СПОСОБЫ И КОМПОЗИЦИИ ДЛЯ СТИМУЛИРОВАНИЯ НЕЙРОГЕНЕЗА И ИНГИБИРОВАНИЯ ДЕГЕНЕРАЦИИ НЕЙРОНОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИЗОТИАЗОЛОПИРИМИДИНОНОВ
METHODS AND COMPOSITIONS FOR STIMULATION OF NEUROGENESIS AND INHIBITION OF NEURON DEGENERATION WITH USING ISOTHIAZOLOPYRIMIDINONES

Приоритет
Данная заявка претендует на приоритет изобретения в соответствии с предварительной заявкой на патент США номер 60/945524, поданной 21 июня 2007 года.
Область изобретения
Настоящее изобретение в целом относится к области неврологии. А именно, согласно настоящему изобретению созданы способы и композиции для стимулирования нейрогенеза и ингибирования дегенерации нейронов.
Предшествующий уровень техники
Болезнь Альцгеймера является мозговым нарушением, при котором постепенно разрушаются нейроны. Свыше 4,5 миллионов людей в Америке страдают болезнью Альцгеймера, которая обычно встречается у пожилых людей. Риск развития болезни Альцгеймера увеличивается приблизительно в два раза каждые пять лет после 65 лет и достигает 50 процентов к 85 годам. Пациенты, страдающие болезнью Альцгеймера, теряют свою способность учиться, запоминать, размышлять, принимать решения, общаться и осуществлять повседневную деятельность. Прямые и косвенные затраты по уходу за пациентами с болезнью Альцгеймера возрастают по меньшей мере на 100 миллиардов долларов ежегодно.
Инсульт и травматическое повреждение мозга также могут вызывать гибель нейронов и приводить к ухудшению познавательных способностей.
Также стимулирование нейрогенеза может быть полезным при лечении депрессии. Депрессию классифицируют по чрезвычайным изменениям в настроении, которые также могут быть связаны с психозом. Впервые связь между депрессией, стрессом и нейрогенезом возникла в результате изучений изображений МРТ (магнитно-резонансной томографии), предполагающих сокращение гиппокампальных объемов в правом и левом полушарии при глубокой депрессии (Sheline с соавт., 1996; Bremnerc соавт., 2000; Mervaala с соавт., 2000). Дальнейшее исследование указывало на то, что потеря объема в головном мозге, встречающаяся у пациентов с депрессией, была обусловлена вызванной глюкокортикоидами гибелью нейронов, характерных для гиппокампа (Lee с соавт., 2002 обзор; Lucassen с соавт., 2001; Sapolsky 2000).
Кроме того, другие исследования подтвердили близкую корреляцию между нейрогенезом и депрессией. Данные указывали на то, что хронический стресс может вызывать как изменения объемов, так и снижение нейрогенеза (Czeh с соавт., 2001; Pham с соавт., 2003). С другой стороны агенты, которые вызывают снижение нейрогенеза, также выступают в роли причинных факторов при депрессии, особенно глюкокортикоиды, и серотониновом истощении (Brezun и Daszuta, 1999). И, наконец, обработка рентгеновскими лучами с целью удаления новых клеток, возникающих благодаря флуоксетин-индуцированному нейрогенезу у мышей, могла изменять антидепрессивную поведенческую активность в модели с отказом от еды в новой обстановке(Santerelli с соавт., 2003).
Одна проблема использования нейрогенеза для лечения болезни Альцгеймера или депрессии заключается в том, что возникающие нейроны, кроме того, должны существовать достаточно долго, чтобы образовывались функциональные нейроны. Существует потребность в нейрогенном агенте, который способствует пролиферации предшественников нейронов и который вызывает дифференцировку и долговечность нейронов.
Сущность изобретения
Согласно настоящему изобретению созданы способы и композиции, включающие соединения, пригодные для стимулирования нейрогенеза.
Способы и композиции по настоящему изобретению особенно полезны при лечении нейродегенеративного заболевания, подобного болезни Альцгеймера, и психоневрологических состояний, таких как депрессия. Способы и композиции являются пригодными для изготовления продуктов исследования либо в виде одной композиции, либо в виде смеси композиций. Способы и композиции, включающие соединения, также являются пригодными для ингибирования дегенерации нейронов. Таким образом, настоящее изобретение особенно полезно при лечении заболеваний и состояний, характеризующихся гибелью нейронов, включая, но не ограничиваясь этим, болезнь Альцгеймера, инсульт, травматическое повреждение мозга, травматическое повреждение нервов и депрессию. Здесь раскрыты соединения, способы изготовления соединений, композиции, включающие соединения, и способы применения соединений.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения созданы композиции, включающие соединения, пригодные для стимулирования нейрогенеза и/или ингибирования дегенерации нейронов. Согласно одному аспекту композиция может включать соединение, имеющее структуру:
1
1
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
где R представляет собой водород, алкил, разветвленный алкил, арил, арилалкил, бензил, нафтил, циклоалкил от 1 до 12 углеродных атомов или гетероцикл, когда R не является водородом, он может быть замещен Н, ОН, алкилом, алкокси, галогеном, -CF, -R, -OR, -SR, -N(R), -CN, -NO, -NC(O)R, -C(O)R, -C(O)N(R), -S(O)R, -S(O)NR, -S(O)R, -C(O)R, -C(O)OR или -C(O)N(R), где каждый R независимо представляет собой Н, алкил, алкенил, алкинил, арил, гетероцикл, защитную группу или пролекарственную группировку;
2
2-6
2
2
L представляет собой [СН], -СН-(С=O)-СН-,  или ;
2
Х представляет собой S, SO, О или NH;
Y представляет собой ,  или ;
Z представляет собой , ,
, ,  или
3
каждый возможно замещен Н, ОН, алкилом, алкокси, галогеном или -CF;
1
Т представляет собой О, S или NR;
n представляет собой 2 или 3;
1
где каждый R является независимым и может быть таким же, как каждый другой, или предпочтительно отличаться.
Согласно другому аспекту настоящее изобретение, кроме того, направлено на способы и композиции, включающие соединения, которые полезны при лечении любого заболевания, связанного с гибелью нейронов. А именно, согласно настоящему изобретению, кроме того, созданы способы для стимулирования нейрогенеза и/или ингибирования дегенерации нейронов у млекопитающего. В другом аспекте согласно способу можно вводить млекопитающему композицию, включающую описанное здесь соединение. Композицию, включающую описанное здесь соединение, можно вводить в количестве, эффективном для стимулирования нейрогенеза и/или ингибирования дегенерации нейронов у млекопитающего.
В дополнительном аспекте согласно способу лечения млекопитающего, пораженного нейродегенеративным заболеванием или состоянием, можно вводить млекопитающему эффективное количество композиции, включающей описанное здесь соединение.
В дополнительном аспекте согласно способу лечения млекопитающего, пораженного психоневрологическим заболеванием или состоянием, можно вводить млекопитающему эффективное количество композиции, включающей описанное здесь соединение. Согласно другому аспекту млекопитающее является человеком.
Согласно другому аспекту человек является пациентом, страдающим от состояния, выбранного из нейродегенеративного заболевания, травмы головного мозга, повреждения нервов, психических расстройств и старения.
Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение также включает фармацевтические композиции, содержащие раскрытые здесь соединения. Также раскрыты способы введения и дозировки эффективных количеств фармацевтических композиций, включающих соединения. Соединения по настоящему изобретению могут быть введены в сочетании с другими фармацевтическими агентами согласно ряду протоколов эффективного лечения заболевания.
Изобретение включает способы введения фармацевтических композиций, содержащих раскрытые здесь соединения или несколько соединений вместе, включая применение указанных соединений в сочетании с другими лекарствами и/или клеточной терапией, что способствует нейрогенезу и/или нейропротективному действию. Настоящее изобретение включает способы введения и композиции, содержащие пролекарственные формы активных компонентов и их переходные формы.
Кроме того, изобретение включает наборы, содержащие соединения и композиции по изобретению, как средство, чтобы обеспечить стандартизированные реагенты и лекарства в соответствии с требованием современной клинической практики, как известно в данной области. Наборы по изобретению включают тестовые и скрининговые наборы и способы, позволяющие специалистам-практикам измерить уровни активных компонентов в физических жидкостях. Также наборы по изобретению включают реагенты высокой чистоты и наборы, доступные для применения и приобретения исследовательскими организациями.
Подробное описание изобретения
Подразумевается, что настоящее изобретение не ограничено определенными методиками, анализами и т.д., описанными здесь, поскольку их можно изменять. Также нужно понимать, что применяемая здесь терминология используется с целью описания иллюстративных аспектов изобретения и не ограничивает объем настоящего изобретения.
Если не определено иначе, то все используемые здесь технические и научные термины, имеют такие же значения, какие обычно понимает под ними средний специалист в области, которой принадлежит данное изобретение. Описаны предпочтительные способы и композиции, хотя любые способы и композиции подобные или эквивалентные тем, что описаны здесь, можно использовать на практике или при опробовании настоящего изобретения.
I. Определения
4
1
4
4
1
4
+
+
+
Как используется здесь, термин «соединение» относится ко всем повторениям структур и формул, раскрытых здесь, и также включает ссылку на их физиологически приемлемую соль. Примеры физиологически приемлемых солей соединений по настоящему изобретению включают соли, полученные из соответствующего основания, такого как щелочной металл, такой как натрий, и щелочноземельный металл, такой как магний, аммоний и NX (где Х представляет собой С-С-алкил). Физиологически приемлемые соли с атомом водорода или аминогруппой могут включать, но не ограничиваясь этим, соли органических карбоновых кислот, таких как уксусная, бензойная, молочная, фумаровая, винная, малеиновая, малоновая, яблочная, изэтиновая, лактобионовая и янтарная кислоты; органических сульфоновых кислот, таких как метан сульфоновая, этансульфоновая, бензолсульфоновая и п-толуолсульфоновая кислоты; и неорганических кислот, таких как соляная, серная, фосфорная и сульфаминовая кислоты. Физиологически приемлемые соли соединения с гидроксильной группой включают, но не ограничиваются этим, анион соединения в сочетании с подходящим катионом, таким как Naи NX (где Х независимо выбран из Н или С-С-алкильной группы).
Для терапевтического применения соли соединений по настоящему изобретению должны быть физиологически приемлемыми, т.е. соли должны быть получены из физиологически приемлемой кислоты или основания. Однако соли кислот или оснований, которые не являются физиологически приемлемыми, также могут использоваться при получении или очистки физиологически приемлемого соединения. Таким образом, все соли, независимо от того получены ли они из физиологически приемлемой кислоты или основания, или нет, находятся в объеме настоящего изобретения. Также данное изобретение включает фармацевтически приемлемые сольваты и гидраты соединений.
1
18
«Алкил» представляет собой C-C-углеводород, содержащий первичные, вторичные, третичные или циклические углеродные атомы.
2
18
2
2
2
5
7
2
2
2
2
2
2
«Алкенил» представляет собой С-С-углеводород, содержащий первичные, вторичные, третичные или циклические углеродные атомы, с по меньшей мере одним узлом ненасыщенности, т.е. углерод-углерод sp двойной связью. Примеры включают, но не ограничиваются этим, этилен или винил (-СН=СН), аллил (-СНСН=СН), циклопентил (-СН) и 5-гексенил (-CHCHCHCHCH=CH).
2
18
2
«Алкинил» представляет собой С-С-углеводород, содержащий первичные, вторичные, третичные или циклические углеродные атомы, с по меньшей мере одним узлом ненасыщенности, т.е. углерод-углерод sp тройной связью. Примеры включают, но не ограничиваются этим, ацетилен (-С≡СН) и пропаргил (-СНС≡СН).
