СПОСОБ И КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ЗАБОЛЕВАНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
METHOD AND COMPOSITION FOR TREATMENT OF CENTRAL NERVOUS SYSTEM DISORDERS

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение касается способа и композиции для лечения заболеваний центральной нервной системы у млекопитающих. Изобретение также касается новых соединений простагландинов.
Уровень техники
Межклеточные контакты опосредуют адгезию и связь между сопредельными эндотелиальными и эпителиальными клетками. В эндотелии контактные комплексы включают плотные контакты, адгезивные контакты и щелевидные контакты. Выраженность и организация этих комплексов зависят от типа сосудов и требований к проницаемости перфузируемых органов. Щелевидные контакты представляют собой коммуникационные структуры, которые позволяют прохождение низкомолекулярных веществ между соседними клетками. Плотные контакты служат основной функциональной цели: обеспечения "барьера" и "преграды" в пределах мембраны путем регулирования внеклеточной проницаемости и поддержания полярности клеток. Адгезивные контакты играют важную роль в контактном торможении роста эндотелиальных клеток, внеклеточной проницаемости к циркулирующим лейкоцитам и растворенным веществам. Кроме того, они нужны для правильной организации новых сосудов при ангиогенезе (Physiol. Rev. 84(3), 869-901, 2004).
Механизм, посредством которого эпителиальные и эндотелиальные клетки взаимодействуют с образованием поляризованной ткани, имеет особую важность для многоклеточных организмов. Нарушение регуляции этих барьеров происходит при целом ряде заболеваний, разрушая нормальное клеточное окружение и приводя к недостаточности органов.
Эндотелиальные клетки микрососудов головного мозга, образующие гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), имеют плотные контакты, которые важны для поддержания гомеостаза и низкой проницаемости головного мозга.
Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) является специализированной структурой в центральной нервной системе (ЦНС), которая участвует в поддержании гомеостаза спинномозговой жидкости, контролируя поступление питательных веществ и токсических веществ в центральную нервную систему (ЦНС).
Базальная мембрана, лежащая под сосудистой системой, играет решающую роль в поддержании целостности ГЭБ, обеспечивая структурную опору для стенки эндотелиальных клеток (Trends Neurosci. 1990, 13(5): 174-178). ГЭБ служит для защиты центральной нервной системы (ЦНС) от проникающих в нее агентов типа воспалительных клеток и бактерий, а также от химических агентов.
Известен широкий круг заболеваний центральной нервной системы (ЦНС), связанных с нарушением ГЭБ. Примеры таких заболеваний включают множественный склероз, экспериментальный аллергический энцефаломиелит, бактериальный менингит, ишемию, отек мозга, болезнь Альцгеймера, комплекс деменции при СПИДе (Helga Е. de Vries et al., Pharmacological Reviews, 49(2): 143-155, 1997), опухоли мозга (Davies D.C. et al., J Anat, 200(6): 639-46, 2002), травматические повреждения мозга (Hartl R. et al., Acta Neurochir. Suppl. 70: 240-242, 1997).
Также были сообщения, что после очагового инсульта происходит разрушение ГЭБ и связанное с этим повышение проницаемости сосудов. Повреждение ГЭБ зачастую вызывает кровоизлияние и отек, что приводит к гибели нервных клеток (Biomedicine, 1974, 21: 36-39; Stroke, 1998, 29(5): 1020-1030; Stroke, 2003, 34(3): 806-812; J. Neurotrauma 1995, 12: 833-842). Повреждение мозга после очагового инсульта происходит главным образом в результате снижения кровотока и исчерпания энергии вследствие закупорки кровеносного сосуда головного мозга. В результате этих явлений нервная ткань претерпевает повреждения, в которые вносят вклад эксцитотоксины, активация ферментов, отек и воспаление (Trends Pharmacol. Sci. 1996, 17: 227-233; Crit. Care Med. 1988, 16: 954-963).
Кроме того, системное воспаление, как было недавно показано, вызывает разрушение плотных контактов ГЭБ и повышение проницаемости клеток. ГЭБ обладает способностью к быстрой модуляции в ответ на физиологические раздражители на уровне цитоскелета, что дает ему возможность защищать паренхиму мозга и поддерживать гомеостатическую среду.
Исследования показали, что разрушение ГЭБ связано с заболеваниями ЦНС. Однако все еще мало исследований о том, как можно защитить ГЭБ.
Простагландины (в дальнейшем обозначаемые как ПГ) являются представителями класса органических карбоновых кислот, которые содержатся в тканях или органах человека и других млекопитающих и проявляют широкий диапазон физиологической активности. Природные ПГ (первичные ПГ) в общем имеют остов простаноевой кислоты, как показано в формуле А:
С другой стороны, у некоторых синтетических аналогов первичных ПГ остовы модифицированы. Первичные ПГ классифицируют как PGA, PGB, PGC, PGD, PGE, PGF, PGG, PGH, PGI и PGJ в соответствии со структурой пятичленного кольца, и дополнительно разбивают на следующие три типа по числу и положению ненасыщенных связей на углеродной цепи:
с индексом 1: 13,14-ненасыщенный-15-ОН
с индексом 2: 5,6- и 13,14-дважды ненасыщенный-15-ОН
с индексом 3: 5,6-, 13,14- и 17-18-трижды ненасыщенный-15-ОН.
Кроме того, простагландины PGF классифицируют в соответствии с конфигурацией гидроксильной группы в положении 9 как PGF α-типа (гидроксильная группа имеет α-конфигурацию) и PGF β-типа (гидроксильная группа имеет β-конфигурацию).
1
2
3
1α
2α
3α
Известно, что PGE, PGE и PGE обладают сосудорасширяющим, гипотензивным, уменьшающим желудочную секрецию, усиливающим перистальтику кишечного тракта, вызывающим сокращения матки, мочегонным, бронхорасширяющим и противоязвенным действием. Установлено, что PGF, PGF и PGF обладают гипертензивным, сосудосуживающим, усиливающим перистальтику кишечного тракта, вызывающим сокращения матки, атрофию желтого тела и бронхосуживающим действием.
Некоторые 15-кето-ПГ (т.е. имеющие в положении 15 оксогруппу вместо гидроксила) и 13,14-дигидро-15-кето-ПГ (т.е. имеющие одинарную связь между положениями 13 и 14) известны как вещества, которые в природе образуются под действием ферментов при метаболизме первичных ПГ.
В патенте US No. 5290811 на Ueno et al. описано, что некоторые соединения 15-кето-ПГ применимы для улучшения мозговой функции. В патенте US No. 5290811 показано, что при насыщении связи между положениями 13 и 14 иногда может устанавливаться равновесие кетон-гемиацеталь при образовании гемиацеталя между гидроксильной группой в положении 11 и кетогруппой в положении 15.
No
В патенте US . 5317032 на Ueno et al. описаны слабительные на основе простагландиновых соединений, включая существование бициклических таутомеров, а в патенте US No. 6414016 на Ueno et al. описано, что бициклические таутомеры обладают выраженным действием как средства от запора. Бициклические таутомеры, замещенные одним или несколькими атомами галогенов, могут применяться в небольших дозах для снятия запора. Особенно в положении С-16 атомы фтора могут применяться в небольших дозах для снятия запора.
Раскрытие изобретения
Автор настоящего изобретения провел тщательные исследования и установил, что соединения 11-дезоксипростагландинов обладают существенными эффектами на заболевания центральной нервной системы, что привело к совершению настоящего изобретения.
Итак, настоящее изобретение касается способа лечения заболеваний центральной нервной системы у млекопитающих субъектов, который включает введение нуждающемуся в этом субъекту эффективного количества соединения 11-дезоксипростагландина.
Настоящее изобретение, кроме того, касается композиции для лечения заболеваний центральной нервной системы у млекопитающих субъектов, которая включает эффективное количество соединения 11-дезоксипростагландина.
Кроме того, настоящее изобретение касается применения соединений 11-дезоксипростагландина для получения композиции для лечения заболеваний центральной нервной системы у млекопитающих субъектов, которая включает эффективное количество соединения 11-дезоксипростагландина.
Следующее воплощение настоящего изобретения касается способа защиты эндотелиальных клеток сосудов головного мозга у млекопитающих субъектов, который включает введение нуждающемуся в этом субъекту эффективного количества соединения 11-дезоксипростагландина.
