DE69829315T2

DE69829315T2 - Verwendung von chelatbildnern zur behandlung atherosklerotischer beschwerden

Info

Publication number: DE69829315T2
Application number: DE69829315T
Authority: DE
Inventors: Olof Jan KARLSSON; Göran Rolf ANDERSSON; Anders Olsson; Bo Zieden; Per Jynge; Tudor Griffith; Derek Grant; Robertson Towart; Helge Refsum
Original assignee: Amersham Health AS
Current assignee: GE Healthcare AS
Priority date: 1997-12-23
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2018-12-19
Also published as: DE69829315D1; EP1054670A2; JP4831383B2; WO1999033521A3; AU1770199A; ZA9811823B; JP2001527053A; US6310051B1; EP1054670B1; ATE290379T1; WO1999033521A2; GB9727224D0

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von Chelatbildnern und ihrer Metallchelate in der Medizin, insbesondere beim Behandeln oder Verhindern von Atherosklerose und verwandten Zuständen.
Es wurde abgeschätzt, daß die Hälfte aller Todesfälle in westlichen Ländern eine Folge von Atherosklerose sind, einer Krankheit, in der Cholesterin-reiche „Schaumzellen" akkumulieren und in Arterienwänden Plaques bilden, den Blutfluß blockieren, was schließlich zu Herzattacke oder Schlaganfall führt.
Es wurde gefunden, daß eine erhöhte Konzentration von Lipoprotein im Plasma die Entwicklung von Atherosklerose beschleunigt. Eine kürzliche Untersuchung zeigte, daß eine oxidative Modifikation des Lipoproteins geringer Dichte (LDL) ein früher und wichtiger Vorgang bei der Entwicklung von Atherosklerose ist (Steinberg et al., N. Engl J. Med. 320: 915, 1989).
Die Vorläufer von atherosklerotischen Schaumzellen sind überwiegend zirkulierende Monozyten und Makrophagen, und es wurde gefunden, daß der Cholesteringehalt dieser Schaumzellen bei Wechselwirkung mit oxidativ modifizierten Formen von Lipoproteinen geringer Dichte ansteigt (Palinski et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 86: 1372, 1986; Montgomery et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 83: 6631, 1986). Es ist gut bekannt, daß die Redox-wirksamen Übergangsmetalle Eisen und Kupfer die LDL-Oxidation fördern, wahrscheinlich durch einen Prozeß, der Superoxid-Radikale beinhaltet, und daher wird geglaubt, daß diese Ionen bei der Initiation von Atherosklerose von Wichtigkeit sind. Es wird in Betracht gezogen, daß die Oxidation von LDL durch einen Mechanismus erfolgt, der jenem ähnlich ist, der in Membranen während der Ischaemie-Reperfusion und Anthracyclin-Toxizität mit Superoxid gesehen wird, bei denen Eisen und Kupfer zentrale, katalytische Funktionen erfüllen (siehe Ryan & Aust, Crit. Rev. Toxicol 22: 119, 1992).
Die Oxidation von LDL führt u.a. zu einer beeinträchtigten Stickoxid-abhängigen Vasorelaxation (Kugiyama et al., Nature 344: 160, 1990). Die beeinträchtigte Stickoxid-abhängige Vasorelaxation kann wiederum Bluthochdruck verursachen, der selbst einer der primären Risikofaktoren für cardiovaskuläre Krankheiten bei Menschen ist. Die beeinträchtigte Vasorelaxation kann auf eine Inaktivierung von Stickoxid durch Superoxid zurückzuführen sein.
Es wird anerkannt werden, daß es deshalb eine kontinuierliche Notwendigkeit für Verbindungen gibt, die fähig sind, Atherosklerose zu behandeln oder zu verhindern, z.B. durch Inhibieren der LDL-Oxidation.
Die medizinische Verwendung von Chelatbildnern und ihrer Metallchelate ist gut etabliert, beispielsweise bei diagnostischen Techniken wie Röntgenstrahlung, Magnetresonanzbildgebung (MRI), Ultraschallbildgebung oder Scintigraphie. Eine breite Vielfalt von Chelatbildnern und Metallchelaten sind bekannt oder wurden beschrieben.
Aminopoly-(carbonsäure- oder carbonsäurederivate-)Chelatbildner und ihre Metallchelate sind gut bekannt und sind beispielsweise in EP-A-299795, EP-A-71564, DE-A-3401052, EP-A-203962 und EP-A-436579 beschrieben.
Auf Dipyridoxyl basierende Chelatbildner und ihre Chelate mit trivalenten Metallen wurden von Taliaferro beschrieben (Inorg. Chem. 23: 1183–1192 (1984)). Die Verbindung N,N'-Dipyridoxyl-ethylendiamin-N,N'-diessigsäure (PLED) wurde als ein Chelatbildner zur Herstellung von Gallium- oder Indium-enthaltenden Radiopharmazeutika bewertet (siehe Green et al. Int. J. Nucl. Med. Biol., 12(5): 381-386 (1985)).
Eine Anzahl von PLED-Derivaten und Analoga wurden auch zur Verwendung in MRI-Kontrastmedien beschrieben, insbesondere der Chelatbildner N,N'-bis-(Pyridoxal-5- phospat)-ethylendiamin-N,N'-diessigsäure (DPDP) und sein Mangan(II)-Chelat, Mn-DPDP (siehe EP-A-290047 und EP-A-292761).