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Каждый термин «алкилен» и «алкилдиил» относится к насыщенному, разветвленному или неразветвленному или циклическому углеводородному радикалу с 1 - 18 углеродными атомами, и имеющему два одновалентных радикальных центра, полученных при удалении двух атомов водорода от одного или двух разных атомов углерода исходного алкана. Обычные алкиленовые радикалы включают, но не ограничиваются этим, метилен (-СН-), 1,2-этил (-СНСН-), 1,3-пропил (-СНСНСН-), 1,4-бутил (-СНСНСНСН-) и подобные. «Алкенилен» относится к ненасыщенному, разветвленному или неразветвленному, или циклическому углеводородному радикалу с 2-18 углеродными атомами, и имеющему два одновалентных радикальных центра, полученных при удалении двух атомов водорода от одного или двух разных атомов углерода исходного алкена, т.е. группировки с двойной углерод-углеродной связью. Обычные алкениленовые радикалы включают, но не ограничиваются этим, 1,2-этилен (-СН=СН-).
2
2
2
2
«Алкинилен» относится к ненасыщенному, разветвленному или неразветвленному, или циклическому углеводородному радикалу с 2-18 углеродными атомами, и имеющему два одновалентных радикальных центра, полученных при удалении двух атомов водорода от одного или двух разных атомов углерода исходного алкина, т.е. группировки с тройной углерод-углеродной связью. Обычные алкиниленовые радикалы включают, но не ограничиваются этим, ацетилен (-C≡C-), пропаргил (-СНС≡С-) и 4-пентинил (-CHCHCHC≡CH-).
«Арил» означает одновалентный ароматический углеводородный радикал с 6-20 углеродными атомами, полученный при удалении одного атома водорода от одного атома углерода исходной ароматической кольцевой системы. Обычные арильные группы включают, но не ограничиваются этим, радикалы, полученные из бензола, замещенного бензола, нафталина, антрацена, бифенила и подобных.
«Гетероарил» означает одновалентный ароматический радикал с одним или более чем одним углеродным атомом и одним или более чем одним атомом, выбранным из N, О, S или Р, полученный при удалении одного атома водорода от одного атома исходной ароматической кольцевой системы. Гетероарильные группы могут представлять собой моноцикл, имеющий 3-7 кольцевых членов (2-6 атомов углерода и от 1 до 3 гетероатомов, выбранных из N, О, Р и S) или бицикл, имеющий 7-10 кольцевых членов (4-9 атомов углерода и от 1 до 3 гетероатомов, выбранных из N, О, Р и S). Гетероарильные бициклы, имеющие 7-10 кольцевых атомов (6-9 атомов углерода и от 1 до 2 гетероатомов, выбранных из N, О и S), классифицированы как бицикло [4,5], [5,5], [5,6] или [6,6] система; или 9-10 кольцевых атомов (8-9 атомов углерода и от 1 до 2 гетероатомов, выбранных из N и S), классифицированы как бицикло [5,6] или [6,6] система. Гетероарильная группа может быть связана с каркасом лекарственного средства через атом углерода, азота, серы, фосфора или другой атом стабильной ковалентной связью. Герероарильные группы включают пиридил, изомеры дигидропиридила, пиридазинил, пиримидинил, пиразинил, s-триазинил, оксазолил, имидазолил, тиазолил, изоксазолил, пиразолил, изотиазолил, фуранил, тиофуранил, тиенил и пирролил.
3
«Арилалкил» относится к ациклическому алкильному радикалу, в котором один из атомов водорода, связанных с атомом углерода, обычно концевым или spатомом углерода, заменен арильным радикалом. Обычные арилалкильные группы включают, но не ограничиваются этим, бензил, 2-фенилэтан-1-ил, 2-фенилэтен-1-ил, нафтилметил, 2-нафтилэтан-1-ил, 2-нафтилэтен-1-ил, нафтобензил, 2-нафтофенилэтан-1-ил и т.п. Арилалкильная группа содержит от 6 до 20 атомов углерода, например алкильную группировку, включающую алканильную, алкенильную или алкинильную группы, арилалкильная группа состоит из 1-6 атомов углерода, и арильная группировка состоит из 5-14 атомов углерода.
-
-
-
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Замещенные заместителями, такие как «замещенный алкил», «замещенный арил», «замещенный гетероарил» и «замещенный арилалкил» означает алкил, арил и арилалкил соответственно, в которых один или более атомов водорода независимо друг от друга заменены заместителем. Обычные заместители включают, но не ограничиваются этим, -X, -R, -О, -OR, -SR, -S, -NR, -NR, =NR, -СХ, -CN, -OCN, -SCN, -N=C=O, -NCS, -NO, -NO, =N, -N, NC(=O)R, -C(=O)R, -C(=O)NRR, -S(=O)O, -S(=O)OH, -S(=O)R, -OS(=O)OR, -S(=O)NR, -S(=O)R, -OP(=O)ORR, -P(=O)ORR, -P(=O)(O-), -P(=O)(OH), -C(=O)R, -C(=O)X, -C(S)R, -C(O)OR, -C(O)O-, -C(S)OR, -C(O)SR, -C(S)SR, -C(O)NRR, -C(S)NRR, -C(NR)NRR, где каждый X независимо представляет собой галоген: F, Cl, Br или I; и каждый R независимо представляет собой -Н, алкил, арил, гетероцикл, защитную группу или пролекарственную группировку. Также алкиленовые, алкениленовые и алкиниленовые группы могут быть замещены подобным образом.
«Галогены» включают F, Cl, Br или I, и используются взаимозаменяемо со словом «гало».
«Гетероцикл» означает насыщенную, ненасыщенную или ароматическую кольцевую систему, включающую по меньшей мере один N, О, S или Р. Таким образом, «гетероцикл» включает гетероарильные группы. Гетероцикл, как используется здесь, включает, но не ограничивается этим, гетероциклы, описанные в paquette, principles OF modern heterocyclic chemistry (W.A.Benjamin, New York, 1968), в частности разделы 1, 3, 4, 6, 7 и 9; the chemistry of heterocyclic compounds, A series OF monographs (John Wiley & Sons, New York, 1950 to present), а именно тома 13, 14, 16, 19 и 28; katritzkyetal., comprehensive heterocyclic chemistry (Pergamon Press, 1996); и 82 J. am. chem. Soc. 5566 (1960).
Гетероциклы включают, но не ограничиваются этим, пиридил, дигидропиридил, тетрагидропиридил (пиперидил), тиазолил, тетрагидротиофенил, тетрагидротиофенил с окисленной серой, пиримидинил, фуранил, тиенил, пирролил, пиразолил, имидазолил, тетразолил, бензофуранил, тианафталенил, индолил, индоленил, хинолинил, изохинолинил, бензимидазолил, пиперидинил, 4-пиперидонил, пирролидинил, 2-пирролидонил, пирролинил, тетрагидрофуранил, бис-тетрагидрофуранил, тетрагидропиранил, бис-тетрагидропиранил, тетрагидрохинолинил, тетрагидроизохинолинил, декагидрохинолинил, октагидроизохинолинил, азоцинил, триазинил, 6Н-1,2,5-тиадиазинил, 2Н,6Н-1,5,2-дитиазинил, тиенил, тиантренил, пиранил, изобензофуранил, хроменил, ксантенил, феноксатинил, 2Н-пирролил, изотиазолил, изоксазолил, пиразинил, пиридазинил, индолизинил, изоиндолил, ЗН-индолил, 1Н-индазолил, пуринил, 4Н-хинолизинил, фталазинил, нафтиридинил, хиноксалинил, хиназолинил, циннолинил, птеридинил, 4аН-карбазолил, карбазолил, β-карболинил, фенантридинил, акридинил, пиримидинил, фенантролинил, феназинил, фенотиазинил, фуразанил, феноксазинил, изохроманил, хроманил, имидазолидинил, имидазолинил, пиразолидинил, пиразолинил, пиперазинил, индолинил, изоиндолинил, хинуклидинил, морфолинил, оксазолидинил, бензотриазолил, бензизоксазолил, оксиндолил, бензоксазолинил и изатиноил.
Связанные через атом углерода гетероциклы включают, но не ограничиваются этим, те, которые связаны в положении 2, 3, 4, 5 или 6 пиридина, положении 3, 4, 5 или 6 пиридазина, положении 2, 4, 5 или 6 пиримидина, положении 2, 3, 5 или 6 пиразина, положении 2, 3, 4 или 5 фурана, тетрагидрофурана, тиофурана, тиофена, пиррола или тетрагидропиррола, положении 2, 4 или 5 оксазола, имидазола или тиазола, положении 3, 4 или 5 изоксазола, пиразола или изотиазола, положении 2 или 3 азиридина, положении 2, 3 или 4 азетидина, положении 2, 3, 4, 5, 6, 7 или 8 хинолина или положении 1, 3, 4, 5, 6, 7 или 8 изохинолина. Кроме того, обычно связанные через атом углерода гетероциклы включают 2-пиридил, 3-пиридил, 4-пиридил, 5-пиридил, 6-пиридил, 3-пиридазинил, 4-пиридазинил, 5-пиридазинил, 6-пиридазинил, 2-пиримидинил, 4-пиримидинил, 5-пиримидинил, 6-пиримидинил, 2-пиразинил, 3-пиразинил, 5-пиразинил, 6-пиразинил, 2-тиазолил, 4-тиазолил или 5-тиазолил.
Связанные через атом азота гетероциклы включают, но не ограничиваются этим, те, которые связаны в положении 1 азиридина, азетидина, пиррола, пирролидина, 2-пирролина, 3-пирролина, имидазола, имидазолидина, 2-имидазолина, 3-имидазолина, пиразола, пиразолина, 2-пиразолина, 3-пиразолина, пиперидина, пиперазина, индола, индолина, 14-индазола, положении 2 изоиндола или изоиндолина, положении 4 морфолина и положении 9 карбазола или β-карболина. Кроме того, обычно связанные через атом азота гетероциклы включают 1-азиридил, 1-азетедил, 1-пирролил, 1-имидазолил, 1-пиразолил и 1-пиперидинил.
«Карбоцикл» означает насыщенную, ненасыщенную или ароматическую кольцевую систему, имеющую от 3 до 7 атомов углерода в качестве моноцикла или от 7 до 12 атомов углерода в качестве бицикла. Моноциклические карбоциклы имеют 3-6 кольцевых атомов, еще более обычно 5 или 6 кольцевых атомов. Бициклические карбоциклы имеют 7 - 12 кольцевых атомов, например классифицированные как бицикло [4,5], [5,5], [5,6] или [6,6] система, или 9 или 10 кольцевых атомов, классифицированные как бицикло [5,6] или [6,6] система. Моноциклические карбоциклы включают циклопропил, циклобутил, циклопентил, 1-циклопент-1-енил, 1-циклопент-2-енил, 1-циклопент-3-енил, циклогексил, 1-циклогекс-1-енил, 1-циклогекс-2-енил, 1-циклогекс-3-енил, фенил, спирил и нафтил. Таким образом, карбоцикл включает арильные группы.
Как используется здесь, термин «хиральный» относится к молекулам, которые несовместимы со своим зеркальным отражением, тогда как термин «ахиральный» относится к молекулам, которые совпадают при наложении со своим зеркальным отражением.
Термин «стереоизомеры» относится к соединениям, которые имеют одинаковое химическое строение, но отличаются расположением атомов или групп в пространстве.
«Диастереомер» относится к стереоизомеру с двумя или более центрами хиральности, молекулы которых не являются зеркальными отражениями друг друга. Диастереомеры имеют разные физические свойства, например температуры плавления, температуры кипения, спектральные свойства и реакционные способности. Смеси диастереомеров можно разделить с помощью высокоразрешающих методов анализа, таких как электрофорез и хроматография.
«Энантиомеры» относятся к двум стереоизомерам соединения, которые представляют собой неналагающиеся зеркальные изображения друг друга.
Используемые здесь стереохимические определения и условные обозначения обычно следуют из mcgraw-hill dictionary of chemical terms (S.P.Parker, Ed., McGraw-Hill Book Company, New York, 1984); и eliel, E.andwilen, S., stereochemistry OF organic compounds (John Wiley & Sons, Inc., New York, 1994). Многие органические соединения существуют в оптически активных формах, то есть они обладают способностью вращать плоскость плоско-поляризованного света. При описании оптически активного соединения префиксы D и L или R и S используются для обозначения абсолютной конфигурации молекулы относительно ее хирального центра(ов). Префиксы d и l или (+) и (-) используются для указания направления вращения соединением плоско-поляризованного света, (-) или I означает, что соединение является левовращающим. Соединение с префиксом (+) или d является правовращающим. Для данной химической структуры эти стереоизомеры являются идентичными, если не считать, что они являются зеркальными отражениями друг друга. Также конкретный стереоизомер может называться энантиомером, а смесь таких изомеров часто называют энантиомерной смесью. Смесь 50:50 энантиомеров называется рацемической смесью или рацематом, и может наблюдаться при отсутствии стереоселективности или стереоспецифичности в химической реакции или способе. Термины «рацемическая смесь» и «рацемат» относятся к эквимолярной смеси двух энантиомерных веществ лишенных оптической активности.