В следующем аспекте настоящего изобретения предусмотрено новое соединение, представленное формулой IV:
где L означает водород, гидрокси, галоген, низший алкил, низший гидроксиалкил, низший алканоилокси или оксо, при этом пятичленное кольцо может необязательно содержать, по крайней мере, одну двойную связь;
3
2
2
А означает -СН, -СНОН, -СОСНОН, -СООН или его функциональное производное;
2
2
2
2
2
2
2
2
2
В означает одинарную связь, -СН-СН, -СН=СН- -С≡С-, -СН-СН-СН-, -СН=СН-СН-,-СН-СН=СН-, -С≡С-СН- или -СН-С≡С-;
Z означает
,  или
4
5
4
5
где R и R означают водород, гидрокси, галоген, низший алкил, низший алкокси или низший гидроксиалкил, причем R и R не могут означать гидрокси и низший алкокси одновременно;
1
2
X' и Х' означают одинаковые или различные атомы галогена;
1
R означает насыщенный или ненасыщенный двухвалентный низший или средний алифатический углеводород, который не замещен или замещен галогеном, алкилом, гидрокси, оксо, арилом или гетероциклической группой, причем, по меньшей мере, один атом углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой;
2
R означает одинарную связь или низший алкилен и
3
1
R означает низший алкил, низший алкокси, низший алканоилокси, низший циклоалкил, низший циклоалкилокси, арил, арилокси, гетероциклическую группу или гетероциклическую оксигруппу, причем, по меньшей мере, один атом углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой, при условии, что формула IV не включает 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-PGE.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 представлен график, показывающий эффект соединения А на восстановление трансэндотелиального электрического сопротивления (ТЭЭС). Культуры клеток сосудистого эндотелия человека доводили до состояния конфлуэнтности, судя по измерению трансэндотелиального электрического сопротивления (ТЭЭС). Затем культуры клеток лишали кислорода на 30 минут путем инкубации в атмосфере азота. Клетки затем обрабатывали либо 0,1% ДМСО, либо 5 нМ соединения А в 0,1% ДМСО. Приведены статистические отличия по всем точкам измерения после обработки. N=10 клеток.
На фиг.2 представлен график, показывающий эффект соединения А на восстановление уровня АТФ. Клетки микрососудистого эндотелия человека (взрослого) (HMVEC-AD) культивировали до состояния конфлуэнтности. Затем клетки помещали на 30 минут в атмосферу азота и возвращали к нормальному уровню кислорода. Измеряли уровень АТФ в указанные моменты времени при помощи системы люциферин-люцифераза (ATPlite, Perkin Elmer). Уровень АТФ выражали в виде относительной люминесценции. N=6 клеток по каждой временной точке.
1
3
На фиг.3 представлен спектр Н-ЯМР (200 МГц, CDCl) соединения 6, полученного в приведенном ниже примере синтеза 2.
13
3
На фиг.4 представлен спектр С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 6, полученного в приведенном ниже примере синтеза 2.
1
3
На фиг.5 представлен спектр Н-ЯМР (200 МГц, CDCl) соединения 9, полученного в приведенном ниже примере синтеза 3.
13
3
На фиг.6 представлен спектр С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 9, полученного в приведенном ниже примере синтеза 3.
1
3
На фиг.7 представлен спектр Н-ЯМР (200 МГц, CDCl) соединения 12, полученного в приведенном ниже примере синтеза 4.
13
3
На фиг.8 представлен спектр С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 12, полученного в приведенном ниже примере синтеза 4.
1
3
На фиг.9 представлен спектр Н-ЯМР (200 МГц, CDCl) соединения 15, полученного в приведенном ниже примере синтеза 5.
13
3
На фиг.10 представлен спектр С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 15, полученного в приведенном ниже примере синтеза 5.
1
3
На фиг.11 представлен спектр Н-ЯМР (200 МГц, CDCl) соединения 18, полученного в приведенном ниже примере синтеза 6.
13
3
На фиг.12 представлен спектр С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 18, полученного в приведенном ниже примере синтеза 6.
1
3
На фиг.13 представлен спектр Н-ЯМР (200 МГц, CDCl) соединения 21, полученного в приведенном ниже примере синтеза 7.
13
3
На фиг.14 представлен спектр С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 21, полученного в приведенном ниже примере синтеза 7.
1
3
На фиг.15 представлен спектр Н-ЯМР (200 МГц, CDCl) соединения 23, полученного в приведенном ниже примере синтеза 8.
13
3
На фиг.16 представлен спектр С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 23, полученного в приведенном ниже примере синтеза 8.
1
3
На фиг.17 представлен спектр Н-ЯМР (200 МГц, CDCl) соединения 25, полученного в приведенном ниже примере синтеза 9.
13
3
На фиг.18 представлен спектр С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 25, полученного в приведенном ниже примере синтеза 9.
1
3
На фиг.19 представлен спектр Н-ЯМР (200 МГц, CDCl) соединения 34, полученного в приведенном ниже примере синтеза 10.
13
3
На фиг.20 представлен спектр С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 34, полученного в приведенном ниже примере синтеза 10.
Осуществление изобретения
В настоящем изобретении "соединение 11-дезоксипростагландина" (в дальнейшем обозначается как "соединение 11-дезокси-ПГ") может охватывать любые производные или аналоги (в том числе замещенные производные) соединения, не имеющего заместителей в положении 11 остова простаноевой кислоты, независимо от конфигурации пятичленного кольца, количества двойных связей, присутствия или отсутствия заместителей или какой-либо иной модификации в α-цепи или ω-цепи.
В формуле А представлен элементарный остов из 20 атомов углерода, однако настоящее изобретение не ограничивается точно таким же числом атомов углерода. В формуле А нумерация атомов углерода, составляющих элементарный остов соединений ПГ, начинается от карбоновой кислоты (за номером 1), атомы углерода в α-цепи имеют номера от 2 до 7 в направлении пятичленного кольца, а в ω-цепи они имеют номера от 13 до 20. При уменьшении числа атомов углерода в α-цепи их номера исключаются в порядке, начинающемся с положения 2, а при увеличении числа атомов углерода в α-цепи соединениям дают наименования как замещенным соединениям, содержащим соответствующие заместители в положении 2 вместо карбоксильной группы (С-1). Аналогичным образом, при уменьшении числа атомов углерода в ω-цепи их номера исключаются в порядке, начинающемся с положения 20, а при увеличении числа атомов углерода в ω-цепи атомы углерода после положения 20 получают наименования по заместителям. Стереохимия соединений остается такой же, как в формуле А, если не указано иначе.
Как указано выше, номенклатура соединений 11-дезокси-ПГ основывается на остове простаноевой кислоты. Однако в том случае, когда у соединения структура частично близка структуре простагландина, может использоваться сокращение ПГ. Так, соединение 11-дезокси-ПГ, у которого α-цепь удлинена на 2 атома углерода, то есть оно содержит 9 атомов углерода в α-цепи, именуется соединением 2-декарбокси-2-(2-карбоксиэтил)-11-дезокси-ПГ. Аналогичным образом соединение 11-дезокси-ПГ, содержащее 11 атомов углерода в α-цепи, именуется соединением 2-декарбокси-2-(4-карбоксибутил)-11-дезокси-ПГ. Кроме того, соединение 11-дезокси-ПГ, у которого ω-цепь удлинена на 2 атома углерода, то есть оно содержит 10 атомов углерода в ω-цепи, именуется соединением 11-дезокси-20-этил-ПГ. Однако эти соединения также могут именоваться согласно номенклатуре IUPAC.
Примеры аналогов (в том числе замещенных производных) или производных включают соединения 11-дезокси-ПГ, у которых карбоксильная группа на конце α-цепи подверглась этерификации; соединения, у которых α-цепь подверглась удлинению; их физиологически приемлемые соли; соединения, содержащие двойную связь в положении 2-3 или тройную связь в положении 5-6; соединения, содержащие заместитель (заместители) в положении 3, 5, 6, 16, 17, 18, 19 и/или 20; и соединения, содержащие низшую алкильную или низшую гидроксиалкильную группу в положении 9 вместо гидроксильной группы.
Согласно настоящему изобретению к предпочтительным заместителям в положении 3, 17, 18 и/или 19 относятся алкилы, содержащие 1-4 атома углерода, в особенности метил и этил. К предпочтительным заместителям в положении 16 относятся низшие алкилы типа метила и этила, гидроксил, атомы таких галогенов, как хлор и фтор, и такие арилокси, как трифторметилфенокси. К предпочтительным заместителям в положении 17 относятся низшие алкилы типа метила и этила, гидроксил, атомы таких галогенов, как хлор и фтор, и такие арилокси, как трифторметилфенокси. К предпочтительным заместителям в положении 20 относятся насыщенные или ненасыщенные низшие алкилы типа С1-С4-алкилов, низшие алкокси типа С1-С4-алкокси и низшие алкоксиалкилы типа С1-С4-алкокси-С1-С4-алкилов. К предпочтительным заместителям в положении 5 относятся атомы таких галогенов, как хлор и фтор. К предпочтительным заместителям в положении 6 относятся оксогруппы, образующие карбонильную группу. Стереохимия ПГ, содержащих в качестве заместителя гидроксил, низший алкил или низший гидроксиалкил в положении 9, может соответствовать α, β или их смеси.
Кроме того, вышеописанные аналоги или производные могут представлять собой соединения, содержащие алкокси, циклоалкил, циклоалкилокси, фенокси или фенильную группу на конце ω-цепи, если эта цепь короче, чем у первичного ПГ.
