КОМПОЗИЦИИ И СПОСОБЫ ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ КОГНИТИВНЫХ РАССТРОЙСТВ
COMPOSITIONS AND METHODS FOR TREATING COGNITIVE DISORDERS

Область техники
Заявленное изобретение в целом относится к области медицины и медицинской химии. Более конкретно изобретение относится к применению антагонистов 5-НТ2А и 5-НТ6-рецепторов для изготовления лекарственного средства для лечения когнитивных расстройств и к композициям для такого лечения.
Предшествующий уровень техники
Когнитивные и/или дегенеративные мозговые нарушения клинически характеризуются прогрессирующей потерей памяти, познавательной способности, логического мышления, способности к умозаключениям и эмоциональной устойчивости, что постепенно приводит к глубокому психическому распаду и, в конечном итоге, к смерти. В качестве примера таких нарушений можно привести болезнь Альцгеймера (БА), которая представляет собой общий случай прогрессирующего умственного расстройства (деменции) у людей пожилого возраста и, предположительно, находится на четвертом месте среди самых распространенных медицинских причин смерти в Соединенных Штатах. В частности БА связана с дегенерацией холинергических нейронов в базальном отделе переднего мозга, играющих важную роль в когнитивных функциях, включая память (Becker et al., Drug Development Research, 1988, 12, 163-195). Когнитивные и дегенеративные мозговые нарушения наблюдаются у представителей различных рас и этнических групп во всем мире и представляют собой серьезную проблему системы здравоохранения. В настоящее время установлено, что в одних только Соединенных Штатах такими нарушениями поражены приблизительно от двух до трех миллионов человек. Эти нарушения не излечиваются применяемыми в настоящее время лекарственными средствами и будут возрастать в мировом масштабе по мере увеличения продолжительности человеческой жизни.
Серотониновые рецепторы подразделяются на ряд семейств и подсемейств (от 5-НТ1 до 5-НТ7), кроме того, клонировано приблизительно 14 популяций. Одна из новейших идентифицированных популяций представляет собой подтип 5-НТ6. Установлено, что различные трициклические психотропные агенты (нейролептики, антидепрессанты и атипичные нейролептические агенты) связываются с 5-НТ6-рецептором с наномолярным сродством (Roth et a)., J. Pharmacol. Exp. Ther., 1994, 268, 1403-1410). В 1993 г. был впервые клонирован 5-НТ6-рецептор крысы, а совсем недавно та же группа описала клонирование 5-НТ6-рецептора человека. 5-НТ6-рецепторы являются членами надсемейства G-белков, положительно соединены с системой вторичных мессенджеров аденилатциклазы и встречаются в первую очередь в центральной нервной системе. Серотонин, связанный с подгруппой 5-НТ6-рецепторов, активирует фермент аденилатциклазу с сопутствующими увеличенными уровнями внутриклеточной цАМФ. Хотя точная физиологическая функция и клиническое значение подгруппы 5-НТ6-рецепторов не известны, как отмечалось выше, многие антипсихотические агенты связываются с этими рецепторами с высокой степенью сродства. Кроме того, крысы, не экспрессирующие 5-НТ6-рецепторы, ведут себя так, что можно предположить у них увеличение холинергической функции.
Рецептор 5-НТ2А подтипа широко и, кроме того, дискретно экспрессируется в мозге человека, включая многие корковые, краевые отделы и передний мозг. Рецептор данного подтипа сильно экспрессируется в кровеносных сосудах гладкой мышцы (например, в аорте и бедренной артерии), где 5-НТ, как известно, является медиатором сжатия. Кроме того, он экспрессируется на зрелых тромбоцитах, где он опосредует, в частности, агрегацию тромбоцитов, одну из начальных стадий процесса тромбоза сосудов. Недавние исследования показали, что антагонизм 5-НТ2А-рецептора является альтернативным молекулярным механизмом для лекарств с антипсихотическим действием, возможно, через антагонизм повышенной или преувеличенной сигнальной трансдукции при посредстве серотонергических систем. Таким образом, антагонисты 5-НТ2А-рецепторов являются кандидатами для лечения психозов без экстрапирамидального побочного действия. Однако вовлечение 5-НТ2А-рецептора в когнитивные функции пока еще недостаточно изучено и считается спорным на основании исследований, демонстрирующих стимуляцию 5-НТ2А-рецептора для усиления или ослабления когнитивных функций (Williams et al., J. Neurosci., 2002, 22, 2843-2854; Harvey, Learn. Mem., 2003, 10, 355-362. Umbricht et al., Neuropsycho-pharmacotogy, 2003, 28, 170-181).
Атипичные нейролептики, такие как клозапин или оланзапин, являющиеся неселективными антагонистами 5-НТ6- и 5-НТ2А-рецепторов, приводят к улучшению когнитивной функции, но при этом они также оказывают отрицательное воздействие, такое как делириозный синдром и спутанность сознания (Mori et аl., Prog. Neuropsycho-pharmacol. Biol. Psychiatry, 2004, 28, 659-665; Kennedy et al., Int. J. Geriatr. Psychotogy, 2001, 16, S33-S61). Однако данные лекарственные препараты опробованы только на больных с психотическими расстройствами, а их эффективность в отношении улучшения когнитивных функций у непсихотических больных не изучена.
Раскрытие изобретения
Сейчас было установлено, что при лечении когнитивных расстройств введение композиции, включающей селективный антагонист 5-НТ6-рецепторов и селективный антагонист 5-НТ2А-рецепторов, является более эффективным, чем введение композиции, содержащей только один из антагонистов либо содержащей неселективный антагонист. При введении сначала селективного антагониста 5-НТ6-рецепторов, а затем селективного антагониста 5-НТ2А-рецепторов или же при введении одного соединения, представляющего собой комбинированный селективный антагонист 5-НТ6/5-НТ2А-рецепторов, для достижения такого же или лучшего эффекта, как при введении какого-либо одного соединения-антагониста, потребуются более низкие дозы и, следовательно, смогут обеспечиться дополнительные преимущества, такие как уменьшение риска побочных эффектов, развития толерантности, склонности к развитию зависимости и отсутствие эффективности.
В связи с этим настоящее изобретение относится к применению антагонистов 5-НТ2А и 5-НТ6-рецепторов для изготовления лекарственного средства для лечения болезненного состояния, связанного с когнитивным расстройством, и к фармацевтической композиции, включающей эффективное количество композиции, способной селективно антагонизировать 5-НТ6-рецептор и 5-НТ2А-рецептор. Таким образом, одним из аспектов настоящего изобретения является применение селективного антагониста 5-НТ6-рецептора и селективного антагониста 5-НТ2А-рецептора или комбинированного селективного антагониста 5-НТ6/5-НТ2А-рецепторов для изготовления лекарственного средства для лечения болезненного состояния, связанного с когнитивным расстройством.
Согласно другому варианту осуществления изобретение предлагает фармацевтическую композицию для лечения болезненного состояния, связанного с когнитивным расстройством, включающую эффективное количество композиции, содержащей селективный антагонист 5-НТ6-рецептора и селективный антагонист 5-НТ2А-рецептора или комбинированный селективный антагонист 5-НТ6/5-НТ2А-рецепторов, и фармацевтически приемлемый наполнитель.
Краткое описание графических материалов
На Фиг.1 показано действие Соединения 18 (А) или Соединения 3 (В) на различительную способность при распознавании объекта у 5-месячных крыс-самцов, чья способность в данной работе была нарушена введением скополамина.
На Фиг.2 показано действие одновременного введения селективного 5-НТ2А-антагониста (MDL-100907) и селективного 5-НТ6-антагониста (Соединение 32) на различительную способность при распознавании объекта у 5-месячных крыс-самцов, чья способность в данной работе была нарушена введением скополамина.
На Фиг.3 показана длительная потенциация (LTP) передачи синаптического сигнала на срезе гиппокампа мозга крысы (область СА1). (А) Увеличение длительной потенциации при помощи MDL100907, но не Соединения 32, показано как увеличение наклона полевого возбуждающего постсинаптического потенциала (fEPSP, пВПСП) относительно пре-тетанической базовой линии. (В) Среднее увеличение fEPSP по сравнению с пре-тетанической базовой линией в срезах гиппокампа, обработанных MDL100907, SR46349, соединениями оланзапиновой группы 3, 18 и 32.
Термин «селективный антагонист 5-НТ6-рецептора» относится к соединению, которое связывается с 5-НТ6-рецептором и антагонизирует его, действуя либо как нейтральный антагонист, либо как обратный агонист, и которое, по существу, не связывается с другими подтипами 5-НТ-рецептора и не антагонизирует его, и, по существу, не связывается ни с какими подтипам допаминовых рецепторов, подтипами гистаминовых рецепторов или подтипами мускариновых рецепторов и не антагонизирует их. Отсутствие «существенного антагонизма», как использовано в данном контексте, относится к соединениям, которые связываются с нецелевыми рецепторами с величиной рКi около 7 или меньше. Термин «нецелевые рецепторы», при использовании в данном контексте, относится к допаминовым рецепторам (включая различные подтипы), гистаминовым рецепторам (включая различные подтипы), мускариновым рецепторам (включая различные подтипы), 5-НТ-рецепторам, отличным от 5-НТ6- и 5-НТ2А-рецепторов, и тому подобному.
Термин «целевой рецептор» относится к 5-НТ6- и 5-НТ2А-рецепторам по отдельности или в сочетании.
Термин «селективный антагонист 5-НТ2А-рецептора» относится к соединению, которое связывается с 5-НТ2А-рецептором и антагонизирует его, действуя либо как нейтральный антагонист, либо как обратный агонист, и которое, по существу, не связывается с другими подтипами 5-НТ-рецепторов и не антагонизирует их, и, по существу, не связывается ни с каким другим нецелевым рецептором и не антагонизирует никакой другой нецелевой рецептор.
Термин «комбинированный селективный антагонист 5-НТ6/5-НТ2А-рецепторов» относится к соединению, которое связывается и антагонизирует как 5-НТ6, так и 5-НТ2А-рецептор, действуя либо как нейтральный антагонист либо как обратный агонист, и которое, по существу, не связывается и не антагонизирует никакой другой нецелевой рецептор.
Предпочтительно, чтобы «селективный» антагонист 5-НТ6 и/или 5-НТ2А-рецепторов проявлял сродство (pKi) к целевому рецептору (5-НТ6 и/или 5-НТ2А) с величиной, большей или равной приблизительно 8, что, по меньшей мере, в 30 раз больше величины его pKi для допаминового D2-рецептора, гистаминового Н1-рецептора и мускариновых М1- и М2-рецепторов, при измерении в соответствии с анализами, представленными ниже. «Селективный» антагонист 5-НТ6 и/или 5-НТ2А-рецепторов также может проявлять дополнительную селективность, по меньше мере, в 30 раз большую по сравнению с 5-НТ2С-рецептором. Анализы, которые могут использоваться для определения сродства и селективности антагониста 5-НТ6-рецептора и/или антагониста 5-НТ2А-рецептора, хорошо известны и также представлены ниже в разделе Примеры.