Wir haben nun gefunden, daß bestimmte Chelatbildner, insbesondere auf Dipyridoxyl und Aminopolycarbonsäuren basierende Chelatbildner und ihre Metallchelate besonders wirksam beim Behandeln oder Verhindern von Atherosklerose und verwandten Zuständen sind.
In einem Aspekt stellt die Erfindung daher die Verwendung eines auf Dipyridoxyl oder Aminopolycarbonsäure basierenden Chelatbildners oder eines Metallchelats oder Salzes davon zur Herstellung eines therapeutischen Mittels zur Verwendung bei der Behandlung oder Prophylaxe von Atherosklerose und verwandten Zuständen im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper bereit.
In einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung die Verwendung einer Verbindung der Formel I bereit
oder ein Metallchelat oder Salz davon zur Herstellung eines therapeutischen Mittels zur Verwendung bei der Behandlung oder Prophylaxe von Atherosklerose und verwandten Zuständen im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper
(bei der in der Formel I
jedes R¹ unabhängig für Wasserstoff oder -CH₂COR⁵ steht;
R⁵ für Hydroxy, optional hydroxyliertes Alkoxy, Amino oder Alkylamido steht;
jedes R² unabhängig für eine Gruppe XYR⁶ steht;
X für eine Bindung oder eine C_1-3-Alkylen- oder Oxoalkylengruppe steht, die optional mit einer Gruppe R⁷ substituiert ist;
Y für eine Bindung, ein Sauerstoffatom oder eine Gruppe NR⁶ steht;
R⁶ für ein Wasserstoffatom, eine Gruppe COOR⁸, eine Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, oder eine Aralkylgruppe steht, die optional mit einer oder mehreren unter COOR⁸, CONR⁸ ₂, NR⁸ ₂, OR⁸, =NR⁸, =O, OP(O)(OR⁸)R⁷ und OSO₃M ausgewählten Gruppen substituiert ist;
R⁷ für Hydroxy, eine optional hydroxylierte, optional alkoxylierte Alkyl- oder Aminoalkylgruppe steht;
R⁸ für ein Wasserstoffatom oder eine optional hydroxylierte, optional alkoxylierte Alkylgruppe steht,
M für ein Wasserstoffatom oder ein Äquivalent eines physiologisch tolerierbaren Kations steht, z.B. ein Alkali- oder Erdalkalikation, ein Ammoniumion oder ein organisches Aminkation, wie ein Megluminion;
R³ für eine C_1-8-Alkylengruppe, bevorzugt eine C_1-6-, z.B. eine C_2-4-Alkylengruppe, eine 1,2-Cycloalkylengruppe oder eine 1,2-Arylengruppe steht;
jedes R⁴ unabhängig für Wasserstoff oder C_1-3-Alkyl steht; und
jedes R⁹ unabhängig nicht vorhanden sein kann oder für Wasserstoff, Alkyl, Hydroxyalkyl oder Carboxyalkyl steht).
Mit Atherosklerose verwandte Zustände umfassen Zustände wie Bluthochdruck, der indirekt durch die Verhinderung von Atherosklerose oder alternativ direkt behandelt werden kann, da es in Betracht gezogen wird, daß die Inhibition der Oxidation von LDL die beeinträchtigte Stickoxid-abhängige Vasorelaxation lindern kann.
Andere Chelatoren, die zur Verwendung beim Verfahren der Erfindung geeignet sind, umfassen die makrozyklischen und bevorzugter linearen oder verzweigten Aminopolycarbonsäure-, Chelat-bildenden Mittel von EP-A-299795, EP-A-71564, DE-A-3401052, EP-A-203962, EP-A-436579 und die Phosphoroxysäure-Analoga. Bevorzugte Chelatbildner umfassen Amide von DTPA und EDTA, in denen die Stickstoffe der Amidgruppen durch eine oder mehrere C_1-8-Alkylgruppen, z.B. DTPA.BMA und EDTA.BMA substituiert sein können.
Wie hier verwendet, umfassen die Begriffe „Alkyl" und „Alkylen" sowohl geradkettige als auch verzweigte, gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe. Der Begriff „1,2-Cycloalkylen" umfaßt sowohl cis- als auch trans-Cycloalkylengruppen und Alkylsubstituierte Cycloalkylengruppen mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen. Der Begriff „1,2-Arylen" umfaßt Phenyl- und Naphthylgruppen und Alkyl-substituierte Derivate davon mit 6 bis 10 Kohlenstoffatomen.
Sofern es nicht anders spezifiziert ist, kann eine beliebige Alkyl-, Alkylen- oder Alkenyl-Einheit in geeigneter Weise 1 bis 20, bevorzugt 1 bis 8, bevorzugter 1 bis 6 und speziell bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten.
Cycloalkyl-, Aryl- und Aralkyl-Einheiten können in geeigneter Weise 3 bis 18, bevorzugt 5 bis 12 und speziell bevorzugt 5 bis 8 Ringatome enthalten. Aryl-Einheiten, die Phenyl- oder Naphthyl-Gruppen umfassen, sind bevorzugt. Als Aralkyl-Gruppen werden Phenyl-C_1-3-Alkyl, speziell Benzyl bevorzugt.
