ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
PHARMACEUTICAL COMPOUNDS

Данное изобретение относится к применению дигидротетрабеназина для профилактики или лечения психоза.
Предпосылки изобретения
Психоз является общим психиатрическим термином для психических состояний, при которых компоненты рационального мышления и восприятия существенно нарушены. Люди, страдающие от психоза, могут подвергаться галлюцинациям, иметь параноидальные или бредовые идеи, проявлять изменения личности и обнаруживать дезорганизованное мышление. Это обычно сопровождается отсутствием адекватной самооценки необычной или аномальной природы их поведения, трудностями социального взаимодействия и нарушениями в осуществлении элементарных действий по самообслуживанию. По существу при психотическом эпизоде утрачивается контакт с реальностью.
Психоз часто рассматривают как симптом серьезного психического заболевания. Хотя он не связан исключительно с определенным психологическим или физическим состоянием, он, в частности, сопутствует шизофрении, биполярному расстройству (маниакальной депрессии) и тяжелой клинической депрессии. Существуют также некоторые физические обстоятельства, которые могут вызвать психотическое состояние, включая электролитный дисбаланс, инфекции мочевыводящих путей у пожилых, болевые синдромы, лекарственную токсичность и отмену лекарственного средства (в особенности алкоголя, барбитуратов и, иногда, бензодиазепинов), а также инфекции или повреждение головного мозга (данные психозы в настоящее время обычно называют психическими расстройствами органического происхождения).
Психоз может являться следствием или сопутствовать повреждению мозга, а также возникать после приема лекарственных средств, особенно после передозировки лекарственных средств, при их длительном применении и во время отмены лекарственных средств.
Известно, что хронический психологический стресс также вызывает психотические состояния, хотя точные механизмы, лежащие в основе этого, неясны. Кратковременный психоз, вызванный стрессом, известен как кратковременный реактивный психоз.
Существенную окраску психотическим эпизодам придает настроение. Например, люди, переживающие психотический эпизод в контексте депрессии, могут подвергаться бредовым состояниям преследования или самообвинения или галлюцинациям, в то время как люди, переживающие психотический эпизод в контексте мании, могут вырабатывать грандиозные бредовые идеи или испытывать глубокую религиозную значительность.
Галлюцинации определяют как чувственное восприятие в отсутствие внешних стимулов. Психотические галлюцинации могут иметь место в любом из пяти чувств и принимать почти любую форму, которая может включать простые ощущения (такие как световые сигналы, цвета, вкусовые ощущения, запахи) и более осмысленные впечатления, такие как способность видеть и взаимодействовать с полностью сформированными образами животных и людей, способность слышать голоса и сложные осязательные ощущения.
Слуховые галлюцинации, в частности способность слышать голоса, являются обычными и часто наиболее заметными особенностями психоза. Голоса в галлюцинации могут говорить о человеке или с ним самим, говорящих может быть несколько, каждый со своей индивидуальностью. Слуховые галлюцинации имеют тенденцию причинять особые страдания, когда они являются унижающими, властными или поглощающими все внимание.
Психоз может включать бредовые или параноидальные идеи. Психотические бредовые идеи можно классифицировать по типам на первичные и вторичные. Первичные бредовые идеи определяют как возникающие ни с того ни с сего и не понятные в контексте нормальных психических процессов, тогда как вторичные бредовые идеи можно истолковать как возникшие под влиянием прошлого опыта или существующей ситуации.
Нарушение мышления характеризуют как глубинное нарушение сознательного мышления и классифицируют главным образом по его влиянию на устную и письменную речь. Страдающие им люди могут демонстрировать речевой напор (говорить постоянно и быстро), нарушение планов или вихрь идей (переходить с одной темы на другую, не заканчивая фразу или невпопад), разрыв мыслей, разговор в рифму или каламбурами.
Важной и плохо понимаемой особенностью психоза обычно является отсутствие адекватной самооценки необычной, странной или аномальной природы восприятия или поведения человека. Даже в случае острого психоза больные могут казаться совершенно не понимающими, что их яркие галлюцинации и невозможные бредовые идеи в любом случае являются нереалистичными. Однако адекватная самооценка может варьировать у различных индивидов и на протяжении психотического эпизода. В некоторых случаях, в частности при слуховых или зрительных галлюцинациях, пациент обладает вполне адекватной самооценкой, и это делает психотическое переживание еще более ужасающим, поскольку пациент осознает, что он или она не должны слышать голоса, однако слышат их.
Существует целый ряд возможных причин для психоза. Психоз может являться результатом исходной психической болезни, такой как биполярное расстройство (также известное как маниакальная депрессия) и шизофрения. Психоз может также возникать или усугубляться в результате сильного психического стресса, а также вследствие приема высоких доз или длительного употребления лекарственных средств, таких как амфетамины, ЛСД, PCP, кокаин или скополамин. Внезапное прекращение приема лекарственных средств, являющихся депрессантами для ЦНС, таких как алкоголь или бензодиазепины, может также служить причиной психотических эпизодов. Как видно из обширного списка болезней и состояний, при которых, как сообщают, возникает психоз (включая, например, СПИД, проказа, малярия и даже свинка), не существует единственной причины психотического эпизода.
