), 205,0 (4,48)
- 600 MHz 1H-NMR (CDCl3): δ 2,54 (1H,
dd, J = 4,4, 17,0 Hz, H-5), 2,66 (1H, ddd, J = 1,4, 11,0, 17,0 Hz,
H-5), 3,76 (3H, S, 4-OMe), 6,05 (1H, ddd, J = 4,4, 6,3, 11,0 Hz,
H-6), 5,19 (1H, d, J = 1,4 Hz, H-3), 6,26 (1H, dd, J = 6,3, 15,9
Hz, H-7), 6,73 (1H, br, d, J = 15,9 Hz, H-8), 7,27 (1H, br.t, J
= 7,1 Hz, 4'-H),
7,33 (2H, br.t, J = 7,1 Hz, 3',
5'-H), 7,39 (2H,
br.d, J = 7,1 Hz, 2',6'-H).
- 150 MHz 13C-NMR (CDCl3): δ 33,2 (t,
C-5), 56,0 (q, 4-OMe), 75,8 (d, C-6), 90,4 (d, C-3), 125,4 (d, C-7),
126,6 (d, C-2' und
C-6'), 128,2 (d,
C-4'), 128,6 (d,
C-3' und C-5'), 133,0 (d, C-8),
135,7 (s, C-1'),
166,6 (s, C-2), 172,2 (s, C-4).
-
Die
Strukturformel davon folgt
-
-
Verbindung 4 (KAVA-2)
Yangonin; (4-Methoxy-6-(2-(4-methoxyphenyl)vinyl)-2H-pyran-2-on
-
- Schmelzpunkt 153–155°C, gelbe
Nadeln
- EI-MS: m/z 258 (M+, 100%), 230 (38%),
215 (13%), 187 (33%)
- HR-MS: m/z 258,0896, C15H14O4 erfordert 258,0892
- FT-IR (KBr) νmax cm–1: 1717 (C=O), 1644
(C=C), 1603, 1555, 1256, 1154
- UV (EtOH) λmax nm (log ε): 357,5 (4,42), 260,0 (3,89),
218,0 (4,28)
- 600 MHz 1H-NMR (CDCl3): δ 3,81 (3H,
s, 4'-OMe), 3,82
(3H, s, 4-OMe), 5,47 (1H, d, J = 2,2 Hz, H-3), 5,89 (1H, d, J-2,2
Hz, H-5), 6,44 (1H, d, J = 15,7 Hz, H-7), 6,90 (2H, d, J = 8,8 Hz,
3',5'-H), 7,44 (2H, d,
J = 8,8 Hz, 2',6'-H), 7,45 (1H, d,
J = 15,7 Hz, H-8).
- 150 MHz 13C-NMR (CDCl3): δ 55,3 (q,
4'-OMe), 55,8 (q,
4-OMe), 88,3 (d, C-3), 100,4 (D, C-5), 114,3 (d, C-3' und C-5'), 116,3 (d, C-7),
127,9 (s, C-1'),
128,9 (d, C-2' und
C-6'), 135,4 (d,
C-8), 159,0 (s, C-6), 160,7 (s, C-4'), 164,1 (s, C-2), 171,2 (s, C-4).
-
Die
Strukturformel davon folgt
-
-
Verbindung 5 (KAVA 1)
(+)-Methystin; (2-(2-Benzo[3,4-d]1,3-dioxolan-5-ylvinyl-4-ethoxy-2H,3H,-oxin-2-on)
-
- Schmelzpunkt 139–141°C, farbose
Nadeln
- [α]DD 20 +115,9° (c 0,50,
CHCl3)
- EI-MS: m/z 274 (M+, 100%), 246 (10%),
175 (19%), 148 (81%), 135 (82%)
- HR-MS: m/z 274,0833, C15H14O5 erfordert 274,0841
- FT-IR (KBr) νmax cm–1: 1711 (C=O), 1628,1252,
1217, 1038
- UV (EtOH) λmax nm (log ε): 305,5 (3,89), 264,5 (4,13),
225,5 (4,38), 207,0 (4,44)
- 600 MHz 1H-NMR (CDCl3): δ 2,53 (1H,
dd, J = 4,4, 17,0 Hz, H-5), 2,65 (1H, ddd, J = 1,4, 11,0, 17,0 Hz,
H-5), 3,77 (3H, s, 4-OMe), 5,02 (1H, ddd, J = 4,4, 6,6, 11,0 Hz,
H-6), 5,19 (1H, d, J = 1,4 Hz, H-3), 6,07 (2H, s, -O-CH2-O-),
6,09 (1H, dd, J = 6,6, 15,9 Hz, H-7), 6,64 (1H, br.d, J = 15,9 Hz,
H-8), 6,76 (1H, d, J = 8,0 Hz, 5'-H), 6,83
(1H, dd, J = 1,9, 8,8 Hz, 6'-H),
6,92 (1H, d, J = 1,9 Hz, 2'-H).
