(57)【要約】哺乳動物の被験者に神経を保護するのに十分な量の非鎮静バルビツレート化合物を投与することを含む神経保護を提供する方法が開示されている。好ましい化合物は、ジフェニルバルビツール酸群及びその類似物である。神経保護効果のための好ましい投与量は、麻酔及び死のような鎮静の副作用なしに、対応する鎮静バルビツレートの投薬量より多い。【特許請求の範囲】
【請求項１】
脳虚血の危険性がある哺乳動物に神経保護を提供する方法であって、神経保護に有効な投与量の非鎮静バルビツレートを哺乳動物に投与することを含む方法。
【請求項２】
前記非鎮静バルビツレートが、１，３−ジメトキシメチル５，５−ジフェニルバルビツール酸（ＤＭＭＤＰＢ）、１−モノメトキシメチル５，５−ジフェニルバルビツール酸（ＭＭＭＤＰＢ）、ジフェニルバルビツール酸（ＤＰＢ）、それらの前駆物質、それらの誘導体、それらの類似物、及びそれらの塩からなる群から選択される請求項１記載の方法。
【請求項３】
神経保護の必要性がある哺乳動物に神経保護を提供する方法であって、神経保護効果を提供するのに十分な投与量の非鎮静バルビツレートを哺乳動物に投与することを含み、前記非鎮静バルビツレートが以下の構造を含む化合物及びその塩である方法。
【化１】
2004517808.tif 000005
（式中、Ｒ１及びＲ２は同種でも異種でもよく、独立して水素；任意に低級アルコキシで置換された低級アルキル；ＣＨ２ＯＲ５（式中、Ｒ５は低級アルキル、アルキルアリールまたはベンジルである）；ＣＯ２Ｒ６（式中、Ｒ６は低級アルキルまたはアリールである）；ＣＯＲ７（式中、Ｒ７は水素、低級アルキルまたはアリールである）；またはＣＨ（ＯＲ８）２（式中、Ｒ８は低級アルキル基である）であり、かつ
Ｒ３及びＲ４は、少なくともＲ３及びＲ４の一方が芳香族環を含む部分であるという条件下で、同種でも異種でもよく；独立して水素、任意にＮ、Ｓ及びＯからなる群から選択された１以上のヘテロ原子を含むアリール；フェニル；ハロゲン又は低級アルキル基で置換されたフェニル；ベンジル；１以上のハロゲン、低級アルキル基またはその両方を有する環が置換されたベンジル；低級アルキル；または芳香族部分で置換された低級アルキルである。）
【請求項４】
前記Ｒ３及びＲ４が、少なくともＲ３及びＲ４の一方がフェニルまたは置換フェニルであるという条件下で、同種でも異種でもよく、独立してフェニル；ハロゲン又は低級アルキル基で置換されたフェニル；ベンジル；１以上のハロゲン、低級アルキル基またはその両方を有する環が置換されたベンジル；低級アルキル；または芳香族部分で置換された低級アルキルである請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記投与量が体重１ｋｇ当たり約５０ｍｇより高い請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記投与量が体重１ｋｇ当たり約７０ｍｇより高い請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記投与量が体重１ｋｇ当たり約１００ｍｇより高い請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記投与量が体重１ｋｇ当たり約２５０ｍｇより高い請求項５記載の方法。
【請求項９】
前記投与量が約５００ｍｇ／ｋｇより高いである請求項５記載の方法。
【請求項１０】
前記化合物を、体重１ｋｇ当たり少なくとも約１０００ｍｇの投与量で投与する請求項５記載の方法。
【請求項１１】
前記化合物を、前記化合物またはその活性代謝産物の血中濃度を少なくとも約３０μｇ／ｍｌとするのに十分な投与量で投与する請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記化合物を、前記化合物のバルビツレートまたはその活性代謝産物の血中濃度を少なくとも約５０μｇ／ｍｌとするのに十分な投与量で投与する請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記化合物を、前記化合物またはその活性代謝産物の血中濃度を少なくとも約１００μｇ／ｍｌとするのに十分な投与量で投与する請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記化合物を、前記化合物またはその活性代謝産物の血中濃度を少なくとも約１０００μｇ／ｍｌとするのに十分な投与量で投与する請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