Термины «эффективное количество» и «терапевтически эффективное количество» относятся к количеству агента, достаточному для обеспечения требуемого биологического результата. Таким результатом может быть предупреждение, снижение и/или смягчение признаков, симптомов или причин заболевания или любое другое требуемое изменение биологической системы, уже имеющей или обладающей повышенной вероятностью приобретения таких признаков, симптомов или заболевания. Соответствующее эффективное количество в каждом конкретном случае может быть определено любым средним специалистом в данной области техники с помощью стандартного экспериментирования.
Термин «обработка» или «лечение» болезненного состояния включает: 1) предупреждение болезненного состояния, то есть недопущение развития клинических симптомов болезненного состояния у субъекта, который может быть подвержен или предрасположен к болезненному состоянию, однако еще не чувствует либо не проявляет симптомов болезненного состояния; 2) ингибирование болезненного состояния, т.е. подавление развития болезненного состояния или его клинических симптомов; 3) либо смягчение болезненного состояния, то есть вызывание временной или постоянной ремиссии болезненного состояния или его клинических симптомов. Термин «болезненное состояние» относится к любому заболеванию или патологическому состоянию, симптому, нарушению или проявлению.
Термин «субъект» относится к млекопитающим и немлекопитающим, экспрессирующим 5-НТ-рецепторы или ортологи 5-НТ-рецепторов. Примеры млекопитающих включают, не ограничиваясь перечнем, любых представителей класса млекопитающих: человека, приматов, таких как шимпанзе и другие обезьяны; сельскохозяйственных животных, таких как крупный рогатый скот, лошади, овцы, козы, свиньи; домашних животных, таких как кролики, собаки и кошки; лабораторных животных, включая грызунов, таких как крысы, мыши и морские свинки, и тому подобное. Примеры немлекопитающих включают, не ограничиваясь перечнем, птиц, рыб и тому подобное. Этот термин не указывает на конкретный возраст или пол.
Термины «когнитивное расстройство» или «когнитивное нарушение» свидетельствуют о нарушениях в поведении, включающих один или более из следующих признаков:
1) нарушения памяти (сниженная способность усваивать новую информацию или вспоминать ранее усвоенную информацию);
2) одно или более из следующих нарушений:
а) афазия (нарушение речи),
б) апраксия (ослабленная способность выполнять двигательную активность при здоровой двигательной функции),
в) агнозия (нарушение процесса узнавания и идентификации предметов, несмотря на длительную сенсорную деятельность),
г) нарушение исполнительной деятельности (т.е. планирования, организации, последовательности, абстрагирования);
3) нарушения памяти, вызывающие значительное ухудшение общественной и трудовой деятельности и представляющие значительное ухудшение по сравнению с предшествующим уровнем деятельности; и
4) ухудшение познавательной деятельности, о чем свидетельствует нейропсихологическое тестирование или количественная клиническая оценка, сопровождающиеся объективными свидетельствами системного общего медицинского показания или дисфункцией центральной нервной системы. Когнитивные расстройства могут включать болезнь Альцгеймера, неспособность к обучению, вызванную дегенеративными расстройствами, неспособность к обучению, вызванную недегенеративными расстройствами, нарушения функции памяти или когнитивной функции, такие как умеренное когнитивное расстройство, возрастное ухудшение когнитивной функции, старческое угасание мозговой деятельности, сосудистая деменция, обусловленная СПИДом деменция, индуцированная электрошоком амнезия, нарушение памяти, связанное с депрессией или тревожностью, когнитивные расстройства при болезни Паркинсона, синдроме Дауна, инсульте, черепно-мозговой травме, болезни Хантингтона и синдром дефицита внимания.
Термины «фармацевтически приемлемый» и «фармакологически приемлемый» относятся к материалу, используемому при изготовлении фармацевтической композиции, который в целом совместим с другими компонентами композиции, не оказывает вредного воздействия на реципиента и не является неприемлемым в биологическом или других отношениях, а также подходит для использования в ветеринарии и в фармацевтической продукции, предназначенной для человека. «Фармацевтически приемлемый наполнитель», как использовано в описании и формуле изобретения, включает один или более одного таких наполнителей.
1
6
«Алкил» означает одновалентный линейный или разветвленный насыщенный углеводородный фрагмент, состоящий только из атомов углерода и водорода и содержащий от одного до двенадцати атомов углерода. «Низший алкил» относится к алкильной группе или фрагменту, содержащему от одного до шести атомов углерода, то есть к C-C-алкилу. Примеры алкильных групп включают, не ограничиваясь перечнем, метил, этил, пропил, изопропил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, н-гексил, октил, додецил и тому подобное
«Алкилен» означает линейный насыщенный двухвалентный углеводородный радикал, содержащий от одного до шести атомов углерода, или разветвленный насыщенный двухвалентный углеводородный радикал, содержащий от трех до шести атомов углерода, например метилен, этилен, 2,2-диметилэтилен, пропилен, 2-метилпропилен, бутилен, пентилен и тому подобное.
«Алкенилен» означает линейный ненасыщенный двухвалентный углеводородный радикал, содержащий от двух до шести атомов углерода или разветвленный насыщенный двухвалентный углеводородный радикал, содержащий от трех до шести атомов углерода, например, этенилен (-СН=СН-), 2,2-диметилэтенилен, пропенилен, 2-метилпропенилен, бутенилен, пентенилен и тому подобное.
«Алкокси» означает фрагмент, имеющий формулу -OR, где R представляет собой алкильный фрагмент, такой как определен выше. Примеры алкоксильных групп включают, не ограничиваясь перечнем, метокси, этокси, изопропокси и тому подобное.
a
b
a
b
«Алкоксиалкил» означает фрагмент, имеющий формулу RR-, где R представляет собой алкоксильную группу, такую как определена здесь, a R означает алкилен, такой как определен здесь. Типичные алкоксиалкильные фрагменты включают метоксиэтил, этоксиэтил, 2,3-диметоксипропил и тому подобное.
«Алкилкарбонил» означает фрагмент, имеющий формулу -R'-R", где R' означает оксо, а R" представляет собой алкил, такой как определен здесь.
2
«Алкилсульфонил» означает фрагмент, имеющий формулу -R'-R", где R' представляет собой -SO-, а R" означает алкил, такой как определен здесь.
a
b
a
b
2
«Алкилсульфонилалкил» означает фрагмент, имеющий формулу R-SO-R-, где R представляет собой алкил, a R означает алкилен, такой как определен здесь. Типичные алкилсульфонилалкильные группы включают, например, 3-метансульфонилпропил, 2-метансульфонилэтил, 2-метансульфонилпропил и тому подобное.
«Аминоалкил» означает группу -R-R', где R' представляет собой аминогруппу, а R означает алкилен, такой как описан здесь. «Аминоалкил» включает аминометил, аминоэтил, 1-аминопропил, 2-аминопропил и тому подобное. Аминогруппа «аминоалкила» может иметь один или два алкильных заместителя с образованием «алкиламиноалкила» и «диалкиламиноалкила», соответственно.
«Амидинил» означает группу формулы: или , где каждый заместитель R независимо представляет собой водород или алкил, такой как определен выше.
«Амидинилалкил» означает группу -R-R', где R' представляет собой амидинил, такой как определен выше, а R означает алкилен.
«Амидо» означает группу -C(O)-NRR', где R и R' каждый независимо представляют собой водород или алкил.
«Арил» означает одновалентный циклический ароматический углеводородный фрагмент, состоящий из моно-, би- или трициклического ароматического кольца. Арильная группа может быть необязательно замещена так, как определено здесь. Примеры арильных фрагментов включают, не ограничиваясь перечнем, необязательно замещенные фенил, нафтил, фенантрил, флуоренил, инденил, пенталенил, азуленил, оксидифенил, бифенил, метилендифенил, аминодифенил, дифенилсульфидил, дифенилсульфонил, дифенилизопропилиденил, бензодиоксанил, бензофуранил, бензодиоксилил, бензопиранил, бензоксазинил, бензоксазинонил, бензопиперадинил, бензопиперазинил, бензопирролидинил, бензоморфолинил, метилендиоксифенил, этилендиоксифенил и тому подобное, включая их частично гидрированные производные.
«Арилен» означает двухвалентный арильный радикал, где арил такой, как определен здесь. «Арилен» включает, например, орто-, мета- и пара-фенилен (1,2-фенилен, 1,3-фенилен и 1,4-фенилен, соответственно), которые могут быть необязательно замещены так, как определено здесь.
a
b
a
b
«Арилалкил» и «аралкил», которые могут использоваться взаимозаменяемо, означают радикал -RR, где R представляет собой алкиленовую группу, a R означает арильную группу, как определено здесь; примерами арилалкилов являются, например, бензил, фенилэтил, 3-(3-хлорфенил)-2-метилпентил и тому подобное.
x
y
«Карбамил» означает группу формулы: , где каждый из R и R независимо представляет собой водород или алкил.
«Цианоалкил» означает фрагмент, имеющий формулу -R'-R", где R' представляет собой алкилен, такой как определен здесь, а R" означает цианогруппу или нитрил.
«Циклоалкил» означает одновалентный насыщенный карбоциклический фрагмент, состоящий из моно- или бициклических колец. Циклоалкил может необязательно содержать один или более заместитель, при этом каждый заместитель независимо представляет собой гидроксил, алкил, алкокси, галоген, галогеналкил, аминогруппу, моноалкиламиногруппу или диалкиламиногруппу, если не указано особо. Примеры циклоалкильных фрагментов включают, не ограничиваясь перечнем, циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил и тому подобное, включая их частично ненасыщеные производные.
«Циклоалкилалкил» означает фрагмент, имеющий формулу -R'-R", где R' представляет собой алкилен, а R" - циклоалкил, такие, как определены здесь.