Термины «лечение», «лечащий», «лечить», «терапия», «терапевтический» и подобные используются здесь обычно в отношении получения требуемого фармакологического и/или физиологического эффекта. Эффект может быть профилактическим с точки зрения полного или частичного предотвращения заболевания или его симптома и/или может быть терапевтическим в смысле частичной или полной стабилизации или излечения заболевания и/или свойственного заболеванию неблагоприятного эффекта. Используемый здесь термин «лечение» охватывает любой способ лечения заболевания у объекта и включает: (а) предотвращение заболевания или симптома, встречающегося у объекта, который может быть предрасположен к заболеванию или симптому, но наличие которого еще не диагностировано; (б) ингибирование симптома заболевания, т.е. задержка его развития; или (в) облегчение симптома заболевания, т.е. вызывание регрессии заболевания или симптома.
Как используется здесь, термин «фармацевтически приемлемый носитель» относится к любому или ко всем растворителям, дисперсионной среде, покрывающим веществам, антибактериальному и противогрибковому агенту, изотоническим и замедляющим абсорбцию агентам для фармацевтически активных веществ, что хорошо известно в данной области. За исключением тех случаев, когда любая обычная среда или агент не совместим с соединением, его применение в терапевтических композициях предполагается. Дополнительные соединения также могут быть включены в композиции.
Как используется здесь, термин «эксципиент» относится к добавкам, используемым для того, чтобы перевести активное соединение в форму, пригодную для намеченной цели. Для композиций по настоящему изобретению, пригодных для введению человеку, термин «эксципиент» включает эксципиенты, описанные в handbook of pharmaceutical excipients, American Pharmaceutical Association, 2-ое изд. (1994), которые включены сюда полностью. Предполагается, что термин «эксципиенты» включает наполнители, связующие вещества, дезинтегрирующие агенты, смазывающие вещества, растворители, суспендирующие агенты, красители, разбавители, поверхностно-активные вещества, вспомогательные вещества и подобные. Жидкие эксципиенты могут быть выбраны из разных масел, включая полученные из нефти, животного, растительного или синтетического происхождения, такие как арахисовое масло, соевое масло, минеральное масло, кунжутное масло, гидрогенизированное растительное масло, хлопковое масло, масло земляного ореха, кукурузное масло, масло семян, оливковое масло или касторовое масло и т.д.
Подходящие эксципиенты также включают, но не ограничиваются этим, наполнители, такие как сахариды, лактоза, фруктоза, сахароза, инозит, маннит или сорбит, ксилит, трегалоза, целлюлозные препараты и/или фосфаты кальция, трикальцийфосфат или гидрофосфат кальция, а также крахмальную пасту, используя модифицированный крахмал, кукурузный крахмал, пшеничный крахмал, рисовый крахмал, картофельный крахмал, желатин, трагакант, этоксилированные изостеариловые спирты, полиоксиэтиленовые эфиры сорбита и сорбитана, микрокристаллическую целлюлозу, гидроксипропилцеллюлозу, метилцеллюлозу, гидроксипропилметилцеллюлозу, метагидроксид алюминия, бентонит, карбоксиметилцеллюлозу натрия, кроскармеллозу натрия, кросповидон и натрия гликолят крахмала и/или поливинилпирролидин и их смеси. При необходимости могут быть добавлены дезинтегрирующие агенты, такие как вышеупомянутые крахмалы и также карбоксиметил-крахмал, поперечно-сшитый поливинилпирролидон, агар или альгиновая кислота или ее соль, такая как альгинат натрия. Вспомогательные вещества включают диоксид кремния, стеариновую кислоту или ее соли, такие как стеарат магния, стеарилфумарат натрия или стеарат кальция.
Выражение «терапевтически эффективное количество» относится к количеству соединения, раскрытого здесь, которое эффективно для предотвращения, улучшения, лечения или замедления начала заболевания или состояния.
Фармацевтические композиции по изобретению могут быть введены любому животному, которое может испытывать положительные эффекты от соединений по изобретению. Подобные животные включают людей, а также приматов, домашних и сельскохозяйственных животных.
II. Описание соединений
Согласно одному аспекту настоящее изобретение включает композиции, содержащие соединение, имеющее структуру:
1
1
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
где R представляет собой водород, алкил, разветвленный алкил, арил, арилалкил, бензил, нафтил, циклоалкил от 1 до 12 углеродных атомов или гетероцикл, когда R не является водородом, он может быть замещен Н, ОН, алкилом, алкокси, галогеном, -CF, -R, -OR, -SR, -N(R), -CN, -NO, -NC(O)R, -C(O)R, -C(O)N(R), -S(O)R, -S(O)NR, -S(O)R, -C(O)R, -C(O)OR или -C(O)N(R), где каждый R независимо представляет собой Н, алкил, алкенил, алкинил, арил, гетероцикл, защитную группу или пролекарственную группировку;
2
2
2
L представляет собой [СН]2-6, -СН-(С=O)-СН-,  или ;
2
Х представляет собой S, SO, О или NH;
Y представляет собой ,  или ;
Z представляет собой , ,
, ,  или
3
каждый возможно замещен Н, ОН, алкилом, алкокси, галогеном или -CF;
1
Т представляет собой О, S или NR;
n представляет собой 2 или 3;
1
где каждый R является независимым и может быть таким же, как каждый другой, или предпочтительно отличаться.
Дополнительные аспекты изобретения включают соединения следующих формул и композиции, содержащие указанные соединения:
ТАБЛИЦА 1
СТРУКТУРА
НАЗВАНИЕ
<img file="00000014.tif" he="32" wi="78" img-content="undefined" img-format="tif" />Формула II
3-(4-Метоксифенил)-6-[(1-этилпирролидин-2-ил)метил]-изотиазоло[4,5-d]пиримидин-7(6Н)-он
<img file="00000015.tif" he="34" wi="84" img-content="undefined" img-format="tif" />Формула III
3-(4-Метоксифенил)-6-[3-(4-морфолинил)пропил]-изотиазоло[4,5-d]пиримидин-7(6H)-он
<img file="00000016.tif" he="34" wi="84" img-content="undefined" img-format="tif" />Формула IV
3-(4-Хлорфенил)-6-(3-фенилпропил)-изотиазоло[4,5-d]пиримидин-7(6Н)-он
<img file="00000017.tif" he="33" wi="82" img-content="undefined" img-format="tif" />Формула V
3-(4-Метоксифенил)-6-[3-(2-оксопирролидин-1-ил)пропил]-изотиазоло[4,5-d]пиримидин-7(6Н)-он
<img file="00000018.tif" he="28" wi="86" img-content="undefined" img-format="tif" />Формула VI
3-(4-Хлорфенил)-6-[3-(4-морфолинил)пропил]-изотиазоло[4,5-d]пиримидин-7(6Н)-он
<img file="00000019.tif" he="42" wi="88" img-content="undefined" img-format="tif" />Формула VII
3-(2-Фтор-4-метоксифенил)-6-[3-(4-морфолинил)пропил]-изотиазоло[4,5-d]пиримидин-7(6Н)-он
<img file="00000020.tif" he="38" wi="82" img-content="undefined" img-format="tif" />Формула VIII
3-(4-Метоксифенил)-изотиазоло[4,5-d]пиримидин-7(6H)-он-6-ил-метиламино, морфолинил мочевина
<img file="00000021.tif" he="55" wi="87" img-content="undefined" img-format="tif" />Формула IX
3-(4-Метоксифенил)-изотиазоло[4,5-d]пиримидн-7(6H)-он-6-ил, 4-[(4-фторфенил)пиперидинил]мочевина
<img file="00000022.tif" he="49" wi="74" img-content="undefined" img-format="tif" />Формула Х
6-((1-Этилпирролидин-2-ил)метил)-3-(4-метоксифенил)изотиазоло[4,5-d]пиримидин-7(6H)-он
<img file="00000023.tif" he="49" wi="68" img-content="undefined" img-format="tif" />Формула XI
6-((1-Этилпирролидин-2-ил)метил)-3-(4-фторфенил)изотиазоло[4,5-d]пиримидин-7(6Н)-он
<img file="00000024.tif" he="51" wi="67" img-content="undefined" img-format="tif" />Формула XII
3-(4-Метоксифенил)-6-((1-метилпиперидин-2-ил)метил)-изотиазоло[4,5-d]пиримидин-7(6Н)-он
В итоге общая структура соединений по настоящему изобретению может охватывать все состояния насыщенности показанных заместителей, такие как все -еновые, -диеновые, -триеновые и -иновые производные любого заместителя. Также общие структуры охватывают все конформационные изомеры, региоизомеры и стереоизомеры, которые могут являться результатом определенного набора заместителей. Общие структуры также охватывают все энантиомеры, диастереомеры и другие оптические изомеры либо в энантиомерной, либо рацемической форме, или смеси стереоизомеров.
III. Композиции, содержащие соединения по изобретению
Настоящее изобретение также включает фармацевтические композиции, содержащие раскрытые здесь соединения. Также раскрыты способы введения и дозировки эффективных количеств фармацевтических композиций, содержащих соединения. Соединения по настоящему изобретению могут быть введены в сочетании с другими фармацевтическими агентами согласно ряду протоколов эффективного лечения заболевания.
Фармацевтические композиции по изобретению могут быть введены любому животному, которое может испытывать положительные эффекты от соединений по изобретению. Подобные животные включают людей, а также домашних и сельскохозяйственных животных.
Фармацевтические композиции по настоящему изобретению вводят объекту известным в данной области способом. Вводимая дозировка будет зависеть от возраста, здоровья и веса реципиента, характера сопутствующего лечения, если необходимо, повторения лечения, и природы желательного эффекта.
Кроме раскрытых здесь соединений фармацевтические композиции по настоящему изобретению дополнительно могут включать по меньшей мере одно из подходящих вспомогательных веществ, включая, но не ограничиваясь этим, разбавители, связующие вещества, стабилизаторы, буферы, соли, липофильные растворители, консерванты, адъюванты или подобные. Предпочтительными являются фармацевтически приемлемые вспомогательные вещества. Примеры и способы получения подобных стерильных растворов хорошо известны в данной области, и их можно найти в широко известных учебниках, таких как, но не ограничиваясь этим, remington's pharmaceutical sciences (Gennaro, Ed., 18-oe издание, Mack Publishing Co. (1990)). Фармацевтически приемлемые носители могут быть обычным путем выбраны так, чтобы быть пригодными для способа введения, растворимости и/или стабильности соединения.
Также фармацевтические эксципиенты и добавки, пригодные в настоящем изобретении, могут включать, но не ограничиваясь этим, белки, пептиды, аминокислоты, липиды и углеводы (например сахара, включая моносахариды, ди-, три-, тетра- и олигосахариды, производные сахаров, такие как альдиты, альдоновые кислоты, этерифицированные сахара и подобные; и полисахариды или сахарные полимеры), которые могут присутствовать отдельно или вместе, включая только один или в сочетании в пределах 1-99,99% по массе или объему. Типичные белковые эксципиенты включают сывороточный альбумин, такой как сывороточный альбумин человека (САЧ), рекомбинантный альбумин человека (рАЧ), желатин, казеин и подобные. Характерные аминокислотные компоненты, которые также могут действовать в буферной емкости, включают аланин, глицин, аргинин, бетаин, гистидин, глутаминовую кислоту, аспарагиновую кислоту, цистеин, лизин, лейцин, изолейцин, валин, метионин, фенилаланин, аспартам и подобные.
