Gebiet der Erfindung.

Die Erfindung betrifft Butansäurederivate, pharmazeutische Zusammensetzungen enthaltend solche Derivate sowie Verwendungen von solchen Derivaten zur Herstellung von pharmazeutischen Zusammensetzungen zur Behandlung verschiedener Krankheiten.

Hintergrund der Erfindung.

Krebs ist heutzutage eine der häufigsten Todesursachen und die Zahl der Krebsfälle in den industrialisierten Ländern nimmt ständig zu. Das beruht vor allem darauf, daß maligne Tumoren eine Erkrankung des höheren Lebensalters sind und dank der erfolgreichen Bekämpfung von Infektionskrank- heiten jetzt mehr Menschen dieses Alter erreichen. Trotz aller Fortschritte auf diagnostischem und therapeutischem Gebiet liegen die Heilungsaussichten für die am häufigsten auftretenden inneren Krebsformen selten über 20%. Eine Krebsgeschwulst kann derzeit vernichtet oder in ihrem Wachstum gehemmt werden. Eine Rückbildung einer Tumorzelle in eine normale Zelle lässt sich noch nicht erreichen. Die wichtigsten therapeutischen Maßnahmen, die Operation und die Bestrahlung, entfernen Krebszellen aus dem Organismus.

Auch die derzeit gebräuchlichen Chemotherapeutika des Krebses, die Zytostatika, führen nur zu einer Zerstörung oder Schädigung von Tumorzellen. Die Wirkung ist in den

meisten Fällen so wenig spezifisch, daß gleichzeitig schwere Schäden an gesunden Zellen auftreten.

Im allgemeinen weisen Tumorzellen einen von gesunden Zellen abweichenden Metabolismus, insbesondere Glycolyse, auf. So ist eine Änderung des in die Glycolyse involvierten Isoenzym Systems und eine Änderung in dem Transport von NADH für Tumorzellen typisch. U. a. ist die Aktivität der Enzyme der Glycolyse erhöht. Dies erlaubt auch hohe Umsätze unter den bei Tumorzellen typischen aeroben Bedingungen. Im Detail wird hierzu auf E.

Eigenbrodt et al., Biochemical an Molecular Aspects of Selected Cancers, Vol. 2, S. 311 ff., 1994, verwiesen.

Stand der Technik.

Aus der Literaturstelle E. Eigenbrodt et al., Biochemical an Molecular Aspects of Selected Cancers, Vol. 2, S. 311 ff., 1994, ist es bekannt, zur Hemmung der Glycolyse Glucoseanaloge einzusetzen. Andere hieraus bekannte Ansätze sind der Einsatz von Inhibitoren glycolytischer Isoenzyme, beispielsweise durch geeignete Komplexbildung oder Inhibierung von Komplexbildungen. Im Ergebnis werden Tumorzellen gleichsam ausgehungert. Problematisch bei den vorstehenden Verbindungen ist, daß viele davon geneotoxisch sind und/oder nicht hinreichend spezifisch für Tumorzellen.

Im Zusammenhang mit einem neuen Wirkstoff gegen inflammatorischen Erkrankungen sowie gegen Autoimmunreaktionen ist es aus der Literaturstelle U.

Mangold et al., Eur. J. Biochem., 266 : 1-9,1999, diese

Wirkstoffe, nämlich Leflunomid-Derivate, auch in die Glykolyse eingreifen.

Technisches Problem der Erfindung.

Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem zu Grunde, Wirkstoffe anzugeben, welche in der Lage sind, die Proliferation von Krebszellen und somit das Wachstum neoplastischer Tumore zu hemmen sowie überschießende Abwehrreaktionen des Körpers, wie z. B. septischer Schock, Autoimmunerkrankungen, Transplantatabstoßungen sowie akute und chronische Entzündungsreaktionen zu inhibieren, und zwar bei gleichzeitig lediglich geringfügiger bis keiner Zytotoxizität gegenüber normalen Zellen des Blutes, des Immunsystems und der Gewebszellen aufweisen.