«Гуанидинил» в данном контексте означает группу формулы:
где каждый из заместителей R, R', R" и R'" независимо представляет собой водород или алкил.
a
b
c
d
a
b
c
d
d
n
«Гетероалкил» означает алкильный радикал, такой как определен здесь, в котором один, два или три атома водорода замещены заместителем, независимо выбранным из группы, состоящей из -OR, -NRR и -S(O)R (где n представляет собой целое число от 0 до 2), при условии, что присоединение гетероалкильного радикала происходит через атом углерода, где R означает водород, ацил, алкил, циклоалкил или циклоалкилалкил; R и R независимо друг от друга представляют собой водород, ацил, алкил, циклоалкил или циклоалкилалкил; и если n равно 0, R означает водород, алкил, циклоалкил или циклоалкилалкил, а если n равно 1 или 2, R представляет собой алкил, циклоалкил, циклоалкилалкил, аминогруппу, ациламиногруппу, моноалкиламиногруппу или диалкиламиногруппу. Типичные примеры включают, не ограничиваясь перечнем, 2-гидроксиэтил, 3-гидроксипропил, 2-гидрокси-1-гидроксиметилэтил, 2,3-дигидроксипропил, 1-гидроксиметилэтил, 3-гидроксибутил, 2,3-дигидроксибутил, 2-гидрокси-1-метилпропил, 2-аминоэтил, 3-аминопропил, 2-метилсульфонилэтил, аминосульфонилметил, аминосульфонилэтил, аминосульфонилпропил, метиламиносульфонилметил, метиламиносульфонилэтил, метиламиносульфонилпропил и тому подобное.
c
c
«Гидроксиалкил» означает фрагмент, имеющий формулу HO-R-, где R представляет собой алкилен, такой как определен здесь. Типичные гидроксиалкильные фрагменты включают гидроксиэтил, гидроксипропил. 2,3-дигидроксипропил и тому подобное.
«Гетероарил» означает моноциклический или бициклический радикал, содержащий в кольце от 5 до 12 атомов, имеющий, по меньшей мере, одно ароматическое кольцо, содержащее один, два или три кольцевых гетероатома, выбранные из N, О или S, остальные кольцевые атомы представляют собой С, при условии, что место присоединения гетероарильного радикала будет находиться в ароматическом кольце. Гетероарильное кольцо может быть необязательно замещено, как определено здесь. Примеры гетероарильных фрагментов включают, не ограничиваясь перечнем, необязательно замещенные имидазолил. оксазолил, изоксазолил, тиазолил, изотиазолил, оксадиазолил, тиадиазолил, пиразинил, тиенил, бензотиенил, тиофенил, фуранил, пиранил, пиридил, пирролил, пиразолил, пиримидил, хинолинил, изохинолинил, бензофурил, бензотиофенил, бензотиопиранил, бензимидазолил, бензоксазолил, бензохадиазолил, бензотиазолил, бензотиадиазолил, бензопиранил, индолил, изоиндолил, триазолил, триазинил, хиноксалинил, пуринил, хиназолинил, хинолизинил, нафтиридинил, птеридинил, карбазолил, азепинил, диазепинил, акридинил и тому подобное, включая их частично гидрированные производные.
«Гетероарилен» означает двухвалентный гетероарильный радикал, где гетероарил такой, как определено здесь. «Гетероарилен» может быть необязательно замещен, как определено здесь. «Гетероарилен» включает, например, индолилен, пиримидинилен и тому подобное.
Термины «гало» и «галоген», которые могут использоваться взаимозаменяемо, относятся к заместителям фтор, хлор, бром или иод.
2
2
3
2
3
3
«Галогеналкил» означает алкил, такой как определен здесь, в котором один или более атомов водорода замещены одинаковыми или различными атомами галогена. Примеры галогеналкилов включают -CHCl-CHCF, -СНССl, перфторалкил (например, -СF) и тому подобное.
«Галогеналкокси» означает фрагмент, имеющий формулу -OR, где R представляет собой галогеналкильный фрагмент, такой как определен здесь. Примеры алкоксильных фрагментов включают, не ограничиваясь перечнем, метокси, этокси, изопропокси и тому подобное.
«Гетероциклоамино» означает насыщенное кольцо, в котором, по меньшей мере, одним из кольцевых атомов является N, NH или N-алкилом, а остальные кольцевые атомы образуют алкиленовую группу.
«Гетероциклил» означает одновалентный насыщенный фрагмент, содержащий от одного до трех колец, включающих один, два или три либо четыре гетероатома (выбранных из азота, кислорода или серы). Гетероциклильное кольцо может быть необязательно замещено, как определено здесь. Примеры гетероциклильных фрагментов включают, не ограничиваясь перечнем, необязательно замещенные пиперидинил, пиперазинил, гомопиперазинил, азепинил, пирролидинил, пиразолидинил, имидазолинил, имидазолидинил, пиридинил, пиридазинил, пиримидинил, оксазолидинил, изоксазолидинил, морфолинил, тиазолидинил, изотиазолидинил, хинуклидинил, хинолинил, изохинолинил, бензимидазолил, тиадиазолилидинил, бензотиазолидинил, бензоазолидинил, дигидрофурил, тетрагидрофурил, дигидропиранил, тетрагидропиранил, тиаморфолинил, тиаморфолинилсульфоксид, тиаморфолинилсульфон, дигидрохинолинил, дигидроизохинолинил, тетрагидрохинолинил, тетрагидроизохинолинил и тому подобное.
«Имидазолинил» в данном контексте означает группу формулы
где R' представляет собой водород или алкил. Имидазолинильные группы могут быть необязательно замещены так, как определено здесь.
«Имидазолинилалкил» означает группу формулы -R-R', где R' представляет собой имидазолинил, такой как определено здесь, а R означает алкилен.
«Имидазолиниламиноалкил» означает группу -R-R'-R", где R" представляет собой имидазолинил, такой как определено здесь, R' означает аминогруппу, а R означает алкилен. Аминогруппа "имидазолиниламиноалкила" может быть необязательно замещена алкилом.
х
y
z
«Карбамидо» означает группу формулы , где каждый из заместителей R, R и R независимо представляет собой водород или алкил.
«Карбамидоалкил» означает группу R-R', где R' представляет собой карбамид, а R означает алкилен.
n
n
a
b
a
b
«Необязательно замещенный», если использован в связи с «арилом», «ариленом», «фенилом», «фениленом», «гетероарилом», гетероариленом или «гетероциклилом», означает арил, арилен, фенил, фенилен, гетероарил, гетероарилен или гетероциклил, необязательно содержащий от одного до четырех независимых заместителей, при этом предпочтительно, чтобы один или два заместителя были выбраны из алкила, циклоалкила. циклоалкилалкила, гетероалкила, гидроксиалкила, галогена, нитрогруппы, цианогруппы, гидроксила, алкокси, аминогруппы, ациламиногруппы, моноалкиламиногруппы, диалкиламиногруппы, галогеналкила, галогеналкокси, гетероалкила, -COR (где R представляет собой водород, алкил, фенил или фенилалкил), -(CR'R")-COOR (где n - целое число от 0 до 5, R' и R" независимо означают водород или алкил, а R представляет собой водород, алкил, циклоалкил, циклоалкилалкил, фенил или фенилалкил) или -(CR'R")-CONRR (где n - целое число от 0 до 5, R' и R" независимо означают водород или алкил, a R и R независимо друг от друга представляют собой водород, алкил, циклоалкил, циклоалкилалкил, фенил или фенилалкил).
«Уходящая группа» означает группу в том значении, в котором она обычно используется в синтетической органической химии, например, это атом или группа, замещаемые в условиях реакции замещения. Примеры уходящих групп включают, не ограничиваясь перечнем, галоген, алкан- или ариленсульфонилокси, такие как метансульфонилокси, этансульфонилокси. тиометил, бензолсульфонилокси, тозилокси и тиенилокси, дигалогенфосфиноилокси, необязательно замещенные бензилокси, изопропилокси, ацилокси и тому подобное.
2
«Сольваты» означают формы введения растворителя, содержащие стехиометрические или нестехиометрические количества растворителя. Некоторые соединения имеют тенденцию удерживать фиксированное мольное отношение молекул растворителя в твердом кристаллическом состоянии, образуя таким образом сольват. Если растворителем является вода, образующийся сольват является гидратом, если растворителем является спирт, образующийся сольват является алкоголятом. Гидраты образуются в результате объединения одной или более молекул воды с одним из веществ, при этом вода сохраняет свое молекулярное состояние как HO, в результате такого объединения может образоваться один или более гидрат.
Настоящее изобретение относится к применению селективного антагониста 5-НТ6-рецептора и селективного антагониста 5-НТ2А-рецептора для изготовления лекарственного средства для лечения болезненного состояния, связанного с когнитивным расстройством и к фармацевтической композиции, включающей эффективное количество композиции, содержащей селективный антагонист 5-НТ6-рецептора и селективный антагонист 5-НТ2А-рецептора. Композиция, включающая селективный антагонист 5-НТ6-рецептора и селективный антагонист 5-НТ2А-рецептора, может содержать одно соединение, представляющее собой комбинированный селективный антагонист 5-НТ6/5-НТ2А-рецепторов, или первое соединение - селективный антагонист 5-НТ6-рецептора и второе соединение -селективный антагонист 5-НТ2А-рецептора.
Один из аспектов изобретения заключается в применении соединения или комбинации соединений, являющихся селективными антагонистами 5-НТ6-рецептора и 5-НТ2А-рецептора, для изготовления лекарственного средства для лечения болезненного состояния, связанного с когнитивным расстройством, при этом указанное лекарственное средство предназначено для введения субъекту, нуждающемуся в этом, и указанное лекарственное средство является селективным антагонистом 5-НТ6-рецептора и 5-НТ2А-рецептора, не являясь по существу антагонистом нецелевых рецепторов. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения фармацевтическая композиция содержит одно соединение, представляющее собой комбинированный селективный антагонист 5-НТ6/2А-рецепторов. Согласно другому варианту осуществления изобретения фармацевтическая композиция содержит соединение - селективный антагонист 5-НТ6-рецептора и соединение - селективный антагонист 5-НТ2А-рецептора.
Другим аспектом изобретения является фармацевтическая композиция, селективно ингибирующая 5-НТ6-рецептор и 5-НТ2А-рецептор, не антагонизирующая по существу нецелевые рецепторы. Согласно одному из вариантов осуществления изобретения фармацевтическая композиция содержит одно соединение, представляющее собой комбинированный селективный антагонист 5-НТ6/2А-рецепторов. Согласно другому из вариантов осуществления изобретения фармацевтическая композиция содержит соединение - селективный антагонист 5-НТ6-рецептора и соединение - селективный антагонист 5-НТ2А-рецептора.
Соединения настоящего изобретения показали улучшение когнитивных функций на животной модели когнитивной дисфункции, что подробно описано ниже в Примере 4. Как введение комбинированного селективного антагониста 5-НТ6/2А-рецепторов, так и совместное введение селективного антагониста 5-НТ6-рецепторов с селективным антагонистом 5-НТ2А-рецепторов продемонстрировали улучшение памяти, являющееся статистически значимым. Эти результаты отличаются от полученных на животных когнитивных моделях для соединений - неселективных антагонистов 5-НТ6 и/или 5-НТ2А-рецепторов, таких как оланзапин и клозапин, как сообщалось в общедоступной литературе. В некоторых работах показано лечение оланзапином или клозапином, приводящее к ухудшению либо отсутствию воздействия на память (Addy and Levin, 2002, Neuropsychopharmacotogy, 27, 534-541; Skarsfeldt, 1996, Psychopharmacology, 124, 126-133; Rosengarten and Quartermain, 2002, Pharmacol. Biochem. Behav., 2002, 72, 575-579; Rosengarten and Quartermain, 2002, Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry, 26, 1047-1054; Terry et at., 2002, Psychopharmacotogy, 164, 360-368). В ходе одного из исследований было показано улучшение когнитивной функции в результате воздействия оланзапина, но лишь после латентного периода длительностью 14 дней (Nowakowska et al., 1999, Pot. J. Pharmacol., 51, 295-300), тогда как другие исследования продемонстрировали улучшение памяти под воздействием оланзапина и отсутствие эффекта под воздействием клозапина (Wolff and Leander, 2003, Psychopharmacotogy, 168, 410-416).