Номенклатура соединений 11-дезокси-ПГ, используемых в настоящем изобретении, основывается на системе нумерации простаноевой кислоты, представленной в вышеприведенной формуле А.
Предпочтительные соединения, используемые в настоящем изобретении, представлены формулой I:
где L и N означают водород, гидрокси, галоген, низший алкил, низший гидроксиалкил, низший алканоилокси или оксо, при этом пятичленное кольцо может необязательно содержать, по меньшей мере, одну двойную связь;
3
2
2
А означает -СН, -СНОН, -СОСНОН, -СООН или его функциональное производное;
1
R означает насыщенный или ненасыщенный двухвалентный низший или средний алифатический углеводород, который не замещен или замещен галогеном, алкилом, гидрокси, оксо, арилом или гетероциклической группой, причем, по меньшей мере, один атом углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой, и
0
R означает остаток насыщенного или ненасыщенного низшего или среднего алифатического углеводорода, который не замещен или замещен галогеном, оксо, гидрокси, низшим алкилом, низшим алкокси, низшим алканоилокси, низшим циклоалкилом, низшим циклоалкилокси, арилом, арилокси, гетероциклической группой или гетероциклической оксигруппой; низший алкокси; низший алканоилокси; низший циклоалкил; низший циклоалкилокси; арил; арилокси; гетероциклическую группу; гетероциклическую оксигруппу, причем, по меньшей мере, один атом углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой.
Более предпочтительные соединения, используемые в настоящем изобретении, представлены формулой II:
где L и N означают водород, гидрокси, галоген, низший алкил, низший гидроксиалкил, низший алканоилокси или оксо, при этом пятичленное кольцо может необязательно содержать, по меньшей мере, одну двойную связь;
3
2
2
А означает -СН, -СНОН, -СОСНОН, -СООН или его функциональное производное;
2
2
2
2
2
2
2
2
2
В означает одинарную связь, -СН-СН, -СН=СН-, -С≡С-, -СН-СН-СН-, -СН=СН-СН-, -СН-СН=СН-, -С ≡С-СН- или -СН-С≡С-;
Z означает
,  или
4
5
4
5
где R и R означают водород, гидрокси, галоген, низший алкил, низший алкокси или низший гидроксиалкил, причем R и R не могут означать гидрокси и низший алкокси одновременно;
1
R означает насыщенный или ненасыщенный двухвалентный низший или средний алифатический углеводород, который не замещен или замещен галогеном, алкилом, гидрокси, оксо, арилом или гетероциклической группой, причем, по меньшей мере, один атом углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой, и
a
R означает остаток насыщенного или ненасыщенного низшего или среднего алифатического углеводорода, который не замещен или замещен галогеном, оксо, гидрокси, низшим алкилом, низшим алкокси, низшим алканоилокси, низшим циклоалкилом, низшим циклоалкилокси, арилом, арилокси, гетероциклической группой или гетероциклической оксигруппой; низший алкокси; низший алканоилокси; низший циклоалкил; низший циклоалкилокси; арил; арилокси; гетероциклическую группу; гетероциклическую оксигруппу, причем, по меньшей мере, один атом углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой.
Группа особенно предпочтительных соединений среди вышеописанных соединений представлена формулой III:
где L означает водород, гидрокси, галоген, низший алкил, низший гидроксиалкил, низший алканоилокси или оксо, при этом пятичленное кольцо может необязательно содержать, по меньшей мере, одну двойную связь;
3
2
2
А означает -СН, -СНОН, -СОСНОН, -СООН или его функциональное производное;
2
2
2
2
2
2
2
2
2
В означает одинарную связь, -СН-СН, -СН=СН-, -С≡С-, -СН-СН-СН-, -СН=СН-СН-, -СН-СН=СН-, -С≡С-СН- или -СН-С≡C-;
Z означает
,  или
4
5
4
5
где R и R означают водород, гидрокси, галоген, низший алкил, низший алкокси или низший гидроксиалкил, причем R и R не могут означать гидрокси и низший алкокси одновременно;
1
2
X и Х означают водород, низший алкил или галоген;
1
R означает насыщенный или ненасыщенный двухвалентный низший или средний алифатический углеводород, который не замещен или замещен галогеном, алкилом, гидрокси, оксо, арилом или гетероциклической группой, причем, по меньшей мере, один атом углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой;
2
R означает одинарную связь или низший алкилен, и
3
R означает низший алкил, низший алкокси, низший алканоилокси, низший циклоалкил, низший циклоалкилокси, арил, арилокси, гетероциклическую группу или гетероциклическую оксигруппу, причем, по меньшей мере, один атом углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой.
Настоящее изобретение также касается соединений, представленных формулой IV:
где L означает водород, гидрокси, галоген, низший алкил, низший гидроксиалкил, низший алканоилокси или оксо, при этом пятичленное кольцо может необязательно содержать, по меньшей мере, одну двойную связь;
3
2
2
А означает -СН, -СНОН, -СОСНОН, -СООН или его функциональное производное;
2
2
2
2
2
2
2
2
2
В означает одинарную связь, -СН-СН, -СН=СН-, -C≡С-, -СН-СН-СН-, -СН=СН-СН-, -СН-СН=СН-, -С≡С-СН- или -СН-С≡С-;
Z означает
,  или
4
5
4
5
где R и R означают водород, гидрокси, галоген, низший алкил, низший алкокси или низший гидроксиалкил, причем R и R не могут означать гидрокси и низший алкокси одновременно;
1
2
X' и Х' означают одинаковые или различные атомы галогена;
1
R означает насыщенный или ненасыщенный двухвалентный низший или средний алифатический углеводород, который не замещен или замещен галогеном, алкилом, гидрокси, оксо, арилом или гетероциклической группой, причем, по меньшей мере, один атом углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой;
2
R означает одинарную связь или низший алкилен и
3
R означает низший алкил, низший алкокси, низший алканоилокси, низший циклоалкил, низший циклоалкилокси, арил, арилокси, гетероциклическую группу или гетероциклическую оксигруппу, причем, по меньшей мере, один атом углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой;
1
при условии, что формула IV не включает 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-PGE, а также способа их получения.
1
a
В вышеприведенных формулах термин "ненасыщенный" в определениях R и Rпредусматривает включение как минимум одной или нескольких двойных связей и/или тройных связей, которые находятся поодиночке, по отдельности или друг за другом между атомами углерода основной и/или боковых цепей. Согласно обычной номенклатуре при обозначении ненасыщенной связи между двумя последовательными положениями указывается меньшее из двух положений, а при обозначении ненасыщенной связи между двумя удаленными друг от друга положениями указываются оба положения.
1
a
Термин "низший или средний алифатический углеводород" относится к группе линейных или разветвленных углеводородов, содержащих от 1 до 14 атомов углерода (для боковой цепи предпочтительно от 1 до 3 атомов углерода), причем для R предпочтительно от 1 до 10, в особенности от 6 до 10 атомов углерода, а для R от 1 до 10, в особенности от 1 до 6 атомов углерода.
Термин "галоген" охватывает фтор, хлор, бром и йод.
Термин "низший" по всему описанию должен охватывать группу, содержащую от 1 до 6 атомов углерода, если не указано иначе.
Термин "низший алкил" относится к группе неразветвленных или разветвленных насыщенных углеводородов, содержащих от 1 до 6 атомов углерода, и охватывает, к примеру, метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, трет-бутил, пентил и гексил.
Термин "низший алкокси" относится к группе низших алкил-О-, при этом низший алкил соответствует вышеприведенному определению.
Термин "низший гидроксиалкил" относится к низшим алкилам, определенным выше, но замещенным, по меньшей мере, одной гидроксигруппой, такой как гидроксиметил, 1-гидроксиэтил, 2-гидроксиэтил и 1-метил-1-гидроксиэтил.
Термин "низший алканоилокси" относится к группе, представленной формулой RCO-О-, где RCO- означает ацильную группу, образовавшуюся при окислении низшей алкильной группы, определенной выше, к примеру, ацетил.
Термин "низший циклоалкил" означает циклическую группу, образовавшуюся при циклизации низшей алкильной группы, определенной выше, но содержит три или больше атома углерода и охватывает, к примеру, циклопропил, циклобутил, циклопентил и циклогексил.
Термин "низший циклоалкилокси" относится к группе низших циклоалкил-О-, при этом низший циклоалкил соответствует вышеприведенному определению.
Термин "арил" может включать незамещенные или замещенные ароматические углеводородные кольца (предпочтительно моноциклические группы), к примеру, фенил, толил, ксилил. Примерами заместителей являются атомы галогенов и низшие галоалкилы, при этом атомы галогенов и низшие алкилы соответствуют вышеприведенным определениям.
Термин "арилокси" относится к группе, представленной формулой ArO-, где Ar означает арил, определенный выше.