Углеводные экципиенты, пригодные для применения в настоящем изобретении, включают моносахариды, такие как фруктоза, мальтоза, галактоза, глюкоза, D-манноза, сорбоза и подобные; дисахариды, такие как лактоза, сахароза, трегалоза, целлобиоза и подобные; полисахариды, такие как раффиноза, мелецитоза, мальтодекстрины, декстраны, крахмалы и подобные; и альдиты, такие как маннит, ксилит, мальтит, лактит, ксилит, сорбит (глюцит), миоинозит и подобные.
Кроме того, композиция может содержать, но не ограничиваясь этим, фармацевтически приемлемые носители, такие как красители, эмульгаторы, суспендирующие агенты, этанол, ЭДТА, цитратный буфер, ароматизатор и вода.
Также композиция по изобретению может содержать консерванты: метилпарабен (также известный как метиловый эфир 4-гидроксибензойной кислоты; метил п-гидроксибензоат или methyl chemosept), этилпарабен (также известный как этиловый эфир 4-гидроксибензойной кислоты; этил п-гидроксибензоат или ethyl parasept), пропилпарабен (также известный как пропиловый эфир 4-гидроксибензойной кислоты; пропил п-гидроксибензоат; нипазол или propyl chemosept) и/или бутилпарабен (также известный как бутиловый эфир 4-гидроксибензойной кислоты; бутил п-гидроксибензоат или butyl chemosept). В некоторых аспектах композиция содержит метилпарабен и/или пропилпарабен.
Эмульгаторы по изобретению включают, но не ограничиваются этим, этиловый спирт, изопропиловый спирт, этилкарбонат, этилацетат, бензиловый спирт, бензилбензоат, пропиленгликоль, 1,3-бутиленгликоль, диметилформамид, масла, глицерин, тетрагидрофурфуриловый спирт, полиэтиленгликоли и сложные эфиры сорбитана и жирных кислот, и их смеси.
Также фармацевтические композиции, содержащие соединения по настоящему изобретению, могут включать буфер или рН регулирующий агент. Обычно буфер представляет собой соль, полученную из органической кислоты или основания. Характерные буферы включают соли органических кислот, такие как соли лимонной кислоты, аскорбиновой кислоты, глюконовой кислоты, угольной кислоты, винной кислоты, янтарной кислоты, уксусной кислоты или фталевой кислоты; трис, трометамин гидрохлорид или фосфатные буферы.
Кроме того, фармацевтические композиции по изобретению могут включать полимерные эксципиенты/добавки, такие как поливинилпирролидоны, фиколлы (полимерный сахар), декстраты (например циклодекстрины, такие как 2-гидроксипропил-бета-циклодекстрин), полиэтиленгликоли, ароматизаторы, антимикробные агенты, подсластители, антиоксиданты, снижающие статистический заряд агенты, поверхностно-активные вещества (например полисорбаты, такие как «Твин 20» и «Твин 80»), липиды (например фосфолипиды, жирные кислоты), стероиды (например холестерин) и хелатообразующие агенты (например ЭДТА или ЭГТА). Эти и дополнительные известные фармацевтические эксципиенты и/или добавки, пригодные для применения в настоящем изобретении, известны в данной области, например перечисленные в remington: the science & practice of pharmacy (19-oe изд., Williams & Williams (1995)) и physician's desk reference (52-oe изд., Medical Economics (1998)), которые включены сюда точно и полностью путем ссылки на них.
Согласно настоящему изобретению созданы стабильные фармацевтические композиции, а также консервированные растворы и композиции, содержащие консервант, а также универсальные консервированные композиции, пригодные для фармацевтического или ветеринарного применения, содержащие по меньшей мере одно соединение, раскрытое здесь в фармацевтически приемлемой композиции. Фармацевтические композиции согласно настоящему изобретению могут содержать по меньшей мере один известный консервант. Консерванты включают, но не ограничиваются этим, фенол, м-крезол, п-крезол, о-крезол, хлорокрезол, бензиловый спирт, нитрит фенилртути, феноксиэтанол, формальдегид, хлоробутанол, хлорид магния (например гексагидрат), алкилпарабен (метил, этил, пропил, бутил и подобные), бензалкония хлорид, бензетония хлорид, дегидроацетат натрия и тимеросал, или их смеси в водном разбавителе. Как известно в данной области, можно использовать любую подходящую концентрацию или смесь, такую как 0,001-5%, или любой диапазон или значение в этих пределах. Неограничивающие примеры включают: отсутствие консерванта, 0,1-2% м-крезол, 0,1-3% бензиловый спирт, 0,001-0,5% тимеросал, 0,001-2,0% фенол, 0,0005-1,0% алкилпарабен(ы) и подобные.
К разбавителю могут быть добавлены другие эксципиенты, например изотонические агенты, буферы, антиоксиданты, усилители консервантов. Изотонический агент, такой как глицерин, обычно используется в известных концентрациях. Чтобы обеспечить улучшенное регулирование рН, предпочтительно добавляют физиологически допустимый буфер. Фармацевтические композиции могут охватывать широкий диапазон рН, такой как от приблизительно рН 4 до приблизительно рН 10, в особенности диапазон от приблизительно рН 5 до приблизительно рН 9, а именно диапазон от приблизительно 6,0 до приблизительно 8,0. Согласно одному аспекту препараты по настоящему изобретению имеют рН между приблизительно 6,8 и приблизительно 7,8. Подходящие буферы включают фосфатные буферы, фосфат натрия и фосфатно-буферный солевой раствор (ФБР).
Другие добавки, такие как фармацевтически приемлемые солюбилизаторы, подобные Твин 20 (полиоксиэтилен (20) сорбитан монолаурат), Твин 40 (полиоксиэтилен (20) сорбитан монопальмитат), Твин 80 (полиоксиэтилен (20) сорбитан моноолеат), Плуроник F68 (блоксополимеры полиоксиэтилена и полиоксипропилена) и ПЭГ (полиэтиленгликоль) или неионные поверхностно-активные вещества, такие как полисорбат 20 или 80 или полоксамер 184 или 188, полиолы pluronic, другие блоксополимеры и хелатирующие агенты, такие как ЭДТА и ЭГТА, могут быть добавлены к фармацевтическим композициям для уменьшения агрегации. Эти добавки особенно полезны, если для введения фармацевтической композиции используется насос или пластичный контейнер. Присутствие фармацевтически приемлемого поверхностно-активного вещества уменьшает способность композиции агрегировать.
Также композиция по изобретению может содержать консерванты: метилпарабен (также известный как метиловый эфир 4-гидроксибензойной кислоты; метил п-гидроксибензоат или methyl chemosept), этилпарабен (также известный как этиловый эфир 4-гидроксибензойной кислоты; этил п-гидроксибензоат или ethyl parasept), пропилпарабен (также известный как пропиловый эфир 4-гидроксибензойной кислоты; пропил п-гидроксибензоат; нипазол или propyl chemosept) и/или бутилпарабен (также известный как бутиловый эфир 4-гидроксибензойной кислоты; бутил п-гидроксибензоат или butyl chemosept). В некоторых аспектах композиция содержит метилпарабен и/или пропилпарабен.
Композиции по настоящему изобретению также можно вводить в форме липосом. Как известно в данной области, липосомы обычно получают из фосфолипидов или других липидных веществ. Моно- или многослойные гидратированные жидкие кристаллы, которые диспергированы в водной среде, образуют липосомы. Можно использовать любой нетоксичный физиологически приемлемый и преобразующийся в ходе обмена веществ липид, способный образовывать липосомы. Настоящие композиции в липосомной форме могут в дополнение к соединениям по настоящему изобретению содержать стабилизаторы, консерванты, эксципиенты и т.п. Предпочтительными липидами являются фосфолипиды и фосфатидилхолины (лецитины), как природные, так и синтетические. Способы образования липосом известны в данной области (см. Prescott, ed., meth. cell biol. 14:33 (1976)). Липосомы, способы получения и способы применения описаны в патенте США №40898091 (способ получения липосом), 4233871 (способы, касающиеся биологически активных веществ в липидных пузырьках), 4438052 (способ изготовления смешанных мицелл), 4485054 (большие многослойные пузырьки), 4532089 (гигантские липосомы и способы), 4897269 (липосомальная система доставки лекарств), 5820880 (липосомальные препараты) и других.
В ходе любого способа получения соединений по настоящему изобретению может быть необходимо и/или желательно защитить чувствительные или реакционно-способные группы на любой из рассматриваемых молекул. Это может быть выполнено с помощью общепринятых защитных групп, таких как те, что описаны в protective groups in organic chemistry (1973) и greene and wuts, protective groups in organic synthesis (1991). Защитные группы могут быть удалены на подходящей последующей стадии с использованием известных в данной области способов.
Соединение по изобретению может быть растворено или суспендировано в первичном концентрате (перед разбавлениями с разбавителем), добавлено к первичному концентрату до разбавления, добавлено к разбавленному первичному концентрату или добавлено к разбавителю до смешивания с первичным концентратом. Также соединение по изобретению может быть совместно введено как часть независимой лекарственной формы для терапевтического эффекта. Необязательно соединение по изобретению может находиться в первом, растворимом, количестве, и во втором, нерастворимом (суспендированном), количестве.
Также фармацевтический препарат может содержать подходящие фармацевтически приемлемые носители, включающие эксципиенты и вспомогательные вещества, которые облегчают обработку активных соединений в препараты, что могут быть введены животным, как здесь описано.
Для перорального введения в форме таблетки или капсулы соединение может быть объединено с пероральным нетоксичным фармацевтически приемлемым инертным носителем, таким как этанол, глицерин, вода и подобные. Кроме того, при желании или необходимости в смесь также могут быть включены подходящие связующие вещества, смазывающие вещества, дезинтегрирующие агенты и красители. Подходящие связующие вещества включают, без ограничения, крахмал; желатин; природные сахара, такие как глюкоза или бета-лактоза; зерновые подсластители; природные и синтетические смолы, такие как гуммиарабик, трагакант или альгинат натрия, карбоксиметилцеллюлозу; полиэтиленгликоль; воски и подобные. Используемые в этих лекарственных формах смазывающие вещества включают, без ограничения, олеат натрия, стеарат натрия, стеарат магния, бензоат натрия, ацетат натрия, хлорид натрия и подобные. Дезинтегрирующие агенты включают, без ограничения, крахмал, метилцеллюлозу, агар, бентонит, ксантановую смолу и подобные.
Также композиция для перорального введения необязательно содержит подсластитель. Подсластители включают, но не ограничиваются этим, сахарозу, фруктозу, сахарин натрия, сукралозу (SPLENDA), сорбит, маннит, аспартам, цикламат натрия и подобные, и их комбинации.
Водные суспензии, эмульсии и/или эликсиры для перорального введения по этому изобретению могут быть объединены с разными подсластителями, ароматизаторами, такими как, но не ограничиваясь этим, апельсиновые или лимонные ароматические добавки, красителями, такими как красящие вещества, природные красители или пигменты, в дополнение к разбавителям, таким как вода, глицерин и разные комбинации, как здесь описано.
Фармацевтические композиции по настоящему изобретению, пригодные для перорального введения, могут быть представлены в виде отдельных элементов, таких как капсулы, драже, облатки или таблетки, каждая из которых содержит заранее определенное количество соединения; в виде порошка или гранул; в виде раствора или суспензии в водной жидкости или неводной жидкости; или в виде жидкой эмульсии типа «масло в воде» или эмульсии типа «вода в масле», и в виде пилюли и т.д.
Таблетка может быть изготовлена при сжатии или формовке возможно с одним или более чем одним вспомогательным компонентом. Прессованные таблетки могут быть получены при сжатии на подходящем аппарате соединения в сыпучую форму, такую как порошок или гранулы, возможно смешанную со связующим веществом, смазывающим веществом, инертным разбавителем, консервантом, поверхностно-активным или диспергирующим агентом. Формованные таблетки могут быть изготовлены при формовке на подходящем аппарате смеси порошкообразного соединения, смоченного инертным жидким разбавителем. Таблетки могут быть покрыты или быть шероховатыми, и могут быть разработаны таким образом, чтобы обеспечить медленное или контролируемое высвобождение соединения.