Grundzüge der Erfindung.

Zur Lösung dieses technischen Problems lehrt die Erfindung die Verwendung einer Verbindung der Formel I R1R3 Formel I R2 R4 wobei a und b gleich oder verschieden sein können und Werte von 0 oder 1 haben, wobei Rl =-H, C1-C18-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl ist,

wobei R2 =-OX1,-SX1,-COO~,-(CH2) n-COOX1 oder -COOX1 ist mit X1 =-H, C1-C18-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl, und mit n = 1-8, wobei R3 =-CN,-COO-,-COOX2,-CO-X2,-CO-NHX2 mit X2 =-H, C1-C18-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl ist, wobei R4 = =0,-NHY oder-CO-NHZ ist mit Y = H, - CO-R (R = C1-C18-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl oder-NHA, mit A = H oder C1-C18-Alkyl,-Cylcolal- kyl oder-Aryl) und Z = Phenyl, Naphtyl, mit-Hal <BR> <BR> <BR> und/oder-0-Hal und/oder C1-C8-Alkyl,-Cycloalkyl öder-Aryl substituiertes Phenyl oder mit-Hal und/oder-0-Hal und/oder Cl-C8-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl substituiertes Naphtyl (-Hal =-F,-Cl, oder-Br), wobei a und b der Anzahl verbleibender Kohlenstof- fvalenzen bei C1 und C2 entsprechen, wobei über R3 ein Ringschluß nach C1 unter Eliminierung von Xl in R2 und X2 in R3 eingerichtet sein kann, oder eines physiologisch verträglichen Salzes einer solchen Verbindung zur Herstellung einer pharmazeutischen Zusammen- setzung zur Behandlung und/oder Prophylaxe von Er- krankungen aus der Gruppe bestehend aus "neoplastische Tumoren, inflammatorische Erkrankun- gen, Autoimmunerkrankungen, degenerative Gelenkser- krankungen, Erkrankungen des rheumatischen Formenkreises mit Knorpelabbau, chronische Polyar- thritis, Gelenktrauma, immobilisierungsbedingter Knorpelschwund, septischer Schock, Erkrankungen mit gestörter Leukozyten-Adhäsion, Erkrankungen durch

erhöhte TNFalpha Konzentrationen, Cachexie, Morbus Crohn, Abstoßungsreaktionen nach Transplantationen".

Einige unter die vorstehende Definition fallende Sub- stanzen sind an sich und aus anderen Zusammenhängen bekannt. Andere unter die vorstehende Definition fallende Substanzen sind jedoch neu. Daher lehrt die Erfindung weiterhin Verbindungen nach Formel I Formel I wobei a und b gleich oder verschieden sein können und Werte von 0 oder 1 haben, wobei R1 =-H, C1-C18-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl ist, wobei R2 = -OX1, -SX1, -COO-, -(Ch2)n-COOX1 oder - COOX1 ist mit Xl =-H, Cl-C18-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl, und mit n = 1-8, wobei R3 =-CN ist, wobei R4 = =0,-NHY oder-CO-NHZ ist mit Y = H, - CO-R (R = Cl-C18-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl oder-NHA, mit A = H oder Cl-C18-Alkyl,-Cylcolal- kyl oder-Aryl) und Z = Phenyl, Naphtyl, mit-Hal und/oder-0-Hal und/oder Cl-C8-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl substituiertes Phenyl oder mit-Hal und/oder-0-Hal und/oder Cl-C8-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl substituiertes Naphtyl (-Hal =-F,-Cl, oder-Br),

wobei a und b der Anzahl verbleibender Kohlenstof- fvalenzen bei C1 und C2 entsprechen, s-. oder physiologisch verträgliches Salz einer solchen Verbindung.