Соединения, известные как комбинированные селективные антагонисты обоих рецепторов - и 5-НТ6, и 5-НТ2А - раскрыты в Заявках на патент США 60/424946 с датой подачи 8 ноября 2002 г. и 10/702302 с датой подачи 6 ноября 2003 г. Мааg et аl., под названием «Substituted Benzoxazinones and Uses Thereof (Замещенные бензоксазиноны и их применение)»; 60/537080 с датой подачи 16 января 2004 г., и 11/035506 с датой подачи 14 января 2005 г. Zhao et аl., под названием «Quinazolinone and Benzoxazinone Derivatives and Uses Thereof (Производные хиназолинона и бензоксазинона и их применение)»; 60/528378 с датой подачи 9 декабря 2003 г. и USSN 11/008310 с датой подачи 9 декабря 2004 г. Berger et аl., под названием «Benzoxazine Derivatives and Uses Thereof (Производные бензоксазина и их применение)»; 60/568314 с датой подачи 5 мая 2004 г. и 11/121873 с датой подачи 4 мая 2005 г. Berger et аl., под названием «Arylsulfonyl Benzodioxanes, Benzoxazines and Benzothiazines as 5-HT6 Antagonists (Арилсульфонилбензодиоксаны, бензоксазины и бензотиазины в качестве антагонистов 5-НТ6-рецепторов)»; 60/638030 с датой подачи 21 декабря 2004 г. Greenhouse et аl., под названием «Tetralin and Indane Derivatives and Uses Thereof (Производные тетралина и индана и их применение)»; 60/630608 с датой подачи 24 ноября 2004 г. Sethofer et аl., под названием «Benzoxazine and Quinoxaline Derivatives and Uses Thereof (Производные бензоксазина и хиноксалина и их применение)»; и USSN 60/хххххх с датой подачи 13 июля 2005 г. Owens et аl., под названием «Benzimidazolone Derivatives and Uses Thereof (Производные бензимидазолона и их применение)». Описанные соединения выбраны из группы, состоящей из соединений Формулы I, Формулы II, Формулы III, Формулы IV, Формулы V, Формулы VI и Формулы VII:
где Y представляет собой С или S;
m равно 1, если Y означает С, и m равно 2, если Y означает S;
n равно 1 или 2;
р равно от 0 до 3;
q равно от 1 до 3;
t равно от 1 до 3;
u равно от 0 до 3;
v равно от 1 до 3;
w равно от 0 до 4;
х равно 0 или 1;
у равно от 1 до 4;
a
b
a
b
r
2
Z означает -(CRR)- или -SO-, где r равно от 0 до 2, и каждый из заместителей R и R независимо представляет собой водород или алкил;
Х означает СН или N;
3
3
А означает -NR- или -О-, где R представляет собой: водород; алкил, ацил, амидоалкил, гидроксиалкил или алкоксиалкил;
Аr означает необязательно замещенный арил или необязательно замещенный гетероарил;
e
e
1-6
1-6
1-6
G представляет собой -О-, -S- или -NR-, где R означает водород, C-алкил, С-алкилкарбонил или C-алкилсульфонил;
2
J означает связь, -С(=O)-, или -SO-;
1
c
с
d
c
d
c
d
c
c
d
s
2
каждый R независимо представляет собой: галоген, алкил, галогеналкил, гетероалкил, алкокси, цианогруппу, -S(O)-R, -C(=O)-NRR, -SO-NRR, -N(R)-C(=O)-R или -C(=O)R, где s равно от 0 до 2, а каждый из заместителей R и R независимо представляет собой водород или алкил;
2
R означает арил или гетероарил;
4
5
4
5
3
каждый из заместителей R и R независимо представляет собой водород или алкил, или один из заместителей R и R вместе с R и атомом между ними или вместе с их общим атомом углерода могут образовывать кольцо, содержащее от 3 до 7 членов, которое необязательно включает гетероатом - азот или кислород;
6
7
8
9
10
6
7
10
6
7
6
7
8
9
каждый из заместителей R, R, R, R и R независимо представляет собой водород или алкил либо один из R и R вместе с R и атомом, к которому они присоединены, могут образовывать циклоалкильное кольцо, содержащее от 3 до 7 членов, или R и R вместе с атомами, к которым они присоединены, могут образовывать циклоалкильное кольцо, содержащее от 3 до 7 членов, или один из R и R вместе с одним из R и R и атомами, к которым они присоединены, могут образовывать циклоалкильное кольцо, содержащее от 3 до 7 членов;
11
12
11
12
11
12
11
12
1-6
1-6
1-6
1-6
1-6
1-6
3-8
1-6
каждый из заместителей Rи R независимо представляет собой водород, C-алкил, С-алкокси-С-алкил или гидрокси-С-алкил, или один из Rи R означает водород или C-алкил, а другой представляет собой C-алкилкарбонил, С циклоалкил, арил-С алкил, гидроксил, или пяти- или шестичленный гетероарил или гетероциклил, содержащий один или два атома азота, или Rи R вместе с атомом азота, к которому они присоединены, могут образовывать трех-семичленное кольцо, необязательно содержащее дополнительный гетероатом, выбранный из N, О и S, или Rи R вместе с атомом азота, к которому они присоединены, могут образовывать гуанидинильную группу, амидинильную группу, карбамильную группу или карбамидную группу;
13
1-6
1-6
1-6
1-6
каждый R независимо представляет собой C-алкил, гидрокси-C-алкил или Салкокси-С-алкил,
13
13
11
12
4-6
или два R вместе с атомами, к которым они присоединены, могут образовывать С-карбоциклическое кольцо, или один из R вместе с одним из Rи R и атомами, к которым они присоединены, могут образовывать пяти- или шестичленное кольцо;
14
15
14
15
11
12
каждый из R и R независимо представляет собой водород или алкил, или один из R и R вместе с одним из Rи R и атомами, к которым они присоединены, могут образовывать пяти- или шестичленное кольцо;
16
f
g
h
g
g
f
g
h
2
каждый R независимо представляет собой галоген, алкил, галогеналкил, цианогруппу, -SOR, -C(=O)-NRR, -SR, -C(=O)-R, где каждый R, R и R независимо представляет собой водород или алкил;
17
18
17
18
i
i
каждый из R и R независимо представляет собой водород или алкил, или R и R вместе могут образовывать =NR, где R означает водород или алкил;
19
20
19
20
19
20
19
20
17
18
каждый из R и R независимо представляет собой водород или алкил, или один из R и R означает водород, а другой - необязательно замещенный гетероарил, или R и R вместе с атомом азота, к которому они присоединены, могут образовывать амидинильную группу, карбамидную группу, гуанидинильную группу или пяти- либо шестичленное кольцо, необязательно содержащее дополнительный гетероатом, выбранный из О, N и S, или один из R и R и один из R и R вместе с атомами, к которым они присоединены, могут образовывать пяти- или шестичленное кольцо, необязательно содержащее гетероатом, выбранный из О, N и S;
21
22
21
22
каждый из Rи R независимо представляет собой водород или алкил, или Rи R вместе с атомом углерода, к которому они присоединены, могут образовывать карбоциклическое кольцо, содержащее от четырех до шести членов;
23
24
каждый из R и R независимо представляет собой водород или алкил;
25
26
j
k
m
k
m
j
k
m
25
26
25
26
23
24
2
2
каждый из R и R независимо представляет собой водород, алкил, -(C=NR)-NRR или -(CH)-NRR, где каждый из R, R и R независимо представляет собой водород или алкил, либо R и R вместе с атомом азота, к которому они присоединены, могут образовывать четырех, пяти- или шестичленное кольцо, необязательно содержащее дополнительный гетероатом, выбранный из О, N и S, или один из R и R вместе с одним из R и R и атомами, к которым они присоединены, могут образовывать кольцо, содержащее от четырех до шести членов;
1
n
o
p
n
o
p
o
p
Xозначает -NR-, -О-, -S-, -CRR- или -С(O)-, где R означает водород или алкил, R означает водород, фтор или алкил, R означает водород, фтор, алкил, гидроксил или алкокси, или R и R вместе с атомом, к которому они присоединены, могут образовывать необязательно замещенное кольцо, содержащее от трех до шести членов, необязательно включающее гетероатом, выбранный из О, N и S;
1
q
r
s
q
r
s
Yозначает -О-, -NR- или -CRR-, где каждый из R, R и R независимо представляет собой водород или алкил;
27
28
каждый из R и R независимо представляет собой водород или алкил:
29
30
29
30
29
30
27
28
29
30
q
29
30
r
s
каждый из R и R независимо представляет собой водород или алкил, или R и R вместе с атомом азота, к которому они присоединены, могут образовывать необязательно замещенное кольцо, содержащее от четырех до семи членов, необязательно включающее дополнительный гетероатом, выбранный из О, N и S, или один из R и R и один из R и R вместе с атомами, к которым они присоединены, могут образовывать необязательно замещенное кольцо, содержащее от четырех до семи членов, необязательно включающее дополнительный гетероатом, выбранный из О, N и S, или один из R и R вместе с R и атомами, к которым они присоединены, могут образовывать необязательно замещенное кольцо, содержащее от четырех до семи членов, необязательно включающее дополнительный гетероатом, выбранный из О, N и S, или один из R и R и один из R и R вместе с атомами, к которым они присоединены, могут образовывать кольцо, содержащее от четырех до семи членов, необязательно включающее дополнительный гетероатом, выбранный из О, N и S;
а также их фармацевтически приемлемых кислотных аддитивных солей.