Wo Gruppen optional mit Hydroxygruppen substituiert sind, kann dies eine Monosubstitution oder Polysubstitution sein, und im Fall der Polysubstitution können Alkoxy- und/oder Hydroxy-Substituenten von Alkoxy-Substituenten getragen sein.
In Formel I ist R⁵ bevorzugt Hydroxy, C_1-8 Alkoxy, Ethylenglykol, Glycerol, Amino oder C_1-8-Alkylamido. Bevorzugt steht jede Gruppe R¹ für -CH₂COR⁵, worin R⁵ für Hydroxy steht.
In den Verbindungen der Formel I steht X bevorzugt für eine Bindung oder eine unter CH₂, (CH₂)₂, CO, CH₂CO, CH₂CH₂CO oder CH₂COCH₂ ausgewählte Gruppe. Bevorzugt repräsentiert Y eine Bindung.
Die Verbindungen der Formel I können dieselben oder unterschiedliche R²-Gruppen auf den zwei Pyridyl-Ringen besitzen, und diese können an derselben oder an verschiedenen Ringpositionen gebunden sein. Jedoch ist es speziell bevorzugt, daß die Substitution an den 5- und 6-Positionen, am meisten speziell an der 6-Position, d.h. para zur Hydroxy-Gruppe vorliegt. Verbindungen, in denen die R²-Gruppen identisch sind und identisch angeordnet sind, z.B. 6,6', sind speziell bevorzugt.
Bevorzugt als Gruppen R⁶ sind Mono- oder Poly-(hydroxy- oder alkoxylierte) Alkylgruppen oder eine Gruppe der Formel OP(O)(OR⁸)R⁷.
R⁷ steht bevorzugt für Hydroxy oder eine unsubstituierte Alkyl- oder Aminoalkyl-Gruppe.
Die Verbindungen der Formel I können dieselben oder unterschiedliche R⁹-Gruppen auf den zwei Pyridyl-Ringen besitzen, bevorzugt dieselben, und bevorzugt repräsentiert R⁹ Wasserstoff, Carboxymethyl oder R⁹ ist nicht vorhanden.
Besonders bevorzugte Identitäten für die Gruppe R² umfassen CHR⁷OCO(CH₂)_xPh und CHR⁷OCO(CH₂CO)_xPh (worin x für 1 bis 3 steht), CHR⁷OCOBu^t, CH₂N(H)R^6', CH₂N(R^6')₂, N(H)R^6', N(R^6')₂, CH₂OH, CH₂OR^6', COOR^6', CON(H)R^6', CON(R^6')₂ oder OR^6' (worin R⁶ eine mono- oder polyhydroxylierte, bevorzugt C_1-4-, speziell bevorzugt C_1-3-Alkylgruppe ist), (CH₂)_nCOOR^7' (worin n für 1 bis 6 steht), COOR^7' (worin R^7' für eine C_1-4-Alkyl-, bevorzugt C_1-3-, speziell bevorzugt für eine Methyl-Gruppe steht), CH₂OSO^– ₃M, CH₂CH₂COOH, CH₂OP(O)(OH)(CH₂)₃NH₂, CH₂OP(O)(OH)CH₃ oder CH₂OP(O)(OH)₂-Gruppe. Noch bevorzugter repräsentiert R² eine Gruppe der Formel CH₂OP(O)(OH)₂.
Verbindungen der Formel I, in denen R³ Ethylen ist und R² eine beliebige der oben aufgelisteten Identitäten besitzt, sind besonders bevorzugt.
Bevorzugte Metallchelate der Verbindungen zur Verwendung im Verfahren der Erfindung sind jene, in denen die Metallionen unter den Alkali- und Erdalkalimetallen und unter jenen Metallen ausgewählt sind, die eine Ordnungszahl von 22 bis 31, 42, 44 und 58 bis 70 besitzen, und insbesondere Chelate mit einem K_a im Bereich von 10⁹ bis 10²⁵, bevorzugt 10¹¹ bis 10²⁴, mehr bevorzugt 10¹¹ bis 10²³, z.B. 10¹² bis 10²². Besonders bevorzugte Chelate sind jene mit Metallen, die andere sind als Eisen und die einen K_a-Wert kleiner, bevorzugt um einen Faktor von mindestens 10³, als der K_a-Wert des entsprechenden Eisen (Fe³⁺)-Chelats besitzen. Geeignete Ionen umfassen Na⁺, Mn²⁺, Ca²⁺, Zn²⁺, Gd³⁺ und Mg²⁺. Mn²⁺ ist besonders bevorzugt.
Als Chelate von Aminopolycarbonsäuren sind Mn-DTPA.BMA und Mn-EDTA.BMA besonders für die Verwendung gemäß der Erfindung bevorzugt.