Кроме того, композиции, содержащие соединения, могут быть включены в биоразлагаемые полимеры с учетом замедленного высвобождения соединения. Биоразлагаемые полимеры и их применение подробно описаны Brem с соавт., 74 J.neurosurg. 441-46 (1991). Подходящие примеры композиций с замедленным высвобождением включают полупроницаемые матрицы твердых гидрофобных полимеров, содержащие соединение по настоящему изобретению, матрицы находятся в виде изделий определенной формы, например пленки или микрокапсулы. Примеры матриц с замедленным высвобождением включают полиэфиры, гидрогели (включая поли(2-гидроксиэтил-метакрилат) или поли(виниловый спирт)), полилактиды (патент США №3773919), сополимеры L-глутаминовой кислоты и этил-L-глутамата, неразлагающийся сополимер этилена и винилацетата, разлагающиеся сополимеры молочной кислоты и гликолевой кислоты, такие как LUPRON DEPOT (Tap Pharmaceuticals, Inc., Chicago, III.) (микросферы для инъекций, состоящие из сополимера молочной кислоты и гликолевой кислоты и лейпролидацетата), и поли-D-(-)-3-гидроксимасляную кислоту.
Фармацевтические композиции, пригодные для парентерального введения, включают водные и неводные стерильные растворы для инъекций, которые могут содержать антиоксиданты, буферы, бактериостаты и растворы, которые делают препарат изотоническим с кровью предполагаемого реципиента; и водные и неводные стерильные суспензии, которые могут включать суспендирующие агенты и загустители. Композиции могут быть представлены в упаковках для однократного приема или многократного приема, герметичных ампулах и пузырьках, и могут храниться в высушенном сублимацией (лиофилизированном) состоянии, требуя только добавление стерильного жидкого носителя, воду для инъекций, непосредственно перед использованием. Приготовленные для немедленного приема растворы и суспензии для инъекций могут быть получены из стерильных порошков, гранул и таблеток прежде описанного типа.
Для парентерального введения требуются стерильные суспензии и растворы. Когда требуется внутривенное введение, используют изотонические препараты, которые обычно содержат подходящие консерванты. Фармацевтические композиции могут быть введены парентерально посредством инъекции фармацевтической композиции, содержащей соединение, растворенное в инертном жидком носителе. Используемый здесь термин «парентеральный» включает, но не ограничивается этим, подкожные инъекции, внутривенные, внутримышечные, интраперитонеальные инъекции или процедуры вливания. Приемлемые жидкие носители включают растительные масла, такие как арахисовое масло, хлопковое масло, кунжутное масло и подобные, а также органические растворители, такие как солкеталь, формаль глицерина и подобные. Фармацевтические композиции могут быть получены при растворении или суспендировании соединения в жидком носителе таким образом, чтобы конечный препарат содержал от приблизительно 0,005% до 30% по массе соединения.
Также композиция по изобретению может включать дополнительные терапевтические агенты, такие как, но не ограничиваясь этим, гидрофильные лекарственные средства, гидрофобные лекарственные средства, гидрофильные макромолекулы, цитокины, пептидомиметики, пептиды, белки, анатоксины, сыворотки, антитела, вакцины, нуклеозиды, нуклеотиды, нукпеозидные аналоги, генетические материалы и/или их комбинации.
Примеры терапевтических агентов, которые могут быть использованы в фармацевтических композициях по настоящему изобретению, включают, но не ограничиваются этим, другие антибластомные агенты, анальгетики и противовоспалительные агенты, антиангинальные агенты, противоглистные средства, антиаритмические агенты, антиартритные агенты, противоастматические агенты, антибактериальные агенты, противовирусные агенты, антибиотики, антикоагулянты, антидепрессанты, противодиабетические агенты, противоэпилептические агенты, противорвотные средства, противогрибковые агенты, средства против подагры, антигипертензивные агенты, антималярийные агенты, средства от мигрени, антимускариновые агенты, антипаркинсонические агенты, противопротозойные агенты, антитиреоидные агенты, тиреоидные терапевтические агенты, средства от кашля, анксиолитические агенты, снотворные средства, нейролептические агенты, β-блокаторы, сердечные инотропные агенты, кортикостероиды, диуретики, гастроинтестинальные агенты, антагонисты гистаминовых Н-рецепторов, иммуносупрессанты, кератолитические агенты, регулирующие липиды агенты, мышечные релаксанты, питательные вещества, цитокины, пептидомиметики, пептиды, белки, анатоксины, сыворотки, седативные средства, половые гормоны, антагонисты или агонисты половых гормонов, стимуляторы, антитела, вакцины, нукпеозиды, нуклеозидные аналоги и генетические материалы. Также могут быть включены амфифильные терапевтические агенты и питательные вещества.
Дополнительный терапевтический агент может быть растворен или суспендирован в первичном концентрате (перед разбавлениями с разбавителем), добавлен к первичному концентрату до разбавления, добавлен к разбавленному первичному концентрату или добавлен к разбавителю до смешивания с первичным концентратом. Также дополнительный терапевтический агент может быть совместно введен как часть независимой лекарственной формы для терапевтического эффекта. Необязательно дополнительный терапевтический агент(ы) может находиться в первом, растворимом количестве, и во втором, нерастворимом (суспендированном) количестве. Такой дополнительный терапевтический агент(ы) может представлять собой любой агент(ы), имеющий терапевтическое или другое значение при введении животному, особенному млекопитающему, такой как лекарственные средства, питательные вещества и диагностические агенты.
В дополнение к соединению и композициям по изобретению и дополнительным фармацевтически активным агентам фармацевтический препарат также может содержать подходящие фармацевтически приемлемые носители, включая эксципиенты и вспомогательные вещества, что способствуют переработке активных соединений в препараты, которые могут быть введены животным, как здесь описано.
Полезные согласно настоящему изобретению фармацевтические препараты могут содержать соединение(ия) по данному изобретению в количестве, эффективном для лечения состояния, расстройства или заболевания у подвергаемого лечению объекта.
Также изобретение относится к форме набора, пригодной для введения при необходимости этого пациентам. Набор может содержать приспособления для переноски, разделенные на части при тесном разграничении для получения двух или более контейнеров в нем, имея первый контейнер, содержащий терапевтически эффективное количество фармацевтической композиции по изобретению и носитель, эксципиент или разбавитель. Набор необязательно может содержать дополнительный контейнер(ы), включающий терапевтически эффективное количество дополнительных агентов.
Набор включает контейнер для отдельных композиций, такой как разделенный на части флакон или разделенный на части пакет из фольги, однако отдельные композиции также могут содержаться в одном неразделенном контейнере. Обычно набор содержит инструкции по ведению отдельных компонентов. Форма набора особенно полезна, когда отдельные компоненты предпочтительно вводят при разных интервалах дозировки, или когда требуется титрование индивидуальных компонентов комбинации согласно предписанию врача. Наборы по изобретению включают тестовый и скрининговый наборы и способы, позволяющие практикующему врачу измерить уровни активных компонентов в жидкостях организма. Также наборы по изобретению включают реагенты высокой чистоты и наборы, пригодные для применения и приобретения исследовательскими организациями.
IV. Способы введения композиций, содержащих соединения по изобретению
Кроме того, изобретение относится к введению по меньшей мере одного раскрытого здесь соединения следующими способами, включая, но не ограничиваясь этим, пероральный, парентеральный, подкожный, внутримышечный, внутривенный, внутрисуставной, внутрибронхиальный, внутрибрюшной, интракапсулярный, внутрихрящевой, внутриполостной, внутриклеточный, внутримозжечковый, интрацеребровентрикулярный, введение в толстую кишку, внутришеечный, внутрижелудочный, внутрипеченочный, внутримиокардиальный, внутрикостный, внутритазовый, внутриперикардиальный, внутрибрюшинный, внутриплевральный, введение в предстательную железу, внутрилегочный, внутрипочечный, введение в сетчатку глаза, интраспинальный, интрасиновиальный, интрасиновиальный, внутригрудной, внутриматочный, внутрипузырный, болюсный, вагинальный, ректальный, буккальный, подъязычный, интраназальный, ионтофоретический способ или трансдермальный способ.
Иногда может быть желательно доставить соединения по настоящему изобретению объекту в течение продолжительных периодов времени, в течение периодов от одной недели до одного года, при однократном введении. Для обеспечения непрерывного, периодического или по требованию дозирования пациенту можно использовать определенные медицинские устройства. Устройства могут представлять собой насос диффузионного аппарата или другое устройство, содержащее емкость с лекарственным средством и возможно диагностические или дозирующие компоненты для регулирования доставки лекарственного средства. Можно использовать разные формы дозирования с замедленным высвобождением, пролонгированного действия или в виде имплантата. Форма дозирования может содержать фармацевтически приемлемую нетоксичную соль раскрытого здесь соединения, которая имеет низкую степень растворимости в жидкостях организма, (а) кислотно-аддитивную соль с многоосновной кислотой, такой как фосфорная кислота, серная кислота, лимонная кислота, винная кислота, дубильная кислота, памовая кислота, альгиновая кислота, полиглутаминовая кислота, нафталин моно- или дисульфоновая кислота, полигалактуроновая кислота и подобные; (б) соль с многовалентным катионом металла, такого как цинк, кальций, висмут, барий, магний, алюминий, медь, кобальт, никель, кадмий и подобные, или с органическим катионом, полученным например из N,N'-дибензил-этилендиамина или этилендиамина; или (в) комбинации солей (а) и (б), например соль танната цинка. Кроме того, соединения по настоящему изобретению или относительно нерастворимая соль, такая как те, что только что описаны, могут быть получены в виде геля, геля моностеарата алюминия, например с кунжутным маслом, пригодного для инъекции. Соли включают, но не ограничиваются этим, соли цинка, соли танната цинка, соли памовой кислоты и подобные. Другой тип препарата пролонгированного действия с замедленным высвобождением для инъекции мог бы содержать соединение или соль, диспергированную или инкапсулированную в медленно разлагающийся нетоксичный неантигенный полимер, такой как полимер полимолочной кислоты / полигликолевой кислоты, включая препараты, описанные в патенте США №3773919. Также соединения или их относительно нерастворимые соли, такие как те, что описаны выше, могут быть получены в виде гранул из силастика на холестериновой матрице, особенно для использования в животных. В литературе известны дополнительные препараты с замедленным высвобождением, пролонгированного действия или в виде имплантата, например газообразные или жидкие липосомы. См., например патент США №5770222; sustained and controlled release drug delivery systems (1978).
Другие примеры включают заготовку соединений по настоящему изобретению для введения посредством системы доставки с замедленным высвобождением, содержащей биоразлагаемую композицию. Биоразлагаемая композиция может состоять из биоразлагаемого коагулирующего в воде неполимерного материала и биосовместимого нетоксичного органического растворителя, который смешивается до дисперсного состояния в водной среде. Система доставки может быть вживлена в место вживления, в результате чего растворитель рассеивается, рассасывается или вымывается из композиции в окружающую тканевую жидкость через образующуюся микропористую матрицу.
Подразумевается, что термин «место вживления» включает участок, в который или на который наносится неполимерная композиция. Также вживление или место вживления может включать объединение фармацевтической композиции, содержащей по меньшей мере одно соединение по настоящему изобретению, с твердым приспособлением. Фармацевтическая композиция может быть включена в покрытие на стенте, который вживляется в объект. Кроме того, в качестве подложки, на которую наносится фармацевтическая композиция, можно использовать другие твердые или биоразлагаемые материалы. Покрытый материал, содержащий фармацевтическую композицию, затем вживляется, включается или прилегает к объекту или пациенту. Термин «биоразлагаемый» означает, что неполимерный материал и/или матрица имплантата будет разлагаться со временем под действием ферментов, в ходе простого или катализируемого ферментами гидролиза и/или под действием других подобных механизмов в организме человека. Под «биоразъедаемый» имеют в виду, что матрица имплантата будет разъедаться или разлагаться со временем вследствие, по меньшей мере отчасти, соприкосновения с веществами, находящимися в окружающих тканевых жидкостях, клеточное действие, и т.п. Под «биоабсорбируемый» имеют в виду, что неполимерная матрица будет расщепляться и абсорбироваться в организме человека, клеткой, тканью и т.п.