6
7
8
9
10
14
15
17
18
21
22
Предпочтительными соединениями согласно настоящему изобретению являются соединения, выбранные из группы, состоящей из соединений Формулы I, Формулы II, Формулы III, Формулы IV, Формулы V, Формулы VI и Формулы VII, в которых Y означает С, m равно 1, n равно 1, q равно 2, t равно 1, u равно 0, G означает -О-, Х означает N, а все заместители R, R, R, R, R R, R, R, R, R, R представляют собой водород, например, следующие соединения:
(1) 4-бензил-6-метил-8-пиперазин-1-ил-4Н-бензо[1,4]оксазин-3-он,
(2) 4-(3-хлорбензил)-6-метокси-8-пиперазин-1-ил-4Н-бензо[1,4]оксазин-3-он,
(3) 4-бензил-8-пиперазин-1-ил-4Н-бензо[1,4]оксазин-3-он,
(4) 4-(4-фторбензил)-6-фтор-8-пиперазин-1-ил-4Н-бензо[1,4]оксазин-3-он,
(5) 4-(3-хлорбензил)-6-фтор-8-пиперазин-1-ил-4Н-бензо[1,4]оксазин-3-он,
(6) 4-(3-фторбензил)-2,2-диметил-8-пиперазин-1-ил-4Н-бензо[1,4]оксазин-3-он,
(7) 4-(3-хлорбензил)-2,2-диметил-8-пиперазин-1-ил-4Н-бензо[1,4]оксазин-3-он,
(8) 4-бензил-6-фтор-2,2-диметил-8-пиперазин-1-ил-4Н-бензо[1,4]оксазин-3-он,
(9) 4-бензил-2,2,6-триметил-8-пиперазин-1-ил-4Н-бензо[1,4]оксазин-3-он,
(10) 4-(3-фторбензил)-2,2,6-триметил-8-пиперазин-1-ил-4Н-бензо(1,4)оксазин-3-он,
(11) 1-(3-фторбензил)-5-пиперазин-1-ил-1,4-дигидробензо[d][1,3]оксазин-2-он,
(12) 1-(3-фторбензил)-7-метил-5-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-1Н-хиназолин-2-он,
(13) 6-фтор-4-(3-фторбензил)-2,2-диметил-8-пиперазин-1-ил-4Н-бензо[1,4]оксазин-3-он,
(14) 6-фтор-4-(4-фторбензил)-2,2-диметил-8-пиперазин-1-ил-4Н-бензо[1,4]оксазин-3-он,
(15) 4-(3-хлорбензил)-6-фтор-2,2-диметил-8-пиперазин-1-ил-4Н-бензо[1,4]оксазин-3-он,
(16) 1-(3-хлорбензил)-5-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-1Н-хиназолин-2-он,
(17) 1-(3,4-дифторбензил)-5-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-1Н-хиназолин-2-он,
(18) 1-(3-фторбензил)-5-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-1Н-хиназолин-2-он,
(19) 1-(4-фторбензил)-5-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-1Н-хиназолин-2-он,
(20) 1-(4-хлорбензил)-5-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-1Н-хиназолин-2-он,
(21) 1-(3-фторбензил)-7-метил-5-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-1Н-хиназолин-2-он,
(22) 4-(3-фторфенилсульфонил)-2,2-диметил-8-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-2Н-бензо[1,4]оксазин,
(23) 4-(3-хлорфенилсульфонил)-2,2-диметил-8-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-2Н-бензо[1,4]оксазин,
(24) 6-фтор-4-(2-фторфенилсульфонил)-2,2-диметил-8-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-2Н-бензо[1,4]оксазин,
(25) 6-фтор-4-(3-фторфенилсульфонил)-2,2-диметил-8-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-2Н-бензо[1,4]оксазин,
(26) 6-фтор-4-(4-фторфенилсульфонил)-2,2-диметил-8-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-2Н-бензо[1,4]оксазин,
(27) [7-(3-фторфенилсульфонил)-2,3-дигидробензо[1,4]диоксин-2-(R)-илметил]метиламин,
(28) С-[7-(3-фторфенилсульфонил)-2,3-дигидробензо[1,4]диоксин-2-(S)-ил]-метиламин,
(50) (7-фенилсульфонил-1,2,3,4-тетрагидронафтален-1-илметил)-(5,5-диметил-1,4,5,6-тетрагидропиримидин-2-ил)амин,
(51) (6-фенилсульфонил-1,2,3,4-тетрагидронафтален-1-илметил)-(4,5-дигидро-1Н-имидазол-2-ил)амин,
(52) N-(6-фенилсульфонил-1,2,3,4-тетрагидронафтален-1-илметил)гуанидин,
(53) 3-(6-фенилсульфонил-1,2,3,4-тетрагидронафтален-1-ил)пропионамидин,
(54) С-(6-фенилсульфонил-1,2,3,4-тетрагидронафтален-1-ил)метиламин,
(55) (6-фенилсульфонил-1,2,3,4-тетрагидронафтален-1-илметил)метиламин,
(56) N-(6-фенилсульфонил-1,2,3,4-тетрагидронафтален-1-илметил)ацетамидин,
(57) 2-[6-(2-фторфенилсульфонил)-1,2,3,4-тетрагидронафтален-1-ил]этиламин,
(58) 6-фенилсульфонил-4-пиперидин-4-ил-3,4-дигидро-2Н-бензо[1,4]оксазин,
(59) 1-(7-фенилсульфонил-2,3-дигидробензо[1,4]оксазин-4-ил)-2-(4,5-дигидро-1Н-имидазол-2-уl)этанон,
(60) 7-фенилсульфонил-4-пиперидин-4-ил-3,4-дигидро-2Н-бензо[1,4]оксазин,
(61) 7-фенилсульфонил-4-пирролидин-3-ил-3,4-дигидро-2Н-бензо[1,4]оксазин,
(62) 1-бензил-4-пиперазин-1-ил-1,3-дигидробензоимидазол-2-он,
(63) 1-бензил-4-(2-метиламино-этокси)-1,3-дигидробензоимидазол-2-он и
(64) 1-бензил-4-пиперазин-1-ил-1,3-дигидробензоимидазол-2-он;
или их фармацевтически приемлемые кислотные аддитивные соли.
Композиция, включающая селективный антагонист 5-НТ6-рецептора и селективный антагонист 5-НТ2А-рецептора согласно настоящему изобретению, также может содержать первое соединение, являющееся соединением - селективным антагонистом 5-НТ6-рецепторов, и второе соединение, являющееся соединением - селективным антагонистом 5-НТ2А-рецепторов.
Соединения, известные как соединения - селективные антагонисты 5-НТ6-рецептора, включают
производные индола такого типа, как описаны в US 2003/0073700, производные бензоксазина такого типа, как описаны в US 2003/0232825 и в US 60/528378, 4-пиперазинилиндолы такого типа, как описаны в US 2003/0045527, 4-пиперазинилбензолсульфонилиндолы такого типа, как описаны в US 2004/0087593, 1-сульфонил-4-аминоалкоксииндолы такого типа, как описаны в US 2003/0229069, и 2-7 замещенные индолы такого типа, как описаны в US 2004/0063724. Предпочтительные на данный момент соединения включают:
(29) 3-фенилсульфонил-1-метил-5-пиперазин-1-ил-1Н-индол,
(30) 3-(3-хлорфенилсульфонил)-7-пиперазин-1-ил-1Н-индол,
(31) 3-(2,3-дихлорфенилсульфонил)-1-метил-5-пиперазин-1-ил-1Н-индол,
(32) 3-фенилсульфонил-7-(4-метилпиперазин-1-ил)-1Н-индол,
(33) 3-(4-хлорфенилсульфонил)-5-пиперазин-1-ил-1Н-индол,
(34) 3-(3,5-дихлорфенилсульфонил)-5-пиперазин-1-ил-1Н-индол,
(35) 3-(3-хлорфенилсульфонил)-7-(4-метилпиперазин-1-ил)-1Н-индол,
(36) 4-(2,3-дихлорфенилсульфонил)-8-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-2Н-бензо[1,4]оксазин,
(37) 4-(2-фторфенилсульфонил)-8-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-2Н-бензо[1,4]оксазин,
(38) 6-хлор-4-(2-фторфенилсульфонил)-8-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-2Н-бензо[1,4]оксазин,
(39) 6-хлор-4-(нафтален-1-сульфонил)-8-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-2Н-бензо[1,4]оксазин,
(40) 6-хлор-4-(2,3-дихлорфенилсульфонил)-8-пиперазин-1-ил-3,4-дигидро-2Н-бензо[1,4]оксазин;
(41) 1-(нафтален-1-сульфонил)-4-пиперазин-1-ил-1Н-индол,
(42) 1-фенилсульфонил-4-пиперазин-1-ил-1Н-индол,
(43) 1-(2,5-дихлорфенилсульфонил)-4-пиперазин-1-ил-1Н-индол,
(44) 1-(3-фторфенилсульфонил)-4-пиперазин-1-ил-1Н-индол,
(45) 1-(3-хлорфенилсульфонил)-4-пиперазин-1-ил-1Н-индол,
(46) 1-(2-фторфенилсульфонил)-4-пиперазин-1-ил-1Н-индол,
(47) 1-фенилсульфонил-3-бром-4-пиперазин-1-ил-1Н-индол,
(48) (7-фенилсульфонил-2,3-дигидробензо[1,4]диоксин-2-(R)-илметил)метиламин,
(49) [7-(3-фторфенилсульфонил)-2,3-дигидробензо[1,4]диоксин-2-(S)-илметил]метиламин;
или их фармацевтически приемлемые кислотные аддитивные соли.
Другие соединения, известные как соединения - селективные антагонисты 5-НТ6-рецептора, включают 4-амино-N-(2,6-бис-метиламинопиримидин-4-ил)бензолсульфонамид и 4-aминo-N-(2,6-биc-мeтилaминoпиpидин-4-ил)бензолсульфонамид, описанные в патенте ЕР 0815861; 5-хлор-N-(4-метокси-3-пиперазин-1-ил-фенил)-3-метил-2-бензотиофенсульфонамид и N-[4-метокси-3-(4-метил-1-пиперазинил)фенил]-5-хлор-3-метилбензотиофен-2-ил-сульфонамид, описанные в Заявке на патент WO 98/27081; N-(2,5-дибром-3-фторфенил)-4-метокси-3-пиперазин-1-илбензолсульфонамид, описанный в Заявке на патент WO 99/02502.
Соединениями, известными как селективные антагонисты 5-НТ2А-рецептора, являются, например, R-α-(2,3-диметоксифенил)-1-[2-(4-фторфенил)этил]-4-пиперидинметанол (MDL-100907), описанный в Заявке на патент WO 91/18602; и (1Z,2Е)-1-(2-фторфенил)-3-(4-гидроксифенил)проп-2-ен-1-он-O-(2-диметиламино-этил)оксим, описанный в патенте ЕР 0373998.
Все приведенные выше ссылки на конкретные соединения включают также и их фармацевтически приемлемые кислотные аддитивные соли.
Настоящее изобретение включает фармацевтические композиции, содержащие, по меньшей мере, одно соединение настоящего изобретения или конкретный изомер, рацемическую либо нерацемическую смесь изомеров, или их фармацевтически приемлемую соль либо сольват, вместе с, по меньшей мере, одним фармацевтически приемлемым носителем и, необязательно, другими терапевтическими и/или профилактическими ингредиентами.