前記化合物を経口投与する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記化合物を静脈内投与する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記化合物を補助薬と組み合わせて投与する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記化合物を明らかな神経損傷の前に予防的に投与する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記化合物を神経損傷の発現後に治療的に投与する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記神経保護効果が、頭部外傷または脳虚血により引き起こされた神経損傷を減少させるか、またはそれから被験者を保護する請求項３記載の方法。
【請求項２１】
前記化合物を心臓手術及び頸動脈血管内膜切除術と共に投与する請求項１記載の方法。
【請求項２２】
前記哺乳動物が心房細動、一過性脳虚血発作（ＴＩＡ）、細菌性心内膜炎、脳梗塞、頭部外傷、またはクモ膜下出血を有するか、またはその危険性がある請求項１記載の方法。
【請求項２３】
製薬組成物を含む容器及び神経保護剤として使用することを示すラベルを含み、前記製薬組成物が、
神経保護の必要な被験者に投与する際に神経保護に有効な量の非鎮静バルビツレート化合物；及び
薬学的に許容しうるキャリヤーまたは賦形剤、
を含む製品。
【請求項２４】
前記化合物が、
（ａ） １，３−ジメトキシメチル５，５−ジフェニルバルビツール酸（ＤＭＭＤＰＢ）、
（ｂ） １−モノメトキシメチル５，５−ジフェニルバルビツール酸（ＭＭＭＤＰＢ）、
（ｃ） ジフェニルバルビツール酸（ＤＰＢ）、
（ｄ） （ａ）〜（ｃ）のいずれかの前駆物質、
（ｅ） （ａ）〜（ｄ）のいずれかの誘導体、
（ｆ） （ａ）〜（ｄ）のいずれかの類似物、及び
（ｇ） （ａ）〜（ｆ）のいずれかの塩、
からなる群から選択される請求項２３記載の製品。
【請求項２５】
神経保護を提供する方法であって、
（ａ） 脳の神経保護の必要な被験者を認定する工程、
（ｂ） 前記被験者の神経保護をすることができる非鎮静バルビツレートを選択する工程、及び
（ｃ） 前記被験者に神経保護に有効な投与量の前記化合物を投与し、それによって前記神経保護を提供する工程、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
本発明は、神経保護剤効果を提供するのに十分な薬剤及び／またはそれらの活性代謝産物の血中濃度及び脳内濃度を提供するのに有効な様式及び調剤の形で提供された非鎮静バルビツレート化合物の使用に関する。特に、本発明の方法及び配合物は、脳虚血、頭部外傷及びその他の急性神経傷害の治療、及びその結果生じる神経損傷の予防を可能にする。
虚血（脳梗塞）は米国において第三の死因である。脳への血液供給が臨界値以下に低下すると、段階的な生化学的反応により不可逆的な損傷を生じ、神経及び脳梗塞を形成してしまう。虚血の治療及び予防に関する研究は多数あるが、不幸なことにまだ基本的な段階であり、適切な治療はまだ実施されていない（１０）。
高濃度のバルビツレートは、齧歯動物及び霊長類の脳虚血において神経を保護し、虚血脳梗塞の程度を低下させ、脳の損傷を防いだり減少させることが示されている（１〜４）。バルビツレートがいかにして虚血における神経傷害を防ぐのかということに関する理論の一は、神経細胞の死を引き起こす高い神経毒濃度に達しうる神経伝達物質が虚血により誘導されて自由に放出するのをバルビツレートが抑制するという理論である（５）。
【０００２】
麻酔を引き起こすバルビツレートの神経保護効果に関する文献は２０年にわたるが、バルビツレートの臨床における使用はその毒性のために大幅に限られている。神経保護に必要な投薬量及び血中及び脳内濃度は毒性であり、無気力、意識朦朧、及び昏睡を引き起こす。更に効果的であろうそれより多い投与量では死を招き（１〜４，６）、バルビツレートは虚血の治療には適さない（１）。これらの毒性副作用のためにバルビツレートの投薬量に“有効許容限度”が確立され、虚血を保護するために麻酔性／鎮静バルビツレートを使用することに関する更なる研究が阻止された。
Ｌｅｖｉｔｔらによる米国特許第４，６２８，０５６号には、非鎮静オキソピリミジン誘導体及び抗痙攣薬、抗不安薬及び筋弛緩薬としてのそれらの使用が記載されている。文献は、そのような化合物の神経保護剤としての使用は示唆していない。実際に、神経保護に鎮静バルビツレートを使用することに関する研究の文献においてさえ、非鎮静バルビツレート化合物について言及されていない。一般的には、バルビツレートの抗痙攣薬及び神経保護効果はその鎮静／催眠効果に関係するとされている。例えば、Ｌｉｇｈｔｆｏｏｔｅらは、ペントバルビタールの保護効果はバルビツレートにより誘導された知覚麻痺の期間中のためであると示唆した（３）。この見解は、全てのこれらの効果がＧＡＢＡ受容体における作用と関連するという細胞受容体レベルにおける生化学的研究によりより説得力のあるものにされた。したがって、先行技術はその毒性のために神経保護には鎮静バルビツレートを使用しないことを教示し、非鎮静バルビツレートは鎮静または麻酔性が欠如しているために神経保護剤として使用しないことも教示する。