Как правило, неполимерные материалы, которые могут быть использованы в композиции, представляют собой те, которые являются биосовместимыми, в основном нерастворимыми в воде и жидкостях организма, и биоразлагаемыми и/или биоразъедаемыми. Неполимерный материал способен по меньшей мере частично растворяться в водорастворимом органическом растворителе. Неполимерные материалы также способны коагулировать или отвердевать с образованием твердой матрицы имплантата. Неполимерный материал объединяют с совместимым и подходящим органическим растворителем с образованием композиции, которая имеет требуемую консистенцию, изменяющуюся от жидкой до вязкой, до пастообразной замазки или пасты.
Подходящие органические растворители представляют собой те, которые являются биосовместимыми, фармацевтически приемлемыми и будут по меньшей мере частично растворять неполимерный материал. Органический растворитель растворяется в воде от смешиваемого до диспергируемого состояния. Необязательно в композицию может быть включен порообразующий агент для образования дополнительных пор в матрице имплантата. Порообразующий агент может быть органическим или неорганическим фармацевтически приемлемым веществом, которое в основном растворимо в воде или жидкости организма и будет рассеиваться из коагулирующего неполимерного материала и/или твердой матрицы имплантата в окружающую жидкость организма около места вживления.
Соединения по настоящему изобретению способны обеспечить местный или общий биологический, физиологический или терапевтический эффект в организме животного. В разработанных некоторых описанных здесь фармацевтических композициях соединение предпочтительно растворимо или диспергируемо в неполимерной композиции до образования однородной смеси и при вживлении становится включенным в матрицу имплантата. Когда твердая матрица со временем разлагается, соединение способно высвободиться предпочтительно с регулируемой скоростью из матрицы в примыкающую тканевую жидкость и в соответствующую ткань или орган организма, либо расположенный рядом, либо на расстоянии от места вживления. Высвобождение соединения из матрицы может изменяться в зависимости от растворимости соединения в водной среде, распределения соединения внутри матрицы, размера, формы, пористости, растворимости и биоразлагаемости твердой матрицы. См., например патент США №5888533. Количества и концентрации компонентов в композиции, вводимой пациенту, обычно должны быть эффективными для достижения поставленной задачи.
Согласно другим аспектам соединения по настоящему изобретению могут быть введены посредством систем доставки биологически активного агента, содержащих микрочастицы, суспендированные в полимерной матрице. Микрочастицы могут представлять собой микрокапсулы, микросферы или наносферы, известные в настоящее время в данной области. Микрочастицы должны быть вовлечены неповрежденными в полимер, который является или становится гелем в биологической среде. Микрочастицы могут быть биоразлагаемыми или небиоразлагаемыми. Многие методики микрокапсулирования, используемые для включения биологически активного агента в носитель микрочастицы, изучаются в данной области. См., например патенты США №4652441; 5100669; 4438253 и 5665428.
Предпочтительные полимерные матрицы должны быть биоразлагаемыми, растворяться в воде при низкой температуре и подвергаться обратимому термическому гелеобразованию при физиологических температурах тела млекопитающих. Полимерная матрица способна высвобождать вещество, вовлеченное в нее, с течением времени и управляемым способом. Полимеры постепенно разлагаются в ходе ферментативного или неферментативного гидролиза в водной или физиологической средах. См., например патент США №6287588.
Способы получения
Квалифицированному специалисту в данной области известны или будут очевидны в свете раскрытия сущности данного изобретения способы получения разных фармацевтических композиций с определенным количеством активных компонентов. Способы получения указанных фармацевтических композиций могут включать другие подходящие фармацевтические эксципиенты и их препараты, как описано в remington's pharmaceutical sciences, Martin, E.W., ed., Mack Publishing Company, 19-oe изд. (1995).
Фармацевтические препараты по настоящему изобретению изготавливают известным способом, включая традиционные способы смешивания, растворения или лиофилизации. Таким образом, жидкие фармацевтические препараты могут быть получены при объединении активных соединений с твердыми эксципиентами, возможно измельчая полученную в результате смесь и обрабатывая смесь гранул после добавления подходящих вспомогательных веществ, если требуется или необходимо.
Средний специалист в данной области должен понимать, что способ введения фармацевтически эффективных количеств композиций по изобретению нуждающемуся в этом пациенту может быть определен опытным путем или согласно нормативам, установленным в настоящее время в областях медицины. Агенты могут быть введены пациенту в виде фармацевтических композиций в сочетании с одним или более чем одним фармацевтически приемлемым эксципиентом. Следует понимать, что при введении человеку общее суточное употребление агентов композиций по настоящему изобретению будет установлено в объеме действительного медицинского заключения лечащего врача. Уровень конкретной терапевтически эффективной дозы для любого отдельного пациента будет зависеть от ряда факторов: типа и степени клеточного отклика, который будет достигнут; активности используемого конкретного агента или композиции; используемых конкретных агентов или композиции; возраста, массы тела, общего состояния здоровья, пола и питания пациента; времени ведения, способа введения и скорости выведения агента; продолжительности лечения; лекарственных средств, используемых в сочетании или случайно с конкретным агентом; и подобных факторов, хорошо известных в областях медицины. В данной области известно, что начинать следует с доз агентов ниже тех уровней, что требуются для достижения желательного терапевтического эффекта, и постепенно увеличивать дозировки до достижения требуемого эффекта.
Также дозировка может быть введена индивидуальным образом, чтобы получить предварительно установленную концентрацию агентов в крови, как определено с помощью общепринятых и повседневных в данной области методик.
V. Определения дозировки
В общем, раскрытые здесь соединения можно применять сами по себе или вместе с другими терапевтическими агентами в соответствующих дозировках, установленных в ходе типового анализа, для получения оптимальной эффективности, уменьшая до минимума возможную токсичность. Схема приема с использованием соединения по настоящему изобретению может быть выбрана в соответствии с рядом факторов, включая тип, вид, возраст, вес, пол, медицинское состояние пациента; тяжесть подвергаемого лечению состояния; способ введения; функцию почек и печени пациента и используемое определенное соединение. Врач или ветеринар средней квалификации может легко установить и назначить эффективное количество лекарственного средства, необходимого для предотвращения, противодействия или остановки развития состояния.
Для оптимальной точности в достижении концентраций лекарственного средства в диапазоне, который дает максимальную эффективность с минимальной токсичностью, может потребоваться режим, основанный на кинетике доступности соединения для одного или более чем одного сайта-мишени. Распространение, равновесие и выделение лекарственного средства могут быть рассмотрены при определении оптимальной концентрации для схемы лечения. Дозировки раскрытого здесь соединения могут быть установлены, когда объединяются для достижения желательных эффектов. С другой стороны, дозировки этих разных терапевтических агентов могут быть независимо оптимизированы и объединены для достижения синергического эффекта, при котором патология снижается больше, чем это было бы, если бы любой из агентов использовался по отдельности.
50
50
50
50
А именно, токсичность и терапевтическую эффективность раскрытого здесь соединения можно определить в ходе стандартных фармацевтических процедур в клеточных культурах или на экспериментальных животных, например определить ЛД (доза, вызывающая гибель 50% популяции) и ЭД (доза, вызывающая терапевтический эффект у 50% популяции). Соотношение между токсической дозой и терапевтической дозой является терапевтическим индексом и может быть выражено в виде отношения ЛД/ЭД. Соединения, показывающие значительные терапевтические индексы, являются предпочтительными за исключением тех случаев, когда цитотоксичность соединения является активностью или терапевтическим результатом, который требуется. Хотя можно использовать соединения, которые проявляют токсические побочные эффекты, система доставки может наводить подобные соединения на участок пораженной ткани, чтобы минимизировать возможное поражение неинфицированных клеток и тем самым уменьшить побочные эффекты. Как правило, соединения по настоящему изобретению можно вводить таким образом, чтобы максимально увеличить эффективность и уменьшить до минимума токсичность.
50
50
Данные, полученные в ходе анализов клеточных культур и исследований на животных, можно использовать при определении диапазона дозировок для применения на людях. Предпочтительно дозировки подобных соединений лежат в пределах распространенных концентраций, которые включают ЭД совсем без или с малой токсичностью. Дозировка может изменяться в этих пределах в зависимости от используемой формы дозировки и применяемого способа введения. Для любого соединения, используемого в способах по настоящему изобретению, терапевтически эффективная доза изначально может быть определена из анализов клеточных культур. Доза может быть определена на животных моделях для достижения диапазона распространенных в плазме концентраций, который включает ИК (концентрация исследуемого соединения, при которой достигается полумаксимальное ингибирование симптомов), как определено в клеточной культуре. Подобную информацию можно использовать, чтобы точно определить дозы, пригодные для людей. Уровни в плазме могут быть измерены с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии.
Кроме того, введение дозы фармацевтических композиций по настоящему изобретению может быть оптимизировано, используя фармакокинетическую / фармакодинамическую моделирующую систему. Может быть выбрана одна или более чем одна схема приема, и для определения фармакокинетического / фармакодинамического профиля одной или более чем одной схемы приема можно использовать фармакокинетическую / фармакодинамическую модель. Затем для введения может быть выбрана одна из схем приема, при которой достигается требуемый фармакокинетический / фармакодинамический отклик, основанный на специфическом фармакокинетическом / фармакодинамическом профиле. См., например патент США №6747002, который включен сюда точно и полностью путем ссылки на него.
В данной области известны способы определения эффективных доз с терапевтической и профилактической целью для раскрытых фармацевтических композиций или раскрытых комбинаций лекарственных средств, независимо от того составляют ли они одну и ту же композицию или нет. В терапевтических целях используемый здесь термин «совместно эффективное количество» означает количество каждого активного соединения или фармацевтического агента, отдельно или в комбинации, которое вызывает биологический или медицинский отклик в системе тканей животного или человека, что определяется исследователем, ветеринаром, лечащим врачом или другим клиническим врачом, который включает облегчение симптомов подвергаемого лечению заболевания или расстройства. В профилактических целях (то есть препятствуя появлению или развитию расстройства) термин «совместно эффективное количество» относится к количеству каждого активного соединения или фармацевтического агента, отдельно или в комбинации, которое подавляет у объекта появление или развитие расстройства, как определяется исследователем, ветеринаром, лечащим врачом или другим клиническим врачом. Таким образом, согласно настоящему изобретению, кроме того, созданы комбинации двух или более терапевтических агентов, где (а) каждый терапевтический агент вводят в независимо терапевтически или профилактически эффективном количестве; (б) по меньшей мере один терапевтический агент в комбинации вводят в количестве, которое является субтерапевтическим или субпрофилактическим при введении отдельно, но является терапевтическим или профилактическим, когда вводится в сочетании со вторым или дополнительными терапевтическими агентами согласно изобретению; или (в) оба терапевтических агента вводят в количестве, которое является субтерапевтическим или субпрофилактическим при введении отдельно, но является терапевтическим или профилактическим при совместном введение. Аналогично возможны комбинации трех или более терапевтических агентов. Способы комбинированной терапии включают совместное введение одного препарата, содержащего все активные агенты; по существу одновременное введение более чем одного препарата и введение двух или более активных агентов, разработанных по отдельности.
А именно, фармацевтические композиции могут быть введены в виде одинарной суточной дозы, или общая суточная дозировка может быть введена раздельными дозами два, три или четыре раза в сутки. Дозы могут вводиться в течение одной недели, одного месяца или курсом в течение нескольких месяцев, 3, 6, 9 или 12 месяцев, или интервалами, известными в данной области и установленными так, чтобы быть клинически значимыми. Дозы можно продолжать давать в течение всей жизни пациента или остановиться при подтверждении клинического заключения. Суточная дозировка композиций может изменяться в широких пределах от приблизительно 0,0001 до приблизительно 1,000 мг на пациента в день. Более подробно пределы могут составлять от приблизительно 0,001 мг/кг до 10 мг/кг массы тела в день, около 0,1-100 мг, около 1,0-50 мг или около 1,0-20 мг в день для взрослых (около 60 кг). Кроме того, дозировки могут составлять около 0,5-10 мг/кг в день, около 1,0-5,0 мг/кг в день, 5,0-10 мг/кг в день или эквивалентные дозы, как определено врачом практиком, чтобы достигнуть клинически значимой концентрации в сыворотке.