В целом соединения настоящего изобретения будут вводиться в терапевтически эффективных количествах любым способом введения, приемлемым для агентов, предназначенных для подобных целей. Обычно приемлемый диапазон доз составляет около 1-500 мг/день, предпочтительно около 1-100 мг/день и наиболее предпочтительно около 1-30 мг/день в зависимости от различных факторов, таких как тяжесть заболевания, возраст и относительное состояние здоровья субъекта, активность использованного соединения, способ и форма введения, симптомы, на которые направлено лечение, а также предпочтения и опыт работы предполагаемого врача. Средний специалист, занимающийся лечением подобных заболеваний, сможет без излишнего экспериментирования, опираясь на собственные знания и раскрытие данной Заявки на патент, определить терапевтически эффективное количество соединений настоящего изобретения с учетом заболевания.
В целом соединения настоящего изобретения будут вводиться в виде фармацевтических композиций, к числу которых относятся композиции, подходящие для перорального (включая трансбуккальное и сублингвальное), ректального, назального, местного, пульмонального, вагинального или парентерального (включая внутримышечное, внутриартериальное, интратекальное, подкожное и внутривенное) введения, или в форме, приемлемой для введения ингаляцией или инсуффляцией. Предпочтительным способом введения в большинстве случаев является пероральное введение с применением подходящей суточной схемы приема, которая может быть отрегулирована в зависимости от степени тяжести.
Соединение или соединения настоящего изобретения вместе с одним или более подходящими адъювантами, носителями или разбавителями могут быть сформованы в виде фармацевтических композиций и стандартных лекарственных форм. Фармацевтические композиции и стандартные лекарственные формы могут включать общепринятые ингредиенты в стандартных соотношениях, с дополнительными активными соединениями либо компонентами или без них, кроме того, стандартные лекарственные формы могут содержать любое подходящее эффективное количество активного ингредиента в соответствии с предполагаемым суточным диапазоном доз. Фармацевтические композиции могут использоваться в твердом виде, таком как таблетки или наполненные капсулы, полутвердом, в виде порошков, препаратов с замедленным высвобождением, или в жидком виде, таком как, например, растворы, суспензии, эмульсии, эликсиры или наполненные капсулы для перорального применения; или в форме суппозиториев для ректального или вагинального введения; или в форме стерильных растворов для инъекций для парентерального применения. Исходя из этого, приемлемыми типичными стандартными лекарственными формами являются композиции, содержащие около одного (1) миллиграмма активного ингредиента или, более широко, приблизительно от 0,01 до ста (100) миллиграммов, на таблетку.
Соединения настоящего изобретения могут быть включены в состав разнообразных лекарственных форм для перорального применения. Фармацевтические композиции и лекарственные формы могут включать соединение или соединения настоящего изобретения либо их фармацевтически приемлемые соли в качестве активного компонента. Фармацевтически приемлемые носители могут быть твердыми или жидкими. Твердые препараты включают порошки, таблетки, пилюли, капсулы, крахмальные капсулы, суппозитории и диспергируемые гранулы. Твердый носитель может представлять собой одно или более вещество, которое, кроме того, может действовать как разбавитель, ароматический и вкусовой агент, растворитель, смазывающее вещество, суспендирующий агент, связующее вещество, средство для улучшения распадаемости таблеток или герметизирующий материал. В порошках носитель в основном является тонко измельченным твердым веществом, которое смешано с тонко измельченным активным компонентом. В таблетках активный компонент в основном смешан в приемлемом отношении с носителем, обладающим необходимой связывающей способностью, и спрессован до требуемых формы и размера. Предпочтительно, чтобы порошки и таблетки содержали приблизительно от 1 до 70% активного вещества. Подходящие носители включают, не ограничиваясь перечнем, карбонат магния, стеарат магния, тальк, сахар, лактозу, пектин, декстрин, крахмал, желатин, трагакант, метилцеллюлозу, натрийкарбоксиметилцеллюлозу, низкоплавкий воск, масло какао и тому подобное. Термин «препарат» включает в себя композицию, содержащую активное соединение с инкапсулирующим материалом в качестве носителя, создающего капсулу, в которой активный компонент, с носителями или без них, будет окружен связанным с ним носителем. Подобным образом в термин «препарат» включены крахмальные капсулы и пастилки. В качестве твердых форм, подходящих для перорального введения, можно назвать таблетки, порошки, капсулы, пилюли, крахмальные капсулы и пастилки.
Другие формы, приемлемые для перорального введения, включают эмульсии, сиропы, эликсиры, водные растворы, водные суспензии либо твердые препараты, предназначенные для быстрого превращения в жидкую форму непосредственно перед применением. Эмульсии могут быть приготовлены в растворах, например в водных растворах пропиленгликоля, либо могут содержать эмульгирующие агенты, например, такие как лецитин, сорбитанмоноолеат или гуммиарабик. Водные растворы могут быть приготовлены растворением активного компонента в воде и добавлением подходящих красителей, ароматических и вкусовых агентов, стабилизаторов и загустителей. Водные суспензии могут быть приготовлены диспергированием тонко измельченного активного компонента в воде с вязким материалом, таким как природные или синтетические камеди, смолы, метилцеллюлоза, натрийкарбоксиметилцеллюлоза и другие хорошо известные суспедирующие агенты. Твердые препараты включают растворы, суспензии, эмульсии и помимо активного компонента могут содержать красители, ароматические и вкусовые агенты, стабилизаторы, буферные растворы. искусственные и природные подсластители, диспергирующие агенты, загустители, растворители и тому подобное.
Соединения настоящего изобретения могут быть приготовлены для парентерального введения (например, путем инъекции или длительной инфузии) и могут быть представлены в форме разовой дозы в ампулах, предварительно заполненных шприцах, небольших объемах для инфузий или в упаковках для многократного приема с добавкой консерванта. Композиции могут иметь форму суспензий, растворов или эмульсий в масляных либо водных наполнителях, например растворов в водном полиэтиленгликоле. Примеры масляных или неводных носителей, разбавителей, растворителей или наполнителей включают пропиленгликоль, полиэтиленгликоль, растительные масла (например, оливковое масло) и инъецируемые органические эфиры (например, этилолеат) и могут содержать рецептурные агенты, такие как консерванты, увлажнители, эмульгирующие или суспендирующие агенты, стабилизаторы и/или диспергирующие агенты. Или же активный ингредиент может быть в виде порошка, полученного асептическим выделением стерильного твердого вещества или лиофилизацией из раствора, для получения состава перед применением с приемлемым наполнителем, например стерильной апирогенной водой.
Соединения настоящего изобретения могут быть приготовлены для местного нанесения на эпидермис в виде мазей, кремов или лосьонов либо в виде трансдермального пластыря. Мази и кремы, например, могут быть приготовлены на водной либо масляной основе с добавлением подходящих загустителей и/или желирующих агентов. Лосьоны могут быть приготовлены на водной или масляной основе и в большинстве случаев будут, кроме того, содержать один или более эмульгирующий агент, стабилизирующий агент, диспергирующий агент, загуститель или краситель. Композиции, подходящие для местного применения через рот, включают пастилки, содержащие активные агенты во вкусовой основе, обычно в сахарозе и гуммиарабике или трагаканте; лепешки, включающие активный ингредиент в инертной основе, такой как желатин и глицерин или сахароза и гуммиарабик; а также полоскания для полости рта, включающие активный ингредиент в подходящем жидком наполнителе.
Соединения настоящего изобретения могут быть включены в состав композиции для использования в виде суппозиториев. Низкоплавкий воск, такой как смесь глицеридов жирных кислот и масла какао, сначала расплавляют и гомогенно диспергируют активный компонент, например, при перемешивании. Расплавленную гомогенную смесь затем выливают в формы подходящего размера и оставляют для охлаждения и затвердевания.
Соединения настоящего изобретения могут быть включены в состав композиции для вагинального применения. Для этой цели предназначены пессарии, тампоны, кремы, гели, пасты, пены или спреи, содержащие помимо активного ингредиента известные носители.
Соединения настоящего изобретения могут быть включены в состав композиции для назального применения. Растворы или суспензии вводят непосредственно в носовую полость подходящими способами, например, при помощи капельницы, пипетки или распылением. Препараты могут быть приготовлены в форме для разовой дозы или для многократного приема. В последнем случае этого можно достичь введением пациенту соответствующего, заранее определенного объема раствора или суспензии при помощи капельницы или пипетки. В случае спрея это может осуществляться, например, при помощи пульверизатора с дозирующим распылением.
Соединения настоящего изобретения могут быть включены в состав композиции для аэрозольного введения, в частности в дыхательные пути и, в том числе, для интраназального введения. Соединение, как правило, будет иметь маленький размер частиц, например, порядка пяти (5) микрон или меньше. Такой размер частиц может быть получен известными способами, например, при помощи микронизации (очень тонкого измельчения). Активный ингредиент помещают в находящийся под давлением корпус с подходящим пропеллентом, таким как хлорфторуглерод (CFC), например, дихлордифторметан, трихлорфторметан или дихлортетрафторэтан, азот, закись азота, диоксид углерода или другой подходящий газ. Кроме того, аэрозоль может для удобства содержать поверхностно-активное вещество, такое как лецитин. Доза лекарства может регулироваться при помощи дозирующего клапана. Или же активные ингредиенты могут быть приготовлены в форме сухого порошка, например в виде порошкообразной смеси соединения с подходящим порошкообразным основанием, таким как лактоза, крахмал, производные крахмала, такие как гидроксипропилметилцеллюлоза и поливинилпирролидин (PVP). Порошкообразный носитель будет образовывать гель в носовой полости. Порошкообразная композиция может быть представлена в форме однократной дозы, например, в капсулах или картриджах из, например, желатина, или в блистерных упаковках, из которых порошок может вводиться при помощи ингалятора.
При необходимости композиции могут быть приготовлены с энтеросолюбильным покрытием, приспособленным для замедленного или регулируемого высвобождения активного ингредиента. Например, соединения настоящего изобретения могут быть приготовлены в приспособлениях для трансдермальной или подкожной инъекции лекарства. Система высвобождения является эффективной, когда необходимо замедленное высвобождение соединения и когда важно соблюдение пациентом режима и схемы лечения. При трансдермальной системе доставки соединения обычно присоединены к коже при помощи клейкого твердого носителя. Интересующее соединение также может быть скомбинировано с веществом, способствующим проникновению, например, с Азоном (1-додецилазациклогептан-2-оном). Системы доставки с замедленным высвобождением вводят подкожно в субдермальный слой при помощи оперативного вмешательства или инъекции. Подкожные импланты заключают соединение в жирорастворимую мембрану, например из силиконового каучука, или в биоразлагаемый полимер, например полимолочную кислоту.
