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litel: Mittel zur Hemmung der Lipogenese
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Beschreibung Die Erfindung betrifft Mittel zur Hemmung der Lipogenese
bei Warmblütlern, umfassend einen pharmazeutische geeigneten Träger und einen in
3-Stellung substituierten 2-(Aiiinocarbonyl)-oxirancarbonsäureester der allgemeinen
Formel
in der R eine Alkyl-, Cycloalkyl-, Alkenyl- oder Alkinylgruppe oder eine Phenyl-,
Methylphenyl-, Chlorphenyl-, Phenalkyl- oder Cycloalkylalkylgruppe, R3 eine Alkyl-,
Alkenyl-, Alkinyl- oder Cycloalkylgruppe und R1 und R2 jeweils ein Wasserstoffatom
oder eine der für R3 angegebenen Gruppen oder zusammen eine Tetramethylen- oder
Pentamethylenkette, die zusammen mit dem Stickstoffatom ein:n1eteroatom enthaltenden
Ring bilden, bedeutet.
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Bei diesen Verbindungen kann die Alkyl-, Alkenyl- bzw. Alkinylgruppe
jeweils gerad- oder verzweigtkettig sein und bis zu 20 Kohlenstoffatome enthalten.
Jede Cycloalkylgruppe kann 3 bis 6 Kohlenstoffatome enthalten, während der nAlkyl-Anteil
jeder
Cycloalkylalkylgruppe und jeder Phenalkylgruppe 1 bis 6 *Kohlenstoffatome enthalten
kann, die die Cycloalkyl- oder Phenylgruppe mit dem Oxiranring verbinden.
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Bevorzugte derartige Verbindungen aufgrund ihrer Aktivität als Lipogenese-Hemmstoffe
sind diejenigen, bei denen R eine Phenyl- oder Alkylgruppe mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen,
R1 und R2jeweils ein Wasserstoffatom und R3 eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen
bedeuten.
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Die in den erfindungsgemäßen Mitteln angewandten Verbindungen können
in einer von zwei geometrischen isomeren Formen vorliegen (cis-trans-Isomerie),je
nach dem räumlichen Verhältnis der Gruppen an dem Oxiranring. Ferner liegt aufgrund
der asymmetrischen Konfiguration in 2- und 3-Stellung des Oxiranringes Chiralität
vor. Das heißt, es existieren vier optische Isomere., und zwar jeweils ein Paar
der beiden geometrischen Isomeren.
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Es hat sich gezeigt, daß sowohl die cis- als auch die trans-Isomeren
die Lipogenese hemmen. In dieser Beschreibung werden die Verbindungen der Einfachheit
halber allgemein als in 3-Stellung substituierte 2-(Aminocarbonyl)oxirancarbonsäureester
bezeichnet. Diese Terminologie umfaßt alle Isomeren sowie deren Gemische. Die Erfindung
bezieht sich sowohl auf die einzelnen Isomeren als auch auf deren Gemische.
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Zur Erläuterung wird die Herstellung typischer Verbindungen der Formel
I in den Beispielen angegeben. Andere typische Verbindungen dieser Art sind solche,
bei denen die einzelnen Symbole die folgende Bedeutung haben: R3 = Äthyl, R1 = R2
= II, R = Dodecyl; R3 - Äthyl, R1 = R2 = H, R = Butyl; R3 = Äthyl, R1 = H, R2 =
Isopropyl, R = 2,6-Dichlorphenyl; R3 = 2-Propenyl, R1 = R2 = II, R = 4-Chlorphenyl;
R3 = 2-Propinyl, R1 = R2 = H, R = Phenyl; R3 = Cyclohexyl, R1 = R2 = H, R = 4-Methylphenyl;
*vorzugsweise 1 oder 2
R3 = Äthyl, R1 = H, R2 = 2-Propenyl, R =
Phenyl; R3 - Äthyl, R1 = H, R2 = 2-Propinyl, R = 4-Chlorphenyl; R3 - Äthyl, R1 =
H, R2 = Cyclohexyl, R = Ootyl; R3 = Butyl, R1 + R2 = -(CH2) , R = Hexyl; R3 = Propyl,
R = R = H, R = 2-Pentenyl; R3 = Äthyl, R1 = R2 = H, R = Benzyl; R3 = Äthyl, R1 =
R2 = H, R = 4-Pentinyl; R3 = Äthyl, R1 = R2 = H, R = Cyclohexylmethyl.