【０００３】
発明の要約
要約すると、本発明は、例えば１，３−ジメトキシメチル５，５−ジフェニルバルビツール酸（ＤＭＭＤＰＢ）、１−モノメトキシメチル５，５−ジフェニルバルビツール酸（ＭＭＭＤＰＢ）及びジフェニルバルビツール酸（ＤＰＢ）及びそれらの前駆物質、誘導体及び類似物のような非鎮静バルビツレート、及び神経保護剤として有用となるこれらの薬剤及びその代謝産物の血中及び脳内濃度範囲となる投薬量の投与を含む。特に本発明は、非鎮静バルビツレートを用いた脳虚血、頭部外傷及びその他の急性神経傷害の治療に関する。
脳虚血の危険性がある人が予め明らかに認定される事情は、例えば、心臓手術及び頸動脈血管内膜切除術を受けた人、及び心房細動、一過性脳虚血発作（ＴＩＡ）、細菌性心内膜炎、脳梗塞、または脳動脈瘤のためのクモ膜下出血を有する人のようにたくさんある。そのような場合には、非鎮静バルビツレートが予防的に虚血性損傷の危険性がある人に使用される。薬剤はまた急性の事象のあとにも使用しうる。これらの化合物は、錠剤、カプセル、液体として経口的な形で、または静脈内投与またはその他の非経口的経路ににより投与されうる。
本発明は、バルビツレートを用いて脳虚血の発作を治療する以前からの努力がうまくいかなかったことに成功した。本発明は、バルビツレートが神経保護効果を与える投薬量では毒性であるために今まで解決できないと思われていた問題を解決する。本発明は、効果的な働きを失うことなく、先行技術では公知のバルビツレートの毒性及び鎮静効果を回避する。
【０００４】
本発明は、非毒性神経保護剤に対する長い間の切実な必要性を満足し、臨床上重要な神経保護を提供するのにバルビツレートでは不可能であるという先行技術の教示とは正反対である。本発明によれば、バルビツレートの抗痙攣薬及び鎮静薬の効果を分離することが可能であり、神経保護はバルビツレートの鎮静薬効果よりむしろ抗痙攣薬効果と相関性を有する。
本発明は、神経保護において効果的であるが今まで認められていなかった特定化合物、それらの修飾及び調剤の認識において先行技術とは異なる。
本発明は、哺乳動物、好ましくは人に神経保護を提供する方法である。この方法は、哺乳動物に神経保護効果を提供するのに有効な投与量の非鎮静バルビツレートを投与することを含む。本発明に使用する非鎮静バルビツレートには、１，３−ジメトキシメチル５，５−ジフェニルバルビツール酸（ＤＭＭＤＰＢ）、１−モノメトキシメチル５，５−ジフェニルバルビツール酸（ＭＭＭＤＰＢ）及びジフェニルバルビツール酸（ＤＰＢ）からなる群から選択された１種以上のが含まれる。前述の化合物の前駆物質、誘導体及び類似物、並びに全ての前述の化合物の塩も本発明の実施に適する。
【０００５】
非鎮静バルビツレートの神経保護に有効な投与量は、好ましくは鎮静バルビツレートの昏睡状態を提供する投与量を超える。哺乳動物の特定の必要性に依存して、非鎮静バルビツレートの投与量は鎮静バルビツレートの致死量を超えうる。本発明の方法のこの予期せぬ表面上矛盾した効果は、更に本発明の方法において可能な相対的な投薬量に反映される。
更に、非鎮静バルビツレートの神経保護投与量は、バルビツレートの最低抗痙攣薬投薬量を超える。本発明の一実施態様においては、非鎮静バルビツレートの有効投与量は、抗痙攣薬投与量の約２乃至約５倍である。哺乳動物の生理的要求が必要とする別の状況では、非鎮静バルビツレートの有効投与量は、非鎮静バルビツレートの抗痙攣薬投薬量の約５乃至約１０倍であり、服用量が臨床上許容されれば更に多い。
本発明の方法の神経保護効果は、脳虚血の影響を緩和するのに使用するのが有利である。非鎮静バルビツレートは、経口的、静脈内、経皮的に、補助薬と組み合わせて、または微粒子またはエアロゾル吸入により肺から投与しうる。更に、本発明の範囲内で、非鎮静バルビツレートは臨床上許容しうる投与量において予防的または治療的に投与しうる。化合物は明白な神経の損傷の前には予防的に、神経の損傷の発現後には治療的に投与しうる。神経保護効果は、頭部外傷または脳虚血により引き起こされた神経の損傷を減少させるか、またはそれから被験者を保護する。化合物は、心臓手術または頸動脈血管内膜切除術と同時に投与しうる。哺乳動物の被験者は、心房細動、一過性脳虚血発作（ＴＩＡ）、細菌性心内膜炎、脳梗塞、頭部外傷、またはクモ膜下出血を有するかまたはその危険性があるかもしれない。
【０００６】
