This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution4.0 International License.

Dieses Werk wurde im Jahr 2013 vom Verlag Zeitschrift für Naturforschungin Zusammenarbeit mit der Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung derWissenschaften e.V. digitalisiert und unter folgender Lizenz veröffentlicht:Creative Commons Namensnennung 4.0 Lizenz.

farblose Nädelchen vom Schmp. 185—186°. Ausb. 1,5 g. C16H1202Br4 (555,9). Der. C 34,56, H 2.18. Br 57,50.

Gef. C 34,76, II 2,31, Br 56,98. 2-Acetoxy-4'.5-dibrom-chalkon (XX V) : Durch V2-stdg.

Erhitzen des 2-Oxy-4'.5-dibrom-ehalkons mit Essig-säureanhydrid erhalten. Aus Methanol gelbgrüne Nadeln, Schmp. 132°. Ausb. 90%.

Ci 7H 1 20,Br 2 (424,1). Ber. C 48,14. 112,85. Br 37,69. Gef. C 47.96, H 2.93. Br 37,54.

2-Acetoxy-a.ßA'.5-tetrabrom-chalkon (XXVI): 2,1 g Verb. X X V wurden in Chloroform tropfenweise mit 0,8 g Brom versetzt. Nach einigem Stehenlassen wurde das Lösungsmittel verdunsten gelassen und der Rück-stand aus Eisessig umkristallisiert. Farblose, ver-filzte Nadeln. Die Substanz schmilzt bei 181 0 und zer-setzt sich wenige Grad höher. Ausb. 2.6 g.

Ci7H1 203Br, (584,0). Ber. C 34,96, 112.07, Br 54,74. Gef. C 35,05, 112.19, Br 55,06.

Kupferkomplexbildung und tuberkulostatische Chemotherapeutica V o n ELISABETH C A R L u n d PETER M A R Q U A R D T

Aus der Abteilung für experimentelle Therapie an der Medizinischen Fakultät der Universität Freiburg/Brg.

(Z. Naturforschg. 4 b. 280-28:? [10401; eingegangen am 3. August 1040)

Eine Anzahl der bisher bekannten Chemotherapeutica gegen Tuberkulose werden auf ihr Kupferbindungsvermögen untersucht. Es ergaben sich bei einer größeren Anzahl von Substanzen auffäll ige Übereinstimmungen zwischen tuberkulostatischer Wirkung und Kupferbindungsvermögen.

Uber den Wirkungsmeclianismus tuberkulo-statischer Stoffe ist heute nur wenig bekannt.

Chemische Reaktionen, die vielen dieser Körper gemeinsam sind, ergeben vielleicht Anhaltspunkte. Im folgenden soll über eine solche Reaktion be-richtet werden.

Dithizon, ein Reagens zur Kupferbestimmung, zeigt eine gewisse chemische Verwandtschaft zum TBL Es lag daher nahe, das Kupferbindungs-vermögen des TBI und anderer Chemotherapeu-tica gegen Tuberkulose zu untersuchen. Tatsäch-

/ N H • NH C ( ;H, S : C <

\ N : N • C,;H Dithizon

/ N I L S : C<

\ X H • N : CH • C6H4 (p) • X H • CO • CH3

TBI 698

lieh bilden sowohl das TBI wie auch die p-Amino-salicylsäure (PAS) 1 ' 2 — beides heute klinisch weit verbreitete Chemotherapeutica gegen Tuber-kulose — Kupferkomplexe.

V e r s u c h e m i t T B T 6 9 8 Bei TBI <)9S wurde Antipyrin. das mit Kupfer-

sulfat grüne, wäßrige Lösungen bildet, als Lö-sungsvermittler verwendet. Aus unseren Ver-suchen mit 1—10-proz. Antipyrinlösungen ergab

sich, daß die Ausflockungsgeschwindigkeit des TBI in diesem Konzentrationsbereich durch Anti-pyrin nicht wesentlich beeinflußt wird.

