DE60109018T2

DE60109018T2 - Kavalactone als Hemmer der TNF-alpha Produktion

Info

Publication number: DE60109018T2
Application number: DE60109018T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Tokushima-shi Asakawa; Sachiko Ageo-shi Okabe; Masashi Sumida-ku YAMADA; Yukie Sumida-ku SUMA; Hiroto Sumida-ku Suzuki; Masayuki Odawara-shi Uchida; Natsuko Odawara-shi Murata
Original assignee: Meiji Dairies Corp
Current assignee: Meiji Dairies Corp
Priority date: 2000-12-18
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2021-08-31
Also published as: US20020173540A1; US20020077351A1; US6608105B2; CA2356812A1; ATE289511T1; EP1222925A3; US20060121132A1; EP1222925A2; DE60109018D1; US7199152B2; EP1222925B1

Description

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) ν_max cm^–1: 3081, 1721 (C=O), 1644 (C=C), 1611, 1557, 1256, 1154
UV (EtOH) λ_max 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.
5' KAVA-3
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) ν_max cm^–1: 1707 (C=O), 1624, 1225, 1090, 1038
UV (EtOH) λ_max 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
KAVA-4
Verbindung 3 (KAVA-5) (+)-Kavain: (4-Methoxy-2-(2-phenylvinyl)-2H,3H-oxin-2-on

Schmelzpunkt 106–108°C, farbose Nadeln
[α]D_D 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) ν_max cm^–1: 1703 (C=O), 1626, 1248, 1231
UV (EtOH) λ_max 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
KAVA-5
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) ν_max cm^–1: 1717 (C=O), 1644 (C=C), 1603, 1555, 1256, 1154
UV (EtOH) λ_max 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
KAVA-2
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]D_D 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) ν_max cm^–1: 1711 (C=O), 1628,1252, 1217, 1038
UV (EtOH) λ_max 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.
5 KAVA-1
Verbindung 6 (KAVA-6) (+)-Dihydromethysticin (Planta Med., 64, 504–506, 1998)
Die Strukturformel davon ist unten gezeigt.
KAVA-6
Verbindung 7 7,8-Epoxyyangonin; (4-Methoxy-6[2-(methoxyphenyl)oxiran]-2H-pyran-2-on)

[α]D_D 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) ν_max 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.
7,8-Epoxyyangonin
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.

Claims

Verwendung eines Kavalactons zur Herstellung eines Medikamentes zum Vorbeugen, Lindern oder Behandeln von 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.
Verwendung nach Anspruch 1, worin das Kavalacton ausgewählt aus der folgenden Gruppe: Desmethoxyyangonin, Dihydrokavain, Kavain, Yangonin, Methysticin, Dihydromethysticin, 7,8-Epoxyyangonin und Isomeren dieser Verbindungen.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, worin zwei oder mehr Kavalactone zur Herstellung des Medikamentes eingesetzt werden.