Mehr besonders bevorzugt für die Verwendung gemäß der Erfindung sind die Verbindungen N,N'-bis-(Pyridoxal-5-phosphat)-ethylendiamin-N,N'-diessigsäure oder N,N'-bis(3-Hydroxy-2-methyl-5-phosphonomethyl-4-pyridyl-methyl)-ethylendiamin-N,N'-diessigsäure (DPDP) und das Mangan(II)-Chelat, Mn (DPDP), Trinatrium-trihydrogen-[N,N'-ethylenbis[N-[[3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-pyridyl]methyl]glycin]5,5'-bis(phosphato)](8-)]manganat(6-) (MnDPDP-trinatriumsalz), Dinatrium-dihydrogen[[N,N'-ethylenbis[N-[[3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4-pyridyl]methyl]glycin]5-(phosphato)](6-)]manganat(4-) (MnDPMP-dinatriumsalz), Dihydrogen-[N,N'-ethylenbis[N-[[3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4-pyridyl]methyl]glycinato](4-)]manganat(2-) (MnPLED), Hexahydrogen-[[N,N'-ethylen-N-[[3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4-pyridyl]methyl]glycin]-N'-[[3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4-(1-carboxymethyl)pyridyl]methyl]glycin]5,5'-bis-(phosphato)](9-)]manganat(7-) (MnDPDP MOA), Trinatrium-trihydrogen-[[N,N'-ethylenbis[N-[[3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4-(1-carboxymethyl)pyridyl]methyl]glycin]5,5'-bis(phosphato)](8-)]manganat(6-) (MnDPDP DOA), Dinatrium-trihydrogen-[[N,N'-ethylenbis[N-[[3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4-pyridyl]methyl]glycin]5,5'-bis(phospato)](8-)]manganat(5-) (Mn(III)DPDP-dinatriumsalz), Dinatrium-trihydrogen-[[N,N'-ethylenbis[N-[[3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4- pyridyl]methyl]glycin]5,5'-bis(phosphato)](8-)]aluminid(5-) (AIDPDP-dinatriumsalz).
Falls nicht alle der unbeständigen Wasserstoffe der Chelate durch das komplexierte Metallion substituiert sind, kann die Biotolerabilität und/oder Löslichkeit des Chelats durch Substituieren der verbleibenden unbeständigen Wasserstoffatome mit physiologisch biokompatiblen Kationen von anorganischen und/oder organischen Basen oder Aminosäuren vergrößert werden. Beispiele geeigneter anorganischer Kationen umfassen Li⁺, K⁺, Na⁺ und insbesondere Ca²⁺. Geeignete organische Kationen umfassen Ammonium, substituiertes Ammonium, Ethanolamin, Diethanolamin, Morpholin, Glucamin, N,N,-Dimethylglucamin, Lysin, Arginin oder Ornithin.
Die Chelatbildner und die Metallchelate davon zur Verwendung gemäß der Erfindung sind besonders bei der Behandlung oder Verhinderung von Atherosklerose und verwandten Zuständen wirksam.
Die Verbindungen der Erfindung können zusammen mit anderen herkömmlichen anti-atherosklerotischen Mitteln einschließlich Ciprofibrat und Statine, wie Simvastatin, Pravastatin und Fluvastatin verabreicht werden, und dies bildet einen weiteren Aspekt der Erfindung. Es wird in Betracht gezogen, daß eine Kombination von anti-atherosklerotischen Mitteln zusammen synergistisch wirken.
Daher stellt von einem noch weiteren Aspekt aus gesehen die Erfindung eine pharmazeutische Zusammensetzung bereit, aufweisend einen Chelatbildner gemäß der Erfindung oder ein Metallchelat oder Salz davon, zusammen mit einem oder mehreren anti-atherosklerotischen Mitteln und mindestens einem pharmazeutisch annehmbaren Träger oder Trägermittel.
Die Verbindungen der Erfindung können durch in der Technik bekannte Verfahren hergestellt werden. Geeignete Verfahren zum Herstellen der auf Aminopolycarbonsäure basierenden Chelatbildner sind in EP-A-299795, EP-A-71564, DE-A-3401052, EP-A-203962 und EP-A-436579 beschrieben.
Beim Herstellen der Dipyridoxyl-Verbindungen kann die Verbindung PLED als ein Ausgangsmaterial verwendet werden und kann auf geeignete Weise unter Verwenden herkömmlicher Prozeduren derivatisiert werden, um die Verbindungen der Formel I zu erhalten.
Geeignete Verfahren zum Herstellen der Verbindungen der Formel I sind z.B. in EP-A-290047 beschrieben.
Alternativ können die Verbindungen der Formel I durch Umsetzen der entsprechenden Pyridoxal-Verbindung mit einem Alkylendiamin gemäß der Prozedur zum Herstellen von PLED, die von Taliaferro (Supra) beschrieben wird, hergestellt werden.
Alternativ können die Verbindungen gemäß der Erfindung durch ein Verfahren hergestellt werden, mit einem oder mehreren der folgenden Schritte:

(a) Umsetzen einer Verbindung der Formel II
mit einem Diamin der Formel (III) H₂N-R³-NH₂ (worin R³ und R⁴ wie zuvor definiert sind und R^2' eine optional geschützte Gruppe R² wie zuvor definiert ist)
(b) Hydrieren einer Verbindung der Formel (IV), die in Schritt (a) erhalten wird
(worin R³, R⁴ und R^2' wie zuvor definiert sind)
(c) Umsetzen einer Verbindung der Formel (V)
(worin R³, R⁴ und R^2' wie zuvor definiert sind), mit einer Halogenessigsäure, bevorzugt Bromessigsäure, und falls nötig Entfernen jeglicher verwendeter Schutzgruppen;
(d) Umsetzen einer Verbindung der Formel (V) oder der Formel (I) (wo R⁹-Gruppen nicht vorhanden sind) mit einem Reagenz, das zum Einführen einer R⁹-Gruppe an einen Pyridyl-Stickstoff dient, z.B. eine Verbindung R⁹Lv, worin Lv eine Austrittsgruppe ist; und
(e) Umwandeln einer Verbindung der Formel I in einen Chelatkomplex oder ein Salz davon.