Фармацевтические препараты предпочтительно представляют собой стандартные лекарственные формы. В такой форме препарат подразделен на разовые дозы, содержащие соответствующие количества активного компонента. Стандартная лекарственная форма может быть фасованным препаратом, при этом упаковка содержит дискретные количества средства, такие как пакетированные таблетки, капсулы и порошки во флаконах или ампулах. Кроме того, стандартная лекарственная форма может быть самой капсулой, таблеткой, крахмальной капсулой или пастилкой либо она может представлять собой соответствующее количество любой из них в фасованном виде.
Другие подходящие фармацевтические носители и их рецептуры описаны в руководстве Remington: Тhе Science and Practice of Рhаrmасу (Наука и практика фармации) 1995, edited by E.W.Martin, Mack Publishing Company, 19th edition, Easton, Pennsylvania.
ПРИМЕРЫ
Пример 1
Определение сродства к 5-НТ6-рецепторам человека
3
3
3
50
Сродство лиганда к 5-НТ6-рецепторам определяли, используя конкурентное связывание с диэтиламидом [Н]-лизергиновой кислоты (LSD) на мембранах, полученных от клеток НЕК-293, рекомбинантно экспрессирующих 5-НТ6 человека. Вкратце клеточные мембраны, полученные гомогенизацией клеток HEK293-h5-HT6, инкубировали с 2,2 нМ [H]-LSD при различных концентрациях немеченого исследуемого соединения в течение 75 минут при температуре 37°С. Данные анализировали методом нелинейной регрессии по логистическому уравнению (1), сродство лиганда определяли преобразованием полученной при этом величины IC в Ki, используя уравнение Ченга-Прусоффа (Cheng-Prusoff) (2) (Cheng & Prusoff, 1973). Сродство [H]-LSD, определенное в самостоятельных опытах по насыщаемому связыванию с данными мембранами, составило 2,2 нМ.
50
Уравнение (1) , где min и max соответствуют уровням замещаемого связывания при нулевом и максимальном значениях концентраций немеченого конкурента, А, соответственно, IC означает среднюю точку кривой, а наклон Хилла был однородным (было обнаружено, что он значительно не отличался от этого значения).
Уравнение (2)
3
∗
3
D
I
50
где величина сродства [H]-LSD, К, предварительно определенная в ходе опытов по насыщаемому связыванию, составляет 2,2 нМ, L представляет собой используемую концентрацию [H]-LSD (2,2 нМ), а К означает сродство немеченого соединения, полученное из величины IC, определенной экспериментально.
I
Все исследуемые и контрольные соединения растворяли в 100% ДМСО при концентрации 10 мМ и разводили водным аналитическим буфером. Величины К представляют собой среднее значение для трех самостоятельных анализов плюс среднее квадратичное отклонение, каждый из анализов выполнен для соединения, дважды протестированного при каждом значении концентрации.
Пример 2
6
2A
2C
Анализ функции рекомбинантных 5-НТ, 5-НТ и 5-НТ-рецепторов человека
6
2A
2C
2A
2C
Влияние исследуемого соединения на функцию 5-НТ-рецепторов человека, 5-НТ-рецепторов человека и 5-НТ-рецепторов человека определяли измерением изменений внутриклеточного кальция с применением флюоресцентного кальциевого красителя (Fluo3-AM). Флюоресценция отображалась на устройстве для чтения сигнальных пластин люминесцентного излучения (Fluorescent Light Imaging Plate Reader, FLIPR, Molecular Devices). Изменения флюоресценции, вызванные исследуемым соединением, введенным отдельно (для оценки эффективности агониста) или в присутствии 5-НТ (для оценки антагонистической активности), осуществляли на клетках НЕК293, стабильно экспрессирующих рекомбинантный 5-НТ6-рецептор человека, соединенный с GαD6, или на клетках СНО-К1, стабильно экспрессирующих рекомбинантные 5-НТ или 5-НТ рецепторы человека.
2
6
2A
2C
-5
-10
Во всех случаях клетки высевали за 12-24 часа до эксперимента в 96-луночный черный/прозрачный планшет с покрытием из поли-D-лизина в DMEM (модифицированную Дульбекко среду Игла) или в среду клеточной культуры F12, дополненной 10% сывороткой плода коровы. Удаляли питательную среду, заменяя среду на 4×300 мкл сбалансированного солевого раствора Хенкса, содержащего 10 мМ HEPES (N-2-гидроксиэтилпиперазин-N-2-этансульфоновой кислоты), 2 мМ CaCl и 2,5 мМ пробенцида, используя промыватель для 96-луночных планшет EL405. Клетки инкубировали в течение 1 часа при температуре 37°С с чувствительным к кальцию красителем, Fluo-3 AM (2,2 мкг/мл). По окончании инкубирования внеклеточный краситель удаляли промыванием в буферном растворе HEPES, описанном выше. В разные лунки добавляли исследуемое соединение в диапазоне концентраций (10-10 М) и в течение 1,5 сек регистрировали реакцию как изменение единиц флюоресценции. По истечении этого времени во все ячейки добавляли 5-НТ (10 нМ для 5-НТ или 5-HT, или 1нМ для 5-НТ). Все исследуемые и контрольные соединения растворяли в 100% DMSO в концентрации 10 мМ и разводили, как указано, водным аналитическим буфером.
Антагонистическую активность при ингибировании ответной реакции для 5-НТ в зависимости от концентрации определяли методом нелинейного регрессионного анализа данных, используя логистическое уравнение (3):
50
Уравнение (3)  где max - реакция для 5-НТ в отсутствие антагониста, А, IC означает среднюю точку кривой, а наклон Хилла был однородным. Следует отметить, что перед применением нелинейной регрессии вычитают фоновую флюоресценцию.
Все анализы выполняли дважды. Все изменения флюоресценции регистрировали FLIPR 96 при длине волны возбуждения 488 нМ, 0,3 Вт и эмиссии, которую определяли между 510 и 560 нМ при выдержке камеры в течение 0,4 сек. Ответные реакции представлены в процентах от внутрилуночной реакции на иономицин (5 мкМ), введенный после добавок всех агонистов и антагонистов.
Пример 3
Определение сродства к допаминовым D2-, гистаминовым Н1-, мускариновым М1- и М2-рецепторам
Сродство к связыванию лигандов с допаминовым D2-рецептором определяли при помощи рекомбинантного D2-рецептора человека, как описано в работе Grandy et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 1989, 86, 9762-9766. Сродство к гистаминовому Н1-рецептору определяли, используя мозжечок морской свинки, как описано в работе Dini et al., Agents and Actions, 1991, 33, 181-184. Сродство к связыванию с мускариновыми М1- и М2-рецепторами определяли, используя рекомбинантные М1- и М2-рецепторы человека согласно методикам, описанным в работе Dorje et al., 1991, J. Pharmacol. Exp. Ther., 256, 727-733.
Показатели сродства некоторых типичных соединений к различным рецепторам сравнивают с показателем сродства для соединений - неселективных антагонистов 5-НТ6/5-НТ2А-рецепторов, оланзапина и клозапина. Результаты представлены в Таблице 1.
Таблица 1
Сродство к рецептору (pKi)
5-НТ6
5-НТ2А
5-НТ2С
Допаминовый D2
Гистаминовый Н1
Мускариновый М1
Мускариновый М2
Соед.3
9,8
8,9
7,2
<6
<6
<6
<6
Соед.18
9,2
8,7
7,2
<6
<6
<6
<6
Соед.32
9,5
7,1
6,8
<6
<6,5
<6,5
<6,5
Соед.52
8,9
6,1
6,0
<6
<6
<6
<6
Соед.64
9,6
7,6
6,2
<6
<6,5
6,7
<6,5
SR46349B
<6
9,0
7,0
<6
<6
<6,5
<6
Оланзапин
8,6
8,6
7,5
7,7
8,2
8,7
7,7
Клозапин
8,4
8,2
7,4
6,9
8,2
8,7
8,0
Пример 4
Модель распознавания нового объекта
Использовали двадцать пять 5-месячных крыс-самцов Wistar. Животных размещали по отдельности в стандартные клетки Makrolon на подстилку из древесных опилок в комнате с кондиционируемым воздухом (температура около 20°С). Животных содержали в условиях 12/12-часового цикла свет-темнота (освещение включено с 18:00 до 6:00 ч), при этом они имели свободный доступ к воде и пище. Крысы содержались и тестировались в разных комнатах. Играющее тихо радио создавало во всех комнатах фоновый шум. Все тестирования проводили между 9:00 и 16:00 ч.
Гидробромид скополамина готовили ежедневно и растворяли в физиологическом растворе. Скополамин НВг тестировали в концентрациях 0 и 0,1 мг/кг (n=24 на дозу), вводили в/б (вводимый объем 1 мл/кг) за 30 минут до опыта 1. Тестируемые соединения готовили ежедневно и растворяли в физиологическом растворе, величину рН доводили до значения рН 5-7 с помощью (0,1N) NaOH. Соединения вводили перорально или в/б в диапазоне доз n=12-24 животным на дозу (вводимый объем 1 мл/кг). Время дозирования перед первым опытом (Т1) может быть выбрано с учетом предполагаемой максимальной концентрации соединения Сmах в плазме. Введение всегда проводили в/б (вводимый объем 1 мл/кг).
Тест на распознавание объекта проводили, как описано в работе Ennaceur and Detacour, Behav. Brain Res., 1988, 31, 47-59. В ходе этого теста определяют память животного, тестируя способность животного распознавать, присутствует ли в его окружении новый объект. Устройство состояло из круговой арены диаметром 83 см. Половина стенки высотой 40 см была изготовлена из серого поливинилхлорида, вторая половина - из прозрачного поливинилхлорида. Интенсивность света в разных частях установки была одинаковой. Два объекта размещали симметрично приблизительно в 10 см от серой стенки. Каждый объект имелся в трех экземплярах. Использовали четыре различных комплекта объектов: 1) конус, состоящий из серого поливинилхлоридного основания (максимальный диаметр 18 см) с отличительным знаком сверху (общая высота 16 см); 2) стандартная бутыль из прозрачного стекла емкостью 1 л (диаметр 10 см, высота 22 см), заполненная песком; 3) массивный металлический блок (10,0×5,0×7,5 см) с двумя отверстиями (диаметр 1,9 см); и 4) массивный алюминиевый блок с заостренным верхом (13,0×8,0×8,0 см). Крыса не могла перемещать объекты. Красные люминесцентные лампы и электрическая лампочка создавали на площадке установки постоянное освещение приблизительно в 20 люкс.
