DE2728589B2

DE2728589B2 - Verwendung von 2-(2,2-disubstituierten)-ÄthylimidazoIinen bei der Bekämpfung von Diabetes

Info

Publication number: DE2728589B2
Application number: DE2728589A
Authority: DE
Inventors: Yasushi Abiko; Fumiyoshi Ishikawa; Kin-Ya Kameda; Akira Kosasayama; Shin-Etu Ono; Yoshifumi Watanabe
Original assignee: Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
Current assignee: Daiichi Pharmaceutical Co Ltd
Priority date: 1976-06-24
Filing date: 1977-06-24
Publication date: 1978-10-19
Also published as: FR2355501B1; DE2728589A1; PH14847A; JPS52156932A; JPS5936885B2; FR2355501A1; US4138491A; DE2728589C3

Description

CHCH,

.,J

(I)

in der R eine Phenyl- oder 2-Pyridylgruppe bedeutet und/oder deren pharmakologisch verträgliche Säureadditionssalze bei der Bekämpfung von Diabetes.

Die Verbindungen der allgemeinen Formel I, bei denen R eine Phenylgruppe oder eine 2-Pyridylgruppe darstellt, sind bekannt und werden in Journal of the Chemical Society (1950), Seite 188 bzw. Journal of the Chemical Society, Band 75 (1953), Seite 2986, beschrieben. Diese Literaturstellen, welche die einzigen bekannten, die Verbindungen der allgemeinen Formel I beschreibenden Veröffentlichungen darstellen, befassen sich jedoch nur mit der Synthesemethode für die genannten Verbindungen und mit deren Antihistamin-Wirkung.

Untersuchungen der pharmakologischen Wirkungen der Verbindungen der allgemeinen Formel I haben zu dem überraschenden Resultat geführt, daß die Verbindungen eine blutzuckersenkende Aktivität besitzen. Diese Wirkung war für den Fachmann bei Kenntnis des oben geschilderten Standes der Technik nicht vorhersehbar. Auf dieser unerwarteten Feststellung beruht die vorliegende Erfindung.

Gegenstand der Erfindung ist somit die Verwendung der 2-(2,2-disubstituierten)-Äthylimidazoline der allgemeinen Formel I

^X CHCH₂-('

(I)

in der R eine Phenyl- oder 2-Pyridylgruppe bedeutet und/oder deren pharmakologisch verträgliche Säureadditionssalze bei der Bekämpfung von Diabetes. Die für diese Verwendung geeigneten Arzneimittel können in üblicher Weise hergestellt werden.

Beispiele für geeignete pharmakologisch verträgliche Säureadditionssalze sind Salze von anorganischen Säuren, wie die Hydrochloride oder Hydrobromide und Salze von organischen Säuren, wie die Maleinate oder Fumarate.

Die hervorragende Eignung der Verbindungen der allgemeinen Formel I für die Behandlung von Diabetes wurde anhand von Tests festgestellt, bei denen die nachstehenden pharmakologischen Wirkungen mit jenen der typischen bekannten Antidiabetesmittel Tolbutamid und Phenformin verglichen wurden.

(1) Blutzuckerverringernde Wirkung

Man verabreicht die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen oral normalen Ratten, Mäusen und Hunden sowie Mäusen (AYKK-Mäusen) mit ererbtem Diabetes und bestimmt die blutzuckersenkende Wirkung. Sämtliche erfindungsgemäß geeigneten Verbindungen zeigen eine höhere blutzuckersenkende Aktivität als Tolbutamid. Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen ergeben insbesondere bei den AYKK-Mäusen, welche als erkrankt anzusehen sind, eine hervorragende Wirkung, obwohl Tolbutamid bei diesen Mäusen keine Wirkung zeigt (vgl. Beispiel 1).