典型的には、神経保護を成就するためには、非鎮静バルビツレートを、バルビツレートの血中濃度が少なくとも約３０μｇ／ｍｌ、好ましくは少なくとも約１００μｇ／ｍｌ、更に好ましくは少なくとも約２５０μｇ／ｍｌ、できるだけ２００〜３００μｇ／ｍｌ位高く、またはそれ以上になるのに十分な投与量を投与する。これに対し、報告されているフェノバルビタールの治療量範囲は低く、１０〜３０μｇ／ｍｌの血中濃度である（６）。したがって、好ましい範囲は、約２５、３０、５０、７５、１００、２００、２５０または３００μｇ／ｍｌ以上である。
本発明は、神経保護剤効果を有するのに有効な量が投薬される非鎮静バルビツレートを含む製薬組成物を含む。好ましくは、非鎮静バルビツレートは、１日に体重１ｋｇ当たり約２５乃至約１５００ｍｇの範囲の経口投与量で投与される。好ましくは、投与量は、約２５ｍｇ／ｋｇ／日、または約１００ｍｇ／ｋｇ／日、または約２５０ｍｇ／ｋｇ／日より多い。好ましい投与量は、ラットにおける約１０００ｍｇ／ｋｇ／日の投与量と薬学的に等価な量である。したがって、調剤の形は、１日に体重１ｋｇ当たり約１５、２０、２５、５０、７０、１００、２５０、５００、１０００または１５００ｍｇの量又はそれより多い投与量を提供するのに１個でも複数個でもよい。
【０００７】
人における試用において、予期せぬことに、神経保護剤化合物の一であるＤＭＭＤＰＢがラットまたは犬の場合より人にずっとよく吸収されることが見いだされた。更に、ＤＭＭＤＰＢの半減期、並びにＭＭＭＤＰＢ及びＤＰＢの半減期がラットまたは犬において見いだされる半減期より大きいことも見いだされた。特に、２０ｍｇ／ｋｇ／日の投薬量の場合、ＤＭＭＤＰＢ、ＭＭＭＤＰＢ、及びＤＰＢの半減期は、人に２週間暴露した後、それぞれ約２０時間、２０時間、及び５０時間である。同じように、２０ｍｇ／ｋｇ／日の範囲の投与量の７日後の血液中の薬剤の最大濃度（Ｃｍａｘ）は、それぞれ１．２μｇ／ｍｌ、３６μｇ／ｍｌ及び４３μｇ／ｍｌである。
予期せぬほど人において吸収が高く半減期が長いということは、期待した経口投薬量より少量でも十分な血中濃度を得ることが可能になる。したがって、例えば、約１５ｍｇ／ｋｇ／日の投薬量の場合、５３μｇ／ｍｌより高い総バルビツレート血中濃度（すなわち、ＤＭＭＤＰＢ＋ＭＭＭＤＰＢ＋ＤＰＢ）、約２０ｍｇ／ｋｇ／日の投薬量の場合、７２μｇ／ｍｌより高い総バルビツレート血中濃度を得ることが可能である。１００μｇ／ｍｌより高い非鎮静バルビツレートの血中濃度は、約４０乃至約１００ｍｇ／ｋｇ／日の投薬量で成就され、本発明の範囲内である。非鎮静バルビツレートの非経口投与の場合には、２５ｍｇ／ｋｇ／日より少ない日毎の投薬量で同様な血中濃度が得られる。しかしながら、最初の日の投薬量は２５ｍｇ／ｋｇ／日より多い初期投薬量が必要かもしれない。
【０００８】
本発明は、製薬組成物を含む容器及び神経保護剤として使用することを示すラベルを含み、前記製薬組成物が、神経保護の必要な被験者に投与する際に神経保護に有効な量の非鎮静バルビツレート化合物、及び薬学的に許容しうるキャリヤーまたは賦形剤を含む製品を提供する。
別の実施態様は、（ａ） 患者の脳の神経保護に関する必要性を診断すること、（ｂ）非鎮静バルビツレートを選択すること、及び（ｃ）患者に患者の脳内濃度を神経保護に有効な程度に上昇させるのに十分な投与量の非鎮静バルビツレートを提供すること、を含む神経保護を提供する方法である。
更なる目的及び利点は、以下の記載及び実施例を考慮すれば明らかになろう。
【０００９】
好ましい実施態様の詳細な説明
本発明の好ましい実施態様の記載においては、明瞭にするために特定の専門用語を使用する。しかしながら、本発明はそのように選択された特定の専門用語に限定されるつもりはない。各特定要素には、同様な方法で同様な目的を果たすのに機能する技術的に等価なもの全てが含まれると理解されるべきである。本明細書において引用した各文献は、各々が個々に参考として導入されているように、参考として導入されている。
“非鎮静バルビツレート”という用語は、Ｌｅｖｉｔｔらによる米国特許第４，６２８，０５６号に記載されている５，５−ジフェニルバルビツール酸抗痙攣薬化合物群、及び代謝前駆物質及び代謝産物、非鎮静神経保護剤活性を有する誘導体及び（それらの添加塩を含む）構造類似物を含む。非鎮静であるその他のバルビツール酸誘導体も本発明の範囲内である。
バルビツール酸の誘導体、前駆物質、及び類似物は以下の構造式のバルビツール酸を含む。
【００１０】
【化２】
2004517808.tif 000002
【００１１】
式中、１個以上の窒素は低級アルキル、又は低級アルコキシで置換された低級アルキルで置換されているか、またはＲ１及びＲ２の少なくとも一方が窒素原子とともにカルバメート、アミド、またはホルムアミド誘導体のアセタールを形成している。すなわち、Ｒ１またはＲ２がＣＯ２Ｒ、ＣＯＲまたはＣＨ（ＯＲ）２である。メチルエーテル基が好ましいＲ１及びＲ２基であり、メトキシメチルが更に好ましい。メチルもまたＲ１及び／またはＲ２に好ましい。本発明によるバルビツール酸のその他の誘導体は、Ｒ１及びＲ２の一方または両方がＣＨ２ＯＲ５（式中、Ｒ５は低級アルキル、アルキルアリールまたはベンジルである）、ＣＯ２Ｒ６（式中、Ｒ６は低級アルキルまたはアリールである）、ＣＯＲ７（式中、Ｒ７は水素、低級アルキルまたはアリールである）またはＣＨ（ＯＲ８）２（式中、Ｒ８は低級アルキル基である）であるカルバメート、アミド及びアセタールである。