Шизофренией называют группу психотических заболеваний, обычно характеризующихся уходом от реальности, нелогической системой мышления, бредом и галлюцинациями, и сопровождающихся, в различной степени, другими эмоциональными, поведенческими или интеллектуальными нарушениями. Шизофрения связана с дисбалансом дофамина в головном мозге и нарушениями в лобной доле, и возникает в результате генетических и других биологических факторов, а также психологических факторов.
Лекарственные средства, традиционно применяемые для лечения психозов, таких, которые связаны с шизофренией, (так называемые «типичные» нейролептические препараты) эффективно контролируют галлюцинации, бред и спутанность сознания, связанные с данными состояниями. Подобные лекарственные средства, примеры которых включают галоперидол, хлорпромазин и флуфеназин, широко применяют с середины 1950-х. Данные лекарственные средства действуют, главным образом, блокируя дофаминовые рецепторы, и являются эффективными в лечении «позитивных» симптомов психоза.
Четыре основных области головного мозга являются первичными проводящими путями для дофамина. Они включают нигростриарную, мезокортикальную, мезолимбическую и тубероинфундибулярную системы. Снижение активности дофамина в мезокортикальном нервном пути (что наблюдают у пациентов с шизофренией) приводит к неспособности вызывать возбуждение префронтальных зон головного мозга. Позитивные симптомы, такие как галлюцинации и бредовые идеи, могут возникать, когда в мезолимбическом нервном пути имеет место повышенная активность дофамина. В головном мозге существует пять подклассов дофаминовых рецепторов. Общепринятые нейролептические препараты оказывают наибольшее воздействие на рецептор D2. Так называемые «нетипичные» нейролептические средства (см. ниже) обычно обладают более слабым эффектом на рецепторы D2 и более сильно блокируют рецептор D4, который в основном встречается в лобной коре и гиппокампе.
Общепринятые («типичные») нейролептические препараты блокируют рецепторы D2 не избирательно во всех четырех областях мозга. Полученный эффект в мезолимбическом нервном пути уменьшает галлюцинации и бред. Однако сопутствующее снижение дофамина в нигростриарном нервном пути может вызывать экстрапирамидальные симптомы. Блокада дофамина может также ухудшать негативные симптомы и познавательный процесс посредством дальнейшего уменьшения количества дофамина в лобной коре. Тубероинфундибулярный нервный путь подвергается воздействию всех общепринятых нейролептических препаратов, что может вызывать нейроэндокринную и гипоталамическую дисфункцию. Дофаминовая блокада в тубероинфундибулярном нервном пути является причиной возрастания уровней пролактина.
Таким образом, применение «типичных» нейролептических препаратов связано с целым рядом нежелательных побочных эффектов.
«Нетипичные» нейролептические препараты нацелены на лимбическую область более специфично, когда блокируют дофаминовые рецепторы D2. Вследствие этого они оказывают меньшее воздействие на нигростриарный и мезокортикальный нервные пути, в результате чего снижается возможность побочных эффектов. Как отмечено ранее, они также имеют тенденцию проявлять большую аффинность к дофаминовым рецепторам D4.
Обзор профилей связывания с рецепторами «нетипичных» нейролептических лекарственных средств представлен в статье A.E. Hensiek & M.R. Trimble, J. Neurology, Neurosurgery and Psychiatry, (2002), 72:281-285.
Современные «нетипичные» нейролептические препараты - часто называемые антагонистами серотонина-дофамина (SDAs)- блокируют рецепторы как серотонина так и дофамина, тем самым излечивая как «позитивные» так и «негативные» симптомы шизофрении - см. H.Y. Meltzer, J. Clin. Psychopharmacol. (1995), Feb; 15 (1 Suppl 1):2S-3S и M. Huttunen,.J. Clin. Psychopharmacol. (1995), Feb; 15 (1 Suppl 1):4S-10S. Данные современные лекарственные средства являются эффективными в лечении более широкого набора симптомов психоза и шизофрении и обладают меньшими побочными эффектами по сравнению с традиционными нейролептическими препаратами. Например, они имеют меньшую тенденцию вызывать экстрапирамидальные побочные эффекты и увеличение уровня пролактина, по сравнению с типичными нейролептическими препаратами.
Примеры данных современных «нетипичных» нейролептических препаратов («антагонистов серотонина-дофамина») включают клопазин, рисперидон, асенапин, оланзапин и илоперидон.