Es ließen sich so noch 0.4 mg TBI in 1 ccm 10-oder 1-proz. Antipyrinlösung nachweisen.

Weitere Versuche beschäftigten sich mit dem Nachweis von TBI im eitrigen Punktat (Blut oder Serum).

Fallende Mengen von 1,0—0,03 mg TBI wurden in 1 ccm Wasser, das 100 bzw. 10 mg Antipyrin enthielt, gelöst und mit 1 ccm 10-proz. oder 0,5 ccm gesättigter CuSOi-Lösung versetzt. Bei großen TBI-Konzentra-tionen fällt der Komplex, auch wenn man einen ge-ringeren CuS04-Überschuß anwendet, aus.

Je nach der Konzentration des TBI zeigte sich die Komplexbildung am Auftreten einer mehr oder weni-ger starken Trübung, die sofort oder später in eine Ausflockung überging.

Das Punktat, dem eine bestimmte Menge T B I in Antipyrinlösung zugesetzt worden war, wurde mit der 5-fachen Menge Natriumacetat-Eisessig-Lösung (56,5 g Eisessig, 118 g Natriumacetat mit Wasser auf 1000 ccm aufgefül lt ) versetzt, 5 Min. im siedenden Wasserbad zur Enteiweißung erhitzt und 2-mal durch das gleiche Filter filtriert. Die Lösung war dann völ l ig eiweißfrei , und das TBI konnte mit CuSO,4, wie oben beschrieben, gefällt werden.

Da die TBI-Konzentration durch Zusatz der Ent-

1 P. M a r q u a r d t , 1. Nachkriegstagung d. wiss. (res. Südwestdeutscher Tuberkuloseärzte ( V o r t r a g ) . Bad Homburg (30.4. u. 1.5.1949).

2 P. M a r q u a r d t , Dtsch. Ges. f. Chirurgie, Kon-greß Frankfurt (Vortrag) , (8.—11. 6.1949).

e i w e i ß u n g s l ö s u n g herabgese tz t w i r d und auch die A c i -dität der E n t e i w e i ß u n g s l ö s u n g E i n f l u ß auf die Fä l lung des C u - T B I - K o m p l e x e s haben kann, w u r d e zum V e r -gle ich auch T B I - A n t i p y r i n - L ö s u n g ohne Zusatz eines Punktates mit der 5 - fachen Menge der E n t e i w e i ß u n g s -lösung versetzt . D i e Empf ind l i chke i t der F ä l l u n g war mit und ohne Punktat die g le iche . E b e n s o w a r sie un-abhäng ig von der zwischen 1 und 10% verschieden ge-wählten Konzentrat i on an A n t i p y r i n .

Auf diese Weise konnten bis zu 0,2 mg TBI in 1 ccm Punktat deutlieh nachgewiesen werden.

T B I bi ldet auch in anderen L ö s u n g s m i t t e l n mit Cu einen Komplex . Fallende Mengen von 0,5—0.06 mg T B I w u r d e n in je 1 ccm T r i g l y k o l ge löst und mit 1 ccm w ä ß r i g e r 10-proz. K u p f e r s u l f a t l ö s u n g versetzt . Es ze igte sich, daß der T B I - C u - K o m p l e x in T r i g l y k o l le ichter lösl ich ist. T r ü b u n g und f l o c k i g e r Nieder-sch lag traten noch bei 0,2 m g T B I a u f ; 0,1 mg T B I in 1 ccm T r i g l y k o l war durch schwach g e l b g r ü n e F ä r -b u n g noch nachweisbar 3 , da die B l i n d p r o b e ohne T B I nur eine g e r i n g e w e i ß l i c h e T r ü b u n g der rein hel l -blauen L ö s u n g erkennen l ieß.