Термин "гетероциклическая группа" может включать моно-, ди- и трициклические, предпочтительно моноциклические гетероциклические группы, представляющие собой 5-14-, предпочтительно 5-10-членное кольцо, содержащее необязательно замещенный атом углерода и от 1 до 4, предпочтительно от 1 до 3 гетероатомов 1-го или 2-го типа, выбранных из атома азота, атома кислорода и атома серы. Примеры гетероциклических групп включают фурил, тиенил, пирролил, оксазолил, изоксазолил, тиазолил, изотиазолил, имидазолил, пиразолил, фуразанил, пиранил, пиридил, пиридазинил, пиримидил, пиразинил, 2-пирролинил, пирролидинил, 2-имидазолинил, имидазолидинил, 2-пиразолинил, пиразолидинил, пиперидино, пиперазинил, морфолино, индолил, бензотиенил, хинолил, изохинолил, пуринил, хиназолинил, карбазолил, акридинил, фенантридинил, бензимидазолил, бензимидазолинил, бензотиазолил, фенотиазинил. Примеры заместителей в данном случае включают галогены и замещенные галогенами низшие алкильные группы, при этом атомы галогенов и низшие алкильные группы соответствуют вышеприведенному описанию.
Термин "гетероциклическая оксигруппа" означает группу, представленную формулой НсО-, где Hc означает гетероциклическую группу, описанную выше.
Термин "функциональное производное" соединения А охватывает соли (предпочтительно фармацевтически приемлемые соли), простые эфиры, сложные эфиры и амиды.
Подходящие "фармацевтически приемлемые соли" включают обычно используемые нетоксические соли, например соли неорганических оснований, к примеру соли щелочных металлов (как то: соли натрия и соли калия), соли щелочноземельных металлов (как то: соли кальция и соли магния), соли аммония; или соли органических оснований, к примеру соли аминов (как то: соли метиламина, диметиламина, циклогексиламина, бензиламина, пиперидина, этилендиамина, этаноламина, диэтаноламина, триэтаноламина, трис(гидроксиметиламино)этана, монометилмоноэтаноламина, прокаина и кофеина), соли основных аминокислот (как то: соли аргинина и соли лизина), соли тетраалкиламмония и др. Такие соли могут быть получены стандартным способом, например, из соответствующей кислоты и основания или путем взаимопревращения солей.
Примеры простых эфиров включают эфиры алкилов, например эфиры низших алкилов, как то: метиловый эфир, этиловый эфир, пропиловый эфир, изопропиловый эфир, бутиловый эфир, изобутиловый эфир, трет-бутиловый эфир, пентиловый эфир и 1-циклопропилэтиловый эфир; эфиры средних или высших алкилов, как то: октиловый эфир, диэтилгексиловый эфир, лауриловый эфир и цетиловый эфир; ненасыщенные эфиры, как то: олеиловый эфир и линолениловый эфир; эфиры низших алкенилов, как то: виниловый эфир, аллиловый эфир; эфиры низших алкинилов, как то: этиниловый эфир и пропиниловый эфир; эфиры низших гидроксиалкилов, как то: гидроксиэтиловый эфир и гидроксиизопропиловый эфир; эфиры низших алкоксиалкилов, как то: метоксиметиловый эфир и 1-метоксиэтиловый эфир; эфиры необязательно замещенных арилов, как то: фениловый эфир, тозиловый эфир, трет-бутилфениловый эфир, салициловый эфир, 3,4-диметоксифениловый эфир и бензамидофениловый эфир; эфиры низших арилалкилов, как то: бензиловый эфир, тритиловый эфир и бензгидриловый эфир.
Примеры сложных эфиров включают алифатические эфиры, например эфиры низших алкилов, как то: метиловый эфир, этиловый эфир, пропиловый эфир, изопропиловый эфир, бутиловый эфир, изобутиловый эфир, трет-бутиловый эфир, пентиловый эфир и 1-циклопропилэтиловый эфир; эфиры низших алкенилов, как то: виниловый эфир и аллиловый эфир; эфиры низших алкинилов, как то: этиниловый эфир и пропиниловый эфир; эфиры низших гидроксиалкилов, как то: гидроксиэтиловый; эфиры низших алкоксиалкилов, как то: метоксиметиловый эфир и 1-метоксиэтиловый эфир; эфиры необязательно замещенных арилов, как то, к примеру: фениловый эфир, толиловый эфир, трет-бутилфениловый эфир, салициловый эфир, 3,4-диметоксифениловый эфир и бензамидофениловый эфир; эфиры низших арилалкилов, как то: бензиловый эфир, тритиловый эфир и бензгидриловый эфир.
Амид А означает группу, представленную формулой -CONR'R'', где каждый из R' и R'' означает атом водорода, низший алкил, арил, алкил- или арилсульфонил, низший алкенил или низший алкинил и охватывает, к примеру, низшие алкиламиды, такие как метиламид, этиламид, диметиламид и диэтиламид; ариламиды, такие как анилид и толуидин, и такие алкил- или арилсульфонилы, как метилсульфониламид, этилсульфониламид и толилсульфониламид.
Предпочтительные примеры L включают гидрокси или оксо, при этом структура 5-членного кольца из так называемых особенно типа PGF или PGE.
Предпочтительным примером А является -СООН, ее фармацевтически приемлемая соль, сложный эфир или амид.
2
2
Предпочтительным примером В является -СН-СН-, что обеспечивает структуру так называемого типа 13,14-дигидро.
1
2
Предпочтительным примером X и Х является водород или, по крайней мере, один из них представлен галогеном, более предпочтительно оба они представлены галогеном, в особенности фтором, что обеспечивает структуру так называемого типа 16,16-дифтор.
1
2
Предпочтительно X' и Х' представлены группой дифтор.
1
Предпочтительно R означает углеводород, содержащий 1-10 атомов углерода, предпочтительно 6-10 атомов углерода. Кроме того, по меньшей мере, один атом углерода в алифатическом углеводороде необязательно замещен кислородом, азотом или серой.
1
Примеры R включают, к примеру, следующие группы:
2
2
2
2
2
2
-СН-СН-СН-СН-СН-СН-
2
2
2
2
-СН-CH=CH-СН-СН-СН-,
2
2
2
2
-СН-СН-СН-СН-СН=CH-,
2
2
2
2
-СН-C≡C-СН-СН-СН-,
2
2
2
2
3
2
-СН-СН-СН-СН-CH(CH)-СН-,
2
2
2
2
2
-СН-СН-СН-СН-O-СН-,
2
2
2
-СН-СН=СН-СН-O-СН-,
2
2
2
-СН-С≡С-СН-O-СН-,
2
2
2
2
2
2
2
-СН-СН-СН-СН-СН-СН-СН,
2
2
2
2
2
-СН-СН=СН-СН-СН-СН-СН-,
2
2
2
2
2
-СН-СН-СН-СН-СН-СН=СН-,
2
2
2
2
2
-СН-С≡С-СН-СН-СН-СН-,
2
2
2
2
2
3
2
-СН-СН-СН-СН-СН-СН(СН)-СН-,
2
2
2
2
2
2
2
2
-СН-СН-СН-СН-СН-СН-СН-СН-,
2
2
2
2
2
2
-СН-СН=СН-СН-СН-СН-СН-СН-,
2
2
2
2
2
2
-СН-СН-СН-СН-СН-СН-СН=СН-,
2
2
2
2
2
2
-СН-С≡С-СН-СН-СН-СН-СН-,
2
2
2
2
2
2
3
2
-СН-СН-СН-СН-СН-СН-СН(СН)-СН-.
a
a
Предпочтительно R означает углеводород, содержащий 1-10 атомов углерода, предпочтительно 1-8 атомов углерода. R может иметь одну или две боковые цепи, содержащие один атом углерода.
2
3
3
Предпочтительно R представляет собой одинарную связь, а предпочтительно R представляет собой низший алкил. R может иметь одну или две боковые цепи, содержащие один атом углерода.
Конфигурация кольца и α- и/или ω-цепи в вышеприведенных формулах I, II, III и IV может быть такой же, как у первичных ПГ, или может отличаться от нее. Тем не менее настоящее изобретение включает и смесь из соединения, имеющего конфигурацию первичного типа, и соединения, не имеющего конфигурации первичного типа.
Предпочтительным примером соединения настоящего изобретения является соединение 11-дезокси-13,14-дигидро-16,16-дифтор-РGЕ или PGF, соединение 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-РGЕ или PGF, соединение 2-декарбокси-2-(2-карбоксиэтил)-11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-РGЕ или PGF, либо соединение 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-20-метил- или -этил-PGE или PGF, а также их производные или аналоги.