Тетрабеназин (химическое название: 1,3,4,6,7,11b-гексагидро-9,10-диметокси-3-(2-метилпропил)-2Н-бензо(а)хинолизин-2-один) применяли в качестве фармацевтического лекарственного средства с конца 1950-х. Первоначально разработанный как нейролептический препарат, тетрабеназин в настоящее время применяют для симптоматического лечения гиперкинетических нарушений движения, таких как болезнь Хантингтона, гемибаллизм, сенильная хорея, тик, поздняя дискинезия и синдром Туретта, смотри, например, Jankovic et al., Am. J. Psychiatry. (1999) Aug; 156(8):1279-81 и Jankovic et al., Neurology (1997) Feb; 48(2):358-62.
Химическая структура тетрабеназина представлена ниже на Фиг.1.
Фиг.1 - Структура тетрабеназина
Соединение обладает хиральными центрами на 3 и 11b атомах углерода и таким образом может, теоретически, существовать, в общей сложности, в четырех изомерных формах, как показано на Фиг.2.
Фиг.2 - Возможные изомеры тетрабеназина
е
На Фиг.2 стереохимию каждого изомера определяли, используя номенклатуру «R и S», разработанную Cahn, Ingold and Prelog, смотри Advanced Organic Chemistry, Jerry March, 4издание, John Wiley & Sons, New York, 1992, страницы 109-114. На Фиг.2 и в других местах данной патентной заявки обозначения «R» или «S» приводят в порядке номеров позиций атомов углерода. Так, например, RS представляет собой сокращенное написание для 3R,11bS. Аналогично, когда присутствуют три хиральных центра, как в дигидротетрабеназине, описанном ниже, обозначения «R» или «S» перечисляют в порядке атомов углерода 2,3 и 11b. Так, изомер 2S,3R,11bR в краткой форме обозначают SRR и так далее.
Коммерчески доступный тетрабеназин представляет собой рацемическую смесь RR и SS изомеров и очевидно, что RR и SS изомеры (далее индивидуально или коллективно называемые транс-тетрабеназином, поскольку атомы водорода на позициях 3 и 11b имеют взаимную трансориентацию) являются наиболее термодинамически стабильными изомерами.
Тетрабеназин обладает до некоторой степени слабой и переменной биодоступностью. Он в высокой степени метаболизируется в пресистемном метаболизме, и в моче обычно обнаруживают мало или не обнаруживают вовсе неизмененного тетрабеназина. Основным метаболитом является дигидротетрабеназин (химическое название: 2-гидрокси-3-(2-метилпропил)-1,3,4,6,7,11b-гексагидро-9,10-диметоксибензо(а)хинолизин), который образуется посредством восстановления 2-кетогруппы в тетрабеназине, и, как считают, в первую очередь отвечает за активность лекарственного средства (см. Mehvar et al., Drug Metab. Disp, 15, 250-255 (1987) и J. Pharm. Sci., 76, No. 6, 461-465 (1987).
Ранее были идентифицированы и охарактеризованы четыре изомера дигидротетрабеназина, все полученные из более стабильных RR и SS изомеров исходного тетрабеназина и обладающие взаимной транс ориентацией между атомами водорода на позициях 3 и 11b (см. Kilbourn et al., Chirality, 9: 59-62 (1997) и Brossi et al., Helv. Chim. Acta., vol. XLI, No. 193, pp. 1793-1806 (1958). Четыре изомера представляют собой (+)-α-дигидротетрабеназин, (-)-α-дигидротетрабеназин, (+)-β-дигидротетрабеназин и (-)-β-дигидротетрабеназин. Считают, что структуры четырех известных изомеров дигидротетрабеназина являются такими, как представлены на Фиг.3.
Фиг.3 - Структура известных изомеров дигидротетрабеназина
11
11
11
3
11
i
i
Kilbourn et al.,(см. Eur. J. Pharmacol., 278:249-252 (1995) и Med. Chem. Res., 5:113-126 (1994)) исседовали специфическое связывание отдельных радиоактивно-меченых изомеров дигидротетрабеназина в мозге бодрствующей крысы. Они обнаружили, что изомер (+)-α-[C]дигидротетрабеназин (2R,3R,llbR) скапливается в участках мозга, связанных с высокими концентрациями переносчика дофамина нейрональных мембран (DAT) и везикулярным переносчиком моноаминов (VMAT2). Однако по существу неактивный изомер (-)-α-[C]дигидротетрабеназин был почти равномерно распределен в мозге, из чего можно предположить, что специфическое связывание с DAT и VMAT2 отсутствовало. Исследования in vivo коррелировали с исследованиями in vitro, которые свидетельствовали о том, что изомер (+)-α-[C]дигидротетрабеназин обладает K для [H]метокситетрабеназина >2000 раз большей, чем K для изомера (-)-α- [C]дигидротетрабеназина.
