2002. december
GYÓGYSZERÉSZET
731
TOVÁBBKÉPZŐ KÖZLEMÉNYEK Gyógyszerészet 46. 731–742. 2002.
A kardiotonikumok gyógyszerészi kémiája Takácsné dr. Novák Krisztina, dr. Szász György A szerzők, elsődlegesen gyógyszerész-továbbképzési céllal sorozatot indítottak a kardiovaszkuláris szerek gyógyszerészi kémiájának összefoglalására. Jelen közlemény, az előzőekhez* hasonló szerkezetben foglalkozik a kardiotonikumokkal. E terület legjelentősebb csoportjának, a digitálisz-glikozidoknak a tárgyalásánál a cikk az új tudományos eredmények bemutatása mellett, a vonatkozó legszükségesebb alapismeretekre is kitér. Az újabb, nem-glikozid vegyületek közül a foszfodiészteráz-gátlók és a kalcium-érzékenyítők csoportját érinti.
A szívelégtelenség (karI. táblázat A Magyar ill. az Európai Gyógyszerkönyvben hivatalos diális dekompenzáció) súés a Magyarországon forgalomban lévő digitálisz-glikozidok lyosabb formáinak kezelésében ma is nélkülözhetetlenek Hatóanyag Gyógyszerkészítmény Gyártó a kardiotonikumok. Pozitív acetildigitoxin (Ph. Hg. VII.) inotróp hatásuk révén fokoz- dezlanozid (Ph. Eur.) Pharmamagist zák a szívizom kontraktili- digoxin (Ph. Hg. VII.; Ph. Eur.) DIGOXIN 0,1% cseppek DIGOXIN 0,25 mg tbl. és 0,5 mg inj. Merck tását, hozzájárulnak a tüneDIGIMERCK 0,1 mg tbl. Merck tek enyhüléséhez. A legfon- digitoxin (Ph. Eur.) DIGIMERCK-MINOR 0,07 mg tbl. Merck tosabb csoportot még mindig lanatozid-C (Ph. Hg. VII.) a szívreható glikozidok jelentik, de újabb pozitív inotróp hatású (pl. cAMP-szint nölyezett kardiovaszkuláris készítményekben (lásd I. tábvelő ill. kalcium-érzékenyítő) nem-glikozid szerkezetű lázat). ATC-kódjelük: C01A. Az egyéb növényi vagy vegyületek is megjelentek. Közülük a foszfodieszteráz- állati eredetű kardiotonikus glikozidok (Adonis-, gátlók Magyarországon is forgalomba kerültek. Convallaria-, Helleborus-, Oleander-, Scilla-, Strophantus-, ill. Bufa-) terápiás jelentősége (amely egyébként is lényegesen kisebb volt, mint a digitáliszDigitálisz-glikozidok glikozidoké) az utóbbi évtizedekben tovább csökkent. Ezért, szerkezetüket, tulajdonságaikat illetően csupán Történet, előállítás utalunk korábbi forrásokra [1–3]. Jóllehet a gyűszűvirág (Foxglove, Fingerhut) népA szívműködést erősítő glikozidok talán a legfonto- gyógyászati használatát az ókorból (Egyiptom, Római sabbak azon növényi eredetű anyagok között, amelyek Birodalom) származtatják, Stenius [4] hitelt érdemlő gyógyszerkénti alkalmazása igen régi múltra tekint disszertációja szerint az első tudományos szintű leírás vissza és amelyek mégis alapgyógyszerei a jelen terá- a középkorból származik, az írországi Meddygon piás gyakorlatának is. Ez a megállapítás különösen ér- Midvai-ban található és a növény is Írországból került vényes a digitálisz-glikozidokra, hiszen a szinte feltű- át a nyugat-európai országokba. A latinosított digitalis nésüktől kezdve ismert toxikus mellékhatásuk, vala- (= gyűszű) név Baumgartner [1] szerint Leonhart mint a helyettesítésük érdekében folyó, több évtizedes Fuchstól, a XVI. századból ered. A részletesebb leíráintenzív kutatás ellenére közülük több változatlanul hi- sok a digitálisz-levél kivonat hatásáról és a ma is probvatalos a gyógyszerkönyvekben és szerepel az engedé- lémát okozó mellékhatásokról XVIII. századiak. Nem tisztázott, hogy a hatás első orvosi leírójának William Withering birminghami orvos tekinthető-e [5] * Szász Gy.: A sztatinok gyógyszerészi kémiája. Gyógysze(1785) vagy Erasmus Darwin (Charles Darwin leszárrészet 45, 243–249 (2001) mazottja), aki egyes források szerint [1] már néhány Takácsné Novák K., Hankóné Hrágyel Zs.: A sartanok évvel korábban leírta a digitálisz-hatást és praxisában gyógyszerészi kémiája. Gyógyszerészet 46, 131–140 (2002). is használta a gyűszűvirág kivonatát. Kétségtelen azonSzász Gy.: A dipinek gyógyszerészi kémiája. Acta Pharm. ban, hogy az orvostörténeti összefoglalások a „digitáHung. 72, 156–163 (2002). lisz-korszak” kezdetét, mint terápiás mérföldkövet, Szász Gy., Takácsné Novák K.: Az ACE-gátlók gyógyszeréWithering közlésétől számítják [6–10]. szi kémiája. Gyógyszerészet 46, 507–518 (2002).
732
GYÓGYSZERÉSZET
2002. december
szerint a Lanata-glikozid-A a Purpurea-glikozid-A acetilezett szárO mazéka. O O A digitálisz-glikoziCH3 CH3 R1 O dok bioszintézisének H R1 H C D CH H részleteire vonatkozóan B 3 12 OH H R2 H C sok, esetenként egy16 H3 C R2 H 14D A másnak ellentmondó HO A H OH közlés található az iro3 B H dalomban. A befejező HO H szakaszra azonban kialakultnak tekinthető Az aglikon az, hogy a digitáliszR1 R2 triviális neve szisztematikus neve glikozidok kardenolid H H digitoxigenin 3 β,14-dihidroxi-kard-20(22)-enolid váza a szteroid bioszinH OH gitoxigenin 3 β,14,16-trihidroxi-kard-20(22)-enolid tézis ismert útvonalán O épül ki (szkvalen → O C H gitaloxigenin 3 β,14-dihidroxi-16-formiloxi-kard-20(22)-enolid H lanoszterin → koleszterin → pregnán-triol → OH H digoxigenin 3 β,12β,14-trihidroxi-kard-20(22)-enolid digitálisz-genin) [3]. A OH OH diginatigenin 3 β,12β,14,16-tetrahidroxi-kard-20(22)-enolid bioszintézis két alapvető (csodálatra méltó) Gyógyszerészeti szempontból a XIX. század a digi- sztereoszelektív lépése a koleszterinben még A/B, C/D tálisz-levélből történő minél hatékonyabb kivonatké- transz, transz gyűrűanelláció cisz, cisz anellációra való szítés időszaka volt. A porszerű, esetenként makrokris- átalakítása. tályos, korántsem homogén termékek neve az első évA forgalomban levő digitálisz-glikozidok „előállítizedekben „digitalin” és csak később, 1875-ben jele- tása” tulajdonképpen izolálás, ami a növényi leveleknik meg a „digitoxin” elnevezés. A glikozid-jelleget ből való kivonást, majd a kivonat tisztítását foglalja ekkor még nem sikerült igazolni, még kevésbé a cukor- magába. A begyűjtött növényi drogokban a gyorsan lealkotórészt azonosítani. zajló enzimatikus hidrolízis hatására túlnyomórészt a A digitálisz-kémia kezdete a III. táblázat XX. századra, az I. Világháború utáPrimer és szekunder digitálisz-glikozidok ni évekre tehető. Alapvető eredCH3 mény volt a tiszta, kristályos digiCH3 O OH H toxóznak, a digitálisz-glikozidok jelO OH H legzetes cukor-komponensének az H HO H HO előállítása (Windaus, 1925–28), O C CH3 OH majd szerkezetének végső tisztázása O (Micheel, 1930). A genin (aglikon) β-D-digitoxóz (Dgt) β-D-acetil-digitoxóz (AcDgt) szteroid jellege már az 1930-as években felmerült (Tschesche, Jacobs-Elderfield, 1934–35), a szercukorrész purpurea lanata kezetigazolás azonban, az izolációs Dgt-Dgt-Dgt-Gl Dgt-Dgt-AcDgt-Gl aglikon primer glikozidok technika fejlődésével, csak a II. Vidigitoxigenin purpurea A lanatozid A lágháborút követő években történt gitoxigenin purpurea B lanatozid B meg. Ennek befejező lépése volt, gitaloxigenin glukogitaloxin lanatozid E amikor Elderfield a C17-helyzetű ötdigoxigenin lanatozid C tagú gyűrűt α-β telítetlen lakton diginatigenin lanatozid D gyűrűként azonosította (1947). A cukorrész Dgt-Dgt-Dgt Dgt-Dgt-AcDgt fontosabb digitálisz-glikozidok (II. aglikon szekunder glikozidok és III. táblázatok) izolálása és szerdigitoxigenin digitoxin acetil-digitoxin kezetének tisztázása az 1950-es gitoxigenin gitoxin acetil-gitoxin években fejeződött be, Tschesche és gitaloxigenin gitaloxin acetil-gitaloxin digoxigenin digoxin acetil-digoxin munkatársai 1952-ben igazolták diginatigenin acetil-diginatin Stoll korábbi feltételezését, mely II. táblázat
Digitálisz-aglikonok szerkezete és elnevezése
2002. december
GYÓGYSZERÉSZET
733
szekunder glikozidok vannak jelen. A levelekben a glikozid tartalom, a származási helytől H függően 0,05–0,1%. A kivonásra, a kivonat Cukor-O-Genin H H feldolgozására igen nagyszámú eljárás, szabadalom jelent meg [pl.: 1, 11]. Általános, hogy H az elporított és kiszárított (vízmentesített) le(2) (1) vél-törmeléket enyhén lúgos közegben etilacetáttal vonják ki. Gyakori, hogy az etilacetát ledesztillálása után a visszamaradó nyers kiO vonatban levő idegen anyagok egy részét viO 22 O 24 23 zes ólomacetát oldattal csapják ki. A szüredék O 21 18 20 ólom tartalmától nátriumszulfátos leválasztás12 CH3 19 sal szabadulnak meg. A klorofill-tartalmat éte17 11 13 16 H 1 CH3 9 H 14 res kirázással lehet eltávolítani. A glikozi2 15 10 8 dokat, a szükség szerint megszűrt, illetve deríH H H H 5 3 7 tett, ammóniával lúgosított oldatból kloroH 4 H 6 formmal rázzák ki. A kloroform ledesztillálása után a glikozid-keveréket etanolból kristá(3) (4) lyosítják. A teljesen társ-glikozid mentes elő1. ábra állítás igen költséges lenne. Ezt, valamint a csekély hatásbeli különbségeket figyelembe véve, a gyógyszerkönyvek a két hivatalos szenolid (3) illetve bufadienolid (4) szerkezetben, a termékunder glikozidban (digoxin, digitoxin) 1–2% társ- szetes szteránvázas vegyületek túlnyomó többségétől glikozid (gitoxin) illetve primer glikozid szennyezést eltérően, az A/B és a C/D gyűrűk anellációja cisz (1. megengednek (lásd analitika). ábra). Ennek a téralkatnak meghatározó szerepe van a A kardiotonikus hatás szelektivitásának fokozására, digitálisz-glikozid receptorral való kölcsönhatásában az aritmogén és egyéb mellékhatások kiküszöbölésére (lásd később). Ugyancsak általános szerkezeti eleme a irányuló intenzívebb gyógyszerkutatás, a digitálisz- digitálisz-glikozidoknak a 14β-OH-csoport, míg sajáglikozidok szerkezetének felderítése után az 1960-as tos, polaritást növelő szubsztituens(ek) a további OHévekben kezdődhetett. Tekintettel arra, hogy e téren át- csoport(ok), egy esetben pedig formiloxi-csoport fordul ütő sikerekről (a natív glikozidok lecserélése nem-toxi- elő. kus félszintetikus vegyületekkel) nem lehet beszámolA digitálisz-glikozidok fehér, kristályos porok. A ni, e helyen csak a kutatás főirányait és ezeket is csak nagy szénhidrogén váz miatt vízben oldhatatlanok. A röviden említjük: viszonylag nagyszámú alkoholcsoport hatására poláris a) a cukorrész módosítása vagy teljes lehasítása szerves oldószerekben (metanol, etanol, aceton stb.) (nem-digitoxóz cukor beépítése, a genin előállítása, valamelyest oldódnak. Jól oldhatók a szekunder gliszubsztitúciója) részben a hatásmechanizmus felderíté- kozidok metanol és diklórmetán vagy kloroform elesét is szolgálni kívánta; a számos, kínálkozó példa kö- gyében. A cukorrészben, valamint a genin hidroxilezül egy Knoll-gyári kutatócsoport szabadalmát említ- zettségében levő szerkezeti különbségek megmutatjük, amely digitoxigenin vagy 3-szubsztituált digitoxi- koznak a glikozidok lipofilitásában (megoszlási hágenin és 1-halo-hexopiranózok reakciójából keletkező nyadosában) is (IV. táblázat). Az adatokból látható a glikozidok előállítására irányult [12]; C12-OH (digoxin), különösen pedig a C16-OH (gitoxb) nem-glikozid kardenolid-származék előállítása; a in), hasonlóképp, a végálló glukóz-egység lipofilitást választott példa [13] az adódott (és sajnos eredményre nem vezetett) széleskörű variációs leheIV. táblázat tőséget is illusztrálja. Ez esetben a genin 3-oxoPéldák a digitálisz-glikozidok oktanol/víz megoszlási hányadosa származékából hidroxilaminnal képződő oxim és a szerkezet összefüggésére redukciójával 3-amino-genint, majd ebből nagy szerkezet számú származékot készítettek. logP* vegyület genin Szerkezet-tulajdonság-hatás A kardiotonikus glikozidok (1) geninjének alapvázát az 5β-gonán (2) és az ehhez C17helyzetben kapcsolódó telítetlen γ-lakton vagy δ-lakton gyűrű képezi. Az így kialakuló karde-
lanatozid A lanatozid C digitoxin digoxin gitoxin * ref.: [36]
C12 H OH H OH H
C16 H H H H OH
cukor
Dgt-Dgt-AcDgt-Gl Dgt-Dgt-AcDgt-Gl Dgt-Dgt-Dgt Dgt-Dgt-Dgt Dgt-Dgt-Dgt
1,23 0,07 1,85 1,26 1,67
734
GYÓGYSZERÉSZET
csökkentő hatása. A digitálisz-glikozidok optikailag aktívak, a gyógyszerkönyvi készítmények jobbraforgatók. A laktongyűrű alkáli-, a glikozid kötések sav- és enzim-érzékenyek, aminek jelentősége van a félszintetikus vegyületek előállításánál, az analitikai vizsgálatokban és a metabolizmus során is. A digitáliszokkal kapcsolatos új ismeretek nagyrészt a hatásmechanizmusnak, szerkezet-hatás összefüggéseknek és toxicitásnak mind mélyebb, legtöbbször már molekuláris szintű magyarázatára vonatkoznak. A gazdag irodalomból a ma leginkább elfogadott elméletet Repke kiváló összefoglaló munkái [14, 15] alapján ismertetjük. Bár a szívreható glikozidok alapvető farmakológiai hatásának (azaz a szívizom-kontrakció fokozásának és a szívfrekvencia csökkentésének) mechanizmusára vonatkozó ismeretek az elmúlt 20 év során igen nagymértékben bővültek, a hatásmechanizmus minden részletében – beleértve a toxicitás okát is – korántsem tekinthető teljesen tisztázottnak. A Na+-pumpa felfedezését (Schatzmann, 1953) [16] és funkciójának megismerését