Испытания включали два опыта. Продолжительность каждого опыта составляла 3 минуты. Во время первого опыта (Т1) в установке находились два идентичных объекта (эталоны). Крысу всегда помещали в середину переднего (прозрачного) сегмента установки лицом к стене. После первого этапа обследования крысу возвращали в ее домашнюю клетку. Затем через заранее определенное время крысу возвращали в установку для проведения второго опыта (Т2), но на этот раз с двумя непохожими объектами, один из которых был знакомым (эталон), а другой - новым. Время, затраченное на обследование каждого объекта во время опытов Т1 и Т2, регистрировали вручную с помощью персонального компьютера. "Обследование" определяли как направление носа в сторону объекта на расстоянии не более 2 см и/или касание объекта носом. Сидение на объекте не рассматривалось как исследовательское поведение. Во избежание присутствия ольфакторных следов объекты всегда тщательно очищали. Все комбинации и местоположения объектов использовали сбалансирование для уменьшения потенциального смещения вследствие предпочтений определенных местоположений и объектов.
В первую неделю животных ежедневно брали на руки и адаптировали к процедуре в течение трех дней, то есть каждый день по два раза в день в течение 5 минут их оставляли обследовать установку (без объектов). Кроме того, крыс адаптировали к в/б инъекции физиологическим раствором (0,5 мл) за 30 минут до первого исследовательского опыта.
∗
∗∗
На Фиг.1 представлены результаты данного исследования с применением двух соединений - комбинированных селективных антагонистов 5-НТ6/5-НТ2А-рецепторов - Соединения 18 (А) и Соединения 3 (В). Крыс обрабатывали Соединением 18 (0,3,1, 3 мг/кг п/о) или Соединением 3 (0,1, 0,3, 1 и 3 мг/кг в/б) за 90 или 60 минут до введения скополамина (0,1 мг/кг в/б). Отмечали время, которое каждое из животных затрачивало на обследование нового и знакомого объектов в арене длительностью более 3 минут, начиная с 30 минуты после введения скополамина. Индекс установления различий (d2) рассчитывали по формуле (b-а)/(а+b), где а и b - время, затраченное на обследование знакомого и нового объектов, соответственно. Данные анализировали методом Anova (analysis of variance - дисперсионный анализ). Данные представлены как среднее значение +S.E.M (standard error of the mean - стандартная погрешность среднего), ( Р<0,05; Р<0,01). При обработке Соединением 18 в дозах 0,3 мг/кг и 1 мг/кг и Соединением 3 в дозе 0,3 мг/кг получали статистически значимое изменение нарушения памяти, индуцированного скополамином.
∗
∗∗
Результаты аналогичного исследования при использовании совместного введения селективного антагониста 5-НТ6-рецептора, Соединения 32 и селективного антагониста 5-НТ2А-рецептора, MDL-100907, представлены на Фиг.2. Крыс обрабатывали Соединением 32 (1 или 3 мг/кг в/б) и/или MDL-100907 (0,1 или 0,3 мг/кг в/б) и скополамином (0,1 мг/кг п/к) за 30 минут до выпускания животных на арену, содержащую знакомый объект и вновь введенный новый объект. Отмечали время, которое каждое из животных затрачивало на обследование нового и знакомого объектов на арене длительностью более 3 минут, начиная с 30 минуты после введения скополамина. Индекс установления различий (d2) рассчитывали по формуле (b-a)/(a+b), где а и b - время, затраченное на обследование знакомого и нового объектов, соответственно. Данные анализировали методом Anova. Кроме того, чтобы определить, имеет ли место аддитивный эффект блокады 5-НТ6- и 5-НТ2А-рецепторов, величины d2 для животных, обработанных антагонистами 5-НТ2А-рецепторов и/или антагонистами 5-НТ6-рецепторов по отдельности или в комбинации, сравнивали друг с другом и с изучаемой контрольной группой животных, обработанных только наполнителем либо скополамином, при помощи t-критерия. Данные представлены как среднее значение +SEM (Р<0,05;  Р<0,01). Статистически значимое изменение нарушения памяти, индуцированного скополамином, наблюдалось для MDL-100907 в дозе 0,3 мг/кг и для Соединения 32 в дозе 3 мг/кг. Еще более высокие уровни изменения нарушения памяти наблюдались при комбинированных обработках MDL-100907 и Соединением 32 в дозах 0,1 мг/кг MDL-100907 и 3 мг/кг Соединения 32, и 0,3 мг/кг MDL-100907 и 3 мг/кг Соединения 32.
Основным критерием было время, затрачиваемое крысами на обследование объекта во время опытов Т1 и Т2. Время, затраченное на обследование двух идентичных образцов, будет обозначено как 'а1' и 'а2'. Время, затраченное во время опыта Т2 на обследование эталона и нового объекта, будет обозначено как 'а' и 'b', соответственно. Вычисляли следующие переменные: е1=а1+а2, е2=а+b, h1=е1-е2, d1=b-а и d2=d1/е2 (см. Таблица 2). Переменные е1 и е2 являются критерием общего времени обследования обоих объектов во время опытов Т1 и Т2, соответственно. значение h1 рассматривается как показатель общей адаптации исследовательского поведения от опыта Т1 к опыту Т2, d1 и d2 рассматриваются как показатели установления различий между новым и знакомым объектами. Фактически d2 является относительным показателем установления различий, который вносит поправку в d1 на исследовательскую активность (е2). Таким образом, не должно быть различий в показателях d2 между экспериментами с аналогичной обработкой через одинаковые интервалы. Однако, это не обязательно должно быть аргументом в пользу d1 вследствие различий в исследовательской активности.
Таблица 2Показатели, включенные в тест на распознавание объекта
Обследование
е1=а1+а2
е2=а+b
Пример 5
Длительная потенциация на срезах гиппокампа крыс (СА1)
Длительная потенциация (LTP) является моделью обучения и запоминания на уровне головного мозга. Способы и вещества, повышающие LTP, как правило, приводят к улучшению когнитивной функции. Целью следующих экспериментов были изготовление и регистрация из интактных гиппокампальных срезов, выделенных из головного мозга крысы, а также оценка влияния различных соединений на синаптическую передачу. Для изучения синаптической передачи использовали полевые возбуждающие постсинаптические потенциалы (fEPSPs, пВПСП) пирамидальных нейронов СА1.
Местные правила гуманного использования лабораторных животных заключались в следующем. Для регистрации полевого потенциала использовали крыс-самцов в возрасте от 3 до 6 недель. Крыс Sprague-Dawtey получали из Chanes River Laboratories. Животных анестезировали в цилиндрической наркозной камере с применением 2,5% галотана и обогащенного кислородом воздуха в течение, как минимум, 10 минут.
2
2
2
4
3
2
2
2
2
2
2
2
4
3
2
2
Крыс анестезировали галотаном и декапитировали с помощью гильотины. Головной мозг извлекали и помещали в ледяной раствор (120 мМ NaCl, 3,5 мМ KCl, 0,7 мМ CaCl, 4,0 мМ MgCl, 1,25 мМ NaHPO, 26 мМ NaHCO, 10 мМ глюкозы), через который барботировали смесь 95% O/5% CO. Этот же холодный раствор использовали во время всей процедуры препарирования для предотвращения выделения медиатора и уменьшения повреждения в клетках, при этом для поддержания оксигенации мозга через раствор постоянно барботировали смесь 95% О/5% СО. При помощи бритвы с прямой кромкой вырезали задний мозг и плоскую поверхность переднего мозга приклеивали к кювете вибратома Leica VT1000E с помощью циноакрилового клея (Loctite). Вибратомом делали срезы толщиной 350 мкм, используя низкую скорость и высокочастотную вибрацию. С каждого среза вырезали гиппокамп с присоединенным кортикальным слоем и помещали в камеру, содержащую регистрирующий буферный раствор (120 мМ NaCl, 3,5 мМ KCl, 2,5 мМ CaO, 1,3 мМ МgCl, 1,25 мМ NaHPO 26 мМ NaHCO, 10 мМ глюкозы), омываемую смесью 95% O/5% СО. Срезы инкубировали при комнатной температуре в камере для выдерживания в течение, по меньшей мере, одного часа перед регистрированием.
Электрофизиология
2
2
2
4
3
2
2
Все опыты проводили при комнатной температуре. Отдельные срезы помещали в погруженную регистрирующую камеру, удерживаемую сеткой, изготовленной из расплющенной платиновой проволоки и полиамидных нитей. Срезы омывали регистрирующим раствором (120 мМ NaCl, 3,5 мМ KCl, 2,6 мМ CaCl, 1,3 мМ MgCl, 1,25 мМ NaHPO, 26 мМ NaHCO, 10 мМ глюкозы), насыщенным смесью 95% O/5% СO, со скоростью 1-2 мл/мин.
Коллатерально-комиссуральные нервные волокна Шеффера (Schaffer) раздражали ультрамалыми концентрическими биполярными электродами (FHC Inc., Bowdoinham, ME) с длительностью импульса 0,1 мсек. Регулировали интенсивность импульса, чтобы вызывать 30-40% от максимальной реакции при нормальной стимуляции. Реакцию вызывали каждые 20 секунд, если не указано иначе.
2
2
2
4
3
Пипетки вытягивали их капиллярных трубок боросиликатного стекла (тип 7052 из World Precision Instruments) без нити и размерами 1,5/1,0, длиной 4 дюйма. Пипетки (3,5-5 МОм) заполняли раствором, содержащим 120 мМ NaCl, 3,5 мМ KСl, 2,6 мМ СаСl, 1,3 мМ MgCl, 1,25 мМ NaHPO, 26 мМ NaHCO, 10 мМ глюкозы. Пипетки опускали в дендритный слой радиального слоя (stratum radiatum) и постепенно опускали до получения значительной ответной реакции.
Регистрацию осуществляли с применением усилителя Axopatch 200, с фильтром на 2 кГц, и анализировали в режиме офф-лайн с помощью программ, написанных в Visual Basic и Microcal Origin. Измеряли начальные градиенты fEPSPs, если не указано иначе. Данные выражали как среднее значение +/- SEM.
∗
Длительную потенциацию (LTP) индуцировали слабым спазмом, состоящим из одного раздражения частотой 50 Гц длительностью 500 мсек. Данные приводили к базовой ответной реакции перед индуцированием LTP. Соединения использовали после установления стабильной базовой ответной реакции. На Фиг.3 показаны результаты данного исследования, представленные в виде текущих записей (А) и в виде гистограммы (В). Увеличение длительной потенциации под влиянием селективного антагониста 5-НТ2А-рецептора MDL-100907, но не селективного антагониста 5-НТ6-рецептора Соединения 32, показано как увеличение градиента полевого постсинаптического потенциала возбуждения (fEPSP) относительно пре-тетанической базовой линии (А). Имеется в виду увеличение fEPSP выше пре-тетанической базовой линии в гиппокампальных срезах, обработанных MDL-100907, SR46349B, Оланзапином, Соединениями 3, 18 и 32 (В). Различие между эффектом от соединения и контрольным образцом от необработанного животного (определенным в срезах того же самого животного) анализировали при помощи t-критерия Стъюдента. Данные представлены как среднее значение плюс SEM,  обозначенное р<0,05. Гистограммы на графике В показывают среднее увеличение градиента fEPSP через ~20-40 минут после завершения тетанической стимуляции.