Schließlich lehrt die Erfindung eine pharmazeutische Zusammensetzung enthaltend eine Verbindung der Formel I R1 R3 Formel I #C1Ha#C2Hb# R2 R4 wobei a und b gleich oder verschieden sein können und Werte von 0 oder 1 haben, wobei R1 =-H, C1-C18-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl ist, wobei R2 = -OX1, -SX1, -COO-, -(CH2)n-COOX1 oder -COOX1 ist mit X1 =-H, C1-C18-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl, und mit n = 1-8, wobei R3 =-CN,-COO-,-COOX2,-CO-X2,-CO-NHX2 mit X2 =-H, Cl-C18-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl ist, wobei R4 = =0,-NHY oder-CO-NHZ ist mit Y = H, - CO-R (R = C1-C18-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl oder-NHA, mit A = H oder C1-C18-Alkyl,-Cylcolal- kyl oder-Aryl) und Z = Phenyl, Naphtyl, mit-Hal und/oder-0-Hal und/oder Cl-C8-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl substituiertes Phenyl oder mit-Hal und/oder-0-Hal und/oder Cl-C8-Alkyl,-Cycloalkyl oder-Aryl substituiertes Naphtyl (-Hal =-F,-Cl, oder-Br),

wobei a und b der Anzahl verbleibender Kohlenstof- fvalenzen bei Cl und C'entsprechen, t,, wobei über R3 ein Ringschluß nach C1 unter Eliminierung von X1 in R2 und X2 in R3 eingerichtet sein kann, oder ein physiologisch verträgliches Salz einer solchen Verbindungen, sowie zumindest eine physiologisch verträgliche Hilfs- und/oder Trägersubstanz.

Es versteht sich, daß ggf. für Verbindungen nach For- mel I verschiedenen Stereoisomere existieren können, welche alle Gegenstand der Erfindung sind. Der Begriff Alkyl umfaßt lineare und verzweigte Alkygruppen Der Begriff Cycloalkyl umfaßt auch Cycloalkylgruppen mit linearen oder verzweigten Alkysubstituenten. Der Be- griff Aryl umfaßt auch Aralkylgruppen, wobei Alkylsub- stituenten Alkyl oder Cycloalkyl sein können.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß solche 1-Butansäurederivate der allgemeinen Formel (I) in der Lage sind, die Proliferation von Krebszellen in thera- peutisch relevanten Konzentrationen in vitro dosisab- hängig zu hemmen. Dabei konnte in dem untersuchten Dosisbereich keine zytotoxische Wirkung festgestellt werden. Aufgrund ihrer pharmakologischen Eigenschaften eignen sich die erfindungsgemäßen Verbindungen auch hervorragend zur Behandlung und Prophylaxe der weiteren, vorstehend aufgezählten Erkrankungen.

Ausführungsformen der Erfindung.

..

Im Rahmen der Erfindung sind diverse, nicht beschränk- ende Ausführungsformen möglich. So kann eine er- findungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung mehrere verschiedene unter die vorstehenden Definitionen fallende Verbindungen enthalten. Weiterhin kann eine erfindungsgemäße pharmazeutische Zusammensetzung zusätzlich einen von der Verbindung der Formel I ver- schiedenen Wirkstoff enthalten. Dann handelt es sich um ein Kombinationspräparat. Dabei können die ver- schiedenen eingesetzten Wirkstoffe in einer einzigen Darreichungsform präpariert sein, i. e. die Wirkstoffe sind in der Darreichungsform gemischt. Es ist aber auch möglich, die verschiedenen Wirkstoffe in räumlich getrennten Darreichungsformen gleicher oder ver- schiedener Art herzurichten.

Bevorzugt ist es, wenn die erfindungsgemäßen Ver- bindungen folgende Gruppen aufweisen : R1 =-H, Methyl oder Ethyl ist, R2 =-OH,-COOH,-COO-, oder-COOX mit X = Methyl oder Ethyl ist, R4 = =0,-NHY mit Y = H oder-COR (R = Methyl, Ethyl oder-NHA mit A = H, Methyl oder Ethyl) oder - CO-NHZ mit Z =-F,-Br,-Cl,-O-Cl, und/oder-0-Br substituiertes Phenyl ist.