Pyridoxylphosphat, Pyridoxal und die anderen Verbindungen der Formel II und die Alkylendiamin-, Cycloalkylendiamin- und Arylen-Verbindungen der Formel III sind gut bekannte Verbindungen, die einfach erhältlich sind, oder können auf einfache Weise durch Prozeduren, die in der Technik gut bekannt sind, hergestellt werden.
Die Reaktion des Schritts (a) kann in geeigneter Weise in einem geeigneten Lösungsmittel, wie einem Alkohol (z.B. Methanol) bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 60°C ausgeführt werden.
Um Verbindungen der Formel I zu erhalten, in denen die R²-Gruppen dieselben sind, kann ein Diamin der Formel III mit 2 Moläquivalenten einer Verbindung der Formel II umgesetzt werden. Für die Herstellung von Verbindungen der Formel I, worin die R²-Gruppen verschieden sind, wird das Diamin der Formel III zuerst mit einer ersten Verbindung einer Formel II, die eine erwünschte R^2'-Gruppe besitzt, umgesetzt, und das dadurch erhaltene Reaktionsprodukt wird dann mit einer zweiten Verbindung der Formel II umgesetzt, die eine unterschiedliche R^2'-Gruppe trägt.
Die Hydrierung des Schrittes (b) kann unter Verwenden herkömmlicher Prozeduren ausgeführt werden, z.B. unter Verwenden eines Palladium- oder Platinkatalysators.
Die Metallchelate zur Verwendung gemäß der Erfindung können durch herkömmliche Prozeduren, die in der Technik bekannt sind, gebildet werden. Im allgemeinen beinhalten derartige Prozesse Auflösen oder Suspendieren eines Metalloxids oder Metallsalzes (z.B. Nitrat, Chlorid oder Sulfat) in Wasser oder einem niederen Alkohol, wie Methanol, Ethanol oder Isopropanol. Zu dieser Lösung oder Suspension wird eine äquimolare Menge des Chelatbildners in Wasser oder einen niederen Alkohol zugegeben und die Mischung wird gerührt, falls nötig unter moderatem Erwärmen oder bis zum Siedepunkt, bis die Reaktion abgeschlossen ist. Falls das gebildete Chelatsalz in dem verwendeten Lösungsmittel unlöslich ist, wird das Reaktionsprodukt durch Filtern isoliert. Falls es löslich ist, wird das Reaktionsprodukt durch Verdampfen zum Trocknen isoliert, z.B. durch Sprühtrocknen oder Lyophilisieren.
Falls Säuregruppen, wie die Phosphorsäuregruppen in dem resultierenden Chelat noch vorhanden sind, ist es vorteilhaft, das saure Chelatsalz in ein neutrales Chelatsalz umzuwandeln, durch Reaktion mit anorganischen und/oder organischen Basen oder Aminosäuren, die physiologisch annehmbare Kationen bilden, und sie zu isolieren.
Die Carbonsäure- und Phosphorsäuregruppen der Chelatbildner können auch durch Verestern neutralisiert werden, um Carboxylat- und Phosphatester herzustellen. Derartige Ester können aus den entsprechenden Alkoholen durch herkömmliche, in der Technik bekannte Prozeduren hergestellt werden. Geeignete Ester umfassen z.B. Ester von geradkettigen oder verzweigten Alkoholen mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, eine oder mehrere Hydroxylgruppen enthaltende Alkylaminoalkohole mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, bevorzugt 1 bis 6 Kohlenstoffe wie Serinol oder Diethanolamin, und mehrere Hydroxylgruppen enthaltende Alkohole mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, wie Ethylenglycol oder Glycerol.
Wo das Metallchelat eine Gesamtladung trägt, wird es in geeigneter Weise in der Form eines Salzes mit einem physiologisch annehmbaren Gegen-Ion verwendet werden, z.B. ein Ammonium, substituiertes Ammonium, Alkalimetall- oder Erdalkalimetall- (z.B. Kalzium) Kation oder ein Anion, das von einer anorganischen oder organischen Säure abgeleitet ist. In diesem Zusammenhang sind Megluminsalze besonders bevorzugt.
Die therapeutischen Mittel der vorliegenden Erfindung können mit herkömmlichen pharmazeutischen oder tierärztlichen Formulierungshilfen formuliert werden, z.B. Stabilisatoren, Antioxidantien, die Osmolalität einstellende Mittel, Puffer, den pH einstellende Mittel, Schmiermittel, Benetzungsmittel, Emulgatoren, Suspensionsmittel, Konservierungsmittel, Süßstoffe etc. Die Verabreichung kann durch ein beliebiges geeignetes in der Technik bekanntes Verfahren stattfinden, einschließlich z.B. orale, parenterale (z.B. intramuskuläre, subkutane, intraperitoneale oder intravenöse), rektale oder topische Verabreichung. Daher kann das Mittel der vorliegenden Erfindung in einer herkömmlichen pharmazeutischen Verabreichungsform vorliegen, wie eine Tablette, Kapsel, Pulver, Lösung, Suspension, Dispersion, Sirup, Suppositorium etc. Jedoch werden Lösungen, Suspensionen und Dispersionen in physiologisch annehmbaren Trägermedien, z.B. Wasser für Injektionen, im allgemeinen bevorzugt werden.