好ましいＲ３及びＲ４は、アリール、フェニル、ハロゲン又は低級アルキル基で置換されたフェニル、ベンジル、芳香族環がハロゲン又は低級アルキル基で置換されたベンジル、低級アルキルまたは芳香族部分で置換された低級アルキルである。アリールは、フェニル、ナフチル及びそれより高級の類似物のようないずれかの炭素環、並びに硫黄、酸素及び窒素のようなヘテロ原子１個以上で置換されたヘテロ芳香族環を表す。本発明によれば、非鎮静バルビツール酸誘導体は、Ｒ３及びＲ４の少なくとも一方が芳香族環または例えば、アリール、フェニル、置換フェニル、ベンジル、置換ベンジルまたはアリールアルキルのような芳香族環を含む部分である。芳香族環上の好ましい置換基はメチル、エチル、及びフッ素である。フェニル及び置換フェニルがＲ３及びＲ４に好ましい。Ｒ３及びＲ４がともにフェニルである実施態様が最も好ましい。
【００１２】
好ましい化合物においては、Ｒ１及びＲ２の一方が水素であるか、Ｒ１及びＲ２の一方または両方がメチルまたはアルコキシメチル、好ましくはメトキシメチルである。Ｒ３及びＲ４の少なくとも一方及び好ましくは両方が、好ましくはフェニルまたは置換フェニル、トリル、フルオロフェニル、エチルフェニルである。
容易に理解しうるように、酸添加及び塩基添加塩のような有機塩を含む前述の化合物の塩も考えられる。
この種類の範囲内に含まれるためには、化合物は、（１）バルビツール酸の化学的な誘導体であり、（２）被験者が有用な投与量において覚醒していてキビキビしたままであり、すなわち麻酔されていないという意味で鎮静されておらず、かつ（３）本明細書に記載した動物モデルまたは人において対応する動物種に対して毒性ではない投与量で神経保護活性を明白に示すか、またはインビボ神経保護のモデルとして許容されることが公知であるかまたは後に発見されたインビトロ検査において活性を示すこと、が必要である。
これらのバルビツール酸誘導体は、被験者においてプロドラッグ及び活性成分の両方でもよく、この組合せが神経保護に対して所望の薬効学的効果を生成する。そのような化合物では持続したレベルが容易に得られる。
【００１３】
したがって、ある種のバルビツレート化合物が開発され、それらは、（その他のバルビツレートの場合には死をもたらすほどの）非常に高い脳内濃度であっても鎮静されることなく抗痙攣薬活性を有する。本発明によれば、そのような化合物は、中大脳動脈閉塞によりモデル化されているような１以上の虚血症状の発見に苦しむまたはその危険性のある動物の神経を保護するために使用されるが、これらの化合物は虚血性の脳損傷の予防に必要な濃度において存在するその他のバルビツレートの毒性効果を引き起こすことはない。
本明細書に記載されているように、非鎮静バルビツレート薬剤は、中大脳動脈閉塞により生じる病巣の脳虚血のラットモデルにおいて虚血性の脳損傷を軽減または予防する。このことは人における有用性を示す。
当業者に公知の脳虚血の再現性のある予言的なモデルにおいては、全身性低血圧症を伴う左右頸動脈閉塞により線条及び大脳皮質に選択的な神経損傷を生じる。生じた脳虚血は線条内の興奮毒性神経伝達物質及びドーパミンの放出を引き起こす。ペントバルビタールはこの虚血により誘導された放出を抑制し、バルビツレートの神経保護の可能な一機構を指摘した（５）。ペントバルビタールの神経保護投与量は、７０ｍｇ／ｋｇであることが見いだされた。数種の神経保護麻酔薬（イソフルレン、エトミデート、プロポフォール）による神経伝達物質の放出の抑制も公知である。
【００１４】
前述及び同様な動物モデル（実施例を参照されたい）を、
（１）   抗痙攣薬活性を有するが麻酔活性がほとんどまたは全くない非鎮静バルビツレートが線条または海馬において神経保護を提供するか否かを分析するため、及び
（２）   薬剤が虚血に応答した神経伝達物質の放出を防ぐか低下させるか否かを決定するために、
使用しうる。制御されていない、または調節されていない神経伝達物質の放出は、虚血性損傷の自明のこととして仮定されている機構の一である。神経伝達物質の放出を抑制する非鎮静バルビツレートについては、この研究方法は本発明による化合物の有用性を予言する生化学的な分析として役立ち、本発明はそのような方法を含む。
本発明による神経保護効果は、投与量応答研究を実施し、種々の投与量の薬剤において神経損傷の統計的有意差を測定することにより示され、特性決定されうる。そのような研究において得られる投与量応答曲線は、試験動物の神経保護及び鎮静作用の相対的な程度を比較するのに使用しうる。