Besonders geeignete Beispiele von unter die Formel I fallenden Verbindungen werden folgend erläutert.

Verbindung 1 : R1 = Methyl, R2 =-OH, R3 =-CN, R4 = -NH@, a = b = 0.

. t.

Verbindung 2 : R1 = Methyl, R2 =-OH, R3 =-COOH, R4 =-NH2, a = b = 0.

Verbindung 3 : R1 = Methyl, R2 =-OH, R3 =-CN, R4 =-NHY, a = b = 0.

Verbindungen 4-6 : R1 = Methyl, R2 =-OH, R3 =-CN, R4 = -CO-NH-C H4F (z. B. meta), -CO-NH-C6H3Br2(z. B. ortho, meta), oder C6H4OCl (z. B. para), a = b = 0.

Verbindung 7 : R1 = Methyl, R2 =-OH, R3 =-CN, R4 = -CO-NH-Z, a = b = 0.

Verbindung 8 : R1 = Methyl, R2 =-OH, R3 =-CN, R4 = -NH2, a = b = 0.

Verbindung 9 : Rl =-H, R2 =-COO-Methyl, R3 =-CN, R4 = =0, a = 1, b = 0.

Verbindung 10 : R1 = -H, R2 = -COO-, R3 = -COOH, R4 = =O, a = 1, b = 0.

Verbindung 11 : R1 = -H, R2 = -COO-, R3 = -COOH, R4 = -NH-CO-NH" a = b = Verbindung 12 : Rl =-H, R2 =-COO-, R3 =-COOH, R4 = NH@, a = b = 1.

Verbindung 13 : R1 = -H, R2 = -CH2-COO-Methyl, R3 =-CN, R4 = =0, a = 1, b = 0.

Verbindung 14 : R1 =-H, R2 = 0X1, R3 =-CO-X2, R4 = NH"a = b = 1, X1 und X2 eliminiert.

Verbindung 15 : Rl =-H, R2 COOH, R3 = COOH, R4 -NH-CO-NH2, a = b = 1.

Verbindung 16 : R1 = -H, R2 = OX1, R3 =-CO-NHX2, R4 = NH" a = b = 1, X1 und X2 eliminiert.

Als Gegenionen für ionische Verbindungen nach Formel I kommen Na+, K+, Li+, Cycloheylammmonium, oder basische Aminosäuren (z. B Lysin, Argini, Ornithin, Glutamin) in Frage.

Die mit erfindungsgemäßen Verbindungen hergestellten Arzneimittel können oral, intramuskulär, periartikulär, intraartikulär ; intravenös, intraperitoneal, subkutan oder rektal verabreicht werden.

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung von Arzneimitteln, die dadurch gekennzeichnet sind, dass man mindestens eine Verbindung der Formel I mit einem pharmazeutisch geeigneten und physiologisch verträglichen Träger und gegebenenfalls weiteren geeigneten Wirk-, Zusatz-oder Hilfsstoffen in eine geeignete Darreichungsform bringt.

Geeignete feste oder flüssige galenische Zubereitungsformen sind beispielsweise Granulate, Pulver, Dragees, Tabletten, (Mikro) Kapseln, Suppositorien, Sirupe, Säfte, Suspensionen, Emulsionen, Tropfen oder injizierbare Lösungen sowie Präparate mit protrahierter

Wirkstoff-Freigabe, bei deren Herstellung übliche Hilfsmittel wie Trägerstoffe, Spreng-, Binde-, Überzugs-, Quel ? Bngs-, Gleit-oder Schmiermittel, Geschmacksstoffe, Süßungsmittel und Lösungsvermittler, Verwendung finden.