Die Verbindungen gemäß der Erfindung können deshalb zur Verabreichung unter Verwenden annehmbarer Träger oder Trägermittel in einer den Fachleuten gut bekannten Weise formuliert werden. Zum Beispiel können die Verbindungen optional mit der Zugabe pharmazeutisch annehmbarer Trägermittel in einem wäßrigen Medium suspensiert oder aufgelöst werden, wobei die resultierende Lösung oder Suspension dann sterilisiert wird. Geeignete Additive umfassen z.B. physiologisch biokompatible Puffer (z.B. Tromethaminhydrochlorid), Zugaben (z.B. 0,01 bis 10 mol%) von chelatierenden Mitteln (wie z.B. DTPA, DTPA-Bisamid oder nicht-komplexierte chelatierende Mittel der Formel I) oder Calciumchelatkomplexe (z.B. Calcium DTPA, CaNaDTPA-Bisamid, Calciumsalze oder Chelate von chelatierenden Mitteln der Formel I), oder, optional, Zugaben (z.B. 1 bis 50 mol%) von Calcium- oder Natriumsalzen (z.B. Calciumchlorid, Calciumascorbat, Calciumgluconat oder Calciumlactat kombiniert mit Metallchelatkomplexen von Chelatbildnern gemäß der Erfindung und dergleichen).
Falls die Verbindungen in Suspensionsform formuliert werden sollen, z.B. in Wasser oder physiologischer Salzlösung für die orale Verabreichung, kann eine kleine Menge lösliches Chelat mit einem oder mehreren der unwirksamen Ingredienzien, die traditionell in oralen Lösungen vorhanden sind, und/oder oberflächenaktiven Mitteln und/oder Aromastoffen zur Geschmacksgebung gemischt werden.
Die bevorzugte Art zum Verabreichen der Metallchelate gemäß der Erfindung ist peroral. Aufgrund seiner stärkeren lipophilen Eigenschaft im Vergleich zu DPDP ist die dephosphorylierte Form von metallo-DPDP, d.h. PLED, besonders für die orale Verabreichung geeignet.
Falls die Verbindungen der Erfindung parenteral verabreicht werden sollen, z.B. intravenöse Lösungen, sollten diese steril und frei von physiologisch nicht annehmbaren Mitteln sein, und sollten eine niedrige Osmolalität besitzen, um eine Irritation oder andere nachteilige Effekte bei der Verabreichung zu minimieren, und daher sollten die Zusammensetzungen bevorzugt isotonisch oder leicht hypertonisch sein. Geeignete Träger umfassen wäßrige Träger, die üblicherweise für die Verabreichung von parenteralen Lösungen, wie Natriumchlorid-Injektion, Ringer's-Injektion, Dextrose-Injektion, Dextrose- und Natriumchloridinjektion, Lactated Ringers-Injektion und andere Lösungen, wie sie in Remington's Pharmaceutical Sciences, 15. Ausgabe, Easton: Mack Publishing Co., Seiten 1405–1412 und 1461–1487 (1975) und The National Formulary XIV, 14. Ausgabe Washington: American Pharmaceutical Association (1975) beschrieben sind, verwendet werden. Die Lösungen können Konservierungsstoffe, antimikrobielle Mittel, Puffer und Antioxidanzien, die herkömmlich für parenterale Lösungen verwendet werden, Trägermittel und andere Additive, die mit den Chelaten kompatibel sind und die nicht mit der Herstellung, Lagerung oder Verwendung der Produkte interferieren, umfassen.
Das therapeutische Mittel gemäß der Erfindung wird, falls es in Lösungs-, Suspensions- oder Dispersionsform vorliegt, im allgemeinen das chelatierende Mittel oder Metallchelat bei einer Konzentration im Bereich von 0,0001 bis 5,0 mol/l, bevorzugt 0,01 bis 0,1 mol/l enthalten. Falls geeignet, kann das therapeutische Mittel jedoch in einer konzentrierteren Form für eine Verdünnung vor der Verabreichung geliefert werden.
Das therapeutische Mittel gemäß der Erfindung kann in geeigneter Weise in Mengen von 10^-2 bis 1000 μmol der Verbindungen pro Kilogramm des Körpergewichtes verabreicht werden, z.B. ungefähr 100 μmol pro Kilogramm Körpergewicht.
Die vorliegende Erfindung wird nun weiter durch die folgenden nicht beschränkenden Beispiele und mit Bezugnahme auf die beigefügten Figuren veranschaulicht werden, worin:
1 und 2 die Inhibition der LDL-Oxidation durch verschiedene Konzentrationen von MnDPDP und MnPLED veranschaulichen, und
3 ein HPLC-Chromatogramm zeigt, das die perorale Aufnahme nach einer peroralen Verabreichung von MnPLED veranschaulicht.
Beispiel 1
Der Schutzeffekt von MnDPDP und MnPLED gegenüber Oxidation von menschlichem LDL wurde in vitro untersucht. Kupfer-katalysierte LDL-Oxidation wurde überwacht durch Verfolgen des Anstiegs in der Absorbanz bei einer Wellenlänge von 234 nm über die Zeit (was einen Anstieg in den Dien-Produkten repräsentiert).