V e r s u c h e m i t p - A m i n o - s a l i c y l s ä u r e

Fal lende Mengen von 10—1 b z w . von 20—5 mg P A S wurden in je 1 ccm W a s s e r ( in F o r m des Na-Salzes) bzw. in Methanol ge löst und mit 0,5 b z w . 0,3 ccm gesätt igter K u p f e r s u l f a t l ö s u n g versetz t .

Eine Fällung des Cu-PAS-Komplexes erfolgte bei 5 mg PAS in 1 ccm Wasser. Aus einer Lösung von PAS in Methanol ließ sich der Komplex erst bei einer Konzentration von 15 mg PAS in 1 ccm CH3OH fällen.

Wird PAS in Triglykol gelöst, so fällt der Komplex erst aus 100 mg PAS in 1 ccm Trigly-kol mit Kupfersulfatlösung über Nacht aus. Der im Vergleich zu TBI größeren Menge PAS, die therapeutisch zur Behandlung der Tuberkulose angewandt wird, entspricht auch eine größere Löslichkeit des PAS-Cu-Komplexes.

Bei TBI und PAS besteht eine Parallelität zwi-schen der Bildung eines Cu-Komplexes und der therapeutischen Wirksamkeit am Menschen, bei welchem Dosen von 120 mg T B ! und bis zu 15 g PAS üblich sind. Im gleichen Verhältnis zuein-ander stehen die Substanzmengen, mit denen eine Kupferkomplexbildung gerade noch deutlich nach-weisbar ist. also 0,04 mg TBi und 5 mg PAS in 1 ccm Lösung.

Das 8-Oxy-chinolin, das von A l b e r t 4 zur Be-handlung der Tuberkulose vorgeschlagen wurde.

3 Der g r ö ß t e Te i l des ü b e r s c h ü s s i g e n C u S 0 4 kr i -stal l is iert nach kurzer Ze i t aus dem T r i g l y k o l aus.

4 A l b e r t , Brit . J. exp . Patho l . 28, 2 [1047] .

wird bekanntlich zum analytischen Nachweis von Kupfer benützt. Es wirkt, vielleicht entsprechend seinem starken Bindungsvermögen für Cu, bereits in niedrigen Dosen tuberkulostatisch.

Hiernach könnte man also an eine gewisse Par-allelität zwischen den therapeutisch verwendeten Arzneimittelmengen und den Löslichkeitsproduk-ten ihrer Kupferverbindungen denken.

In Versuchen, gemeinsam mit B l i n k e r , trat bei lokaler Anwendung von TBI bei Knochen-tuberkulose keine Anämie auf, wie sie bei oraler

TBI Jnject. 50mg ^ ^ ^ ^ ^ ^ 78 22 29 3 V 5 7 8 9 10 11 12 Vt 15

11000 13000 12000 nooo 10000

9000 8000

7000 6000

5000 1000 3000 2000

1000

Januar Februar i -1 1 T - I 1 1 I

/ ' \ Leukozyten (gesamt)

" - / • # • « 0 ...

- 7 4 V so Segment u.Stab

-so m /o

v v !

•10 -„ Lympho=u.Mono

•20 N ^ —--70

Abb. 1. Blutb i ld nach loka ler T B I - G a b e .

Gabe dieses Medikamentes von H e i l m e y e r 5

regelmäßig beobachtet wurde. Die Anämie nach TBI-Gabe ist durch schnellen Absturz der Blut-kupferwerte5 gekennzeichnet. Es liegt daher nahe, eine Reaktion des oral gegebenen TBI mit dem Cu im Blut anzunehmen, denn bei lokaler Applikation fehlt diese Anämie völlig. Auch die depressiven Wirkungen auf die Blutkörperchensenkungs-geschwindigkeit und die sonst fast regelmäßige Leukopenie fallen fort, um einer Leukocytose, also einer Infektabwehrreaktion, Platz zu machen. Als Beispiel Abb. 1, die das weiße Blutbild nach loka-ler TBI-Gabe zeigt.