цис
цис-
В нашей предшествующей международной патентной заявке номер PCT/GB2005/000464 описано получение и применение фармацевтических изомеров дигидротетрабеназина, полученных из нестабильных RS и SR изомеров (далее индивидуально или коллективно называемые -тетрабеназином, поскольку атомы водорода на позициях 3 и 11b имеют взаимную ориентацию) тетрабеназина.
Сущность изобретения
цис
цис
цис
В настоящее время установлено, что -дигидротетрабеназины, описанные в нашей предшествующей заявке номер PCT/GB2005/000464, обладают профилями рецепторного связывания приблизительно такими же, как профили рецепторного связывания нетипичных нейролептических средств. В частности, -дигидротетрабеназины обладают как дофаминергическим, так и серотинергическим ингибиторным действием. Профили рецепторного связывания -дигидротетрабеназинов указывают на то, что их можно применять для профилактики и лечения психоза, например, психоза, возникающего вследствие, или связанного с шизофренией.
цис
Соответственно, в первом аспекте данное изобретение относится к применению 3,11b--дигидротетрабеназина для профилактики и лечения психоза.
цис
В другом аспекте изобретение относится к применению 3,11b--дигидротетрабеназина для предотвращения или облегчения психоза.
цис
В другом аспекте изобретение относится к применению 3,11b--дигидротетрабеназина для предотвращения, облегчения или снятия одного или больше симптомов шизофрении.
Изобретение также относится к:
цис
- использованию 3,11b--дигидротетрабеназина для получения лекарственного средства для профилактики или лечения психоза;
цис
- способу профилактики или лечения психоза, включающему введение млекопитающему терапевтически эффективного количества -дигидротетрабеназина;
цис
- использованию 3,11b--дигидротетрабеназина для получения лекарственного средства для предотвращения или облегчения психотического эпизода;
цис
- способу предотвращения или облегчения психотического эпизода, включающему введение млекопитающему терапевтически эффективного количества -дигидротетрабеназина;
- способу или использованию как определено выше, где психоз или психотический эпизод возникает вследствие, или связан с шизофренией;
цис
- использованию 3,11b--дигидротетрабеназина для получения лекарственного средства для профилактики или лечения шизофрении;
цис
- способу профилактики или лечения шизофрении, включающему введение млекопитающему терапевтически эффективного количества -дигидротетрабеназина;
цис
- использованию 3,11b--дигидротетрабеназина для получения лекарственного средства для предотвращения, облегчения или снятия одного или больше симптомов шизофрении;
цис
- способу предотвращения, облегчения или снятия одного или больше симптомов шизофрении, включающему введение млекопитающему терапевтически эффективного количества -дигидротетрабеназина.
Психотические эпизоды, психозы или симптомы предотвращенные, облегченные или снятые по данному изобретению могут являться любым одним или большим количеством симптомов, выбранных из следующих:
- бредовые состояния;
- галлюцинации;
- зрительные галлюцинации;
- слуховые галлюцинации;
- галлюцинации с участием осязательных ощущений, вкусовых ощущений или запахов;
- спутанность сознания;
- эмоциональные, поведенческие или интеллектуальные нарушения;
- уход от реальности;
- нелогические и/или дезорганизованные системы мышления;
- параноидальные или бредовые идеи;
- паранойя;
- бред сверхзначительности;
- бред преследования или самообвинения; и
- изменения личности.
Психотические эпизоды, психозы или симптомы предотвращенные, облегченные или снятые по данному изобретению могут являться любым одним или большим количеством, выбранным из тех, что возникают вследствие или связаны с:
- психозом, вызванным или связанным с шизофренией;
- психозом, вызванным или связанным с биполярным расстройством (маниакальной депрессией);
- психозом, вызванным или связанным с тяжелой клинической депрессией;
- психозом, вызванным нарушениями или состояниями, такими как:
- электролитный дисбаланс;
- инфекции мочевыводящих путей у пожилых;
- болевые синдромы;
- лекарственная токсичность;
- отмена лекарственного средства; и
- инфекции или повреждение головного мозга;
- психозом, вызванным хроническим психологическим стрессом (кратковременным реактивным психозом);
- психозом, вызванным или усиленным тяжелым психическим стрессом; и
- психозом, спровоцированным или возникающим вследствие, или сопутствующим болезням и состояниям, таким как СПИД, проказа, малярия и свинка.
В одном варианте осуществления симптомы или психозы возникают вследствие, или сопутствуют шизофрении, и могут являться любым одним или большим количеством симптомов, выбранных из следующих:
- бредовые состояния;
- галлюцинации;
- спутанность сознания;
- эмоциональные, поведенческие или интеллектуальные нарушения;
- уход от реальности; и
- нелогические системы мышления.
цис
цис
-Дигидротетрабеназин, применяемый по настоящему изобретению, представляет собой 3,11b,-дигидротетрабеназин.
цис
3,11b--Дигидротетрабеназин, применяемый по изобретению, может находиться в значительно гомогенной форме, например, при изомерной гомогенности большей, чем 90%, обычно большей, чем 95% и более предпочтительно большей, чем 98%.