Verfahren
Menschliches LDL (1,025 < d < 1,050 g/ml) wurde frisch isoliert (aus Seren von normolipidemischen Spendern, die über Nacht gefastet hatten) durch sequentielle Ultrazentrifugation, bei Vorhandensein von EDTA (1,4 mg/ml), um die Lipid-Peroxidation zu inhibieren. LDL wurde schließlich unter Stickstoff gegen 10 mM Phosphatpuffer mit 160 mM NaCl, pH 7,4 (PBS), 24 Stunden lang bei 4°C dialysiert.
Assays wurden bei 30°C in PBS durch Mischen von 200 μl der LDL-enthaltenden Dialysate zu PBS auf ein Endvolumen von 2000 μl ausgeführt. Die LDL-Oxidation wurde durch Zugeben von 5 μM CuCl₂ gestartet und die Änderungen in der Absorbanz bei der Wellenlänge von 234 nm wurden 225 Minuten lang verfolgt.
Ergebnisse
Typische Ergebnisse sind in 1 und 2, die hier beigefügt sind, gezeigt.
Es kann gesehen werden, daß MnDPDP und MnPLED die LDL-Oxidation in einer Konzentrations-abhängigen Weise inhibierten. Eine fast komplette Inhibition wurde bei 10 μM gesehen, wohingegen 5 μM Anlaß zu mehr als 50% Inhibition gaben.
Es ist von den 1 und 2 klar, daß MnDPDP und MnPLED unerwarteterweise die LDL-Oxidation inhibieren.
Beispiel 2
Um eine grobe Abschätzung der Bioverfügbarkeit von MnPLED nach der oralen Verabreichung zu erhalten, wurde Ratten MnPLED in den Magen eingeflößt und die Plasmakonzentrationen von metallo-PLED wurden zu verschiedenen Zeiten nach der Verabreichung bestimmt.
Verfahren
100 μmol/kg MnPLED wurde in den Magen eingeflößt. Blut (ca. 4,5 ml) wurde durch Herzpunktion (unter CO₂-Anästhesie) entzogen und in Röhrchen gesammelt, die Heparin enthielten (Spurenmetallanalyseröhrchen), 5, 30, 60, 120 Minuten und 24 Stunden nach der oralen Verabreichung (zwei Ratten für jeden Zeitpunkt). Plasma wurde durch Zentrifugation und Ultrafiltration hergestellt und metallo-PLED wurde durch HPLC wie 1997 beschrieben von Toft et al. (Acta Radiologica 38: 677–689) bestimmt.
Ergebnisse
Typische Ergebnisse sind in der hier beigefügten 3 gezeigt.
Aus den HPLC-Chromatogrammen (3) kann gesehen werden, daß ZnPLED im Plasma schon 5 Minuten nach der Verabreichung vorhanden ist. Die Konzentration von ZnPLED im Plasma entspricht annähernd 1 μM. Obwohl das Chromatogramm 5 Minuten nach der Verabreichung in einem Tier das Vorhandensein kleiner Mengen von MnPLED in Plasma anzeigen kann, wurde das meiste MnPLED schon zu ZnPLED transmetalliert. Eine derartige Transmetallierung ist bei intravenöser Verabreichung gut charakterisiert (Toft et al., 1997).
Es ist offenkundig, daß MnDPDP in den Blutstrom bei peroraler Verabreichung absorbiert wird.

Claims

Verwendung eines auf Dipyridoxyl basierenden Chelatbildners oder eines Metallchelats oder Salzes davon zur Herstellung eines therapeutischen Mittels zur Verwendung bei der Behandlung oder Prophylaxe von Atherosklerose und verwandten Zuständen im menschlichen oder nicht-menschlichen tierischen Körper.
Verwendung nach Anspruch 1 einer Verbindung der Formel I:
(bei der in der Formel I jedes R¹ unabhängig für Wasserstoff oder -CH₂COR⁵ steht; R⁵ für Hydroxy, optional hydroxyliertes Alkoxy, Amino oder Alkylamido steht; jedes R² unabhängig für eine Gruppe XYR⁶ steht; X für eine Bindung oder eine C_1-3-Alkylen- oder Oxoalkylengruppe steht, die optional mit einer Gruppe R⁷ substituiert ist; Y für eine Bindung, ein Sauerstoffatom oder eine Gruppe NR⁶ steht; R⁶ für ein Wasserstoffatom, eine Gruppe COOR⁸, eine Alkyl-, Alkenyl-, Cycloalkyl-, Aryl-, oder eine Aralkylgruppe steht, die optional mit einer oder mehreren unter COOR⁸, CONR⁸2, NR⁸2, OR⁸, =NR⁸, =O, OP(O)(OR⁸)R⁷ und OSO₃M ausgewählten Gruppen substituiert ist; R⁷ für Hydroxy, eine optional hydroxylierte, optional alkoxylierte Alkyl- oder Aminoalkylgruppe steht; R⁸ für ein Wasserstoffatom oder eine optional hydroxylierte, optional alkoxylierte Alkylgruppe steht, M für ein Wasserstoffatom oder ein Äquivalent eines physiologisch tolerierbaren Kations steht; R³ für eine C_1-8-Alkylengruppe, eine 1,2-Cycloalkylengruppe oder eine 1,2-Arylengruppe steht; jedes R⁴ unabhängig für Wasserstoff oder C_1-3-Alkyl steht; und jedes R⁹ unanhängig nicht vorhanden sein kann oder für Wasserstoff, Alkyl, Hydroxyalkyl oder Carboxyalkyl steht) oder ein Metallchelat oder ein Salz davon.