Neben der hohen Konzentration des Medikamen-tes am Ort der Erkrankung hat die örtliche Appli-kation bei lokalisierten Prozessen im Falle des

5 L . II e i 1 ni e y e r . Dtsch . med. W s c h r . 74,161 [1949] ; D e r s . , Dtsch. Ges . f. inn. Med., K o n g r e ß W i e s b a d e n ( R e f e r a t ) , ( 2 5 . - 2 8 . 4. 19-19).

Substanz Nr.

Noch wirksam e Verdünnung Bildung eines Substanz

Nr. Formel gegen Bakterien-

aufschwemmungen desgl. nur unter Zu-

satz von 5 °/0 mensch-lichem Serum

unlöslichen oder gefärbten Kupfer-

komplexes

345 O o O o H 1/100 000

206 < Q > - O - < Q K C O O H < 1 / 5 000

211 NH

C H > - 0 - C NH2-HCI

1/25 000 1/10 000

276 c t < I > o - F > c i 1/150 000 1 /10 000 NH2-HCI

•

347 CH3

Cl

1 /300 000 1 /25 000

191

CL

1/600 000 1/10 000 + gelb

256 C I ^ Q K ) - ^ > N H 2 - HCl

Cl 1/1 000 000

• 1/25 000 + gelb

283

ÇEH5 N ^yNyiN^NH

^ I A ^ N H -HCl 1 /20 000 000 1/3 000 000 + violett

¿SMS,

Usninsäure

H H 0 0 CH 0

:H3

DH 1/500 000

H C - 0

CH3

CH3 • CH • C O O G H , (

53 C,,H,r, • CH • C O O H

+

CH3 • CH • C O O H 1/400 000 1/10 000

grüne - f Flüssig-

keit

C12H25 • CH COOC2H5

8-Oxy-chino in + gelb

^-Amino-salicylsäure + grün •

T B I 698 4- gelb

Tab. 1. Tuberkulos tat i s che W i r k u n g und K u p f e r k o m p l e x - B i l d u n g s v e r m ö g e n der g e p r ü f t e n Stof fe

TBI den Vorteil, daß unerwünschte Xebenreak- systematisch untersucht7. Wir prüften einige der tionen (Anämie) vermieden werden. von B a r r y hergestellten und in vitro und in vivo

In den letzten Jahren hat B a r r y 0 die tuber- tuberkulostatisch wirksamen Aether. deren Struk-kulostatischen Eigenschaften der Diphenylaether turformeln Tab. 1 zeigt8. Die Stoffe wurden alle,

(Fußnoten fi bis 8 nebenstehend)

soweit dies möglich war, in Wasser gelöst9. Die ersten fünf zeigen keine Kupferkomplexbildung und haben auch nur einen Hemmungswert unter 1: 300000. Die Verb. 191 wTeist noch in einer Ver-dünnung von 1:600000 tuberkulostatische Wirk-samkeit auf und ist ein starker Kupferkomplex-bildner. Die Substanz 53 und die Usninsäure wur-den in 1 -n. Natronlauge gelöst, bis die Lösung ge-rade neutral reagierte. Die Usninsäure löste sich ziemlich schlecht ohne Überschuß an Natronlauge, der vermieden werden muß, um das Cu nicht als Hydroxyd auszufällen.

Bei der Usninsäure konnten wir keinen Kupfer-komplex nachweisen. Bei der Substanz 53 schied sich dagegen bei Zusatz von gesättigter CuS04-Lösung zu der klaren Substanzlösung eine grüne, in Wasser unlösliche Flüssigkeit aus.

Substanz 283 löst sich gut in kaltem Wasser. Entsprechend ihrer guten Löslichkeit und ihrer hohen tuberkulostatisclien Wirksamkeit erhielten wir mit CuS04-Lösung eine starke violette Fäl-lung.