【００１５】
脳虚血は、ラットにおいて中大脳動脈（“ＭＣＡ”）の閉塞により引き起こされる（７〜９）。閉塞は、不可逆的または可逆的に実施しうる。後者の場合には、閉塞期間後に血流はもとの状態に戻る。これらの動物の標本は、人における種々の脳梗塞をモデル化し、薬剤の神経保護作用を測定するのに適する。そのようなモデルにより、薬剤が虚血性の事象により引き起こされるその後の脳の損傷を減少させるために虚血性脳梗塞の危険性がある人に有用であるという、脳の損傷の予防及び薬剤の評価が観察された。それらは不可逆性の虚血及び血流が修復する可逆性の虚血のモデルにおいて脳の損傷を防ぐので、本発明の化合物はまた単独またはその他の薬剤、例えば循環が修復された際脳梗塞の程度を低下させる組織プラスミノゲン活性化因子のような血栓溶解剤と組み合わせて急性の虚血性脳梗塞を治療するのに有用である。
“治療”という用語は、予防的に望ましくない状態を予防または抑制したり、治療的に状態の程度または症状を除去または低下させるための本発明による化合物の投与を含むことを意味する。本発明による治療は、そのような治療の必要性を創成する疾病または状態を有する人またはその他の動物に提供される。治療はまたインビトロで細胞または臓器に化合物を適用することも含む。治療は全身的投与でも局所的投与でもよい。
【００１６】
本発明の非鎮静バルビツレート組成物は、適する薬学的に許容しうるキャリヤー、賦形剤または希釈剤とともに“薬学的組成物”に配合されうる。適する場合には、薬学的組成物は、限定するわけではないが、例えば、錠剤、カプセル、粉末、顆粒、軟膏、溶液、座薬、注射、吸入剤、及びエアロゾルのような固体、半固体、液体、または気体の形を含む調剤に、それぞれの投与経路のための通常の方法で配合しうる。
組成物の徐放性を成就するか、組成物が標的サイトに達するまで組成物の代謝、放出または吸収を防ぐためには、当業者に公知の方法が使用されうる。本発明の活性薬剤を不活性にしない薬学的に許容しうる配合物が使用されるべきである。
調剤の形においては、組成物は単独またはその他の薬学的に活性な化合物とともに、並びに組み合わせて使用されうる。
本発明の薬学的組成物は、所望の神経保護効果を成就するために、種々の経路により動物の体の種々のサイトへ送達されうる。一以上の体腔への組成物の注射、注入、塗布または点滴により、またはエアロゾルの吸入または注入により局所的または全身的放出がなされうる。非経口投薬は、筋肉内、静脈内、腹膜内、皮下、または局所投薬でもよい。
【００１７】
本発明の組成物は、例えば、茶さじ、錠剤、溶液、または座薬のような各調剤の単位が所与の量の活性薬剤またはプロドラッグを単独または他の薬学的に活性な薬剤との適する組合せで含む単位調剤の形で提供されうる。“単位調剤の形”という用語は、各単位が所望の効果を提供するのに十分な量であると計算された所与の量の本発明の組成物を、単独又は他の活性剤との組合せで、薬学的に許容しうる希釈剤、キャリヤー（例えば、食塩水、緩衝液、またはその他の生理学的水溶液のような液体キャリヤー）、または適する場合にはビヒクルとともに含む、人及び動物の被験者のための単位調剤として適する物理的に離隔した単位を言及する。本発明の新規単位調剤の形の明細事項は、成就すべき特定の効果及び特定の宿主における薬剤の特定の薬力学に依存する。
組成物の“有効量”は、宿主において所望の薬理効果を提供するのに必要な量である。これは、当業者に公知の複数の終点のいずれかを用いて追跡しうる。“有効投与量”は、いずれかの投薬経路で送達される特定の調剤の形の生物学的利用能に依存するであろう。本発明の化合物の神経保護投薬量及び血中濃度は、鎮静バルビツレートの抗痙攣薬投薬量の少なくとも２倍、好ましくは少なくとも約５〜１０倍である。ラットのデータに基づくと、フェノバルビタールに関する抗痙攣薬ＥＤ５０は、約５０〜１００ｍｇ／ｋｇである。７日間にわたって非鎮静バルビツレートを１ｇ／ｋｇ投与すると、ラットにおいては脳虚血が保護される。前述のように人においては吸収が増大するので、人においては同量またはそれより少量の投与が適する。
【００１８】
以下の実施例に使用される各活性剤の量は、本発明の投与量及び方法を最適化するのに当業者により用いられうる範囲の一般的な手引きを提供する。更に、そのような投与量の範囲は、特定の適用では正当化されるかもしれないのでそれより多いまたは少ない投与量の成分を使用することを除外しない。例えば、実際の投与量及びスケジュールは組成物が他の薬剤と組み合わせて投与されるか否か、または薬物動力学、薬剤の性質、及び代謝における個人間の特性の差に依存して変化しうる。同様にして、インビトロの適用に関して量は変化しうる。過度の実験をすることなく特定の状況の必要性にしたがって投与量を容易に調節することは当業者の範囲内である。