a szívműködésben, hamarosan követte a kulcsenzim, a Na+/K+-ATP-áz azonosítása (Skou, 1957) [17] és az a felismerés, hogy a digitálisz-glikozidok hatásukat ezen enzim gátlása révén fejtik ki. E felismerés korszakos tudományos jelentőségét 1998-ban Nobel-díjjal ismerték el [14]. Kezdetben az a nézet uralkodott, hogy a terápiás inotróp hatást az enzim részleges, kisebb mértékű gátlása okozza, míg a toxicitásért a teljes mértékű enzimblokk a felelős („Na+/K+-pump lag hypothesis”) [18, 19]. A 70-es évek elején elterjedt elmélet szerint azonban két különböző receptor vesz részt az inotróp és a toxikus hatásban. Míg a kardiotonikus hatásért felelős receptor felületéhez a ligandum gyenge kötési affinitással tud csak kapcsolódni, ezért az asszociáció és disszociáció sebessége nagy, addig a toxicitásért felelős receptorhoz igen nagy a digitáliszok kötődési affinitása, így az enzim és szubsztrátja szétválására nagyon kis disszociációs sebesség jellemző. E két kötőhelyre eltérő szerkezet-hatás összefüggések érvényesek [20]. A korábbi látszólagos ellentmondás, a 90-es években, a Na+/K+-ATP-áz enzim szerkezetének részletes megismerésével és a különböző izoformák létezésének és funkciójának felismerésével, nagyrészt megoldódott. Mai ismereteink szerint a Na+/K+-ATP-áz egy 300 nm-es, kb. 160 kDa tömegű membránban kötött makromolekuláris komplex, melynek felépítésében 3 polipeptidlánc (α, β és γ alegység), valamint számos lipid molekula vesz részt. Tíz transzmembán egységből (H1-H10) és öt extracelluláris hurokból („loop”) áll. A digitálisz kötőhely az extracelluláris oldalon az α alegységben található; a kötődés szempontjából kitüntetett 3 aminosav funkciós csoportjai: Ser775-OH, Asp804-COOH és Asp808-COOH. E specifikus kötőhely
2002. december
mellett asszignáltak egy nem-specifikus kötődési felületet is, ahol a kölcsönhatás a digitálisz hidrofób szterán váza és az enzim lipoid régiói között, hidrofób kötésekkel alakul ki [21]. Eddig az enzim 3 izoformáját azonosították. Az α1, α2 és α3 izoformák nagyfokú szerkezeti hasonlóságot mutatnak, de előfordulásuk és funkciójuk különböző és ugyancsak eltér a digitálisz-kötő képességük. Terjedőben van az a nézet, hogy az α1 izoforma az inotróp hatással összefüggő („inotropy-linked”), míg az α3 a toxicitással kapcsolatos („toxicity-linked”) digitálisz receptor. Ez utóbbi digitálisz-kötő képessége kb. 20-szor erősebb, mint α1-é [14]. A témakörben legújabb és több szempontból igen jelentősnek tűnő eredmény az endogén „digitálisz-szerű” nátrium-pumpa ligandumok létezésének igazolása előbb emlősökben, majd az emberben is [22]. A mintegy 40 évvel ezelőtt felmerült elképzelést a Na+/K+ATP-áz lehetséges endogén ligandumairól (de Wardener és mtsai, 1961 [23]) a 80-as évek klinikai megfigyelései megerősítették, majd a 90-es évek egzakt kutatásai bizonyították. A humán plazmából izolált anyagról tömegspektrometriával megállapították, hogy az ouabainnal (nálunk használatos nevén g-sztrofantinnal) azonos [24, 25]. Más szerzők olyan „ouabainszerű” vegyületet mutattak ki mellékvese izolátumból, amely feltehetően a növényi glikozid egyik izomerje [26]. E kardenolid szerkezetű molekulák mellett bufadienolid típusú endogén ligandumokat is azonosítottak [27], köztük például proszcillaridin A-t [28]. A sejtnövekedés, differenciálódás és proliferáció szabályozásában betöltött élettani szerepük felderítése intenzíven folyik [29], újabban a kardiovaszkuláris rendszer mellett a központi idegrendszerben, ezen belül a különböző viselkedési betegségekben (pl. mánia, bipoláris depresszió stb.) betöltött funkciójukat is vizsgálják [22]. A digitáliszok hatásmechanizmusának sematikus szemléltetésére szolgál az 2. ábra. A digitáliszok kötődése a Na+/K+-ATP-áz enzimen (D) gátolja a Na+pumpa működését, ezáltal emelkedik az intracelluláris [Na+]i koncentrációja a szívizomsejtben. Ez beindít egy Na+- Ca2+ cserélő mechanizmust (B), ami 3 Na+-t szállít ki a sejtből 1 Ca2+ ion ellenében. A Ca2+ szívizomsejtbe jutása a szarkoplazmatikus retikulumból (SR) Ca2+-t szabadít fel, ami az aktin-miozin filamentumok működtetése révén simaizom kontrakcióhoz vezet. Míg a digitálisz-receptorra és a hatásmechanizmusra vonatkozó fenti ismeretek a közelmúlt kutatási eredményei, addig a digitálisz-glikozidok főbb szerkezet és hatás összefüggései már régóta tisztázottak [2, 30, 31]. Az enzimhez való kötődésben elektrosztatikus (ion-dipól, H-híd) és hidrofób kölcsönhatások a lényegesek. Az aktív zseb egy mély üreg, melybe méretileg jól elférnek a természetes digitálisz-glikozidok. Kitüntetett szerepe van a C17-hez kapcsolódó, egy telítetlen kötést tartalmazó γ-lakton gyűrűnek, amely a receptor üreg
2002. december
GYÓGYSZERÉSZET
735
gyűrű karbonil csoportjának negatívan polározott oxigén atomja, a feltételezések szerint, H-híddal kötődik az enzim Ser775-OH csoportjához. A második kötődési pontot a C20-as pozitívan polározott szénatom biztosítja, amely az enzim anionos helyével (pl. Asp804-COO-) képes dipol-ion kölcsönhatás kialakítására. Megjegyzendő, hogy magának a γ-lakton gyűrűnek a megléte nem feltétele a hatásnak, más, nem ciklusos de elektroneloszlásban hasonló csoportokkal helyettesíthető (4. ábra). Fontos viszont a C17-es szubsztituens térhelyzete, azaz a β állás, a 17α(allo)-származékok hatástalanok. Az aglikon C14-βOH csoportja ugyancsak H-hídon keresztül erősítheti a receptorhoz való kötődést, mert a dezoxi származék két nagyságrenddel gyengébb hatású. Korábban úgy vélték, hogy C3-helyzetben kapcsolódó cukorrész nem a kötődést, hanem csak a digitáliszok farmakokinetikai tulajdonságait befolyásolja. Ez a felfogás megdőlni látszik Yoda és mtsai [32]
szarkolemma Ca2+ Ca2+
cAMP
F2
A
2H+
SR
Ca2+ cAMP
F1
Ca2+ 2H
G
+
Ca2+
Ca2+
E
B 3Na+
3Na+
3Na+
C
D
Na +
2K +
A: Ca 2+-csatorna B: Na +-Ca2+ cserélő (depolarizált) C: Na +-csatorna D: Na +/K+-ATP-áz E: Na +-Ca2+ cserélő (polarizált) F: Ca 2+-ATP-áz G: Ca2+ kibocsátó csatorna : digitálisz kötőhely
2. ábra. Ionáramok és szabályozásuk a szívműködésben (Goodman & Gilman's 812. old. alapján) O
alján helyezkedik el, a cukorrész pedig annak nyitott vége felé irányul (3. ábra). A digitáliszok cisz-transzcisz gyűrűanellációja biztosítja a szterán váz megfelelő térbeli illeszkedését a receptoriális kölcsönhatáshoz. A
O
hidrofób régió O CH3
−δ
O +δ
HO
OH
Ser 775