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Die in den erfindungsgemäßen die Lipogenese hemmenden Mitteln angewandten
Wirkstoffe sind bekannt. Dieåenigen, bei denen R eine Alkylgruppe ist, sind beschrieben
von M. Igaroshi und H. Midorikawa, Je Org. Rohem0, 28, 3088-3092 (1963) (I), und
diejenigen, in denen R eine Phenylgruppe ist, sind angegeben in A. Robert und A.
Foucaud, Bull. Soc. Ohim. France, 7, 2531 (1961) (in). Einzelne Substanzen, die
dort nicht ausdrücklich erwähnt sind, können wie dort angegeben, hergestellt werden.
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Die in 3-Stellung substituierten 2-(Aminocarbonyl)oxirancarbonsäureester
der Formel I können angewandt werden, um die Lipogenese bei Warmblütern, wie z.B.
Haustieren, Zootieren, Herdentieren, Pelztieren, z.B. Hunden, Katzen, Nerzen, Schafen,
Ziegen, Schweinen, Rindern, Pferden, Mulis, Eselnund Geflügel, zu steuern.
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Die Wirkung wird erzielt durch Verabreichung einer wirksamen Menge
von einer oder einem Gemisch aus zwei oder mehreren Verbindungen der Formel I, oral
oder parenteral Die Substanzen können als solche oder als Wirkstoff in einer üblichen
pharmazeutischen Zubereitung verabreicht werden. Erfindungsgemäß wird die Lipogenese
bei warmblütigen Tieren dadurch gehemmt, daß man an diese Tiere eine wirksame Menge
einer Verbindung der Formel I oder eines Mittels, enthaltend eine solche Verbindung,
verabreicht.
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Die Verbindungen oder die diese Verbindungen enthaltenden Mittel können
oral auf jede beliebige Weise verabreicht werden. So können sie oral als Arzneitrank
durch Intubation, in der Nahrung oder dem Wasser für die Tiere, in einem Nahrungsmittelzusatz
oder in Form einer Zubereitung verabreicht werden, die speziell zur Verabreichung
des Arzneiinittels bestimmt ist.
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Geeignete Zubereitungen umfassen Lösungen, Suspensionen, Dispersionen,
Emulsionen, Tabletten, Boli, Pulver, Granulate bzw. Körner, kapseln, Sirups und
Elisiere Zur parenteralen Verabreichung können die Mittel in Form einer Lösung,
Suspension, Dispersion oder Emulsion vorliegen. Sie können in Form eines Implantats
oder einer anderen Zubereitung mit geregelter, lang anhaltender Freisetzung verabreicht
werden. Inerte pharmazeutisch geeignete Träger, wie Wasser, für Nahrungszwecke geeignete
Öle, Gelatine, Lactose, Stärke, Magnesiumstearat, Talkum und/oder pflanzliche Gummen
können anlewandt werden.
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Die Dosis an Verbindung der Formel I, die erforderlich ist, um die
Lipogenese zu hemmen, hängt von der speziellen angewandten Verbindung und dem speziellen
zu behandelnden Tier ab.
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Allgemein werden jedoch zufriedenstellende Ergebnisse erzielt, wenn
die Verbindungen in einer Dosis von ungefähr 1 bis ungefähr 500 mg pro kg Körpergewicht
verabreicht werden. Diese Menge kann in Form einer einzigen Dosis oder in mehreren
Dosen an einem Tag oder über eine Reihe von Tagen verabreicht werden. Für jedes
spezielle Tier sollte eine spezielle Dosierung bzw. Verabreichungsfolge, Je nach
dem individuellen Bedarf und der angewandten Verbindung, nach dem Fachwissen und
der Erfahrung der Person bestimmt werden, die die Verabreichung vornimmt oder überwacht.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutern0
Bei den Herstellungsbeispielen wurde die Identität der Produkte und der Vorstufe(n)
durch entsprechende chemische und spektroskopische Analysen bestätigt.