- 150 MHz 13C-NMR (CDCl3): δ 33,3 (t,
C-5), 56,1 (q, 4-OMe), 76,0 (d, C-6), 90,5 (d, C-3), 101,2 (t, -O-CH2-O-), 105,8 (d, C-2'), 108,3 (d, C-5'), 121,7 (d, C-6'), 123,6 (d, C-7), 130,1 (s, C-1'), 132,9 (d, C-8),
147,8 (s, C-4'), 148,1
(s, C-3'), 166,8
(s, C-2), 172,3 (s, C-4).
-
Die
Strukturformel davon folgt.
-
-
Verbindung 6 (KAVA-6)
(+)-Dihydromethysticin (Planta Med., 64, 504–506, 1998)
-
Die
Strukturformel davon ist unten gezeigt.
-
-
Verbindung 7 7,8-Epoxyyangonin;
(4-Methoxy-6[2-(methoxyphenyl)oxiran]-2H-pyran-2-on)
-
- [α]DD 18 +13,04° (c 1,51,
CHCl3)
- EI-MS: m/z 274 (M+, 5%), 258 (100%),
230 (64%), 187 (66%)
- HR-MS: m/z 274,0851, C15H14O5 erfordert 274,0841
- FT-IR (KBr) νmax cm–1: 2940, 1721 (C=O),
1645 (C=C), 1613, 1566, 1252, (C-O-C), 1181
- 600 MHz 1H-NMR (CDCl3): δ 3,69 (3H,
s, 4'-OMe), 3,77
(3H, s, 4-OMe), 5,22 (1H, d, J = 2,2 Hz, H-3), 5,73 (1H, d, J =
2,2 Hz, H-5), 6,82 (1H, d, J = 8,7 Hz, 2',6'-H),
7,25 (2H, d, J = 8,7 Hz, 3',5'-H).
- 150 MHz 13C-NMR (CDCl3): δ 42,9 (d,
C-7), 45,5 (d, C-8), 55,1 (q, 4'-OMe),
65,6 (q, 4-OMe), 87,6 (d, C-3), 101,2 (d, C-5), 113,8 (d, C-3' und C-5'), 128,4 (d, C-2' und C-6'), 129,4 (s, C-1'), 158,5 (s, C-4'), 162,9 (s, C-6), 164,1
(s, C-2), 107,5 (s, C-4).
-
Die
Strukturformel davon ist unten gezeigt.
-
-
Im
Folgenden werden Testbeispiele mit Bezug auf die vorliegende Erfindung
beschrieben.
-
Testbeispiel 1 Hemmung
der TNF-α-Produktion
(in vitro)
-
Aufgrund
der Stimulation durch Okadainsäure
(9,10-Deepithio-9,10-didehydroacanthifolicin) erzeugen BALB/3T3-Zellen
TNF-α. Die
Verbindungen der vorliegenden Erfindung wurden hinsichtlich der
Hemmwirkung auf die TNF-α-Produktion
untersucht.
-
Ein
MEM-Medium (Produkt von Nissui), enthaltend 10% fötales Kalbsserum
(Produkt des Biocell Laboratory) wurde in 12 Bohrungs-Multiplatten
(Produkt von Corning) injiziert und BALB/3T3-Zellen wurden zu 2 × 105 Zellen/Bohrung dissiminiert. Die Zellen
wurden in einem Kohlendioxidgas-Brutschrank (5% CO2,
angefeuchtet, 37°C)
gezüchtet.
Danach wurden KAVA-1,
KAVA-2, KAVA-3, KAVA-4 oder KAVA-5 zu den Bohrungen in einer in 1 gezeigten
Konzentration hinzugegeben und die Zellen wurde eine Stunde lang
gezüchtet.
Zu den Vergleichs- bzw. Kontroll-Bohrungen wurde keine KAVA-Verbindung
hinzugegeben. Nach Abschluss der Züchtung wurde Okadainsäure (Carcinogenese-Promoter,
isoliert aus Halochondria okadai) zu jeder Bohrung in einer Endkonzentration
von 0,2 μM
hinzugegeben und das Züchten
für 24
Stunden ausgeführt.
Nach Abschluss dieses Züchtens
wurde die TNF-α-Konzentration
des Überstehenden
jeder Bohrung mittels des ELISA-Systems (Produkt von Genzyme) gemessen.
Die Resultate sind in 1 gezeigt. In 1 wird
die Menge der TNF-α-Abgabe,
die jeder Verbindungs-Konzentration entspricht, durch eine prozentuale
Konzentration auf der Grundlage der Messung der TNF-α-Abgabe,
gemessen für
den Vergleich (100%), repräsentriert.
-
KAVA-3
hemmte, wie festgestellt wurde, die TNF-α-Produktion zu etwa 60% (bei
10 μM) der TNF-α-Produktion
des Vergleiches, zu etwa 22% (bei 50 μM) der TNF-α-Produktion des Vergleiches
und zu etwa 0% (vollständige
Hemmung) (bei 100 μM).
KAVA-2, hemmte, wie festgestellt wurde, die TNF-α-Produktion zu etwa 22% (bei
100 μM).