(2) Glucose-Toleranz verbessernde Wirkung

Bei Diabetes tritt ein Zustand ein, bei dem die Glukoseverwertung gestört ist und der durch die Glukosebelastung bedingte erhöhte Blutzuckerspiegel aufgrund des abnormalen Glukosestoffwechsels nicht rasch abnimmt, so daß die Glucose-Toleranz vermindert wird. Ein Ansatzpunkt für die Diabetestherapie besteht in der Verbesserung der Glukose-Toleranz. Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen werden normalen Ratten sowie Ratten, die an durch Streptozotoxin erregtem, mildem Diabetes leiden, und AYKK-Mäusen oral verabreicht. 1 Std. später verabfolgt man intraperitoneal Glukose und bestimmt die Glukose-Toleranz. Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen ergeben wesentlich bessere Wirkungen als Tolbutamid (vgl. Beispiel 2). Man bestimmt ferner die Blutzuckersenkung im Verlauf der Zeit mit Hilfe des Glucose-Toleranztests an normalen Ratten: Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.

Tabelle I

Glukose-Toleranztest an normalen Ratten

Verbindung	Zahl der	Dosis	Glukose-	Vor der	Blut-Glukosespiegel	15	(mg/dl)	60	5	90 min
	Versuchs		Belastung	Verab	Ü		30		3
	tiere			reichung					4
		mg/kg	g/kg	(-60 Min.)		121 ±5		98 ±	10	90±4
Tolbutamid	5	20	2	80±2	79±2	83+6	114±5	76 ±		68 ±4
Verbindung	A*) 5	10	2	84±1	72 + 3	91+9	87+4	79±		68 + 5
Verbindung	B**) 5	10	2	90±2	74±3	132±10	91 ±5	116±		115±7
Vergleich	5	-	2	87 + 2	84 + 5		134+10
(keine
Verbindung
verabreicht)

*) Verbindung A = 2(2,2-Diphenyl)-äthylimidazolin
**) Verbindung B = 2-|2-Phenyl-2-(2-pyridyl)]-üthylimidazolin

Die in Tabelle I angeführten Werte zeigen, daß die Verbindungen A und B kaum eine Erhöhung des Blutzuckerspiegels aufgrund der Glucose-Belastung bei einer Dosis verursachen, die im allgemeinen den Blutzuckerspiegel von nüchternen normalen Ratten beträchtlich verringert (d. h. bei einer allgemeinen angewendeten Dosis, mit anderen Worten, ohne Verabreichung einer besonders hohen Menge) und die den Blutzuckerspiegel in dem in nüchternem Zustand vorliegenden Bereich hält. Daraus geht klar hervor, daß die Verbindungen A und B eine hervorragende die Glucose-Toleranz verbessernde Wirkung besitzen.

(3) Insulinfreisetzungswirkung

Die Insulinfreisetzungswirkung, welche die Hauptursache für die blutzuckerverringernde Aktivität darstellt, wird an normalen gefütterten Ratten und Mäusen mit jener von Tolbutamid verglichen. Es zeigt sich, daß die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen eine stärkere Insulinfreisetzungswirkung als Tolbutamid aufweisen. Ferner entfalten die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen bei geringer Dosis (insbesondere an Mäusen) eine hervorragende Insulinfreisetzungswirkung, obwohl Tolbutamid nur eine geringe Wirkung auf die Insulinausschüttung besitzt (vgl. Beispiel 3).

(4) Einfluß auf den Serumlaktatspiegel

Die bisher zur Behandlung von Diabetes verwendeten Biguanid-Wirkstoffe führen bei wiederholter Verabreichung aufgrund einer Erhöhung des Serumlaktatspiegels zu einer unerwünschten Azidose. Die erfindungsgemäß geeigneten Verbindungen werden während 4 Tagen wiederholt normalen Ratten verabreicht. Der Serumlaktatspiegel wird täglich b2Slimmt und mit den Werten verglichen, die bei der Verabreichung von Phenformin (ein Beispiel für einen Biguanid-Wirkstoff) erzielt werden. Die Tatsache, daß Phenformin = Phenyläthylbiguanid eine bemerkenswerte Erhöhung des Serumlaktatspiegels bewirkt, während die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen diesen Effekt überhaupt nicht zeigen, läßt den Schluß zu, daß die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen besonders hervorragende Antidiabetesmittel darstellen (vgl. Beispiel 4).