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1α
PGE
PGE
PGE
PGE
Типичным примером настоящего соединения является 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-PGE, 11-дезокси-13,14-дигидро-16,16-дифтор-PGE, изопропиловый эфир 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-PGE, изопропиловый эфир 2-декарбокси-2-(2-карбоксиэтил)-11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-PGE, 2-декарбокси-2-(2-карбоксиэтил)-11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-PGE, изопропиловый эфир 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-20-метил-PGE, 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-20-метил-, 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-20-этил-, метиловый эфир 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-, изопропиловый эфир 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-20-этил- или изопропиловый эфир 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-PGF.
В настоящем изобретении в одних и тех же целях могут использоваться любые изомеры, к примеру индивидуальные таутомерные изомеры или их смеси, оптические изомеры или их смеси, рацемические смеси и другие стерические изомеры.
Некоторые соединения, используемые в настоящем изобретении, могут быть получены способом, раскрытым в патентах US № 5073569, 5166174, 5221763, 5212324, 5739161 и 6242485 (все они включены в настоящее изобретение путем отсылки).
В соответствии с настоящим изобретением млекопитающий субъект может подвергаться лечению по настоящему изобретению путем введения соединения, применяемого в настоящем изобретении. Субъектом может быть любое млекопитающее, включая человека. Соединение может применяться системно или локально. Как правило, соединение может вводиться путем приема внутрь (перорально), внутривенного введения (включая вливание), подкожного введения, интраректального введения, интравагинального введения, трансдермального введения и др.
Дозировка может варьировать в зависимости от породы животного, возраста, веса тела, подлежащего лечению симптома, желательного терапевтического эффекта, способа применения, продолжительности лечения и др. Удовлетворительный эффект может быть достигнут при системном введении 1-4 раза в день или при непрерывном введении в количестве 0,00001-500 мг/кг в день, более предпочтительно 0,0001-100 мг/кг.
Соединение предпочтительно может быть заключено в фармацевтическую композицию, пригодную для введения стандартным способом. Композиция может быть предназначена для приема внутрь, инъекции или перфузии, а также может представлять собой препарат для наружного применения (свечи или маточные кольца).
Композиция настоящего изобретения может дополнительно содержать физиологически приемлемые вспомогательные добавки. Такие добавки могут включать ингредиенты, используемые вместе с настоящими соединениями, к примеру наполнители, разбавители, заполнители, растворители, скользящие вещества, вспомогательные вещества, связующие вещества, разрыватели, покрывающие вещества, инкапсулирующие вещества, основы для мазей, основы для свечей, аэрозольные вещества, эмульгаторы, диспергирующие вещества, суспендирующие вещества, загустители, вещества для поддержания изотоничности, буферные вещества, смягчающие вещества, консерванты, антиоксиданты, корригирующие вещества, ароматизаторы, красители, функциональные материалы типа циклодекстрина и биоразрушимые полимеры, стабилизаторы. Вспомогательные добавки хорошо известны в данной области и могут быть выбраны из числа тех, что описаны в обычных справочниках по фармацевтике.
Содержание вышеприведенного соединения в композиции по изобретению может варьировать в зависимости от рецептуры композиции и обычно оно может составлять 0,000001-10,0%, более предпочтительно 0,00001-5,0%, наиболее предпочтительно 0,0001-1%.
Примеры твердых композиций для приема внутрь включают таблетки, шарики, подъязычные таблетки, капсулы, пилюли, порошки, гранулы и др. Твердая композиция может быть получена смешиванием одного или нескольких активных ингредиентов, по меньшей мере, с одним неактивным разбавителем. Композиции могут дополнительно содержать и другие вспомогательные добавки, помимо неактивных разбавителей, к примеру скользящее вещество, разрыватель и стабилизатор. Таблетки и пилюли могут быть покрыты кишечно-растворимой или растворимой в желудочно-кишечном тракте оболочкой, если нужно.
Они могут быть покрыты двумя и более слоями. Они также могут быть заключены в материал для замедленного выделения или микрокапсулированы. Кроме того, композиции могут быть инкапсулированы при помощи легко разрушимых материалов типа желатина. Они также могут быть растворены в соответствующем растворителе типа жирной кислоты или ее моно-, ди- или триглицерида для получения мягких капсул. При необходимости быстрого действия могут применяться подъязычные таблетки.
Примеры жидких композиций для приема внутрь включают эмульсии, растворы, суспензии, сиропы, эликсиры и т.п. Такие композиции могут дополнительно содержать стандартные неактивные разбавители, например очищенную воду или этиловый спирт. Композиции могут дополнительно содержать и другие вспомогательные добавки, помимо неактивных разбавителей, к примеру вспомогательные вещества, например увлажняющие вещества и суспендирующие вещества, подсластители, вкусовые добавки, ароматизаторы и консерванты.
Композиция настоящего изобретения может иметь вид распылительной композиции, содержащей один или несколько активных ингредиентов, и может быть получена в соответствии с известным методом.
Примеры композиций для инъекций по настоящему изобретению для парентерального введения включают стерильные водные или неводные растворы, суспензии и эмульсии.
Разбавители для водных растворов или суспензий могут включать, к примеру, дистиллированную воду для инъекций, физиологический раствор и раствор Рингера.
Неводные разбавители для растворов и суспензий могут включать, к примеру, пропиленгликоль, полиэтиленгликоль, растительное масло типа оливкового масла, такие спирты, как этанол и полисорбат. Композиции могут дополнительно содержать и такие вспомогательные добавки, как консерванты, увлажняющие вещества, эмульгирующие вещества, диспергирующие вещества и т.п. Они могут быть стерилизованы, например фильтрованием через фильтр, удерживающий бактерии, обработкой в автоклаве либо при помощи газовой стерилизации или облучения радиоизотопами.
Композиции для инъекций также могут быть получены в виде стерилизованной порошкообразной композиции, которую перед употреблением нужно растворить в стерилизованном растворителе для инъекций.
Наружные препараты по изобретению могут иметь вид любых препаратов для наружного применения, используемых в области дерматологии и отоларингологии, к которым относятся мази, кремы, лосьоны и аэрозоли.
Другой формой композиции являются свечи или маточные кольца, которые могут быть получены смешиванием активных ингредиентов со стандартным основанием типа масла какао, которое размягчается при температуре тела, а для улучшения впитываемости могут применяться неионные детергенты с подходящей температурой размягчения.
Термин "лечение" в настоящем изобретении охватывает любые способы контролирования, такие как предупреждение, лечение, снятие симптомов, улучшение состояния, торможение прогрессирования и т.д.
Термин "заболевания центральной нервной системы" в настоящем изобретении охватывает любые заболевания центральной нервной системы, связанные с любым типом состояний и/или болезней, либо вызванные ишемией, травмой, инфекцией, воспалением, опухолью, отеком, гипотензией, гипоксемией, тромбом, активацией ферментов, закупоркой артерий (эмболией), артериосклерозом, метаболическим нарушением, дегенерацией, старением, наркотиками, лекарствами или хирургическими процедурами.
Примеры заболеваний центральной нервной системы включают, не ограничиваясь этим, церебрально-васкулярные заболевания типа инсульта и инфаркта головного мозга (например, тромбоз, эмболия, лакунарный инфаркт, бессимптомный инфаркт головного мозга); спазм сосудов, вызванный внутримозговым или субарахноидальным кровоизлиянием; церебрально-васкулярная деменция; такие неврональные заболевания, как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, хорея Гентингтона, слабоумие, болезнь Пика, спиноцеребеллярная дегенерация, хорея, энцефалопатия при СПИДе, печеночная энцефалопатия, боковой амиотрофический склероз, периферическая невропатия, вызванная противораковыми препаратами, диабетическая невропатия, травматическая невропатия и множественный склероз; отек головного мозга, гипернатриемическая энцефалопатия и опухоли мозга; ишемические заболевания, такие как ишемия головного мозга, вызванная патологией сосудов, преходящая ишемическая атака (TIA), обратимый ишемический неврологический дефицит (RIND), ишемия сосудов головного мозга, вызванная мигренью или злоупотреблением кокаином, ишемия головного мозга, включающая эпилепсию или психиатрические симптомы эпилепсии, ишемия мозга при хирургической операции (ишемическое повреждение тканей), ишемия мозга, вызванная травмой головы, ишемия мозга при гипотензии, гипоксемии или одышке, ишемия мозга при остановке сердца; воспалительные заболевания головного мозга, такие как хронический рецидивирующий множественный склероз, энцефаломиелит, менингит, травматическое повреждение мозга; асфиксия новорожденных и вторичные осложнения этих заболеваний.
В соответствии с настоящим изобретением, применяемые в нем соединения оказывают существенный эффект на восстановление барьерной функции эндотелиальных клеток сосудов головного мозга, особенно гематоэнцефалического барьера, поэтому они также применимы для защиты эндотелиальных клеток сосудов мозга.
Фармацевтическая композиция настоящего изобретения может дополнительно содержать и другие фармакологические ингредиенты, если только они не противоречат целям настоящего изобретения.
Данные композиции могут содержать единственный активный ингредиент или комбинацию из двух и больше активных ингредиентов. При комбинировании нескольких активных ингредиентов их содержание может соответствующим образом повышаться или уменьшаться с учетом их терапевтических эффектов и безопасности.