цис
цис
Термин «изомерная гомогенность» в контексте настоящего документа обозначает присутствующее количество 3,11b--дигидротетрабеназина относительно общего количества или концентрации дигидротетрабеназина во всех изомерных формах. Например, если 90% всего дигидротетрабеназина, присутствующего в композиции, представляет собой 3,11b--дигидротетрабеназин, то изомерная гомогенность составляет 90%.
цис
11b--Дигидротетрабеназин, применяемый по изобретению, может находиться в форме композиции, которая в значительной степени свободна от 3,11b-транс-дигидротетрабеназина, предпочтительно содержащей меньше, чем 5% 3,11b-транс-дигидротетрабеназина, более предпочтительно меньше, чем 3% 3,11b-транс-дигидротетрабеназина, и наиболее предпочтительно меньше, чем 1% 3,11b-транс-дигидротетрабеназина.
цис
цис-
Термин «3,11b--», как используют здесь, означает, что атомы водорода на позициях 3 и 11b в структуре дигидротетрабеназина имеют взаимную ориентацию. Следовательно, изомеры по изобретению представляют собой соединения формулы (I) и их антиподы (зеркальные образы).
цис
цис
Существуют четыре возможных изомера дигидротетрабеназина, обладающих 3,11b--конфигурацией, и они представляют собой 2S,3S,11bR изомер, 2R,3R,11bS изомер, 2R,3S,11bR изомер и 2S,3R,11bS изомер. Четыре изомера были выделены и охарактеризованы и, в другом аспекте, изобретение относится к применению отдельных изомеров 3,11b--дигидротетрабеназина. В частности, изобретение относится к:
цис
(a) 2S,3S,11bR изомеру 3,11b--дигидротетрабеназина, обладающему формулой (Ia):
цис
(b) 2R,3R,11bS изомеру 3,11b--дигидротетрабеназина, обладающему формулой (Ib):
цис
(c) 2R,3S,11bR изомеру 3,11b--дигидротетрабеназина, обладающему формулой (Ic):
и
цис
(d) 2S,3R,11bS изомеру 3,11b--дигидротетрабеназина, обладающему формулой (Id):
Отдельные изомеры по изобретению можно характеризовать по их спектроскопическим, оптическим и хроматографическим свойствам, а также по их абсолютным стереохимическим конфигурациям, определяемым рентгеноструктурной кристаллографией.
Безотносительно какой-либо определенной абсолютной конфигурации или стереохимии, четыре новых изомера можно охарактеризовать следующим образом:
Изомер A
Оптическая активность, измеренная ORD (ДОВ) (метанол, 21°C): левовращающий
1
13
3
3
(-) ИК-спектр (твердый KBr), H-ЯМР спектр (CDCl) и C-ЯМР спектр (CDCl), в основном, как представлено в таблице 1.
Изомер B
1
13
3
3
Оптическая активность, измеренная ДОВ (метанол, 21°C): правовращающий(+) ИК-спектр (твердый KBr), H-ЯМР спектр(CDCl) и C-ЯМР спектр (CDCl), в основном, как представлено в таблице 1, и параметры рентгеноструктурной кристаллографии, как описано в примере 4.
Изомер C
1
13
3
3
Оптическая активность, измеренная ДОВ (метанол, 21°C): правовращающий (+) ИК-спектр (твердый KBr), H-ЯМР спектр(CDCl) и C-ЯМР спектр (CDCl), в основном, как представлено в таблице 2.
Изомер D
1
13
3
3
Оптическая активность, измеренная ДОВ (метанол, 21°C): левовращающий (-) ИК-спектр (твердый KBr), H-ЯМР спектр(CDCl) и C-ЯМР спектр (CDCl), в основном, как представлено в таблице 2.
Величины ДОВ для каждого изомера приведены ниже в примерах, однако следует отметить, что подобные значения приведены лишь в качестве примеров и могут варьировать в зависимости от степени гомогенности изомера и от влияния других переменных, таких как температурные флуктуации и воздействие остаточных молекул растворителя.
Каждый из энантиомеров A, B, C и D может присутствовать в основном в энантиометрически гомогенной форме или в виде смесей с другими эантиомерами по изобретению.
Термины «энантиометрическая гомогенность» и «энантиометрически гомогенный» в контексте настоящего документа обозначают присутствующее количество данного энантиомера 3,11b-транс-дигидротетрабеназина относительно общего количества или концентрации дигидротетрабеназина во всех энантиомерных или изомерных формах. Например, если 90% всего дигидротетрабеназина, имеющегося в композиции, находится в форме единственного энантиомера, то энантиомерная гомогенность составляет 90%.
В качестве примера по каждому аспекту и варианту осуществления данного изобретения каждый отдельный энантиомер, выбранный из изомеров A, B, C и D, может присутствовать при энантиомерной гомогенности по меньшей мере 55% (например, по меньшей мере 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 97%, 98%, 99%, 99,5% или 100%).