COO CH3 O
O Asp 804
O
site 1
O hidrofób régió H
C
N
CHO
4. ábra
site 4
CH3
COOCH3
site 2
site 3
3. ábra. A digitálisz-glikozidok feltételezett kötődési módja a receptorhoz
vizsgálatai nyomán, akik a cukor komponens hatását tanulmányozták a receptorhoz való kötődésben. Eredményeik szerint az első cukor hozzájárulása a kötődéshez jelentős, a 6dezoxi-cukrok (pl. digitoxóz) 5’-CH3 és –CH2– csoportjai hidrofób kölcsönhatása révén. A közelmúltban előállítottak C3-helyzetben bázikus csoportot tartalmazó digitálisz származékokat [33], amelyeknél a hatástani vizsgálat erősebb kötődést igazolt. Ugyanakkor a C2-es helyzetben OH szubsztituált származékoknál gyengébb kötődést tapasztaltak [34]. A digitálisz-glikozidok szervezetbeni átalakulása változatos képet mutat [35]. Míg a digoxin jórészt változatlan formában ürül a vesén keresztül, a digitoxin fő kiválasztási út-
736
GYÓGYSZERÉSZET
2002. december
vonala a májon át vezet és számos metabolitot azonosítottak. Enzimatikus hatás eredménye a cukorrészek egymás utáni lehasadása, a glikozidos kötés bontása, valamint a γ-lakton gyűrű felhasadása. A metabolitok között kimutattak glukuronid származékokat, a C20=C22-nél telített vegyületeket, valamint a C3 atomon keresztül képződő biszdigitoxozidot is. Ez utóbbi azért érdekes 5. ábra. A digitoxin IR spektruma metabolit, mert lipofilitása az eredeti glikozidhoz képest jelentősen nagyobb, így nagy valószínűséggel kinetikai és dinámiás paramétereiben levő jelentős hozzájárul a digitáliszok kumulációjához és toxicitásá- különbségek miatt (lásd alább) a gyógyszer-válaszhoz. Bizonyos metabolitok az enterohepatikus körfor- tást szintén beteg-függően kell alakítani, bár a digigáson keresztül visszajutnak a keringésbe, ami ugyan- toxint [37] illetve a digoxint [38] előnyben részesítő közlések is találhatók az irodalomban. E két vecsak oka lehet a kumulációnak. A Na+/K+-ATP-áz izoformák endogén ligandumai gyület néhány farmakokinetikai és farmakodivalamint a digitáliszok szerkezete között fennálló ösz- námiás paraméterét a V. táblázatban hasonlítjuk szefüggések további feltárása, alapul szolgálhat a je- össze [31, 35]. A leginkább alkalmazott félszinlenleginél biztonságosabb, nagyobb terápiás indexű, tetikus primer glikozid, a dezacetil-lanatozid-C a esetleg inotróp szelektivitással bíró újabb kardiotoniku- digoxinnál is rövidebb felezési idejű, gyors digitalizációra alkalmas vegyület. mok kifejlesztéséhez [14]. Alkalmazás
Analitika
A digitálisz-glikozidok azonosítására a Ph. Eur. szerint elsőrendű az IR spektrum (5. ábra) [40], amely a vegyületek komplex szerkezete ellenére, viszonylag egyszerűen jellemezhető az alifás-csoportok mellett a különböző OH és C=O kötések szuperponálódó diffúz sávjaival. Az O-H vegyértékrezgések 3600–3100 cm-1 között okoznak széles, intenzív sávot, a hidroxilcsoportok által létesített hidrogénkötések, illetve intra- és intermolekuláris asszociáció miatt. Az asszociáció, a kötések polaritásának növekedése folytán, növeli a sávok intenzitását és az OHcsoportok, valamint a környező molekulák növekvő kölcsönhatásának eredményeként a sávszélességet is. 2980–2800 cm-1 közötti intervallumban jelentkeznek a különböző alifás-csoportok diffúz C-H vegyértékrezgési sávjai. A szterán-vázhoz kapcsolódó telítetV. táblázat len lakton az IR-spektrumban is jellegzetes A digitoxin és digoxin néhány farmakokinetikai és farmakodinámiás abszorpciót okoz, 1741 cm-1-nél jelenik meg paramétere a karbonilcsoport intenzív jele, míg a telítetlen kötés C=C vegyértékrezgés sávja 1635 digitoxin digoxin cm-1-nél észlelhető. Az 1450–952 cm-1 köfelszívódás ~ 100% 75% zötti ujjlenyomat tartományban az abszorpfelezési idő 5–7 nap 36 óra rel. Na+/K+-ATP-áz kötődési erősség 4,5 1 ciós jelek változatos sokasága jelenik meg, telítő (orális) adag 0,4-0,6 mg 1,5–2,0 mg amelyek közül legintenzívebben az OHfenntartó (orális) adag 0,05–0,07 mg 0,1–0,5 mg csoportok síkban deformációs sávjai jelent-
A digitálisz-glikozidok mellékhatása, illetve toxicitása miatti kétség és vita a terápiás létjogosultsággal kapcsolatban, immár két évszázadra nyúlik vissza. A jelenlegi álláspont egyértelműen az, hogy a digitálisz-glikozidok a krónikus szívelégtelenség terápiájában a legtöbb esetben és hosszabb távon kielégítően nem helyettesíthetők más vegyületekkel [37–39]. A fentiekre tekintettel az alkalmazási korlátok (vesebetegség, csökkent pajzsmirigy működés, szívizom megbetegedések stb.) ismerete döntő fontosságú az orvos és a gyógyszerész számára. Ugyanez vonatkozik a szelektív (állapot függő) adagolásra. A két leggyakrabban használt vegyület, a szekunder purpurea-glikozid digitoxin és digoxin
2002. december
GYÓGYSZERÉSZET
6. ábra. A digitoxin UV spektruma (c: 0,002%) ( 0,1 NHCl; metanol)
keznek. Ugyancsak nagy intenzitású sávokat képez az alkoholos C-O kötések vegyértékrezgése 1230–1000 cm-1 között. A sávegyüttesben dominánsak a glikozidos cukorrész funkciós csoportjainak a sávjai. A polihidroxi-vegyületek IR-szinképének tanulmányozását a minta nedvességtartalma zavarhatja. A mintaelőkészítés és szárítás során a víztartalom csökkenését a víz OH 1680–1600 cm-1 között megjelenő deformációs rezgési sávjának a változásával ellenőrizhetjük.* A digitálisz-glikozidok UV-spektruma (6. ábra) [40] jellegtelennek tekinthető. A lakton gyűrű karbonilcsoportjától eredő 220 nm körüli intenzív abszorpciós maximum közvetlenül nem alkalmas sem azonossági vizsgálati, sem tartalmi meghatározási felhasználásra, megfelelő viszont a kromatográfiás detektálás céljaira. A Ph. Eur. [41] a digitálisz-glikozidok azonosítására és társ-glikozid szennyezések kimutatására közös vékonyréteg kromatográfiás (VRK) eljárást alkalmaz. Érdekes ugyanakkor, hogy a Ph. Eur. – mint más esetekben is – az azonossági vizsgálatok közé beiktat régi, klasszikusnak tekinthető, megbízható kémiai reakciókat. Ilyen pl. a Raymond-féle reakció, amelyben m-dinitro-benzollal nátronlúgos közegben vörösesibolya színeződés keletkezik. A reakcióban a glikozid laktongyűrűjéből képződő karbanion képez komplexet a reagenssel. Egyezés van a magyar és az európai gyógyszerkönyv között a több, mint 100 év óta ismert KellerKiliani reakció azonossági vizsgálati alkalmazásában * A szerzők köszönetet mondanak Kökösi József tudományos főmunkatársnak az IR-spektrum interpretálásában nyújtott segítségéért.