(5) Hemmwirkung gegenüber der
Thrombozytenagglomerierung

in Nach allgemeiner Auffassung ist die Thrombozyienagglomerierbarkeit bei Diabetespatienten beschleunigt, wodurch sekundär Blutgefäßstörungen berursacht werden. Die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen hemmen die Thrombozytenagglomerierung, welche in

π vitro durch Kollagen in thrombozytenreichem Rattenplasma ausgelöst wird. Dies ist als vorteilhaft anzusehen bei der Verhütung bzw. Milderung der sekundären Gefäßläsionen bei der medikamentösen Behandlung des Diabetes mellitus.

(6) Akute Toxizität

Wie Beispiel 5 zeigt, ist die akute Toxizität der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen relativ gering.

Die obigen Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen verschiedene hervorragende Eigenschaften, wie sie zur Behandlung von Diabetes erforderlich sind, sowie eine ausgezeichnete hypoglykämische Wirkung aufweisen. Daher besitzen die Verbindungen eine extrem gute Eignung für die Diabetestherapie.

Zur Behandlung von Diabetes werden die Verbindungen — im allgemeinen oral — in therapeutischen Dosen verabreicht. Für Erwachsende werden vorzugsweise Dosen im Bereich von etwa 2 bis etwa 10mg/kg/Tag angewendet. Bei der oralen Verabreichung können die Verbindungen in Form von Tabletten, Kapseln oder Granulaten vorliegen, die geeignete bekannte, pharmakologisch verträgliche Bindemittel, Füllstoffe und Sprengmittel enthalten können.

Die durch die erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen erzielten üben aschende Wirkungen werden durch die in den folgenden Beispielen erläuterten pharmakologischen Tests veranschaulicht. Sofern es nicht anders angegeben ist, beziehen sich sämtliche Teil-, Prozent- und Verhältnisangaben auf das Gewicht.

Rezepturen

Tablettenrezeptur A Man stellt 1000Tabletten aus folgendem Ansatz her:

2-(2,2-Diphenyl)-äthyl-2-imidazolin 25 g

Milchzucker 200 p

Maisstärke 100 g

Magnesiumstearat 2,5 g

Der Wirkstoff, d. h. 2-(2,2-Diphenyl)-äthy!-2-imidazolin, wird zu einem Pulver mit einer Teilchengröße von 420 μίτι (40 mesh) zerkleinert. Man vermischt das Pulver mit den übrigen Bestandteilen und stellt aus der erhaltenen Masse durch Pressen Tabletten her.

Tablettenrezeptur ό

Man stellt 1000 Tabletten ausfolgendem Ansatz her:

2-[2-Phenyl-2-(2-pyridyl)]-äthyl-2-imidazolin 25 g

Milchzucker 200 g

Maisstärke 100 g

Magnesiumstearat 2,5 g

Tabelle II
Blutzuckersenkende Wirkung

Der Wirkstoff, d. h. 2-[2-Pheny!-2-(2-pyridyl)]-äthyl-2-imidazolin, wird zu einem Pulver mit einer Teilchengröße von 420 μπι (40 mesh) zerkleinert. Man vermischt das Pulver mit den übrigen Bestandteilen und stellt aus der erhaltenen Masse durch Pressen Tabletten her.

Eine geeignete Dosierung für die aus den Rezepturen A und B erhaltenen Tabletten ist dreimal täglich, wobei jeweils 2 bis 5 Tabletten verabreicht werden.

Beispiel 1

Bei dem nachstehend erläuterten Test verwendet man einerseits Versuchstiere, denen zur Leerung des Magens 24 Std. lang das Futter entzogen wurde, d. h. nüchterne Versuchstiere sowie Versuchtiere, denen zur Erzielung eines vollen Magens ohne jegliche Einschränkung Futter angeboten wurde, d. h. gefütterte Versuchstiere. Die zu testenden Verbindungen werden oral in Form wäßriger Lösungen oder Suspensionen verabreicht. Dann entnimmt man von Zeit zu Zeit aus der Schwanz- oder Kopfvene Blutproben und bestimmt den Blutzuckerspiegel nach der Glucoseoxidasemethode. Tabelle 11 zeigt Art und Anzahl der verwendeten Versuchstiere, die getesteten Verbindungen, die angewendete Dosis und die nach 1, 2, 3 bzw. 5 Stunden gemessenen Werte des Blutzuckerspiegels.