Verwendung nach Anspruch 2, bei der in der Formel I: R¹ für -CH₂COR⁵ steht, worin R⁵ für Hydroxy steht; X für eine Bindung oder eine unter CH₂, (CH₂)₂, CO, CH₂CO, CH₂CH₂CO oder CH₂COCH₂ ausgewählte Gruppe steht; Y eine Bindung ist; R⁶ für eine mono- oder poly(hydroxy- oder alkoxylierte) Alkylgruppe oder eine Gruppe der Formel OP(O)(OR⁸)R⁷ steht; R⁷ für Hydroxy oder eine unsubstituierte Alkyl- oder Aminoalkylgruppe steht; R³ für Ethylen steht; und R⁹ für Wasserstoff, Carboxymethyl steht oder nicht vorhanden ist.
Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Metallchelat ein Metallion aufweist, das unter den Alkali- und Erdalkalimetallen und Metallen mit einer Ordnungszahl von 22–31, 42, 44 und 58–70 ausgewählt ist.
Verwendung nach Anspruch 4, bei der das Metallchelat einen K_a-Wert im Bereich von 10⁹ bis 10²⁵ besitzt.
Verwendung nach Anspruch 4, bei der das Metallchelat einen K_a-Wert im Bereich von 10¹² bis 10²² besitzt.
Verwendung nach Anspruch 4, bei der das Metallchelat einen K_a-Wert besitzt, der um einen Faktor von mindestens 10³ kleiner ist als der K_a-Wert des entsprechenden Eisen(Fe³⁺)-Chelats.
Verwendung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei der das Metallion ausgewählt ist unter Na⁺, Mn²⁺, Ca²⁺, Zn²⁺, Gd³⁺ und Mg²⁺.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 einer Verbindung, ausgewählt unter: N,N'-bis-(Pyridoxal-5-phosphat)-ethylendiamin-N,N'-acetessigsäure oder N,N'-bis(3-Hydroxy-2-methyl-5-phosphonomethyl-4-pyridylmethyl)-ethylendiamin-N,N'-acetessigsäure (DPDP) und dem Mangan(II)chelat, Mn(DPDP), Trinatriumtrihydrogen[[N,N'-ethylenbis[N-([3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4-pyridyl]methyl]glycin]-5,5'-bis(phosphato)](8-)]manganat(6-) (MnDPDPtrinatriumsalz), Dinatriumdihydrogen[[N,N'-ethylenbis[N-[[3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4-pyridyl]methyl]glycin]-5-(phosphato)](6-)]manganat(4-) (MnDPMPdinatriumsalz), Dihydrogen[N,N'-ethylenbis[N-[[3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4-pyridyl]methyl]glycinato](4-)]manganat(2-) (MnPLED), Hexahydrogen[[N,N'-ethylen-N-[[3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4-pyridyl]methyl]glycin]-N'-[(3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4-(1-carboxymethyl)pyridyl]methyl]glycin]-5,5'-bis(phosphato)](9-)]manganat(7-) (MnDPDP MOA), Trinatriumtrihydrogen[[N,N'-ethylenbis[N-[[3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4-(1-carboxymethyl)pyridyl]methyl]glycin]-5,5'-bis(phosphato)](8-)]manganat(6-) (MnDPDP DOA), Dinatriumtrihydrogen[[N,N'-ethylenbis[N-[[3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4-pyridyl]methyl]glycin]- 5,5'-bis(phosphato)](8-)]manganat(5-) (Mn(III)DPDPdinatriumsalz) und Dinatriumtrihydrogen[[N,N'-ethylenbis[N-[[3-hydroxy-5-(hydroxymethyl)-2-methyl-4-pyridyl]methyl]glycin]-5,5'-bis(phosphato)](8-)]aluminid(5-) (AIDPDPdinatriumsalz).
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 eines Mangan(II)-Chelats von N,N'-bis-(Pyridoxal-5-phosphat)-ethylendiamin-N,N'-acetessigsäure (DPDP) oder von N,N'-Dipyridoxylethylendiamin-N,N'-acetessigsäure (PLED).
Pharmazeutische Zusammensetzung, aufweisend einen Chelatbildner oder ein Metallchelat oder Salz davon nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in Verbindung mit mindestens einem anti-atherosklerotischen Mittel und mindestens einem pharmazeutisch annehmbaren Träger oder Trägermittel.
Packung, enthaltend einen Chelatbildner oder ein Metallchelat oder ein Salz davon nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und getrennt davon ein anti-atherosklerotisches Mittel für die simultane, getrennte oder aufeinanderfolgende Verwendung in einem Verfahren zum Behandeln von Atherosklerose oder eines verwandten Zustandes.
Zusammensetzung oder Packung nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, bei der das anti-atherosklerotische Mittel Ciprofibrat, Simvastatin, Pravastatin, Flurastatin oder ein Gemisch daraus ist.