737
is: a digitálisz glikozidot vas(III) tartalmú jégecetben oldjuk, majd a vizes fázis alá tömény kénsavat rétegezünk. A digitoxózra (általában a 2-dezoxicukrokra) jellemző reakcióban előbb a fázishatár elszíneződése (digitoxin, digoxin: barna; gitoxin: vörös) majd a jégecetesvizes fázis zöldből kékbe átmenő színe figyelhető meg. A Ph. Eur. által a társ-glikozid szennyezés kimutatására alkalmazott normálfázisú adszorpciós VRK (digitoxin, dezlanozid) illetve a megoszlásos VRK (digoxin) rendszerekben a standarddal azonosított fő-folt mellett a gitoxin, illetve egyéb társ-glikozid szennyezések mutathatók ki (megengedett max.: 2%, illetve 1%). Megjegyzésre érdemes, hogy a Ph. Eur.-ban szereplő megoszlásos VRK rendszer (Kieselgur-formamid/formamid-metiletilketon-xilol) lényegében azonos azzal, amelyet a Ph. Hg.VII. ír elő a digoxin és a digitoxin tisztasági vizsgálatára. Megjegyzendő, hogy a mozgófázis viszont azonos a Kaiser által alkalmazott és a digitálisz-analitikát akkor, 1956-ban forradalmasító papírkromatográfiás módszer mozgófázisával (lásd még [2] ). A Ph. Hg. által megadott tájékoztató Rf értékek közötti nagy különbség (digoxin 0,15, digitoxin 0,70), amit a 12-OH-csoport okoz, mutatja a hidrofil állófázis/hidrofób mozgófázis rendszer nagy szelektivitását. A társ-glikozid szennyezés mértékét mindkét gyógyszerkönyv a VRK-ban leggyakoribb módon állapíttatja meg: vizuális összehasonlítás (a) az együtt kromatografált szennyezés-standard foltjával, (b) a hatóanyag szennyezés-mértékű foltjával. A Ph. Eur. a rendszer megfelelőségét – a digitoxin esetében – a szelektivitáson túlmenően a detektálás érzékenységének az ellenőrzésével is validáltatja. A digitálisz-analitikában helyenként továbbra is előforduló vékonyréteg-kromatográfiától [pl. 42] az 1970-es évek közepétől a digitálisz-glikozidok analitikájában is átvette a vezető szerepet a nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia (HPLC). E területen is megtalálhatók az elektrokromatográfiás módszerek (kapilláris elektroforézis [43], micelláris elektrokinetikai kromatográfia [44]. Az USP 25. [45] a digitoxinnál és a digoxinnál is HPLC módszert alkalmaz a tartalmi meghatározásra. A rendszer igen egyszerű, fordított fázisú: C18/víz-acetonitril, UV-detektálással (λ=218 nm.). A két vegyület mérésére a magyar és az európai gyógyszerkönyv is spektrofotometriás módszert ír elő a Baljet-féle pikrátos reakció alapján, melyben a lúgos-alkoholos pikrinsavval narancsvörös színeződés keletkezik (λmax. = 485–495 nm). Biológiai minták vizsgálatánál, a szelektivitás biztosítására, a tömegspektrometriás, illetve tandem tömegspektrometriás detektálású HPLC (HPLC/MS, HPLC/MS/MS) látszik a jelenlegi legcélszerűbb megoldásnak [46, 47]. Az elválasztásra – az előzetes kivonás-izolálás után – e területen is a leggyakoribb a fordított fázisú rendszer. Példa erre Tracqui és mtsai [46]
738
GYÓGYSZERÉSZET VI. táblázat Digitálisz-glikozidok RP-HPLC retenciós adatai (C18/acetonitril-vizes ammónium-acetát oldat, c = 0,002M, pH = 3) vegyület tR (min) lanatozid C 5,74 digoxin 6,00 digitoxin 8,08 α - acetildigitoxin 8,66 β - acetildigitoxin 9,01
módszere (C18/acetonitril-vizes ammónium acetát oldat, c=0,002 M, pH=3), amellyel számos digitálisz-glikozid, sõt még az acetildigitoxin α- és β-izomerje is elválik egymástól. A VI. táblázatban feltüntetett retenciós értékek jól mutatják az egyes szubsztituensek polaritást befolyásoló hatását. A szelektivitás és az érzékenység növelését szolgálja a kromatografálás elõtti (precolumn) (pl. 1-naftilklorid [48]) és utáni (post-column) (pl. tömény sav [49]) származék-képzés. A detektálás mindkét példaként említett esetben fluorimetriás. A cukor-analitikában használt, a glikozid-cukor oxidációján (Au-munkaelektród, lúgos közeg) alapuló pulzáló amperometria a digitálisz-glikozidok esetében is érzékeny HPLC-detektálást kínált [50]. Hasonlóképp, esetenként sokat ígérõ – de szintén kevéssé elterjedt – megoldás a radioimmun meghatározással kísért HPLC, amely digoxin és metabolitjainak elválasztás utáni érzékeny mérésére bizonyult alkalmasnak [51]. A digitálisz-glikozidok gázkromatografálása elõzetes észterképzéssel lehetséges. A leghasználatosabb az acetát-képzés; az ezt követõ GC/MS technika szelektív és érzékeny meghatározási lehetõséget biztosít [52].
2002. december
Az elsõ forgalomba került PDE-gátló vegyület az amino-piridinon-származék amrinon volt, amelynek szabadalmát 1977-ben engedélyezték [53]. A piridinon alapvázat az ismert módon, ciánacetamid (6) és malonaldehid reakciójával állították elõ, az utóbbi piridilszármazékát (5) használva. Kénsavas közegben piridilnikotinsav-nitril-származékhoz (7) majd a piridilnikotinsav-származékhoz (8) jutottak. Ennek nitrálása, majd a nitro-származék (9) redukciója vezetett az amrinonhoz (lásd VII. táblázat és 7. ábra). Már az amrinon elõállításakor kiderült, hogy a nikoVII. táblázat Nem-glikozid kardiotonikumok I. Foszfodiészteráz-gátlók
név
szerkezet
Amrinon Inamrinone (USP 25) WINCORAM inj.
H N
O H 2N
N
H N
O
Milrinon COROTROPE inj.
CH3
NC N
H N
O
OCH3
Vesnarinon N
N
OCH3
C O
H N
O
CH3
Enoximon
OCH3
HN OCH3
C O
Egyéb inotróp hatású vegyületek Foszfodieszteráz-gátlók A foszfodieszteráz enzimet (PDE) gátló kardiotonikumok az 1970-es évek végén kerültek a gyógyszerkincsbe. Kontrakciót erõsítõ hatásuk a PDE-gátlásból eredõen ciklusos adenozin-monofoszfát (cAMP) szint, ezáltal a Ca2+–szint növelésén alapszik. Az inotróp hatás mellett értágító hatásuk is van, innen a gyakran olvasható „inodilator” elnevezés. ATC kódjelük C01CE. A jelenleg forgalomban levõ vegyületek (VII. táblázat) heterogyûrûs keton-származékok, ami a nemzetközi név „on” végzõdésében is kifejezésre jut.
II. Kalcium-érzékenyítők név
szerkezet CH3
O
Pimobendan
HN
N
N
OCH3 N H H
O
Levosimendan
HN
CH3
N NH
N
C
CN CN
2002. december
GYÓGYSZERÉSZET
739
Kalcium-érzékenyítők CH2
CHO Py
CH
+
C
CN O
H2SO4
CN
Py