Versuchticrart und getestete Verbindung	Zahl der Versuchstiere	Dosis	Blutzuckerspiegel ("■»)*) ] 2	89 80	92 76	5 Std.	I
		(mg/kg, oral)		71 67	71 57		96 I
Nüchterne Ratten				67 68	58 68		76 I
Tolbutamid	5 5	10 25	96 90			91 82	86
Verbindung A	5 5	10 25	76 72	92	74	65 67
Verbindung B	5 5	10 25	71 83	67	65	73 76	-
Gefütterte Mäuse				68	78	71
Tolbutamid	5	50	95
Verbindung A	5	25	54	66	64	92
Verbindung B	5	25	77	58	70	63 I 49 I
Nüchterne Beagles						78 I
Verbindung A	4	25	70	86	86
Verbindung B	3	25	76	71 46	62 41
Gerüttelte AYKK-Miiiisc				75	72
Tolbutamid	6	50	94
Verbindung Λ	6 8	10 25	72 44
Vcrhindurm B	8	25	77

') Werte in % des auf 100 angesetzten Blutzuckerspiegels eines Vcrgleichstiers, dem keine Testsubstanz verabreicht wird

Δ. Ι

28

Beispiel 2
Glucose-Toleranz erhöhende Wirkung

Man verabreicht den Versuchstieren, denen 24 Std. lang das Futter entzogen wurde, die zu testenden Verbindungen oral in Form von wäßrigen Lösungen oder Suspensionen. Eine Stunde später wird den Versuchstieren Glucose intraperitoneal oder subkutan verabreicht. Danach entnimmt man von Zeit zu Zeit aus der Schwanzvene Blutproben und bestimmt den ι ο Blutzuckerspiegel nach der Glucoseoxidasemethode.

Tabelle HI zeigt die Art und Anzahl der verwendeten Versuchstiere, die Dosis und die die Glucose-Toleranz erhöhende Wirkung. Diese Wirkung wird ausgedrückt als Prozentanteil der Summe der Blutzuckererhöhungen zu vier Zeitpunkten innerhalb einer 90-minütigen Periode nach der Glucoseverabreichung (nach 15,30,60 und 90 Min.), bezogen auf die Summe der Blutzuckererhöhungen zu den vier Zeitpunkten bei der Gruppe von Versuchstieren, denen keine Testsubstanz verabreich! wurde.

Tabelle III
Glukose-Toleranztest

Versuchstierart

Zahl der
Versuchstiere

Dosis

Glukose-Belastung

(mg/kg, oral) (g/kg)

Glukose-Toleranz verbessernde Wirkung (%)³) Tolbutamid Verbindung A Verbindung B

Normale Ratten	5	10	2	64,5²)	15,7	22,0
Ratten mit milden	5	10	1	67,4²)	25,2	-
Diabetes⁴)
AYKK-Mäuse^s)	5	25	1	69,6')	52,5	62,7

Bemerkungen:

') Tolbutamiddosis 50 mg/kg;
²) Tolbutamiddosis 20 mg/kg;

■*) Die die Glukose-Toleranzen verbessernde Wirkung entspricht dem Prozentanteil der Summe der Blutzuckererhöhungen aufgrund der Glukoseverabreichung bzw. -belastung zu vier Zeitpunkten (15, 30, 60 bzw. 90 Min.) bei der Gruppe von Versuchstieren, denen die Testverbindung verabreicht wurde, bezogen auf die Summe der Blutzuckererhöhungen aufgrund der Glukose-Belastung zu den vier Zeitpunkten bei der Vergleichsgruppe, die keine Testverbindung erhalten hat (»Blutzuckererhöhung« ist die Differenz zwischen dem Blutzuckerspiegel vor bzw. nach der Glukoseverabreichung). Der Wert 100 bedeutet keine Verbesserung der Glukose-Toleranz, während der Wert 0 bedeutet, daß die Glukoseverabreichung aufgrund der vorherigen Verabfolgung der Testverbindung den Blutzuckerspiegel nicht beeinflußt.