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:BeisPiel 1 Äthyl-2-(aminocarbonyl)-3-hexyloxiran-carboiylat (trans)
(1) 1 wurde in Form eines weißen Feststoffs, Fp 8600, hergestellt nachdem in der
Literaturstelle I angegebenen Verfahren unter Verwendung von Natriumwolframatdihydrat
als Katalysator.
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Beispiel 2 Äthyl-2-(aminocarbonyl )-3-hexyloxiran-carboxylat (cis)
(2) Ein Gemisch von 31 g Diäthyl-heptylidenpropan-dicarboxylat (B. Wojcik und H.
Adkins, J. Am. Ohem. Soc., 56, 2424 (1934), hergestellt nach A.C. Cope und K. E.
Hoyle, J. Am. Chem. Soc., 63, 733 (1941)), 5 g Kaliumbicarbonat und 17 g 30 igem
Wasserstoffperoxid in 200 ml Methanol wurde 2 h bei 400C gerührt und dann 16 h bei
200C stehengelassen. Das Gemisch wurde auf 50 ml eingeengt, 100 ml Wasser zugegeben
und die Lösung mit 500 ml Volumina Methylenchlorid extrahiert. Das Lösungsmittel
wurde abgedampft. Man erhielt eine farblose Flüssigkeit, die im Vakuum destilliert
wurde. Man erhielt Diäthyl-3-hexyloxirandicarboxylat (2A), Kp: 117-126°C bei 0,1
Torr.
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Eine Lösung von 8,0 g 2A in 10 ml Äthanol wurde mit Ammoniak (Gas)
gesättigt und das Gemisch 2 Tage bei Raumtemperatur stehengelassen. Der entstandene
Niederschlag wurde gesammelt und aus Pentan umkristallisiert. Man erhielt 2 als
weiße Kristalle, Bp: 58-600C, Beispiel 3 Äthyl-2-(aminocarbonyl)-3-phenyloxiran-carboxylat
(3) 3 wurde in Form eines weißen kristallinen Feststoffes, Fp: 150-151°C, nach dem
Verfahren der Literaturstelle II hergestellt.
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Beispiel 4 Äthyl-2-( aminocarbonyl )-3-methyloxiran-carboxylat (4)
60 g Äthyl-2-cyano-2-butenoat (B.D. Popp et al., Je Org. Chem.
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26, 2738-40 (1961)) und 2 g Natriumwolframatdihydrat wurden in 100
ml Äthanol gelöst. 30 ml 30 -iges Wasserstoffperoxid wurden bei 500G zu der Lösung
zugetropft. Es trat eine heftige exotherme Reaktion ein und das Gemisch wurde gekühlt,
um es unter 700C zu halten. Nach Beendigung der Reaktion wurde das Lösungsmittel
abgedampft und das verbleibende Öl mit Cyclohexan extrahiert. Der Rückstand wurde
destilliert. Man erhielt 2-Cyano-3-methyloxtrancarboxylat (4A) als Fraktion mit
einem Kp.67-680C bei 0,1 Torr.
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20 g 4A, 2 g Natriumwolframatdihydrat und 2 g Trinatriumphosphat wurden
mit 30 ml Äthanol vermischt. 50 ml 30 zuges Wasserstoffperoxid wurden innerhalb
von 30 min bei 550C unter Rühren zu dem Gemisch zugegeben und das Gemisch 90 min
weitergerührt, während es auf 600C erwärmt wurde, Dann wurden 35 ml 30 %-iges Wasserstoffperoxid
bei 600 zugegeben und ausreichend Äthanol, um das Gemisch homogen zu machen, und
das Gemisch wurde 5 h bei 600C gerührt. Dann wurde das Lösungsmittel abgedampft
und der wäßrige Rückstand mit Methylenchlorid extrahiert. Das Lösungsmittel wurde
von dem abgetrennten Auszug abgedampft und der Rückstand mit Tetrachlorkohlenstoff
verrieben, wobei man ein festes Produkt erhielt, das beim Umkristallisieren aus
Chloroform 4 in Form eines weißen Feststoffes ergab, Fp: 139-140°C.
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Beispiel 5 Xthyl-2-((methylamino)carbony 3-phenyl-oxirancarboxylat
(5) 50 g Benzalmalonsäureester (E.H. Kroeker, et al., Je Am. Chem.