Als Hilfsstoffe seien Magnesiumcarbonat, Titandioxid, Laktose, Mannit und andere Zucker, Talkum, Milcheiweiß, Gelatine, Stärke, Cellulose und ihre Derivate, tierische und pflanzliche Öle wie Lebertran, Sonnenblumen-, Erdnuß- oder Sesamöl, Polyethylenglykole und Lösungsmittel, wie etwa steriles Wasser und ein-oder mehrwertige Alkohole, z. B. Glycerin, genannt.

Vorzugsweise werden die Arzneimittel in Dosierungs- einheiten hergestellt und verabreicht, wobei jede Einheit als aktiven Bestandteil eine bestimmte Dosis der erfindungsgemäßen Verbindung gemäß Formel I enthält. Bei festen Dosierungseinheiten wie Tabletten, Kapseln, Dragees oder Suppositorien kann diese Dosis 1 bis 1000 mg, bevorzugt 50 bis 300 mg, und bei Injektionslösungen in Ampullenform 0,3 bis 300 mg, vorzugsweise 10 bis 100 mg, betragen.

Für die Behandlung eines erwachsenen, 50 bis 100 kg schweren, beispielsweise 70 kg schweren, Patienten sind Tagesdosen von 20 bis 1000 mg Wirkstoff, vorzugsweise 100 bis 500 mg, indiziert. Unter Umständen können jedoch auch höhere oder niedrigere Tagesdosen angebracht sein. Die Verabreichung der Tagesdosis kann sowohl durch Einmalgabe in Form einer einzelnen Dosierungseinheit oder aber mehrerer kleinerer Dosierungseinheiten als auch durch Mehrfachgabe unterteilter Dosen in bestimmten Intervallen erfolgen.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich Ausführungsformen darstellenden Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1 Die Verbindung Carbomethoxypropionylcyanid wurde analog Q. Tang und S. Sen (Tetrahedron Letters 39 1998, S. 2249-2252) hergestellt. Typischerweise wurde zu einer Lösung von 1,79 g CuCN (20mMol) in 10 ml Acetonitril 1,5 g (lOmMol) Carboxymethylpropionylchlorid zugegeben. Die Mischung wurde unter Rückfluss 30 min erhitzt und nach Abkühlung auf Raumtemperatur am Rotavapor eingeengt. Der Rückstand wurde in Ether gelöst und die Etherlösung filtriert. Nach Entfernung des Lösungsmittels verblieb ein leicht gelbes Öl (Ausbeute 0,95 g, 67% d. Th.) ; IR (cm-') 2225,1727.

Beispiel 2 Die verwendeten Novikoff-Hepatom-Zellen stammten von der Tumorbank des Deutschen Krebsforschungszentrums, Heidelberg, (Cancer Research 1951,17,1010). Es wurden je 100.000 Zellen pro 25cm2-Kultivierungsflasche ausgesät.

Die erfindungsgemäße Substanz nach Beispiel 1, L-Cycloserin oder Dehydrothreonin wurde, gelöst in einem für den Einsatz in Zellkulturen geeigneten Lösungsmittel wie z. B. Wasser, verd. Ethanol, Dimethylsulfoxid o. ä., in steigender Konzentration dem Kulturmedium zugesetzt, z. B.

L-Cycloserin (Verbindung 16) oder Dehydrothreonin

(Verbindung 2) im Konzentrationsbereich von 80uM-5000uM ; Carbomethoxypropionylcyanid (Verbindung 13) von 100uM- 300 uM). Nach vier Kultivierungstagen wurde die Zellzahl pro Flasche ausgezählt. Die Ergebnisse sind in den Figuren 1 und 2 wiedergegeben und man erkennt eine dosisabhängige Hemmung der Proliferation im Vergleich zu der Kontrollprobe ohne Zugabe einer erfindungsgemäßen Verbindung.

Beispiel 3 Die Untersuchungen von Carbomethoxypropionylcyanid (CMPC) auf den Stoffwechsel der Novikoffzellen ergab, daß CMP massiv den Glycolyse-Durchfluss hemmt, wie aus einer Betrachtung der Figur 3 erkenntlich.