本発明を一般的に記載してきたが、説明のために提供するのであって、特に指示がなければ本発明の限定を意図しない以下の実施例を参照することにより、同じことが更に容易に理解されるであろう。
【００１９】
実施例１
一般的な計画
可逆的または不可逆的虚血にさらされたラットにおいて非鎮静バルビツレート（ＮＳＢ）薬剤を試験した。種々の投与量の薬剤を投与する。神経保護効果を負の対照（偽薬）及びペントバルビタール（公知の神経保護剤であるが、鎮静バルビツレートである）を脳虚血において梗塞量を低下させることが知られている投与量（１〜４）で投与した正の対照と比較する。
虚血性発作の発現後数日で動物を犠牲にし、虚血性の脳の損傷の薬物による低下の結果の尺度として脳梗塞の量を決定するために脳を調べた。薬物が虚血性“脳梗塞”後の関連する作用にいずれかの有利な影響を与えたか否かを決定するために、犠牲にする前に動物を臨床的に調べ、等級をつけた。
ＮＳＢ薬剤の神経保護効果を試験するために、４種の実験モデルを実施する。Ｇｉｎｓｂｅｒｇ， Ｍ． Ｄ．， ”Ａｎｉｍａｌ Ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ Ｇｌｏｂａｌ ａｎｄ Ｆｏｃａｌ Ｃｅｒｅｂｒａｌ Ｉｓｃｈｅｍｉａ，” Ｃｈａｐｔｅｒ ３４ ｉｎ Ｗｅｌｓｈ， Ｋ． Ｍ． Ａ ｅｔ ａｌ．， Ｐｒｉｍｅｒ ｏｎ Ｃｅｒｅｂｒｏｖａｓｃｕｌａｒ Ｄｉｓｅａｓｅｓ， Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９９７； 及びＰｕｌｓｉｎｅｌｌｉ ＷＡ， Ｂｒｉｅｒｌｅｙ ＪＢ． Ａ ｎｅｗ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｂｉｌａｔｅｒａｌ ｈｅｍｉｓｐｈｅｒｉｃ ｉｓｃｈｅｍｉａ ｉｎ ｔｈｅ ｕｎａｎｅｓｔｈｅｔｉｚｅｄ ｒａｔ， Ｓｔｒｏｋｅ １９７９ Ｍａｙ−Ｊｕｎｅ １０（３）： ２６７−７２を参照されたい。
【００２０】
１．中大脳動脈（ＭＣＡ）閉塞により生じる不可逆的虚血、
２．ＭＣＡ閉塞により生じる可逆的虚血、
３．定義された間隔の大動脈交差クランピングにより生じる一過性全虚血、及び
４．両方の椎骨動脈の焼灼及び総頸動脈の可逆的クランピングにより生じる一過性全虚血。
各実験モデルにおいて、ラットの群を以下のいずれかで治療する。
１．鼻腔栄養（ＮＧ）チューブにより負の対照（偽薬）、
２．正の対照：７０ｍｇ／ｋｇの腹膜内（ＩＰ）投与量のペントバルビタール、または
３．実験的梗塞形成前に７日間５００乃至１５００ｍｇ／ｋｇの投与量でＮＧチューブよりＮＳＢ化合物であるＤＭＭＤＰＢ（または本発明においてその有用性が試験されている化合物）。
結果を比較する。
【００２１】
実施例２
不可逆的脳虚血
ハロタン麻酔下に保持された動物を用い、頸動脈を縛り、ＭＣＡの始点にフィラメントを挿入することにより不可逆的にＭＣＡを閉塞した。ＭＣＡ内の血流をレーザードップラーにより測定し、血流が有意に降下した動物は脳虚血を経験し、その後の損傷（すなわち、脳梗塞）の危険があると考えた。実際に、ＭＣＡ血流において急降下を経験しない動物においては臨床上の脳梗塞は起こらなかった。ＭＣＡ血流において降下を示す動物は全て脳梗塞を経験した。
次いで危険の状態の動物の行動を追跡し、臨床上の知見によりＢｅｄｅｒｓｏｎ等級スケールを用いて以下のいずれかに記録した。
０      脳梗塞の兆候なし
１      軽い脳梗塞
２      中程度の脳梗塞
３      激しい脳梗塞
【００２２】
３日間生き延びた動物を犠牲にし、それらの脳を調べた。犠牲にする動物には、３５ｍｇ／ｋｇの抱水クロラールをＩＰ投与し、それらの脳を、ヘパリンを添加した０．９％の食塩水、次いで１０％の緩衝ホルマリンを用いた頭蓋内灌流により固定した。下部の頭蓋内血管でクモ膜を傷つけないように注意して脳を頭蓋から除去した。固定した脳を８０℃で凍結させた。厚さ２０μｍの冠状断面をクリオスタット中−２０℃で４００μｍ間隔に切断し、ホットプレート上６０℃で乾燥させ、９０％のエタノール中で１０分間固定し、ヘマトキシリン及びエオシンで着色した（７）。梗塞した脳は脳の残りの部分と比較して淡い色である。梗塞した脳の量は、脳断面の顕微鏡検査により測定し、ｍｍ３の単位で梗塞量を計算した。
結果を以下の表１及び２に示す。必ずしも全ての動物がＭＣＡ血流の降下を経験しなかったので、数はグループ間で変化する。全ての動物を７日間、１０００ｍｇ／ｋｇ／日の投薬量のＤＭＭＤＰＢで治療した。
【００２３】
【表１】表１
脳虚血による死に及ぼすＤＭＭＤＰＢの影響
2004517808.tif 000003
【００２４】