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Soc., 56, 1171-3 (1934)) und 10 ml 10 %-ige wäßrige Natriumbicarbonatlösung
wurden mit 100 ml Äthanol vermischt. 42 ml 30 eines Wasserstoffperoxid wurden innerhalb
von 5 h bei 700C zugetropft. Dann wurden 30 ml 30 %-iges Wasserstoffperoxid innerhalb
von
1,5 h bei 60DC zugegeben. 100 ml Äthanol wurden zugegeben und das Gemisch 8 h bei
600C gerührt. Das Lösungsmittel wurde abgedampft und der Rückstand mit Methylenchlorid
extrahiert. Das Lösungsmittel wurde von dem abgedampft und der Rückstand destilliert.
Man erhielt/2-(ä.thoxycarbonyl)-3-phenyl-oxirancarboxylat (5A) als Fraktion mit
Kp 178-1800G bei 0,05 Torr.
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12 g 5A und 4 g 40 eines Methylamin wurden vermischt und das Gemisch
auf 300C erwärmt. Dann wurden 2 g Äthanol zugegeben und das Gemisch 105 min stehengelassen.
Das Lösungsmittel wurde abgedampft, der Rückstand in Wasser gegossen und die ölige
Schicht abgetrennt und mit Äther behandelt. Man erhielt 5 als weißen Feststoff,
Fp: 102-1030C, Beispiel 6 Versuche zum Nachweis der Lipogenesehemmung Die Wirksamkeit
der in 3-Stellung substituierten 2-(Aminocarbonyl)oxirancarbonsäureester wurde bestätigt,
indem man Proben von Leber oder Fettgewebe ausreichend lange in ein flüssiges Medium
eintauchte, das radioaktive Glucose und die zu untersuchende Verbindung enthielt,
dann das Lipid von dem behandelten Gewebe isolierte und die Aufnahme von radioaktivem
Kohlenstoff durch Szintillationszählung bestimmte. Diese Versuche wurden an Fettgewebe
von Schweinen durchgeführt, da bei Schweinen die hauptsächliche Stelle der Lipogenese
das Bettgewerbe zu sein scheint.
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Im einzelnen wurden diese Versuche nach dem folgenden allgemeinen
Verfahren durchgeführt: 150 mg Schnitte von Schweine-Fettgewebe wurden 2 h unter
Schütteln bei 3700 in 3 ml Erebs-Ringer-Bicarbonatlösung, enthaltend die Hälfte
der normalen Calciumionenkonzentration, 60 /uMol Glucose, 0,5 /uci Glucose-U14C,
und 300 /uE Insulin
und 5 % Dimethylsulfoxid (DMSO) inkubiert.
Die zu untersuchenden Verbindungen wurden als Lösung oder Suspension in DMSO zugegeben
und waren in einer Konzentration von 100 /ug/ml Inkubationsgemisch vorhanden.
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Die Inkubation wurde beendet durch Zugabe von 0,25 ml In Schwefelsäure0
Das entstehende Gemisch wurde mit insgesamt 25 ml Chloroform : Methanol (2 : 1)
extrahiert. Die Auszüge wurden gewaschen (Folch et al., J. Diol. Rohem., 226, 497-509,
(1957)), an der Luft getrocknet und in einem FlUssigkeits-Szintillationszähler mit
15 ml Zählflüssigkeit (zwei Teile Toluol, enthaltend 0,4 ffi (GewO/V) New England
Nuclear Omnifluor : ein Teil Triton-X-100) gezählt. Die Versuche wurden 3-fach durchgeführt
und gleichzeitig wurden Kontrollversuche durchgeführt, bei denen alle Bestandteile,
Anteile und Bedingungen die gleichen waren mit der Ausnahme, daß keine Testverbindung
vorhanden war. Aus den erhaltenen Daten wurde die prozentuale Hemmung der Lipidsynthese
durch die Testverbindung in jedem Falle berechnet.
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Die bei den Versuchen erhaltenen Daten sind in Tabelle 1 als prozentuale
Hemmung der Lipogenese angegeben, verglichen mit den Ergebnissen, die bei Kontrollversuchen
erhalten wurden, bei denen nur die Testverbindung weggelassen worden war.
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Tabelle 1 Verbindungs-Nr0 prozentuale Hemmung 1 88 2 83 3 85 4 18
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