Az inotróp hatást a cAMP-, illetve a Ca2+ -szint fokozása nélkül kiváltó, ún. kalcium ér(5) (6) (7) zékenyítő vegyületek kifejR=CH 3 milrinon lesztése csaknem egyidejû (lásd VII. táblázat) volt a PDE-inhibitorokéval. Tisztázott, hogy ezek a vegyületek a kontrakció mechanizPy NO 2 Py COOH H2SO4 Pd/C musában fontos szerepet játamrinon HNO3 (lásd VII. táblázat) szó troponin-C fehérjéhez köN O N O H H tõdve érik el a kalcium-érzékenyítõ hatást. Az elsõ bevált (8) (9) vegyület volt a pimobendan (lásd VII. táblázat) amelynek elõállítási szabadalmát 1982ben fogadták el [57]. A vegyület piridazin vázát hidrazin és a megfelelõ vajsav-metilészOC2H5 ter-származék (12) reakciójával állították elõ. Az elõször HC H CH C keletkezõ nitro-származék (12) H2SO4 CH vesnarinon redukciója után, tartósabb jégC O C N N (lásd VII. táblázat) O ecetes forraláskor alakul ki a H H NH NH molekula benzimidazol része. COCH 3 Ammóniával átlúgosítva kiváCOCH 3 lik a pimobendan (8. ábra). A (10) (11) pimobendanban a C5 kiralitáscentrum. Megállapították, hogy a pimobendan enantiomerek 7. ábra. Példák a foszfodiészteráz-gátló inodilatorok előállítására hatásában nincs lényeges különbség [58, 59]. E tekintetben tinsav-nitril-származék (7) kardiotonikus hatású. Ennek a alapvetõen más a helyzet a késõbbi levosimendannál felismerésnek a nyomán jutott el 1982-ben az amrinont (VII. táblázat), amelynek a szabadalmát 1991-ben enelõállító kutatócsoport a milrinonhoz (lásd VII. táblázat) [54]. Ezt H2N NH2 követte 1983-ban a vesnarinon + (VII. táblázat), amelynek egyik O szerkezeti alapeleme szintén a O ... CH O HN C C piridinon; a vegyület hidroizokino3 pimobendan C (lásd VII. táblázat) linon vázát (11) β-etoxi-akrilamiOCH3 O CH CH2 O2N do-benzolból (10) tömény kénsaCH3 vas kezeléssel alakították ki [55]. (12) Az utóbbiból több lépésben képezték a vesnarinont (7. ábra). Az enoximon (lásd VII. táblázat) szabadalmát szintén 1983-ban engedéCH3 O CN HCl lyezték [56]. A vegyület alapeleme levosimendan + NaNO2 + CH2 HN (lásd VII. táblázat) N a 2-imidazolinon; az elõállított CN nagyszámú származék között, a NH2 kardiotonikus enoximon mellett, (13) antihipertenzív, antitrombotikus, (14) valamint bronchodilator vegyülete8. ábra. Példák a kalcium-érzékenyítő inodilatorok szintézisére ket is találtak [56]. CHO
H2N
H (R)
N H
O
740
GYÓGYSZERÉSZET
N H
N
O
OH
(16)
(15)
9. ábra
gedélyezték [60] és amelynél a kalcium-érzékenyítõ hatást a (-)-enantiomer hordozza. A vegyületet 4amino-fenil-4,5-dihidropiridazinból (13) nátriumnitrit és malonnitril (14) hozzáadásával nyerték [60] (8. ábra). Az aktív enantiomert preparatív HPLC módszerrel izolálták [61]. Megfigyelhetõ, hogy mindkét inodilator csoportban a szerkezet alapvetõ eleme a gyûrûs savamid (laktám) csoport. Ezért oldataikra a keto-enol tautomer egyensúly a jellemzõ. Ez a piridin-származékoknál a piridinon (15)/piridinol (16) egyensúly, amely általában döntõen a keto (laktám) forma felé tolódik el (9. ábra). Elektronvonzó szubsztituensek a lényegesen kevésbé poláris piridinol formának kedveznek. Az aktuális egyensúlyi helyzet a származékok lipofilitását is jelentõsen befolyásolja (lásd késõbb). Erõs a feltételezés, hogy a laktám-laktim szerkezeti elem részt vesz a vegyületek szervezetbeni kötõdésében. Térközeli szubsztituensek a fenti egyensúlyra, ezáltal a vegyületek receptoron való kötõdésére is hatással vannak. Pl. a milrinonnak az amrinonnál lényegesen erõsebb hatását egyértelmûen a C6-metil szubsztituens perturbációs hatására vezetik vissza [62, 63]. Hasonlóképp, jelentõsen befolyásolja a metil-szubsztituens a két piridin-gyûrû síkjának az egymáshoz viszonyított térhelyzetét; röntgenkrisztallográfiás vizsgálattal a diéderes szöget az amrinon esetében 1,3 foknak, míg milrinonnál 52,2-nek találták [62]. A dihidro-piridin-, illetve bizonyos PDE-gátló dihidro-piridazin-vázas vegyületek körében végzett kvantumkémiai (electric field mapping) számítások is egyértelmûen azt mutatták, hogy a molekula-konformációnak meghatározó szerepe van az enzim gátlásában [63, ill. 64]. Ilyen számítások alapján tettek javaslatot a PDE-gátlás molekula modelljére [65] és végeztek kiterjedt szerkezet-hatás összefüggés vizsgálatokat. A másik vonalon, a kalcium-érzékenyítés területén, a levosimendannal és analógjaival végzett vizsgálatok újabb bizonyítékokat szolgáltattak arra, hogy a levosimendan a troponin-C-hez kötõdve fejti ki a pozitív inotróp hatást [66]. Érdekes, hogy ezeknél a vizsgálatoknál az affinitás-kromatográfiát is felhasználták. Troponin-C-vel aktivált HPLC-oszlopon határozták meg a Ca2+ függõ kötõdés mértékét. A jelenleg forgalomban levõ PDE-gátló és kalciumérzékenyítõ vegyületek közepes molekulatömegû (Mr ≅ 200–250) anyagok, amelyek poláris csoportjaik révén vízben mérsékelten oldódnak. Ezért, és a nem túl
2002. december
nagy kiterjedésû hidrofób rész folytán a vegyületek lipofilitása közepes. Pl. a milrinonnál: a logPoktanol/víz érték 0,42-nek adódott [67]. Ehhez képest az olyan erõsen elektronvonzó szubsztituensek, mint a CF3 vagy a Cl, a tautomer egyensúlyt a piridinol forma felé tolják el, erõsen növelve e milrinonszármazékok lipofilitását (logP: 2,08, ill. 0,93). A két tautomer forma lipofilitása közötti különbséget számszerûen jelzik a milrinon piridinon (=O) és piridinol (-OH) formáira számítással kapott értékek: logPlaktám = 0,26, logPlaktim = 1,61. A logPlaktám értéke igen közel van a milrinon mért értékéhez, ami jelzi, hogy az egyensúly e vegyület esetében szinte teljesen a keto-forma felé tolódott el. A PDE-gátlók dihidro-piridin részének NH-csoportja, az aromás szerkezet és az elektronegatív környezet folytán, gyengén savi tulajdonságú. Ezt tükrözi a milrinon pKa értéke, amelyet 9,30-nak találtak, jelezve, hogy a vegyület a szervezetben disszociálatlan formában van jelen. Az elektronvonzó szubsztituensek hatását a pKa értékek is jól mutatják: 6-Cl-milrinon pKa= 7,51; CF3-milrinon pKa= 3,27. Érdekesség, hogy a pKa meghatározásokat kapillárelektroforetikus módszerrel végezték [67]. A jelenleg forgalomban levõ PDE-gátló vegyületek (VII. táblázat) jó eredménnyel alkalmazhatók a szívelégtelenség terápiájában [68–71]. Mivel pozitív inotróp hatásuk a Ca2+-beáramlás megnövekedésén alapszik, számolni kell aritmogén mellékhatásukkal is. E mellett általános tapasztalat az is, hogy tartósabb adásuk esetén hatásuk gyengül, ezért legcélszerûbb a sürgõs esetekben történõ, rövidebb ideig tartó, kiegészítõ alkalmazásuk. A már igazolt hatásbeli különbségek: a milrinon az amrinonnál lényegesen erõsebb pozitív inotróp hatású, a vesnarinon a pozitív inotróp hatás mellett a másik kettõnél hosszabban nyújtja meg az akciós potenciál idõtartamát. A PDE-gátlók felfedezését követõ 1980–1990 közötti idõszakban tapasztalható lelkesedés, amely a digitálisz glikozidok megtaláltnak vélt utódainak szólt, mostanra jelentõsen alábbhagyott. Ennek oka, a már említett mellékhatás és hatásgyengülés mellett, a statisztikákban fellelhetõ mortalitás növekedés [72, 73]. A hangulat változására talán jellemzõ az egyik cikkben olvasható „paradise postponed” értékelés [74]. Megjegyzendõ, hogy a vesnarinon, a Ca2+ áramlást moduláló hatás mellett, immunmodulátor, tumor növekedést gátló hatást is mutatott [76–78]. A két beváltnak tekinthetõ kalcium-érzékenyítõ a pimobendan és a levosimendan, kisebb terápiás dózisokban (1–5 mg) jól tûrhetõ, az aritmogén mellékhatástól csaknem mentes szereknek bizonyultak. A levosimendan elõnye a pimobendannal szemben, hogy csak tartósabb adáskor, nagyobb adagok esetén mutatott PDE-gátló hatást [68]. Mindkét vegyületnél további statisztikai értékelést igényel a mortalitás arányra gyakorolt befolyás. Az óvatosságot és a várakozást lehet
2002. december
GYÓGYSZERÉSZET