Кроме того, данные композиции могут содержать и другие фармакологически активные ингредиенты, если только они не противоречат целям настоящего изобретения.
Настоящее изобретение будет подробно раскрыто на нижеследующих примерах, которые, однако, не должны ограничивать рамки настоящего изобретения.
ПРИМЕР 1
Методика
Четырехнедельных самцов мышей ddY содержали в алюминиевых клетках в виварии с контролируемой температурой (24±3°С), относительной влажностью (55±10%), кратностью воздухообмена (~12 раз/час) и циклом свет-темнота (флуоресцентное освещение с 8:00 до 20:00) на протяжении как минимум 7 дней. Животные имели свободный доступ к гранулированному корму и водопроводной воде из бутылок. В данном исследовании использовали здоровых животных без аномалий по общим признакам.
PGE
1
11-Дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор- (в дальнейшем "соединение А") растворяли в носителе (физиологический раствор, содержащий 0,01% полисорбата 80 и 0,5% этанола) и вводили животным подкожно. Контрольная группа получала равное количество носителя таким же способом.
Через 30 мин после введения животных декапитировали (обезглавливали) и измеряли продолжительность остаточных дыхательных движений.
Результаты
Как видно из табл.1, соединение А при 10, 30, 100 и 300 мкг/кг вызывало дозо-зависимое увеличение продолжительности остаточных дыхательных движений после декапитации. Результаты показывают, что соединение А обладает нейропротективным действием и что соединение А применимо для лечения ишемических заболеваний.
Таблица 1
Эффекты соединения А на продолжительность остаточных дыхательных движений у мышей после декапитации
Группа
Доза (мкг/кг)
Способ введения
Количество животных
Продолжительность остаточных дыхательных движений (сек., среднее ± SE)
Контроль (носитель)
0
п/к
10
20,7±0,6
Соединение А
10
п/к
10
21,7±0,6
Соединение А
30
п/к
10
22,0±0,4
Соединение А
100
п/к
10
23,2±0,8*
Соединение А
300
п/к
10
23,6±0,6**
п/к: подкожно; ** р<0,01, *р<0,05 по сравнению с контрольной группой, получавшей только носитель (критерий множественного сравнения Даннета).
ПРИМЕР 2
Методика
Четырехнедельных самцов мышей ddY содержали в алюминиевых клетках в виварии с контролируемой температурой (24±3°С), относительной влажностью (55±10%), кратностью воздухообмена (~12 раз/час) и циклом свет-темнота (флуоресцентное освещение с 8:00 до 20:00) на протяжении как минимум 7 дней. Животные имели свободный доступ к гранулированному корму и водопроводной воде из бутылок. В данном исследовании использовали здоровых животных без аномалий по общим признакам. Животных подвергали голоданию в течение 20 часов или больше перед использованием.
PGE
1
Соединение А и метиловый эфир 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор- (в дальнейшем "соединение В") растворяли в носителе (физиологический раствор, содержащий 0,01% полисорбата 80 и 0,5% этанола) и вводили животным перорально. Контрольная группа получала равное количество носителя таким же способом.
Через 30 мин после введения животных декапитировали (обезглавливали) и измеряли продолжительность остаточных дыхательных движений.
Результаты
Как видно из табл.2, пероральное введение соединения А и соединения В при 100, 300 и 1000 мкг/кг вызывало дозо-зависимое увеличение продолжительности остаточных дыхательных движений после декапитации. Результаты показывают, что соединение А и соединение В обладают нейропротективным действием при пероральном введении и что соединение А и соединение В применимы для лечения ишемических заболеваний.
Таблица 2
Эффекты перорального введения соединений А и В на продолжительность остаточных дыхательных движений у мышей после декапитации
Группа
Доза (мкг/кг)
Способ введения
Количество животных
Продолжительность остаточных дыхательных движений (сек, среднее ± SE)
Контроль (носитель)
0
п/о
10
17,6±0,4
Соединение А
100
п/о
10
18,8±0,5
Соединение А
300
п/о
10
18,9±0,3
Соединение А
1000
п/о
10
20,2±0,6**
Соединение В
100
п/о
10
17,6±0,5
Соединение В
300
п/о
10
19,1±0,5
Соединение В
1000
п/о
10
19,1±0,4
п/о: перорально; ** р<0,01, * р<0,05 по сравнению с контрольной группой, получавшей только носитель (критерий множественного сравнения Даннета).
ПРИМЕР 3
Методика
Четырехнедельных самцов мышей ddY содержали в алюминиевых клетках в виварии с контролируемой температурой (24±3°С), относительной влажностью (55±10%), кратностью воздухообмена (~12 раз/час) и циклом свет-темнота (флуоресцентное освещение с 8:00 до 20:00) на протяжении как минимум 7 дней. Животные имели свободный доступ к гранулированному корму и водопроводной воде из бутылок. В данном исследовании использовали здоровых животных без аномалий по общим признакам.
PGE
1
11-Дезокси-13,14-дигидро-16,16-дифтор- (в дальнейшем "соединение С") растворяли в носителе (физиологический раствор, содержащий 0,01% полисорбата 80 и 0,5% этанола) и вводили животным подкожно. Контрольная группа получала равное количество носителя таким же способом.
Через 30 мин после введения животных декапитировали (обезглавливали) и измеряли продолжительность остаточных дыхательных движений.
Результаты
Как видно из табл.3, соединение С при 300 мкг/кг вызывало значительное увеличение продолжительности остаточных дыхательных движений после декапитации. Результаты показывают, что соединение С обладает нейропротективным действием.
Таблица 3
Эффекты соединения С на продолжительность остаточных дыхательных движений у мышей декапитации
Группа
Доза (мкг/кг)
Способ введения
Количество животных
Продолжительность остаточных дыхательных движений (сек, среднее ± SE)
Контроль (носитель)
0
п/к
10
21,9±0,5
Соединение С
300
п/к
10
25,2±0,7**
п/к подкожно; ** р<0,01 по сравнению с контрольной группой, получавшей только носитель.
ПРИМЕР 4
Методика
Семинедельных самцов крыс Crj:CD (SD) содержали в полиметилпентеновых клетках в виварии с контролируемой температурой (22-26°С), относительной влажностью (47-60%), кратностью воздухообмена (10-20 раз/час) и циклом свет-темнота (освещение с 7:00 до 19:00) на протяжении как минимум 6 дней. Животные имели свободный доступ к гранулированному корму и воде из бутылок. В данном исследовании использовали животных, признанных здоровыми.
2
2
Крыс анестезировали ингаляцией газовой смеси из 2% изофлурана и NO:О (7:3), укладывали в положении лежа на спине и удерживали в состоянии анестезии подачей вышеприведенной газовой смеси. У животных отмечали ректальную температуру с помощью датчика температуры во время хирургической операции. Если наблюдалось падение температуры тела, то для поддержания температуры около 37°С использовали лампу накаливания. Для окклюзии средней артерии большого мозга (в дальнейшем САБМ) вскрывали правую общую сонную артерию, наружную сонную артерию и внутреннюю сонную артерию. На правую общую сонную артерию и наружную сонную артерию накладывали лигатуры с помощью хирургических нитей (5-0), а в САБМ вводили отрезок нейлоновой нити №4-0 длиной 19 мм, предварительно покрытой силиконом, через разветвление наружной и внутренней сонных артерий, чтобы вызвать окклюзию САБМ. Через 2 часа после окклюзии САБМ нить вынимали, и кровоток по САБМ восстанавливался.
Соединение А растворяли в носителе (физиологический раствор, содержащий 1% полисорбата 80) и вводили животным внутривенно в объеме 2 мл/кг сразу же после окклюзии-реперфузии САБМ и через 30 мин после окклюзии-реперфузии САБМ. Контрольная группа получала равный объем носителя таким же способом.
Через 24 часа после окклюзии САБМ животных декапитировали и сразу же извлекали мозги. С помощью тканерезки Micro-3D (The Mickle Laboratory Engineering Co., Ltd.) делали последовательные срезы мозга толщиной 2 мм. Срезы ткани мозга располагались согласно атласу мозга Paxinos and Watson таким образом, чтобы они включали фронтальную плоскость за 4 мм до брегмы, за 2 мм до брегмы, в самой точке брегмы, через 2 мм после брегмы, через 4 мм после брегмы и через 6 мм после брегмы. Срезы мозга окрашивали 1% раствором ТТС и фотографировали. К фотографиям применяли методы графического анализа (Adobe Photoshop™, версия 3.0 J, Adobe Systems Incorporated; Color Count 0.3b, K&M Software Corporation) и измеряли площадь зоны инфаркта. Исходя из этих результатов рассчитывали объем инфаркта (от 4 мм перед брегмой до 6 мм после брегмы) по следующей формуле:
V=2(a+b)/2+2(b+c)/2+2(c+d)/2+2(d+e)/2+2(e+f)/2=a+2(b+c+d+e)+f,
где V - объем инфаркта,
а - площадь зоны инфаркта на срезе за 4 мм до брегмы,
b - площадь зоны инфаркта на срезе за 2 мм до брегмы,
с - площадь зоны инфаркта на срезе прямо в точке брегмы,
d - площадь зоны инфаркта на срезе через 2 мм после брегмы,
е - площадь зоны инфаркта на срезе через 4 мм после брегмы,
f - площадь зоны инфаркта на срезе через 6 мм после брегмы.