Изомеры по данному изобретению могут также присутствовать в форме смесей одного или больше изомеров A, B, C и D. Подобные смеси могут быть рацемическими или не рацемическими смесями. Примеры рацемических смесей включают рацемическую смесь изомера A и изомера B, а также рацемическую смесь изомера С и изомера D.
Фармацевтически приемлемые соли
Если по контексту не требуется иного, то ссылка в данной заявке на дигидротетрабеназин и его изомеры охватывает не только свободное основание дигидротетрабеназина, но его соли и, в частности, кислотно-аддитивные соли.
Конкретные кислоты, из которых получают кислотно-аддитивные соли, включают кислоты, обладающие величиной pKa меньшей, чем 3,5 и чаще всего меньшей, чем 3. Например, кислотно-аддитивные соли можно получать из кислоты, обладающей pKa в диапазоне от +3,5 до -3,5.
Предпочтительные кислотно-аддитивные соли включают те, которые образованы с сульфокислотами, такими как метансульфокислота, этилсульфокислота, бензолсульфокислота, толуолсульфокислота, камфарсульфокислота и нафталинсульфокислота.
Конкретной кислотой, из которой можно получать кислотно-аддитивные соли, является метансульфокислота.
Кислотно-аддитивные соли можно получать способами, описанными здесь, или общепринятыми химическими способами, такими как способы, описанные в Pharmaceutical Salts: Properties, Selection, and Use, P. Heinrich Stahl (Editor), Camille G. Wermuth (Editor), ISBN: 3-90639-026-8, Hardcover, 388 страниц, август 2002. Как правило, подобные соли можно получать, проводя реакцию между соединением в форме свободного основания и соответствующим основанием или кислотой в воде или в органическом растворителе, или в смеси из них; обычно используют неводные среды, такие как эфир, этилацетат, этанол, изопропанол или ацетонитрил.
Соли обычно представляют собой фармацевтически приемлемые соли. Однако соли, которые не являются фармацевтически приемлемыми, можно также получать в качестве промежуточных форм, которые в дальнейшем можно переводить в фармацевтически приемлемые соли. Подобные фармацевтически неприемлемые солевые формы также являются частью данного изобретения.
Способы получения изомеров дигидротетрабеназина
Дигидротетрабеназин по изобретению можно получать способом, включающим реакцию соединения формулы (II):
с реактивом или реактивами, применимыми для гидратирования 2,3-двойной связи в соединении формулы (II), а затем, при необходимости, разделение и выделение нужной изомерной формы дигидротетрабеназина.
Гидратацию 2,3-двойной связи можно проводить посредством гидроборирования с применением реактива борана, такого как диборан или боранзамещенный простой эфир (например, боранзамещенный тетрагидрофуран (ТГФ) (THF) для получения промежуточного аддукта алкилборана с последующим окислением аддукта алкилборана и гидролизом в присутствии основания. Гидроборирования обычно проводят в сухом полярном непротонном растворителе, таком как эфир (например, ТГФ), обычно при не повышенной температуре, например комнатной температуре. Аддукт бораналкен обычно окисляют окислителем, таким как перекись водорода в присутствии основания, обеспечивающего источник гидроксильных ионов, такого как гидроокись аммония или гидроокись щелочного металла, например гидроокись калия или гидроокись натрия. В результате последовательности реакций гидроборирование-окисление-гидролиз способа A обычно получают изомеры дигидротетрабеназина, в которых атомы водорода на позициях 2 и 3 обладают взаимной трансориентацией.
Соединения формулы (II) можно получать восстановлением тетрабеназина для получения дигидротетрабеназина с последующей дегидратацией дигидротетрабеназина. Восстановление тетрабеназина можно проводить с использованием реактива алюмогидрида, такого как алюмогидрид лития, или реактива борогидрида, такого как борогидрид натрия, борогидрид калия, или производного борогидрида, например алкилборогидрида, такого, как три-втор-бутилборогидрид лития. Альтернативно, этап восстановления можно осуществлять, используя каталитическую гидрогенизацию, например, при помощи ренеевского никелевого или оксидно-платинового катализатора. Соответствующие условия для проведения этапа восстановления более подробно описаны ниже, или их можно найти в US 2843591 (Hoffmann- La Roche) и Brossi et al., Helv. Chim. Acta., vol. XLI, No. 193, pp l793-1806 (1958).
цис
Поскольку тетрабеназин, применяемый в качестве исходного материала для восстановительной реакции, обычно представляет собой смесь RR и SS изомеров (то есть транс-тетрабеназин), дигидротетрабеназин, полученный на этапе восстановления, будет обладать той же самой транс конфигурацией относительно позиций 3- и 11b и будет принимать форму одного или больше из известных изомеров дигидротетрабеназина, представленных выше на Фиг.3. Таким образом, по способу A можно брать известные изомеры дигидротетрабеназина, дегидратировать их для получения алкена (II), а затем «регидратировать» алкен (II), применяя условия, которые приводят к получению нужных новых -изомеров дигидротетрабеназина по изобртению.