KAVA-5 und KAVA-1 übten ähnliche
hemmende Wirkungen aus, d. h., eine Hemmung zu etwa 39% (bei 100 μM). KAVA-4 übte keine
hemmende Wirkung bei Konzentrationen von 5 μM oder weniger aus, hemmte jedoch
zu etwa 60% (bei 100 μM).
In anderen Worten, KAVA-3 und KAVA-2 hatten eine starke hemmende
Wirkung auf die TNF-α-Produktion
und KAVA-5 übte
eine TNF-α hemmende
Wirkung zu einem ähnlichen
Ausmaß aus,
wie KAVA-1.
-
Testbeispiel 2 TNF-α-hemmende
Wirkung (in vivo)
-
Männliche
BALB/cAnNCrj-Mäuse
von sechs Wochen wurden von Japan Charles River käuflich erworben
und die mit Körpergewichten
von 30 g oder weniger wurden getestet.
-
Sieben
Mäusegruppen,
die jeweils aus sechs Mäusen
bestanden, wurden aufgestellt und zwar 1) eine Gruppe, der destilliertes
Wasser zur Injektion verabreicht wurde (unbehandelte Gruppe) (N);
2) eine Gruppe, der 0,3% Carboxymethylcellulose-Na (0,3% CMC-Na)-Suspension
verabreicht wurde (Vergleichsgruppe) (C) und 3) fünf Gruppen,
denen KAVA-1, KAVA-2, KAVA-3,
KAVA-4 bzw. KAVA5 verabreicht wurde (0,3% CMC-Na wurde als ein Lösungsmittel
benutzt).
-
Jedes
von KAVA-1, KAVA-2, KAVA-3, KAVA-4 oder KAVA-5 wurde zu einer Arzneimittel-Flüssigkeit
von 40 mg/10 ml verarbeitet. Die Flüssigkeit wurde mit 10 ml/kg
(Dosis: 40 mg/kg) intraperitoneal verabreicht und 0,3% CMC-Na wurde
mit 10 ml/kg intraperitoneal an jede Gruppe verabreicht. Lipopolysaccharid
(LPS) (Produkt von SIGMA) wurde in physiologischer Salzlösung gelöst und die
Lösung
jeder Maus in einer Menge von 0,2 ml (50 μg/Maus) unmittelbar nach der
Verabreichung der Arzneimittel-Flüssigkeit intraperitoneal verabreicht.
-
90
Minuten nach der Verabreichung von LPS wurde Blut aus der Orbita
entnommen und die entnommene Probe ließ man eine Stunde lang bei
Raumtemperatur stehen. Danach wurde die Probe mit 11.000 U/min fünf Minuten
lang zentrifugiert und das Serum gesammelt. Das TNF-α im Serum
wurde mittels einer ELISA-Ausrüstung
([(m) TNF-α],
Maus-ELISA-System, Produkt von Amersham Pharmacia Biotech K. K.)
bestimmt. Die Resultate sindin 2 gezeigt.
-
Die
in 2 gezeigten Resultate zeigen, dass KAVA-4 signifikant
(p < 0,5) die TNF-α-Produktion hemmte,
verglichen mit der Vergleichsgruppe (C), und dass die hemmende Wirkung
der TNF-α-Produktion, die
durch KAVA-1 ausgeübt
wurde, fast vergleichbar mit der durch KAVA-2 ausgeübten Wirkung
war.
-
Aus
den obigen Testresultaten ist klar, dass alle Kavalactone der vorliegenden
Erfindung (Verbindungen 1–5)
die TNF-α-Produktion
hemmen können.
Die hemmende Wirkung der Verbindungen 6 und 7 auf die TNF-α-Produktion
kann auch auf der Grundlage der obigen Testresultate bestätigt werden.
-
Da
der TNF-α-Produktionshemmer
der vorliegenden Erfindung und das vorbeugende, lindernde oder therapeutische
Mittel der vorliegenden Erfindung für eine Vielfalt von Erkrankungen,
die durch abnorme Produktion von TNF-α verursacht werden, sehr sicher
sind und eine ausgezeichnete Wirkung hinsichtlich der Hemmung der
TNF-α-Produktion
zeigen, sind der Hemmer und das Mittel brauchbar als vorbeugende,
lindernde oder therapeutische Mittel für Säugetiere einschließlich Menschen
und für
eine durch abnorme Produktion von TNF-α verursachte Vielfalt von Erkrankungen,
einschließlich
Kachexie bei Krebs- oder infektiösen
Erkrankungen, septischem Schock, chronischer rheumatoider Arthritis,
Entzündungs-Erkrankungen,
wie ulzeröser Colitis
und Crohn Krankheit, Osteoarthritis, Kavasaki Syndrom, multipler
Sklerose, Behchet Krankheit, systemischem Lupus erythematodes (SLE),
Abstoßung
während
Knochenmarks-Transplantation, multiplem Organversagen, Malaria,
AIDS, Meningitis, Hepatitis und Typ II-Diabetes.