Substanz 256 löst sich auch in siedendem Was-ser sehr schlecht. WTir filtrierten heiß vom Unlös-lichen ab und versetzten dann mit heißer 10-proz. oder gesättigter CuS04-Lösung. Es fiel ein gelber Niederschlag aus. Mit heißer, gesättigter NaCl-Lösung fiel ein farbloser Niederschlag aus10. Subst. 256 ist in heißem Glycerin löslich und fällt beim Erkalten nicht wieder aus. Heiß und kalt fällt bei Zusatz von gesättigter und 10-proz.

8 V . C. B a r r y u. M c . N a l l y , Nature [London] 156, 48 [1945]; V. C. B a r r y , Presidential Address to the Irish Chem. Association (1946); V . C. B a r r y , L . O ' R o u r k e u. D. T w o m e y , Proc . Roy . Irish Acad., Se'ct B, 160 ,800 [1947]: e b e n d a , L I , Sect. B, Nos. 14, 15, p. 223 [1947],

7 Ausführl iche Darst. bei P. M a r q u a r d t , Phar-mazie 4, 249 [1949].

8 Hrn. Dr. B a r r y (Universität Dubl in ) möchten wir an dieser Stelle unseren Dank für die Überlas-sung der schwer zugänglichen Substanzen aussprechen.

CuS04-Lösung aus der Glycerinlösung ein gelber Niederschlag. Auch dieser tuberkulostatisch wirk-same Stoff bildet daher einen Cu-Komplex.

Um eine gesetzmäßige Verknüpfung der tuber-kulostatischen Wirksamkeit mit der Kupferkom-plexbildung mit Sicherheit erweisen zu können, bedarf es weiterer Versuche. Bemerkenswert ist, daß das Streptomycin, das nach den Erfahrungen der Klinik5 sicherlich andere Angriffspunkte im Krankheitsgeschehen hat als PAS und TBI, nach unsern Versuchen keinen schwer löslichen Kupfer-komplex bildet. Aber die Tatsache, daß eine grö-ßere Anzahl wirksamer Medikamente sich durch die Kupferkomplexbildung auszeichnet, erscheint mitteilenswert. Noch dazu, da 'neuerdings von S c h u b e r t , M a u r e r und R i e z l e r 1 1 mit radio-aktivem Kupfer gezeigt wurde, daß das tuberku-löse Lungengewebe rascherund intensiver Kupfer anlagert als das normale.

Über die Rolle des Cu in der Chemotherapie der Tuberkulose selbst bestehen experimentelle Wider-sprüche. Es soll daran erinnert werden, daß anti-tubei'kulösc Eigenschaften von Kupfersalzen zuerst von der Gräfin L i n d e n 1 2 beschrieben worden sind. Diese Resultate wurden von einer größeren Anzahl Autoren12 bestätigt, von etwa einer gleich großen Anzahl strikt bestritten12.

Die hier vorgezeigten Untersuchungen sollen dazu anregen, die Frage der Bedeutung des Kupfers bei tuberkulösen Prozessen näher zu untersuchen. Die Experimente werden fori gesetzt.

B Um festzustellen, ob die Fällung spezifisch durch den Zusatz von Kupferionen hervorgerufen wird oder ob nur ein Konzentrationsniederschlag ausfällt, wurde jeweils eine Kontrollprobe mit gesättigter NaCl-Lösung zur P r ü f u n g versetzt.

10 Einmal wurde beim Versetzen mit 10-proz. CuS0 4 -Lüsung auch nur ein farbloser Niederschlag erhalten.

11 G. S c h u b e r t , W . M a u r e r u. W . R i e z l e r . Kl in. Wschr . 26, 493 [1948].

12 zit. nach K o l l e , K r a u s u. U h l e n h u t h , Handb. der path. Mikroorganismen, Ver lag G. Fischer u. Urban u. Schwarzenberg.