⁴) Die Ratten leiden an durch Streptozotocin erregtem mildem Diabetes. Acht Wochen alten männlichen Ratten vom Wistar Stamm, denen zuvor 24 Std. lang das Futter entzogen wurde, wird eine mit 0,05 m Zitronensäure auf einen pH-Wert von 4,5 eingestellten Lösung von Streptozotocin in Kochsalzlösung bei einer Dosis von 20 mg/2 ml/kg in die Schwanzvene injiziert. 48 Std. nach der Injektion weisen sämtliche Ratten einen hohen Blutzuckerspiegel (wie oberhalb 350 mg/dl) auf. Danach kehrt der Blutzuckerspiegel allmählich auf den Normalwert zurück. Obwohl bei diesen Versuchstieren der Blutzuckerspiegel im nüchternen Zustand bei 90 bis 100 mg/dl und der Blutzuckerspiegel im gefütterten Zustand bei 130 bis 180 mg/dl gehalten wird, zeigen die Tiere eine gestörte Glukose-Toleranz sowie Symptome von mildem Diabetes.
^?) Die AYKK-Mäuse werden durch Kreuzung einer gelben Maus mit Symptomen von ererbter Obesität und Hyperglykämif mit einer KK-Maus erhalten, die an ererbtem, durch eine gestörte Glukose-Toleranz gekennzeichnetem Diabetes leide (Iwatsuka, et al., Endocrinologica Japonica, Band 17 (1970), Seite 23). Die Merkmale der Abnormalität bestehen in eine; verringerten Glukose-Toleranz, abnormalen Insulinausschüttung, permanenten Hyperglykämie, Glykosurie, Obesität unc Nicrenglomeruli-Läsionen. Bei den Versuchstieren liegt somit ein genetisch bedingter Diabetes vor, der dem einsetzender Diabetes von erwachsenen Menschen ähnlich ist. Die bei den verschiedenen Tests herangezogenen Versuchstiere weisen einer Blutzuckerspiegel (im gefütterten Zustand) von 400 bis 500 mg/dl und eine stark positive Harnzuckerreaktion auf und sind Ii bis 20 Wochen alt.

Beispiel Insulinfreisetzungswirkung

Beim Test werden gefütterte Ratten verwendet, die durch intraperitoneale Verabreichung von Pentobarbital (40 mg/kg) anästhesiert werden und denen anschließend intravenös eine isotonische Natriumchloridlösung der Verbindung A verabreicht wird. Ferner verwendet man gefütterte Mäuse, denen man eine wäßrige Lösung μ der Testverbindung oral verabfolgt. In beiden Fällen entnimmt man von Zeit zu Zeit aus der Schwanzvene Blutproben und bestimmt das Blutinsulin nach der Radioimmunoassay-Methode von Morgen et al. (Diabetes, Band 12 (1963), Seite 115). Gleichzeitig wird μ der Blutzucker bestimmt. Tabelle IV zeigt Art und Anzahl der Versuchstiere, die getesteten Verbindungen, die Dosis, die nach der Verabreichung der Testverbin-

dungen ausgeschütteten Insulinmengen und den Blut Zuckerspiegel. Die in Tabelle IV angeführten Menger des freigesetzten Insulins werden dadurch erhalten, dat man die Differenz zwischen dem Blutinsulinspiegel zi fünf Zeitpunkten (5, 10, 20, 30 bzw. 40 Min.) währenc einer 40-minütigen Periode nach Verabreichung dei Testverbindung (im Falle der Ratten) oder zu dre Zeitpunkten (0,5, 1 bzw. 2 Std.) während einei 2-stündigen Periode nach Verabreichung der Testver bindung (im Falle der Mäuse) und den Blutinsulinspiege unmittelbar vor der Verabreichung der Testverbindunf (Minute 0) bestimmt und die Summe der Differenzer bildet.