В случае инъекций обычно удобно вводить дозу внутривенным способом в количестве около 0,01-30 мг, около 0,1-20 мг или около 0,1-10 мг в день для взрослых (около 60 кг). Внутривенные дозы могут включать болюс или медленное дозирование. В случае других животных рассчитанная на 60 кг доза также может быть введена.
В качестве неограничивающего примера лечение людей или животных может быть обеспечено с помощью однократной или периодической дозировки соединения по настоящему изобретению от 0,0001 до приблизительно 1,000 мг на пациента в день. Более подробно пределы могут составлять от приблизительно 0,001 мг/кг до 10 мг/кг массы тела в день, около 0,1-100 мг, около 1,0-50 мг или около 1,0-20 мг в день для взрослых (около 60 кг). Кроме того, дозировки могут составлять около 0,5-10 мг/кг в день, около 1,0-5,0 мг/кг в день, 5,0-10 мг/кг в день или эквивалентные дозы, как определено врачом практиком, чтобы достигнуть клинически значимой концентрации в сыворотке.
А именно, фармацевтические композиции по настоящему изобретению могут быть введены по меньшей мере один раз в неделю в ходе курса в несколько недель. В одном аспекте фармацевтические композиции вводят по меньшей мере один раз в неделю в течение периода от нескольких недель до нескольких месяцев. В другом аспекте фармацевтические композиции вводят один раз в неделю в течение периода от четырех до восьми недель. В еще другом аспекте фармацевтические композиции вводят один раз в неделю в течение четырех недель.
VI. Способы применения соединений по изобретению
В другом аспекте настоящее изобретение, кроме того, направлено на способы, которые приносят пользу при лечении любого заболевания, связанного с гибелью нейронов. А именно, согласно настоящему изобретению дополнительно созданы способы стимулирования нейрогенеза и/или ингибирования дегенерации нейронов у млекопитающего. В конкретном аспекте согласно способу может быть введена млекопитающему композиция, содержащая описанное здесь соединение. Композиция, содержащая описанное здесь соединение, может быть введена в количестве, эффективном для стимулирования нейрогенеза и/или ингибирования дегенерации нейронов у млекопитающего.
В дополнительном аспекте согласно способу лечения млекопитающего, страдающего нейродегенеративным заболеванием или состоянием, может быть введено млекопитающему эффективное количество композиции, содержащей описанное здесь соединение. В других аспектах нейродегенеративное заболевание или состояние может быть выбрано из группы, состоящей из ишемического инсульта, травматического повреждения мозга, острого рассеянного энцефаломиелита, бокового амиотрофического склероза (БАС), пигментной дегенерации сетчатки, умеренного когнитивного нарушения, болезни Альцгеймера, болезни Пика, старческого слабоумия, прогрессирующего надъядерного паралича, подкоркового слабоумия, болезни Вильсона, множественного инфаркта, артериосклеротического слабоумия, СПИД-ассоциированного слабоумия, мозжечковой дегенерации, синдромов спиноцеребеллярной дегенерации, атаксии Фридрейха, атаксии-телеангиэктазии, связанного с эпилепсией повреждения головного мозга, повреждения спинного мозга, синдрома беспокойных ног, болезни Хантингтона, болезни Паркинсона, стриатонигральной дегенерации, церебрального васкулита, митохондриальных энцефаломиопатий, нейронального цероид-липофусциноза, спинальных мышечных атрофии, лизосомных болезней накопления, затрагивающих центральную нервную систему, лейкодистрофий, расстройств орнитинового цикла, печеночных энцефалопатий, почечных энцефалопатий, метаболических энцефалопатий, порфирии, бактериального менингита, вирусного менингита, менингоэнцефалита, прионных болезней, отравлений нейротоксичными соединениями, синдрома Гийена-Барре, хронических воспалительных невропатий, полимиозита, дерматомиозита и вызванного облучением повреждения головного мозга. В аспект входит нейродегенерация, включая периферическую невропатию вследствие терапевтического проведения краниального облучения или введения химиотерапевтических агентов.
В другом аспекте способ лечения млекопитающего, страдающего от психоневрологического заболевания или состояния, может включать стадию, на которой вводят млекопитающему эффективное количество композиции, содержащей описанное здесь соединение. В других аспектах психоневрологическое заболевание или состояние может быть выбрано из группы, состоящей из тревожных расстройств, детских расстройств, расстройств пищевого поведения, расстройств настроения, когнитивных расстройств, расстройств личности, психотических расстройств и расстройств, обусловленных химическими веществами.
А именно, виды психиатрических заболеваний /расстройств/состояний, которые можно лечить, используя соединения по настоящему изобретению, включают тревожные расстройства, включая, но не ограничиваясь этим, острое стрессовое расстройство, паническое расстройство, агорафобию, социофобию, обсессивно-компульсивное расстройство, посттравматическое стрессовое расстройство и генерализованное тревожное расстройство; детские расстройства, включая, но не ограничиваясь этим, синдром дефицита внимания и гиперактивности, синдром Аспергера, аутистическое расстройство, кондуктивное расстройство, вызывающее оппозиционное расстройство, вызванное разлукой тревожное расстройство и болезнь Туретта; расстройства пищевого поведения, включая, но не ограничиваясь этим, нервную анорексию и нейрогенную булимию; расстройства настроения, включая, но не ограничиваясь этим, большое депрессивное расстройство, биполярное расстройство (маниакально-депрессивное расстройство), циклотимическое расстройство и дистимическое расстройство; когнитивные расстройства, включая, но не ограничиваясь этим, бред, мультиинфарктную деменцию, связанную с алкоголизмом деменцию, деменцию альцгеймеровского типа и слабоумие; расстройства личности, включая, но не ограничиваясь этим, параноидное расстройство личности, шизоидное расстройство личности, шизотипическое расстройство личности, антисоциальное расстройство личности, пограничное расстройство личности, истерическое расстройство личности, нарциссическое расстройство личности, тревожное расстройство личности, зависимое расстройство личности и обсессивно-компульсивное расстройство личности; психотические расстройства, включая, но не ограничиваясь этим, шизофрению, бредовое расстройство, краткое психотическое расстройства, шизофреноформное расстройство, шизоаффективное расстройство и совместное психотическое расстройство; обусловленные химическими веществами расстройства, включая, но не ограничиваясь этим, алкогольную зависимость, амфетаминовую зависимость, конопляную зависимость, кокаиновую зависимость, галлюциногенную зависимость, зависимость от летучих препаратов, никотиновую зависимость, опиоидную зависимость, фенцикпидиновую зависимость и зависимость от седативных препаратов.
В другом аспекте способ лечения млекопитающего, страдающего от травматического повреждения мозга, может включать стадию, на которой вводят млекопитающему эффективное количество композиции, содержащей описанное здесь соединение.
В другом аспекте способ лечения млекопитающего, страдающего от травматического повреждения нервов, может включать стадию, на которой вводят млекопитающему эффективное количество композиции, содержащей описанное здесь соединение.
В другом аспекте изобретение включает соединение, имеющее структуру согласно формуле I:
1
1
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
где R представляет собой водород, алкил, разветвленный алкил, арил, арилалкил, бензил, нафтил, циклоалкил от 1 до 12 углеродных атомов или гетероцикл, когда R не является водородом, он может быть замещен Н, ОН, алкилом, алкокси, галогеном, -CF, -R, -OR, -SR, -N(R), -CN, -NO, -NC(O)R, -C(O)R, -C(O)N(R), -S(O)R, -S(O)NR, -S(O)R, -C(O)R, -C(O)OR или -C(O)N(R), где каждый R независимо представляет собой Н, алкил, алкенил, алкинил, арил, гетероцикл, защитную группу или пролекарственную группировку;
2
2-6
2
2
L представляет собой [CH], -СН-(С=O)-СН-,  или ;
2
Х представляет собой S, SO, О или NH;
Y представляет собой ,  или ;
Z представляет собой , ,
, ,  или
3
каждый возможно замещен Н, ОН, алкилом, алкокси, галогеном или -CF;
1
Т представляет собой О, S или NR;
n представляет собой 2 или 3;
1
где каждый R является независимым и может быть таким же, как каждый другой, или предпочтительно отличаться.
Также изобретение включает способ стимулирования нейрогенеза и/или ингибирования дегенерации нейронов у млекопитающего, согласно которому вводят фармацевтическую композицию в количестве эффективном для стимулирования нейрогенеза и/или ингибирования дегенерации нейронов у млекопитающего, указанная фармацевтическая композиция включает:
1
1
3
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
где R представляет собой водород, алкил, разветвленный алкил, арил, арилалкил, бензил, нафтил, циклоалкил от 1 до 12 углеродных атомов или гетероцикл, когда R не является водородом, он может быть замещен Н, ОН, алкилом, алкокси, галогеном, -CF, -R, -OR, -SR, -N(R), -CN, -NO, -NC(O)R, -C(O)R, -C(O)N(R), -S(O)R, -S(O),NR, -S(O)R, -C(O)R, -C(O)OR или -C(O)N(R), где каждый R независимо представляет собой Н, алкил, алкенил, алкинил, арил, гетероцикл, защитную группу или пролекарственную группировку;
2
2-6
2
2
L представляет собой [CH], -СН-(С=O)-СН-,  или ;
2
Х представляет собой S, SO, О или NH;
Y представляет собой ,  или ;
Z представляет собой , ,
, ,  или
3
каждый возможно замещен Н, ОН, алкилом, алкокси, галогеном или -CF;
1
Т представляет собой О, S или NR;
n представляет собой 2 или 3;
1
где каждый R является независимым и может быть таким же, как каждый другой, или предпочтительно отличаться,
фармацевтически приемлемый носитель; и
необязательно, когда фармацевтическую композицию вводят пациенту при необходимости этого, чтобы лечить состояние, выбранное из группы, состоящей из нейродегенеративного заболевания, психических расстройств и старения.
Также включен способ стимулирования нейрогенеза и/или ингибирования дегенерации нейронов у млекопитающего, согласно которому вводят фармацевтическую композицию в количестве эффективном для стимулирования нейрогенеза и/или ингибирования дегенерации нейронов у млекопитающего, дополнительно включают, когда фармацевтическую композицию вводят пациенту при необходимости этого, чтобы лечить состояние, выбранное из группы, состоящей из нейродегенеративного заболевания, психических расстройств и старения, фармацевтические композиции, содержащие соединение, выбранное из группы, состоящей из:
и их фармацевтически приемлемых солей, гидратов или сольватов, и фармацевтически приемлемый носитель.
Также изобретение включает способ, когда фармацевтическую композицию, содержащую одну или комбинации описанных здесь композиций, вводят пациенту при необходимости этого, чтобы лечить состояние, включая нейродегенеративное заболевание, психические расстройства, травму головного мозга, повреждение нервов и/или старение.