Результаты
Как видно из табл.4, соединение А при 0,05 и 0,5 мг/кг значительно снижало объем инфаркта головного мозга после ишемии дозо-зависимым образом по сравнению с группой носителя. Результаты показывают, что соединение А применимо для лечения таких церебрально-васкулярных заболеваний, как инфаркт головного мозга.
Таблица 4
Эффекты соединения А на объем инфаркта головного мозга после преходящей фокальной ишемии мозга у крыс
Группа
Доза (мг/кг)
n
Объем инфаркта (мм<sup>3</sup>)
Контроль (носитель)
-
10
280,8±16,2
Соединение А
0,05
10
208,2±22,2*
Соединение А
0,5
10
172,9±25,5**
Мозг извлекали через 24 часа после окклюзии САБМ. Каждое значение представляет среднее ± SE из 10 крыс. Соединения вводили внутривенно сразу же после окклюзии-реперфузии САБМ и через 30 мин после окклюзии-реперфузии САБМ. * р<0,05, ** р<0,01; значимые отличия между группой носителя и группой соединения А (критерий множественного сравнения Даннета).
ПРИМЕР 5
Методика
Животных для модели болезни Альцгеймера получали путем двустороннего повреждения базальных ядер иботеновой кислотой у крыс. Вкратце, крыс анестезировали пентобарбиталом натрия и помещали в прибор для стереотаксиса для небольших животных. Проводили двустороннюю инфузию иботеновой кислоты (5 мкг/0,5 мкл) в базальные ядра со скоростью 0,1 мкл/мин через шприц-насос и канюлю из нержавеющей стали (наружный диаметр 0,5 мм). Использовали следующие стереотаксические координаты: -0,8 мм позади от брегмы, 2,6 мм сбоку (обе стороны) от средней линии и 7,4 мм вглубь от поверхности кости. Животные в группе ложной операции получали только анестезию. Затем животных помещали в клетки со свободным доступом к корму и воде на остальное время исследования.
Соединение А вводили модельным животным перорально на протяжении 14 дней после операции. Контрольная группа получала равный объем носителя.
Для оценки влияния тестируемого соединения проводили тестирование в водном лабиринте Морриса. Водный лабиринт представлял собой круглый бассейн (покрашенный в серый цвет, диаметром 1,48 м, высотой 0,33 м). В бассейне была вода, температуру которой поддерживали при 17-18°С. При тестировании в водном лабиринте туда опускали платформу диаметром 12 см, на 2 см ниже поверхности воды, в одном из 4 секторов (зона 4) в бассейне, приблизительно в 38 см от боковой стенки. Возле бассейна ставили электролампу в качестве ориентира, внешнего по отношению к лабиринту. Животным давали 2 попытки в день через 10 дней после начала введения соединения А или носителя. Животных обучали находить спрятанную спасательную платформу, которая оставалась на одном месте на всем протяжении тестирования. Попытки длились максимум 90 сек. Отмечали время до нахождения погруженной в воду платформы и использовали как меру выполнения задачи. Животных тестировали таким образом в течение 4 дней (всего 8 попыток), а затем устраивали испытание на 5-й день. Для испытания из бассейна убирали платформу, а затем выпускали животное из сектора, находящегося напротив того места, где обычно находилась платформа. Продолжительность испытания составляла 90 сек, после чего крысу вытаскивали из бассейна. Отмечали время, затраченное крысой на поиски платформы в тренировочном секторе (зона 4), т.е. там, где ранее находилась платформа, и использовали его в качестве показателя памяти.
Результаты
Как видно из табл.5 и 6, группа, получавшая носитель, проявляла сильное нарушение пространственного восприятия. Прием соединения А вызывал значительное уменьшение дефицита обучения и памяти. Эти результаты свидетельствуют, что соединение А применимо для лечения таких неврональных заболеваний, как болезнь Альцгеймера.
Таблица 5
Эффект соединения А на латентность достижения цели при тестировании на обучение в водном лабиринте Морриса
Группа
Доза (мг/кг)
n
Латентность достижения цели (8-я попытка) (среднее ± SE, сек)
Ложная операция
0
10
24,6±2,7
Носитель
0
10
90,0±0,0<sup>##</sup>
Соединение А
1
10
51,5±13,7**
<sup>##</sup>р<0,01 по сравнению с группой ложной операции, ** р<0,01 по сравнению с группой, получавшей носитель.
Таблица 6
Эффект соединения А на время, проведенное в том секторе (зона 4), где ранее находилась платформа, при тестировании на обучение в водном лабиринте Морриса
Группа
Доза (мг/кг)
n
Время, проведенное в зоне 4 (среднее ± SE, сек)
Ложная операция
0
10
24,5±2,0
Носитель
0
10
12,2±1,5<sup>##</sup>
Соединение А
1
10
20,8±3,6*
<sup>##</sup>р<0,01 по сравнению с группой ложной операции, * р<0,05 по сравнению с группой, получавшей носитель.
ПРИМЕР 6
Методика
Культуры клеток сосудистого эндотелия человека доводили до конфлуэнтности, судя по измерению трансэндотелиального электрического сопротивления (ТЭЭС). Затем культуры клеток лишали кислорода на 30 минут путем инкубации в атмосфере азота. Клетки затем обрабатывали либо 0,1% ДМСО, либо 5 нМ соединения А в 0,1% ДМСО.
Результаты
Как видно из фиг.1, клетки, обработанные ДМСО, проявляли очень слабое восстановление ТЭЭС. Клетки, обработанные соединением А, проявляли незамедлительное восстановление ТЭЭС.
Результаты показывают, что ТЭЭС, показатель барьерной функции эндотелииальных клеток, быстро восстанавливается от повреждения при обработке соединением А.
ПРИМЕР 7
Методика
Клетки микрососудистого эндотелия человека (взрослого) (HMVEC-AD) культивировали до конфлуэнтности. Затем клетки помещали на 30 минут в атмосферу азота и возвращали к нормальному уровню кислорода. Измеряли уровень АТФ в указанные моменты времени при помощи системы люциферин-люцифераза (ATPlite, Perkin Elmer).
Как видно из фиг.2, уровень АТФ снижался при помещении клеток в атмосферу азота на 30 мин. В клетках, обработанных 5 нМ соединения А, уровень АТФ восстанавливался быстрее, чем в клетках, обработанных только 0,01% ДМСО.
Результаты показывают, что соединение А применимо для лечения заболеваний центральной нервной системы.
Пример синтеза 1
1
Синтез бензилового эфира 16,16-дифтор-PGA (2)
1
Бензиловый эфир 16,16-дифтор-PGE (1) (457,8 мг, 0,95 ммоль) растворяли в уксусной кислоте (13,7 мл, 0,24 моль) и раствор перемешивали при 80°С в течение 18 часов. Реакционную смесь охлаждали до комнатной температуры. Добавляли в раствор 10 мл толуола и концентрировали при пониженном давлении. Эту операцию повторяли пять раз, чтобы удалить уксусную кислоту. Остаток очищали методом колоночной хроматографии на силикагеле (силикагель FL60D (70 г), Fuji Silysia, гексан/этилацетат = 2:1), получая соединение 2 в виде желтого масла. Выход 391,6 мг (88,9%).
1
Синтез 11-дезокси-13,14-дигидро-16,16-дифтор-PGE (3)
1
Бензиловый эфир 16,16-дифтор-PGA (соединение 2) (382,5 мг, 0,83 ммоль) гидрогенизировали в этилацетате (10 мл) в присутствии 10% палладия-углерода (57,4 мг, сырой вес при 50% воды) при комнатной температуре, при атмосферном давлении, в течение 2 часов. Реакционную смесь фильтровали через слой целита, остаток на фильтре промывали этилацетатом, а затем фильтрат концентрировали при пониженном давлении. Остаток очищали методом колоночной хроматографии на силикагеле (силикагель BW-300SP (50 г, сырой вес при 15% воды), Fuji Silysia, гексан/этилацетат = 1:1), получая неочищенное соединение 3 (298,5 мг, 95,7%).
Неочищенное соединение 3 объединяли с другой порцией неочищенного соединения. После чего в целом около 350 мг неочищенного соединения очищали препаративным методом ВЭЖХ (колонка YMC-Pack D-SIL-5-06, 20×250 мм, гексан/2-пропанол/уксусная кислота = 250:5:1, 20 мл/мин), получая соединение 3 в виде бесцветного масла. Выход 297,3 мг (выход при очистке методом ВЭЖХ 83,5%).