talán felfedezni abban a tényben is, hogy az újabb gyógyszerkönyvekben (USP 25, Ph. Eur. 4. ) jelenleg csupán az amrinon hivatalos (USP 25.: Inamrinone). IRODALOM 1. Baumgartner, G.: Die herzwirksame Glykoside. VEB Georg Thieme, Stuttgart, 1963. – 2. Szász Gy., Takács M., Végh A.: Gyógyszerészi kémia, 4. kiadás. Medicina, Budapest, 1990. – 3. Knabe, J., Höltje H.-D.: Lehrbuch der Pharmazeutischen Chemie, 12. kiadás. Wissentschaftl. Verlagsges., Stuttgart, 1991. – 4. Stenius, R.: Die Geschichte der Digitalis purpurea and ihre Bedeutung in der Medizin bis etwa zum Jahre 1870. Dissertation, Leipzig, 1916. – 5. Withering, W.: An account of the foxglove and some of its medical uses, with practical remarks on dropsy and other diseases. In: Classics of Cardiology, Vol. I. Eds.: Willins, F. A., Keys, T.E., New York, 1961. 6. Izsák, S.: A digitálisz õstörténetébõl. Orv. Hetilap 108, 2235–2238 (1967). – 7. Loosen, H.: Zweihundert Jahre in ärztlicher Hand 1775–1975. Aktuelle Gesichtspunkte zu einer alten Therapie. Med. Welt 26, 1297–1305 (1975). – 8. Van-Liere, E.J.: Bicentennal of Digitalis. W. V. Med. J. 71, 283–284 (1975). – 9. Grosse-Brockhoff, F.: 200 Jahre Herztherapie mit Digitalis. Dtsch. Med. Wschr. 100, 1980–1991 (1975). – 10. Friend, D.G.: Digitalis after two centuries (William Withering). Arch. Surg. 111, 14–9 (1976). – 11. Petri, G.: Fitokémia. (Egyetemi jegyzet). Semmelweis Orvostud. Egyetem, Budapest, 1995. – 12. Albrecht, H.P., Neugebauer, G.: Cardenolide glycosides and method of making the same and therapeutic composition. US Pat. 4,001402 (1977). – 13. Jarreau, F.X., Koenig, J.J.: Amino-3-Cardenolide derivatives. Process for their preparation and pharmaceutical composition containing the same. US Pat. 4, 217,280 (1980). – 14. Repke, K.R.H.: Toward the discovery of digitalis derivatives with inotropic selectivity. Drug Discovery Today 2, 110–116 (1997). – 15. Repke, K.R.H., Megges, R., Weiland, J., Schön,R.: Location and properties of the digitalis receptor site in Na+/K+-ATP-ase. FEBS Letters 359, 107–109 (1995). – 16. Schatzmann,H.J.: Helv. Physiol. Acta 11, 346 (1953). – 17. Skou, J.C., Esmann, M.: The Na/K-ATP-ase. J. Bioenerg. Biomembr. 24, 249–261 (1992). – 18. Repke, K.R.H.: Klin.Wschr. 42, 157–165 (1964). – 19. Langer, G.A.: Mechanism of action of cardiac glycosides on the heart. Biochem. Pharmacol. 30, 3261–3264 (1981). – 20. Godfraind, T.: The biphasic of cardiac glycosides on the Na+,K+-pump and its relevance in the treatment of heart failure. Eur. Heart J. 3, (Suppl.D.), 53–57 (1982). – 21. Grell, E., Schick, E., Lewitzky, E.: Membrane receptor calorimetry: cardiac glycoside interaction with Na/K-ATPase. Termochim Acta 380, 245–254 (2001). – 22. Bagrov, A.Y., Bagrov, Y.Y., Fedorova, O.V., Kashkin, V.A., Patkina, N.A., Zvartau, E.E.: Endogenous digitalis-like ligands of the sodium pump: possible involvment in mood control and ethanol addiction. Eur. Neuropsychopharmacol. 12, 1–12 (2002). – 23. De Wardener, H.E., Mills, I.H., Clapham, W.F., Hayter, C.J.: Studies on the efferent mechanism of the sodium diuresis, which follows the administration of intravenous saline in the dog. Clin. Sci. 21, 249–258 (1961). – 24. Ludens, J.H., Clark, M.A., DuCharme, D.W., Lutzke, B.S., Mandel, F., Mathews, W.R., Sutter D.M., Hamlyn, J.M.: Purification of an endogenous digitalis-like factor from human plasma for structural
741
analysis. Hypertension 17, 923–929 (1991). – 25. Harwood, S., Alfazema, L., Perrtt, D., Dawnay, A.: Analysis of human ouabain-like compound of micellar electrokinetic chromatgraphy. Hypertens. Res. 23, S29–S33 (2000). – 26. Tymiak, A.A., Norman J.A., Bolgar M., DiDonato G.C., Lee, H., Parker W.L., Lo, L.C., Berova N., Nakanishi, K., Haber, E., Haupert, Jr.G.T.: Physicochemical characterization of a ouabain isomer isolated from bovine hypothalamus. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 90, 8189–8193 (1993). – 27. Goto, A., Yamada, K., Ishii, M., Sugimoto, S., Yoshioka, M.: Immunreactivity of endogenous digitalis-like factors. Biochem. Pharmacol. 41, 1261–1263 (1991). – 28. Rasheed, N., Doris, P.A.: Production of cardiac glycoside-like material by Y1 cells in serum-free conditions. FASEB J. A637 (1995). – 29. Terness, P., Navolan, D., Duffer, C., Kropp, B., Opelz., G.: Exquisitely small amounts of nonglucocorticoid natural steroids supress the human allogenic T-cell response. Transplant. Proc. 33, 547–548 (2001). – 30. Thomas, R., Gray, P., Andrews, J.: Digitalis: its mode of action, receptor and structure-activity relationships. In: Advances in Drug Research. Vol. 19. Acad. Press, London, 1990. pp. 313–562. – 31. Burger’s Medicinal Chemistry and Drug Discovery. Vol. I-V. Ed.: Wolff, M.E., 5th edition. Wiley, New York, 1996. – 32. Yoda, A.: Binding of digoxigenin to sodium- and potassium- dependent adenoside triphosphate. Mol. Pharmacol. 12, 399–408 (1976). – 33. Gobbini, M., Benicchio, A., Padoani, G., Torri, M., Melloni P.: Digitalis-like compounds: synthesis and biological evaluation of 3β-(aminoallylthio) derivatives. Bioorg. Med. Chem. Lett. 7, 469–472 (1997). – 34. Gobbini, M., Marazzi, G., Padoani, G., Quadri, L., Valientino, L., Zappavinga, M.P., Melloni, P.: Synthesis and biological evaluation of 2-hydroxy derivatives of digitoxigenin and 3-epidigitoxigenin. Bioorg. Med. Chem 6, 1889–1894 (1998). – 35. Wilson and Gisvold’s Textbook of Organic Medicinal and Pharmaceutical Chemistry 10th edition. Eds.: Delgado J.N., Remers, W.A., Lippincott-Raven, Philadelphia, 1998. – 36. Sangster, J.: Octanol-Water Partition Coefficients: Fundamental snd Physical Chemistry, Wiley, New York, 1997. – 37. Belz, G.G., BreithauptGrogler, K., Osowski, U.: Treatment of congestive heart failure- current status of use of digoxin. Eur. J. Clin. Invst. 31, (Suppl.2.) 10–17 (2001). – 38. Reddy, S., Benatar, D., Gheorghiade, M.: Update on digoxin and other oral positive inotropic agents for chronic heart failure. Curr. Opin. Cardiol. 12, 233–241 (1997). – 39. Hougen, Th.J.: Digitalis use in children: an uncertain future. Progr. Ped. Cardiol. 12, 37– 43 (2000). – 40. Dibbern,H-W.: UV and IR spectra of some important drugs. Ed.: Cantor Aulendorf, 1978. – 41. European Phaemacopoeia 4th ed., 2002. Council of Eur., 67075 Strassbourg Cedex, France. – 42. Ikeda, Y., Fujii, Y., Umemura, M., Hatakeyama, T., Morita, M., Yamazaki, M.: Quantitative determination of cardiac glycosides in Digitalis lanata leaves by reversed-phase thin layer chromatography. J. Chromatogr. A 746, 255–260 (1996). – 43. Nguyen, N.T., Siegler, R.W.: Capillary electrophoresis of cardiovascular drugs. J. Chromatogr. A 735, 123–150 (1996). – 44. Debusschere, L., Demesmay, C., Rocca, J.L., Lachatre, G., Lofti, H.: Separation of cardiac glycosides by micellar electrokinetic chromatography and microemulsion electrokinetic chromatography. J. Chromatogr. A 779, 227–233 (1997). – 45. The United States Pharmacopeia 25th Ed. 2002. USP Convention Inc., Rockwille, USA. – 46. Tracqui, A., Kintz, P.,