別の投与量範囲で７日間ＤＭＭＤＰＢで治療したラットにおける研究で、メスのラットは実質的にオスのラットより血中濃度が高いことが確立された。特に、５００ｍｇ／ｋｇのＤＭＭＤＰＢの投薬量では、オスの総バルビツレート濃度は５９μｇ／ｍｌであり、メスのそれは１７０μｇ／ｍｌであった。１０００ｍｇ／ｋｇの投薬量では、オスの総バルビツレート濃度は７７μｇ／ｍｌで、メスのそれは２２７μｇ／ｍｌであり、２０００ｍｇ／ｋｇの投薬量では、オスの総バルビツレート濃度は１１０μｇ／ｍｌで、メスのそれは３２８μｇ／ｍｌであった。したがって、同一投薬量ではメスは一貫してオスの血中濃度の２５０〜３００％の血中濃度を有した。このデータは、前述の表中のメスのラットにおいて血中濃度が高ければ高いほど生存率が高いという、ある種の“投与量応答効果”または“血中濃度応答効果”を示す。
【００２５】
【表２】表２
表１の最初の９匹の動物の神経状態
2004517808.tif 000004
【００２６】
病状（視覚的及び顕微鏡試験）は、ペントバルビタール及びＤＭＭＤＰＢで治療した動物のほうが梗塞量が小さいことを示す。
したがって、ＤＭＭＤＰＢは動物を死に対して保護した。その他のデータは、ＤＭＭＤＰＢで治療した動物が偽薬グループと比較して鎮静を示さないことを示した。これに対し、ペントバルビタールで治療した動物は麻酔され動かなかった。非鎮静投与量における神経保護効果は、鎮静ペントバルビタールの効果に匹敵するかそれ以上であったが、特に２日目において鎮静の副作用がなかった。
これらのＤＭＭＤＰＢの神経保護効果は、ＤＭＭＤＰＢの代謝生成物であるモノメトキシメチルジフェニルバルビツール酸（ＭＭＭＤＰＢ）及び薬学的に活性な部分であると推定されるジフェニルバルビツール酸（ＤＰＢ）について予測させる。実際に、１乃至３０日間にわたる動物の研究において、ＤＭＭＤＰＢは迅速に代謝されてＭＭＭＤＰＢとなり、最終的にはＤＰＢとなった。
人に関する臨床的な研究の結果は、動物において観察された、ＤＰＢ＞ＭＭＭＤＰＢ＞ＤＭＭＤＰＢという血中濃度のパターンと同様であった。再び、ＤＭＭＤＰＢの血中濃度は最低であるが、ＭＭＭＤＰＢ及びＤＰＢの濃度はそれより高いという同様なパターンが示された。この神経保護に関する動物モデルは、（ａ）動物におけるこの化合物の代謝挙動が人の代謝を予測させ、かつ（ｂ）動物における抗痙攣薬活性は人における抗痙攣薬活性と相互に関連性がある、ので人について予測させる。
そのような動物モデルにおいて神経を保護することがすでに見いだされている数種の鎮静バルビツール酸化合物は人の研究においてある種の利点を提供するけれども、比較的短い時間にわたるそれらの使用は、それらの鎮静及びその他の神経的及び心理的副作用により除外される。これらの副作用のために、予防的な治療は脳梗塞の危険性が高いとされている患者には実行不可能である。これに対し、本発明によれば、ＮＳＢは人における副作用は最少である。したがって、ジフェニルバルビツール酸及びその前駆物質、類似物及び誘導体は人の神経保護に適する化合物群を構成する。
【００２７】
実施例３
可逆的脳虚血モデル
ラットを実施例１（前記）のように予備処理し、ＭＣＡを閉塞するフィラメントを３０乃至６０分間後に除去してＭＣＡを通過する血流を元に戻すこと以外は同様な手順を実施する。次いでラットを３日間臨床的に追跡し、それらの脳梗塞の程度を等級づけし、その後実施例１のように犠牲にした。前述のように脳を除去し、調べた。
ＮＢＳ化合物はこれらの条件下で神経保護性であることが示された。
【００２８】
実施例４
ラットを実施例１（前記）のように予備処理し、次いでエーテル麻酔中に、ラットの椎骨動脈を第一頚椎の翼状の穴より電気焼灼する。次いで総頸動脈のまわりに可逆性のクランプをゆるめておく。２４時間後、目覚めたラットの頸動脈のクラスプを締めて４本の血管を閉塞した。４本の血管の閉塞の１０乃至３０分間後にクラスプを除去し、７２時間後に灌流固定により動物を犠牲にした。未治療のラットは、４本の血管の閉塞の２０乃至３０分後に決まって虚血性の神経損傷を示した。Ｈ１及び正中傍の海馬、線条、及び後方新皮質を含む前脳の多くの領域が評価される。非鎮静バルビツレートはこれらの条件下で神経保護性であることが示される。
本明細書において説明し論述した実施態様は、本発明者が知っている本発明を製造し使用する最良の方法を当業者に教示することのみを意図する。本明細書においては、本発明の範囲を限定するとされるものは何もない。前述の教示の観点から当業者に認められるように、本発明から逸脱することなく、前述の本発明の実施態様は修正または変化が可能であり、要素を加えたり省略したりできる。したがって、特許請求の範囲及びそれと等価なものの範囲内で、本発明を明細書に記載した以外に実施しうることは理解されるべきである。
【００２９】
参考文献
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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