3
5
Дегидратацию дигидротетрабеназина до алкена (II) можно проводить, применяя множество стандартных условий для дегидратирования спиртов с образованием алкенов, см., например, J. March (тот же источник) страницы 389-390 и ссылки в нем. Примеры подобных условий включают использование дегидратирующих веществ на основе фосфора, таких как галоиды фосфора или галоидокиси фосфора, например, POCl и PCl. В качестве альтернативы прямой дегидратации гидроксильную группу дигидротетрабеназина можно превращать в уходящую группу L, такую как галоген (например, хлор или бром), а затем переводить в условия (например, присутствие основания) для отщепления H-L. Превращение гидроксильной группы в галоид можно осуществлять, применяя способы, хорошо известные специалистам в области химии, например посредством реакции с четыреххлористым углеродом или четырехбромистым углеродом в присутствии триалкил или триарилфосфина, такого как трифенилфосфин или трибутилфосфин.
Тетрабеназин, используемый в качестве исходного материала для восстановления с целью получения дигидротетрабеназина, можно коммерчески приобрести или синтезировать способом, описанным в US 2830993 (Hoffmann-La Roche).
Другой способ (способ B) для получения дигидротетрабеназина по данному изобретению включает применение к соединению формулы (III):
условий для раскрытия кольца 2,3-эпоксидной группы в соединении формулы (III), а затем, при необходимости, разделение и выделение нужной изомерной формы дигидротетрабеназина.
цис-
Раскрытие кольца можно осуществлять известными способами для раскрытия эпоксидного кольца. Однако в настоящее время предпочтительным способом раскрытия кольца эпоксида является восстановительное раскрытие кольца, которое можно осуществить, применяя восстанавливающее вещество, такое как боран-ТГФ. Реакцию с боран-ТГФ можно проводить в полярном непротонном растворителе, таком как эфир (например, тетрагидрофуран), обычно при комнатной температуре, с последующим гидролизом полученного таким образом боранового комплекса посредством нагревания в присутствии воды и основания при температуре флегмы растворителя. Способом B обычно получают изомеры дигидротетрабеназина, в которых атомы водорода на позициях 2 и 3 обладают взаимной ориентацией.
Эпоксидные соединения формулы (III) можно получать эпоксидированием алкена формулы (II), приведенной выше. Реакцию эпоксидации можно проводить, применяя условия и реактивы, хорошо известные специалистам в области химии, см., например, J. March (тот же источник), страницы 826-829 и ссылки в нем. Обычно пер-кислоту, такую как мета-хлорпербензойная кислота (МХПБК) (MCPBA), или смесь пер-кислоты и дополнительного окисляющего вещества, такого как перхлорная кислота, можно использовать для осуществления эпоксидации.
Если исходными материалами при способах A и B, приведенных выше, являются смеси энантиомеров, то полученные данными способами продукты будут обычно представлять собой пары энантиомеров, например рацемические смеси, возможно, с диастереоизомерными примесями. Нежелательные диастереоизомеры можно удалять такими методами, как хроматография (например, ВЭЖХ), а отдельные энантиомеры можно разделять разнообразными способами, известными специалистам в области химии. Например, их можно разделять посредством:
(i) хиральной хроматографии (хроматографии на хиральной подложке); или
(ii) получения соли с оптически гомогенной хиральной кислотой, разделения солей двух диастереоизомеров фракционной кристаллизацией с последующим высвобождением дигидротетрабеназина из соли; или
(iii) получения производного (такого как сложный эфир) с оптически гомогенным хиральным веществом для образования производного (например, этерифицирующим веществом), разделения полученных эпимеров (например, хроматографией) с последующим превращением производного в дигидротетрабеназин.
Один из способов разделения пар энантиомеров, полученных по каждому из способов A и B, который является особенно эффективным, состоит в том, чтобы этерифицировать гидроксильную группу дигидротетрабеназина оптически активной формой кислоты Мошера, такой как R (+) изомер, представленный ниже, или его активной формой:
Полученные сложные эфиры двух энантиомеров дигидротетрабеназина затем можно разделять хроматографией (например, ВЭЖХ), и разделенные сложные эфиры гидролизовать для получения отдельных изомеров дигидротетрабеназина, используя основание, такое как гидроокись щелочного металла (например, NaOH) в полярном растворителе, таком как метанол.