Также изобретение направлено на способы стимулирования нейрогенеза и/или ингибирования нейродегенерации in vitro и ex vivo. Примеры применений in vitro включают, но не ограничиваются этим, стимулирование роста нейронов в культивируемых клетках и ткани, например ткани мышц, кожи, костей, хрящей, связок, сухожилий, зубов, глаз, головного мозга, спинного мозга, сердца, кровеносных сосудов, лимфатических узлов, яичников, маточной трубы, матки, влагалища, молочных желез, семенников, семенных пузырьков, полового члена, гипоталамуса, гипофиза, щитовидной железы, поджелудочной железы, надпочечников, почек, мочеточника, мочевого пузыря, уретры, полости рта, пищевода, желудка, тонкой кишки, толстой кишки, слюнных желез, вкусовых сосочков, носа, трахей и легких. Неограничивающие примеры применений ех vivo включают ингибирование нейродегенерации или стимулирования нейрогенеза в тканях органов, включая, но не ограничиваясь этим, неповрежденные органы и системы органов, такие как ткани мышц, кожи, костей, хрящей, связок, сухожилий, зубов, глаз, головного мозга, спинного мозга, сердца, кровеносных сосудов, лимфатических узлов, яичников, маточной трубы, матки, влагалища, молочных желез, семенников, семенных пузырьков, полового члена, гипоталамуса, гипофиза, щитовидной железы, поджелудочной железы, надпочечников, почек, мочеточника, мочевого пузыря, уретры, полости рта, пищевода, желудка, тонкой кишки, толстой кишки, слюнных желез, вкусовых сосочков, носа, трахей и легких. Кроме того, композиции и способы по изобретению полезны в сочетании с плюрипотентными и мультипотентными стволовыми клетками, включая, но не ограничиваясь этим, зрелые нейральные стволовые клетки, которые сохраняют способность дифференцироваться в широкий диапазон нейронов и глиальных клеток. Нейроны, полученные из таких нейральных стволовых клеток, способны перемещаться в разные области ЦНС, получая афферентную иннервацию, формируя аксональные выросты и экспрессируя нейромедиаторы. Композиции по изобретению могут быть использованы сами по себе для активирования нейрогенеза в нейральных стволовых клетках in vitro, in vivo и ex vivo, а также предпочтительно могут быть использованы в сочетании с известными факторами роста, включая но не ограничиваясь этим, факторы роста фибробластов (ФРФ), эпидермальные факторы роста (ЭФР), трансформирующие факторы роста (ТФР) и/или нейротрофические факторы, неограничивающие примеры которых включают нейротрофический фактор головного мозга (НФГМ) и цилиарный нейротрофический фактор (ЦНТФ). Таким образом, композиции и способы по изобретению пригодны в регенеративной медицине, согласно которой стволовые клетки переводят в образующиеся клетки любого происхождения (включая нервные клетки) и затем доставляют в области повреждения или дегенерации, чтобы лечить заболевание. Применение композиций и способов по изобретению является полезным в сочетании с факторами роста, чтобы направить эндогенные нейральные стволовые клетки дифференцироваться в нейроны или глиальные клетки, а также в клеточной заместительной терапии, основанной на доставке полученных ех vivo нервных клеток к областям повреждения или дегенерации.
Также изобретение включает соединения и композиции, где соединения по изобретению находятся в форме соли. Примеры солей включают основные азотсодержащие соли дифосфоновой кислоты, соли аммония, соли щелочных металлов, такие как соли калия и натрия (включая, но не ограничиваясь этим, моно-, ди- и тринатрий), соли щелочноземельных металлов, таких как кальций, магний и марганец, соли с органическими основаниями, такие как соли дициклогексиламина, N-метил-D-глюкамина, и соли с органическими аминокислотами, такими как аргинин, лизин или гистидин. Предпочтительными являются нетоксичные физиологически приемлемые соли.
Также изобретение включает набор, содержащий два или более контейнеров, имеющий первый контейнер, содержащий терапевтически эффективное количество фармацевтической композиции, включающей любое из соединений формул I-XII, и второй контейнер, включающий носитель, эксципиент или разбавитель, и/или где третий контейнер включает терапевтически приемлемое количество дополнительного терапевтически активного агента. Также набор включает композицию, содержащую любое из соединений формул I-XII, стандартизованные реагенты высокой чистоты и контрольные стандарты, и также может включать две или более композиций, содержащих любое соединение формул I-XII.
Изобретение включает способ активирования нейрогенеза в клетках млекопитающих, включая нейральные стволовые клетки, эмбриональные стволовые клетки и клетки-предшественники, согласно которому: выращивают клетки в клеточной среде в присутствии композиции, содержащей любое из соединений формул I-XII, и наблюдают указанные клетки в отношении экспрессии нейрогенеза, включая большое число клеток, качество клеток, дифференцировку клеток или их сочетание.
Другие объекты, особенности и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из следующих конкретных примеров. Конкретные примеры, хотя указывают на конкретные аспекты изобретения, приведены только в качестве иллюстрации. Таким образом, настоящее изобретение также включает те разные изменения и модификации в пределах сущности и объема изобретения, которые могут стать очевидными квалифицированному специалисту в данной области, исходя из данного подробного описания. Кроме того, изобретение будет проиллюстрировано следующими неограничивающими примерами.
ПРИМЕРЫ
Пример 1. Определение соединений
Тест in vitro на нейрогенез осуществляли, используя клетки-предшественники нейронов человека. В порядке пояснения, клетки-предшественники нейронов человека могут быть выращены в среде, и иметь возможность вырабатывать зрелые функциональные нейроны. Фактор нейрогенеза в культуральной среде может активировать ряд клеток-предшественников, которые дифференцируются в нейроны. В действительности, это широко распространенная in vitro модель для исследования нейрогенного свойства химических веществ.
Клетки получали как предшественники нейронов человека из промышленного источника и выращивали вплоть до трех пассажей, или в любой момент времени дифференцировали, чтобы возможно получить зрелые функциональные нейроны при культивировании. После двух пассажей для увеличения клеток клетки-предшественники высевали на многолуночные микропланшеты и среду изменяли на среду для дифференцировки (минус сыворотка и митоген). В течение 2 часов после этого изменения среды в каждую лунку добавляли наполнитель, положительный контроль или исследуемое соединение. Также их добавляли с каждым последующим изменением среды (50% изменение объема через день). Контрольные лунки содержали клетки и наполнитель (0,2% ДМСО в DMEM/F12). Другие лунки содержали положительные контроли для роста предшественников нервных клеток, лейкемию ингибирующий фактор (ЛИФ, 10 нг/мл).
Клетки окрашивали на 11 день, используя нейрональный маркер МАР-2 (ассоциированные с микротрубочками белки - 2). Затем определяли способность каждого исследуемого соединения активировать увеличение числа нейронов и сравнивали с положительным контролем, лейкемию ингибирующим фактором (ЛИФ).
Данные в таблице 2 доказывают, что примеры соединений по настоящему изобретению показывают более высокую активность к нейрогенезу, чем положительный контроль в in vitro тесте на нейрогенез. То есть клетки, обработанные соединением по изобретению, показывали дополнительно увеличенное число нейронов по сравнению с клетками, обработанными положительным контролем.
ТАБЛИЦА 2
Влияние соединений на увеличение числа нейронов по сравнению с контролем наполнителем
Соединение
% контроля
3-(4-Метоксифенил)-6-[(1-этилпирролидин-2-ил)метил]-изотиазоло[4,5-d]пиримидин-7(6Н)-он
107
3-(4-Метоксифенил)-6-[3-(4-морфолинил)пропил]-изотиазоло[4,5-d]пиримидин-7(6Н)-он
115
Пример 2. Исследование эффективности соединений ингибировать дегенерацию нейронов
Затем эффективные соединения подвергали in vitro тесту на дегенерацию нейронов. Данный тест в отношении открытия нейропротективного действия включал способность лекарственных средств ингибировать апоптоз и некроз.
Измеряя способность ингибировать апоптоз, зрелые нейроны (3-4 недели после стимулирования дифференцировки) обрабатывали стауроспорином, чтобы вызвать апоптоз. Для стимулирования апоптоза использовали низкую концентрацию стауроспорина (10-100 нМ) или бета-амилоидный пептид 1-42 при 1-10 мкМ или бета-амилоидный пептид 25-35 при 10-75 мкМ концентрации. Одновременно с обработкой стауроспорином нейроны обрабатывали наполнителем или одним из исследуемых агентов. Поскольку существовали убедительные данные, демонстрирующие, что стауроспорин активирует каспазу-3, вызывая апоптоз, способности соединений по изобретению ингибировать вызванный стауроспорином апоптоз измеряли по количеству активированной каспазы-3. Ингибирующую способность каждого соединения сравнивали с наполнителем и стауроспорином.
Некроз зрелых нейронов вызывали, используя бета-амилоидный пептид 1-42 при 1-10 мкМ или бета-амилоидный пептид 25-35 при 10-75 мкМ концентрации. Этот синтетический пептид был такой же длины что и природный, обнаруженный в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера, Поскольку лактатдегидрогеназа (ЛДГ) высвобождается из клеток при повреждении цитоплазматической мембраны, гибель клеток выражали количественно по количеству ЛДГ, высвобождающейся в среду после 24-48 часов обработки. Способность нейрогенных агентов уменьшать высвобождение ЛДГ, вызванное бета-амилоидом, по сравнению с контролем наполнителем использовали в качестве измерения ингибирования дегенерации нейронов.
Дисфункциональные нейроны стимулировали, используя любой из вышеприведенных агентов или используя пероксид водорода при 1-100 мкМ концентрации. Используя краситель, чтобы измерить метаболическую активность клеток, такой как МТТ (3-[4,5-диметилтиазол-2-ил]-2,5-дифенилтетразолия бромид) или alamarblue, мы определяли уменьшение способности клеток дышать, что служит признаком дисфункции нейронов. Способность нейрогенных агентов ингибировать вызванное пероксидом водорода уменьшение клеточного дыхания использовали в качестве меры ингибирования дисфункции нейронов, потенциальной стадии, что приводит к дегенерации.
Затем соединения подвергали серии тестов, чтобы определить особо значимый механизм их нейрогенеза и нейропротективной эффективности, а также их токсичность. Примерами рецепторов, которые проверяли в этом скрининге, являются: аденозиновые, адренергические, каннабиноидные, дофаминовые, ГАМК, глутаматные, гистаминовые, мускариновые, опиоидные рецепторы, а также кальциевые, калиевые и натриевые каналы. Затем соединения исследовали в клеточном тесте HERG, чтобы установить их возможную кардиотоксичность, в тесте Эймса для определения их мутагенности и в тесте Ирвина, чтобы определить их токсичность для центральной нервной системы.
Эффекты соединений оценивали согласно in vivo тесту поведенческой модели старения и трансгенных моделей болезни Альцгеймера. В поведенческой модели старения соединения оценивали, измеряя способность улучшать когнитивную функцию двигательных навыков C57B L/6 мышей 21-месячного возраста. Прежде уже было показано, что способность C57BL/6 мышей обучаться в водном лабиринте ухудшается с возрастом (например Fordyce и Wehner, 1993; Frick с соавт., 2000; Forster с соавт., 1996; Sumien с соавт., 2004; McDonald & Forster 2005, в печати) и связана с уровнем гиппокампального нейрогенеза (Kempermann с соавт., 2002) и с функциональными индикаторами гиппокампальной синаптической пластичности (van Praag с соавт., 1999). Ряд поведенческих тестов, что относятся к изучению реакции активного избегания, измерению время отклика, памяти привыкания, чувствительным к действию времени уровням двигательных навыков, самопроизвольной способности передвигаться и сенсорной функции, выполняли, чтобы определить область и особенность улучшения поведения.
Кроме того, некоторые соединения анализировали, чтобы определить их способность ингибировать нейродегенерацию под действием пероксида водорода. Нейроны человека обрабатывают пероксидом водорода (50 мкМ) вплоть до 6 часов и затем гибель нейронов измеряют, используя Alamar Blue (метаболический краситель, определяющий дыхательную активность клеток). Уменьшение потери дыхания наблюдается, если наряду с пероксидом водорода добавляют либо NNI-A (формула X), либо NNI-B (формула XI). Эти результаты показаны на фигуре 1.
BB
Для анализа соединения выбирали таким образом, чтобы они имели значительное проникновение через гематоэнцефалический барьер (Log>-0,3) и также имели подобные лекарствам свойства, т.е. они соответствовали "Lipinski's Rule of Five" (См., CA Lipinski, Adv. Drug Del. Rev. 1997, 23, 3). «Правило 5» утверждает, что плохая абсорбция и проникновение более вероятны, когда:
1. Существует более 5 доноров Н-связей (выраженных в виде суммы ОН и NH).
2. Молекулярная масса превышает 500.
P
3. Log больше 5 (или MLogP больше 4,15).
4. Существует более 10 акцепторов Н-связей (выраженных в виде суммы N и О).
Теперь при наличии полного описания данного изобретения среднему специалисту в данной области должно быть понятно, что то же самое может быть выполнено в широком и эквивалентном диапазоне условий, составов и других параметров, не затрагивающем объем изобретения или его любой аспект. Все приведенные здесь патенты и публикации включены сюда полностью путем ссылки на них.