1
3
Н-ЯМР (200 МГц, CDCl): δ 0,94 (3Н, t, J=7,1 Гц), 1,22-2,29 (28Н, m), 2,34 (2Н, t, J=7,3 Гц), 3,65-3,81 (1Н, m).
13
3
С-ЯМР (50 МГц, CDCl): δ 13,70, 22,40, 23,25, 24,32, 26,28, 26,63, 27,18, 27,58, 28,49, 29,09, 30,39, 31,77 (t, J=24,4 Гц), 33,67, 37,63, 41,05, 54,76, 72,73 (t, J=29,0 Гц), 124,09 (t, J=244,3 Гц), 179,07, 220,79.
Пример синтеза 2
1
3
3
1
13
Аналогично тому, как описано в примере синтеза 1, получали изопропиловый эфир 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-PGE (соединение 6) в виде бесцветного масла. Выход 0,285 г (1-я стадия 96,2%, 2-я стадия 97,6%, выход при очистке методом ВЭЖХ 81,0%). Спектры H-ЯМР (200 МГц, CDCl) и С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 6 приведены на фиг.3 и 4 соответственно.
Пример синтеза 3
1
3
3
1
13
Аналогично тому, как описано в примере синтеза 1, получали изопропиловый эфир 2-декарбокси-2-(2-карбоксиэтил)-11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-PGE (соединение 9) в виде бесцветного масла. Выход 0,402 г (1-я стадия 94,9%, 2-я стадия 92,2%, выход при очистке методом ВЭЖХ 83,1%). Спектры Н-ЯМР (200 МГц, CDCl) и С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 9 приведены на фиг.5 и 6 соответственно.
Пример синтеза 4
1
3
3
1
13
Аналогично тому, как описано в примере синтеза 1, получали 2-декарбокси-2-(2-карбоксиэтил)-11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-PGE (соединение 12) в виде бесцветного масла. Выход 0,696 г (1-я стадия 95,6%, 2-я стадия 99,3%, выход при очистке методом ВЭЖХ 87,4%). Спектры H-ЯМР (200 МГц, CDCl) и С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 12 приведены на фиг.7 и 8 соответственно.
Пример синтеза 5
1
3
3
1
13
Аналогично тому, как описано в примере синтеза 1, получали изопропиловый эфир 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-20-метил-PGE (соединение 15) в виде бесцветного масла. Выход 0,271 г (1-я стадия 91,4%, 2-я стадия 97,3%, выход при очистке методом ВЭЖХ 79,0%). Спектры H-ЯМР (200 МГц, CDCl) и С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 15 приведены на фиг.9 и 10 соответственно.
Пример синтеза 6
1
3
3
1
13
Аналогично тому, как описано в примере синтеза 1, получали 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-20-метил-PGE (соединение 18) в виде бесцветного масла. Выход 0,637 г (1-я стадия 93,3%, 2-я стадия 96,6%, выход при очистке методом ВЭЖХ 73,9%). Спектры H-ЯМР (200 МГц, CDCl) и С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 18 приведены на фиг.11 и 12 соответственно.
Пример синтеза 7
1
3
3
1
13
Аналогично тому, как описано в примере синтеза 1, получали 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-20-этил-PGE (соединение 21) в виде бесцветного масла. Выход 0,401 г (1-я стадия 90,6%, 2-я стадия 92,7%, выход при очистке методом ВЭЖХ 29,2%). Спектры Н-ЯМР (200 МГц, CDCl) и С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 21 приведены на фиг.13 и 14 соответственно.
Пример синтеза 8
1
3
3
1
13
Метиловый эфир 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-PGE (соединение 23) получали в виде бесцветного масла при эстерификации соединения 22 с помощью диазометана. Выход 0,860 г (72,9%, после очистки методом колоночной хроматографии на силикагеле). Спектры H-ЯМР (200 МГц, CDCl) и С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 23 приведены на фиг.15 и 16.
Пример синтеза 9
2
3
1
3
3
1
13
Соединение 24 (0,67 г, 1,66 ммоль) растворяли в DMF (13 мл) и добавляли KCO (460,1 мг, 3,33 ммоль) и изопропилйодид (831 мкл, 8,32 ммоль). Раствор перемешивали при комнатной температуре в течение 2 часов. Реакционную смесь охлаждали во льду, добавляли воду (10 мл) и насыщенный раствор NaCl и экстрагировали этилацетатом (30 мл). Органический слой промывали насыщенным раствором NaCl (10 мл), сушили с помощью безводного сульфата магния, а затем концентрировали при пониженном давлении. Остаток очищали методом колоночной хроматографии на силикагеле (силикагель FL60D (50 г), Fuji Silysia, гексан/этилацетат = 5:1), получая неочищенный изопропиловый эфир 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-20-этил-PGE (соединение 25) (0,70 г, 94,6%). Неочищенное соединение 25 очищали препаративным методом ВЭЖХ, получая соединение 25 в виде бесцветного масла. Выход 245,8 мг (35,1%). Спектры Н-ЯМР (200 МГц, CDCl) и С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 25 приведены на фиг.17 и 18 соответственно.
Пример синтеза 10
Соединение 26 (8,71 г, 20,2 ммоль) растворяли в 1,2-дихлорэтане (70 мл) и добавляли 1,1'-тиокарбонилдиимидазол (5,41 г, 30,3 ммоль). Раствор перемешивали при 70°С в течение 1 часа. Реакционную смесь охлаждали до комнатной температуры, а затем концентрировали при пониженном давлении. Остаток очищали методом колоночной хроматографии на силикагеле (силикагель BW-300SP (650 г), Fuji Silysia, гексан/этилацетат = 1:1), получая соединение 27 в виде светло-желтого масла (10,61 г, 97,0%).
3
Растворяли BUSnH (11,21 г, 38,5 ммоль) в толуоле (224 мл) и доводили до кипения нагреванием. В реакционную смесь по каплям добавляли раствор соединения 27 (10,41 г, 19,2 ммоль) в толуоле (208 мл) при температуре кипения на протяжении 70 мин. Затем реакционную смесь охлаждали до комнатной температуры и концентрировали при пониженном давлении, получая неочищенное соединение 28 в виде светло-желтого масла.
Неочищенное соединение 28 (19,2 ммоль) растворяли в THF (52 мл) и по каплям добавляли раствор TBAF (1,0 М в THF, 38,5 мл, 38,5 ммоль) на протяжении 10 мин. Через 1 час в этот раствор по каплям добавляли раствор TBAF (1,0 М в THF, 19,2 мл, 19,2 ммоль). После перемешивания на протяжении 3,5 ч реакционную смесь концентрировали при пониженном давлении. Остаток очищали методом колоночной хроматографии на силикагеле (силикагель BW-300SP (1000 г), Fuji Silysia, гексан/этилацетат = 1:1), получая соединение 29 в виде желтого масла (4,01 г, 69,3%).
Соединение 31 получали из соединения 29 методом окисления по Сверну (Swern) и введения ω-цепи.
Соединение 31 (807,4 мг, 1,88 ммоль) гидрогенизировали в этилацетате (8 мл) в присутствии 10% палладия-углерода при комнатной температуре в течение 2 часов. Реакционную смесь фильтровали через слой целита, а фильтрат концентрировали при пониженном давлении, получая неочищенное соединение 32 в виде светло-коричневого масла.
Неочищенное соединение 32 (1,88 ммоль) растворяли в EtOH (8 мл). В этот раствор по каплям добавляли 1 н. раствор NaOH (7,4 мл, 7,4 моль) при комнатной температуре на протяжении 10 мин. Реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 10 часов, а затем охлаждали во льду. В реакционную смесь по каплям добавляли 1 н. HCl (7,1 мл), чтобы довести до рН 3-4. Затем реакционную смесь экстрагировали ТВМЕ (30 мл). Органический слой промывали водой (10 мл) и насыщенным раствором NaCl (10 мл), сушили с помощью безводного сульфата магния, а затем концентрировали при пониженном давлении. Остаток очищали методом колоночной хроматографии на силикагеле (силикагель FL-60D, содержащий 15% воды (80 г), Fuji Silysia, гексан/этилацетат = 2:1), получая соединение 33 в виде светло-желтого масла (481,4 мг, 68,8%).
1α
3
3
1
13
Аналогично тому, как описано в примере синтеза 9, из соединения 33 получали изопропиловый эфир 11-дезокси-13,14-дигидро-15-кето-16,16-дифтор-PGF (соединение 34) в виде бесцветного масла. Выход 166,6 мг (при реакции 91,9%, выход при очистке методом ВЭЖХ 55,4%). Спектры Н-ЯМР (200 МГц, CDCl) и С-ЯМР (50 МГц, CDCl) соединения 34 приведены на фиг.19 и 20 соответственно.