742
GYÓGYSZERÉSZET
Ludes, B., Mangin, P.: High-performance liquid chromatography-ionspray mass spectrometry for the specific determination of digoxin and some related cardiac glycosides in human plasma. J. Chromatogr. B 692, 101–109 (1997). – 47. Guan, F., Ishii, A., Seno, H., Watanabe-Suzuki, K., Kumazawa, T., Suzuki, O.: Identification and quantitation of cardiac glycosides in blood and urine samples by HPLC/MS/MS. Anal. Chem. 71, 4034–4043 (1999). – 48. Tzou, M.C., Sains, R.A., Renning, R.H.: Specific and sensitive determination of digoxin and metabolites in human serum by high-performance liquid chromatography with cyclodextrin solid-phase extraction and pre-column fluorescence derivatization. J. Pharm. Biomed. Anal. 13, 1531–1540 (1995). – 49. Belsner, K., Büchele, B.: Fluorescence detection of cardenolides in reversed-phase high-performance liquid chromatography after post-column derivatization. J. Chromatogr. B 682, 95–107 (1996). – 50. Kelly, K.,L.,Kimball, B.A., Johnston, J.J.: Quantitation of digitoxin, and their metabolites by highperformance liquid chromatography using pulsed amperometric detection. J. Chromatogr. A 711, 289–295 (1995). – 51. Vetticaden, S.J., Chandrasekaran, A.: Chromatography of cardiac glycosides. J. Chromatogr. B 531, 215–234 (1990). – 52. Hensel, A., Kreis, W.: GLC-MS investigations on cardenolide genins. Pharm. Acta Helv. 72, 243–246 (1997). – 53. Lesher, G.Y., Opalka, Ch.J.: 3-cyano-5(pyridinyl)-2(1H)-pyridinones. US Pat. 4,004,012 (1977). – 54. Lesher, G.Y., Philion, R.E.: 3-substituted-6-(lower alkyl)5-(pyridinyl)-(1H)-pyridinones, their cardiotonic use and intermediates therefore. US. Pat. 4,313,951 (1982). – 55. Tominaga, M., Young, Y., Ogawa, H., Nakagawa, K.: Piperazinylcarbostyril compounds. US.Pat. 4,415,572 (1983). – 56. Schnettler, R..A., Dage, R.C., Grisar, J.M.: 4-aroylimidazol-2-ones and their use as pharmaceuticals. US.Pat. 4, 405,635 (1983). – 57. Austel, V., Heider, J., Eberlein, W., Diedaren, W., Haarmann, W.: Pyridazinone-substituted benzimidazoles and salts. US. Pat. 4, 361, 563 (1982). – 58. Asakura, M., Nagakura, A., Tarui, S., Matsumura, R.: Simultaneous determination of the enantiomers of pimobendan and its main metabolite in rat plasma by high-performance liquid chromatography. J. Chromatogr. 614, 135–141 (1993). – 59. Chu, K., Shieh, S.M., Hu, O.Y.: Pharmacokinetics and pharmacodynamics of enantiomers of pimobendan in patients with dilated cardiomyopathy and congestive heart failure after single and repeated oral dosing. Clin. Pharmacol. Ther. 57, 610–621 (1995). – 60. Haikala, H.O., Honkanen, E.J., Lonnberg, K.K., Nore, P.T., Pystynen, J.J., Luiro, A.,M., Pippuri, A.K.: Novel pyridazinone compounds, composition thereof and method of use. US.Pat. 5, 019, 575 (1991). – 61. Baeckstroem, R., Haarala, J., Haikala, H., Nore, P., Wikberg, T., Honkanen, E.: (-)-[[4-(1,4,5,6-tetrahydro-4-methy-6-oxo-3-pyridazinyl)phenyl]-hydrazono]propanedinitrile. US.Pat. 5, 424, 428 (1995). – 62. Robertson, D.W., Beedle, E.E., Swartzendruber, J.K., Jones, N.D., Elzey, T.K. et al.: Bipyridine cardiotonics: the threedimensional structures of amrinone and milrinone. J. Med. Chem. 29, 635–640 (1986). – 63. Kumar, A., Bhattacharjee, A.K., Mishra P.C.: Electric field mapping of bipyridine cardiotonics: amrinone and milrinone. J. Mol. Struct. (Theochem.) 251, 359–366 (1991). – 64. Mohan, C.G.,
2002. december
Kumar, A., Mishra, P.C.: Electric field mapping and structure-activity relationships for some dihydropyridazinone cardiotonics. J. Mol. Struct.(Theochem.) 332, 171–176 (1995). – 65. Bristol, J.A., Sircar, I., Moos, W.H., Evans, D.B., Weishaar, R.E.: Cardiotonic agents, 1. 4,5-Dihydro-6[4-(1H-imidazol-1-yl)phenyl]-3-(2H)-pyridazinones: novel positive inotropic agents for the treatment of congestive heart failure. J. Med. Chem. 27, 1099–1101 (1984). – 66. Levijoki, J., Polesello, P., Kaivola, J., Tilgmann, C., Sorsa, T., Annila, A., Kilpelainen, I., Haikala, H.: Further evidence for the cardiac troponin-C mediated calcium sensitization by levosimendan. J. Mol. Cell. Cardiol. 32, 479–491 (2000). – 67. Altomare, C., Cellamare, S., Summo, L., Fossa, P., Mosti, L., Carotti, A.: Ionization behaviour and tautomerismdependent lipophilicity of pyridine-2(1H)-one cardiotonic agents. Bioorg. Med. Chem. 8, 909–916 (2000). – 68. Auslender, M.: New drugs in the treatment of heart failure. Progr. Ped. Cardiol. 12, 119–124 (2000). – 69. Packer, M., Leier, C.V.: Survival in congestive heart failure during treatment with drugs with positive inotropic actions. Circulation 47, 55–63 (1995). – 70. Packer, M.: A novel approach to the development of positive inotropic agents for chronic heart failure. J. Cardiovasc. Pharmacol. 26, (Suppl.1.), S52–S56 (1995). – 71. Matsumori, A.: The use of cytokine inhibitors. A new therapeutic insight into heart failure. Int. J. Cardiol. 62, S3–S12 (1997). – 72. Cohn, J.N., Goldstein, S.O., Greenberg, B.H., Lorell, B.H., Bourge, R.C., Jaski, B.E., Gottlieb, S.O.: A dose-dependent increase in mortality with vesnarinone among patients with severe heart failure. N. Engl. Med. J. 339, 1810–1816 (1998). – 73. Remme, W.J.: Inodilator therapy for heart failure. Early, late or not at all? Circulation 87, (Suppl.5.), 97–107 (1993). – 74. Cohn, J.N.: Inotropic therapy for heart failure: paradise postponed. 320, 729–731 (1989). – 75. Fujiwara,H., Arima, N., Otsubo,H., Matshushita, K., Hidaka, S., Arimura, K., Kukita, T., Yamaguchi, K., Tanaka, H.: Vesnarinone exhibits antitumor effect against myeloid leukemia cell via apoptosis. Exp. Hematol. 25, 1180–1186 (1997). – 76. Nio, Y., Ohmori, H., Minari Y., Hirahara, N., Sasaki, S., Takamura, M., Tamura, K.: A quinolinone derivative, vesnarinone (OPC 8212) significantly inhibits the in vitro and in vivo growth of human pancreatic cancer cell lines. Anticancer drugs 8, 686–695 (1997). – 77. Yokozaki, H., Ito, R., Ono, Sh., Hayashi, K., Tahara, E.: Effect of 3,4-dihydro-6-[4-3,4-dimethoxybenzoyl)-1-piperazinyl]-2(1H)-quinolinone (vesnarinone) on the growth of gastric cancer cell lines. Cancer Letters 140, 121–128 (1999). FELHASZNÁLT EGYÉB FORRÁSOK Fürst Zs. (szerk.): Farmakológia. Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2001. – Ádám V. (szerk.), Dux L., Faragó A., Fésüs L., Machovich R., Mandl J., Sümegi B.: Orvosi Biokémia. Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2001. – Goodman and Gilman’s: The pharmacological bases of therapeutics. McGrawhill, New York, 1996.
K . Ta k á c s - N o v á k , G y. S z á s z : Pharmaceutical chemistry of cardiotonic agents
Semmelweis Egyetem, Gyógyszerészi Kémia Intézet, Budapest, Hőgyes Endre u. 7. – 1092