Tabelle IV
Insulinfreisetzungswirkung

Versuchstierart	Zahl der	Dosis	Verabrei	Freigesetzte	Blutzucker
	Versuchstiere		chungsart	Insulinmenge	spiegel
		(mg/kg)		(Mikroeinheit/ml)	(%)
Ratten (gefüttert)
Unbehandelte Vergleichsgruppe	6	-	-	50+ 8	-
Tolbutamid'	6	50	i. v.	189±26	56*)
Verbindung A	6	2S	i. v.	250+15	62*)
Mäuse (gefüttert)
Unbehandelte Vergleichsj»ruppe	5	-	-	0± 3,7	-
Tolbutamid	5	50	oral	-2,2± 3,3	95,7**)
Verbindung A	5	25	oral	57 ±14,2	69,8**)

*) Blutzuckerspiegel nach 90 Min., wenn der Blutzuckerspiegel bei der Vergleichsgruppe auf 100 angesetzt wird. **) Blutzuckerspiegel nach 2 Std., wenn der Blutzuckerspiegel bei der Vergleichsgruppe auf 100 angesetzt wird.

Beispiel 4
Einfluß auf den Serumlaktatspiegel

Man verabreicht die Verbindung A während vier Blutproben zur Bestimmung des Serumlactatspiegels Tagen wiederholt normalen Ratten in einer Dosis von Tabelle V zeigt die Testverbindungen, die Zahl dei 200 mg/kg/Tag und entnimmt von Zeit zu Zeit 30 Versuchstiere und den Serumlactatspiegel.

Tabelle V Einfluß auf den Serumlactatspiegel	Zahl der Versuchstiere	Serumlactatspiegel TagO	*) (uMol/ml) nach 1 Tag	nach 4 Tagen
Testverbindung	5 5	1,061 ±0,099 0,993 ±0,051	2,086±0,066 1,386+0,073	3,009+0,641 l,125±0,113
Phenformin Verbindung A

*) Der Serumlactatspiegel bei den normalen Ratten beträgt 1,125 μΜοΙ/ml (95% Vcrlaßlichkeitsbereich 0,961 bis 1,287).

Beispiel 5
Thrombozytenagglomerierung hemmende Wirkung

Mit Citrat versetztes Rattenblut wird zur Gewinnung von thrombozytenreichem Plasma zentrifugiert. Man versetzt 0,4 ml des erhaltenen Plasmas mit 50 μΐ einer Lösung der Testverbindung. Die erhaltene Lösung wird unter Rühren mit 50 μΐ einer Kollagensuspension versetzt. Dann bestimmt man die Thrombozytenagglomerierungsreaktion nach der Methode von Born (Nature, Band 194,1962, Seite 927). Tabelle VI zeigt die Konzentration der Probe, mit deren Hilfe die Agglomerierung zu 50% (bezogen auf die Reaktion beim Vergleichsversuch, bei dem keine Testverbindung zugesetzt wird) gehemmt wird (ID₅₀).

Tabelle VI

Hemmung der Thrombozytenagglomerierung

Probe	Wirkung und akute Toxizität (bei Ratten)	akute Toxizität (bei Ratten), ID₅₀
	Thrombozyten agglomerierung hemmende Wirkung, ID₅₀	(mg/kg)
	(μΜοΙ)	562 867
Verbindung A Verbindung B	70 300

Claims

Patentanspruch: Verwendung von 2-(2,2-disubstituierten)-Äthylimidazolinen der allgemeinen Formel I

CHCH,

in der R eine Phenyl- oder 2-Pyridylgruppe bedeutet, und/oder deren pharmakologisch verträgliche Säureaddi tionssalze bei der Bekämpfung von Diabetes.

Die Erfindung betrifft die Verwendung von 2-(2,2-disubstituierten)-Äthylimidazolinen der allgemeinen Formel 1