В качестве альтернативы использованию смесей эантиомеров как исходных материалов по способам A и B и последующему проведению разделения энантиомеров последовательно каждый из способов A и B можно осуществлять с исходными материалами в виде одиночного энантиомера, в результате получая продукты, в которых преобладает одиночный энантиомер. Одиночные энантиомеры алкена (II) можно получать, подвергая RR/SS тетрабеназин стереоизбирательному восстановлению с применением три-втор-бутилборогидрида лития для получения смеси SRR и RSS энантиомеров дигидротетрабеназина, разделяя энантиомеры (например, фракционной кристаллизацией), а затем дегидратируя выделенный единичный энантиомер дигидротетрабеназина для получения преимущественно или исключительно единичного энантиомера соединения формулы (II).
Способы A и B проиллюстрированы более подробно ниже на схемах 1 и 2, соответственно.
Схема 1
На схеме 1 представлено получение отдельных изомеров дигидротетрабеназина, обладающих конфигурациями 2S,3S,11bR и 2R,3R,11bS, при которых атомы водорода, закрепленные на позициях 2 и 3, находятся во взаимной трансориентации. Данная схема реакции охватывает способ А, описанный выше.
Исходным пунктом последовательности реакций на схеме 1 является коммерчески доступный тетрабеназин (IV), который представляет собой рацемическую смесь RR и SS оптических изомеров тетрабеназина. В каждом из RR и SS изомеров атомы водорода на позициях 3 и 11b находятся во взаимной трансориентации. В качестве альтернативы коммерчески доступному соединению тетрабеназин можно синтезировать способом, описанным в патенте США номер 2830993 (см. в конкретном примере 11).
Рацемическую смесь RR и SS тетрабеназина восстанавливают, применяя борогидридное восстанавливающее вещество три-втор-бутилборогидрид лития («L-селектрид») для получения смеси известных 2S,3R,11bR и 2R,3S,11bS изомеров (V) дигидротетрабеназина, из которых для упрощения представлен только 2S,3R,11bR изомер. Применением в качестве борогидридного восстанавливающего вещества более избирательного стерически L-селектрида вместо борогидрида натрия, сводят к минимуму или исключают образование RRR и SSS изомеров дигидротетрабеназина.
Изомеры дигидротетрабеназина (V) подвергают реакции с дегидратирующим веществом, таким как пятихлористый фосфор, в непротонном растворителе, таком как хлорированный углеводород (например, хлороформ или дихлорметан, предпочтительно дихлорметан), для получения ненасыщенного соединения (II) в виде пары энантиомеров, из которых только R-энантиомер представлен на схеме. Реакцию дегидратации обычно проводят при температуре ниже комнатной температуры, например около 0-5°C.
цис
Ненасыщенное соединение (II) затем подвергают стереоизбирательной регидратации для получения дигидротетрабеназина (VI) и его зеркального образа или антипода (не представлено), в которых атомы водорода на позициях 3 и 11b находятся во взаимной -ориентации, а атомы водорода на позициях 2 и 3 находятся во взаимной трансориентации. Стереоизбирательную регидратацию осуществляют способом гидроборирования, применяя боран-ТГФ в тетрагидрофуране (ТГФ) для получения промежуточного боранового комплекса (не представлено), который затем окисляют перекисью водорода в присутствии основания, такого как гидроокись натрия.
Затем можно проводить этап первичной очистки (например, с помощью ВЭЖХ) для получения продукта (V) последовательных реакций регидратации в виде смеси 2S,3S,11bR и 2R,3R,11bS изомеров, из которых только 2S,3S,11bR изомер представлен на схеме. Для того чтобы разделить изомеры, смесь обрабатывают R (+) кислотой Мошера, в присутствии оксалилхлорида и диметиламинопиридина (ДМАП) (DMAP) в дихлорметане для получения пары диастереоизомерных сложных эфиров (VII) (из которых представлен только один диастереоизомер), которые затем можно разделять при помощи ВЭЖХ. Отдельные сложные эфиры затем можно гидролизировать с помощью гидроокиси щелочного металла, такого как гидроокись натрия, для получения единичного изомера (VI).
В одном из вариантов последовательности этапов, представленных на схеме 1, после восстановления RR/SS тетрабеназина, полученную смесь энантиомеров дигидротетрабеназина (V) можно разделять для получения отдельных энантиомеров. Разделение можно проводить, получая соль с хиральной кислотой, такой как (+) или
(-) камфарсульфокислота, разделяя полученные диастереоизомеры фракционной кристаллизацией для получения соли единичного энантиомера, а затем высвобождая свободное основание из соли.
цис
Выделенный энантиомер дигидротетрабеназина можно дегидратировать для получения единичного энантиомера алкена(II). В результате последующей регидратации алкена (II) получают преимущественно или исключительно единичный энантиомер -дигидротетрабеназина (VI). Преимущество данного варианта заключается в том, что он не включает получение сложных эфиров кислоты Мошера, и вследствие этого удается избежать хроматографического разделения, обычно применяемого для разделения сложных эфиров кислоты Мошера.
цис
На схеме 2 представлено получение отдельных изомеров дигидротетрабеназина, обладающих конфигурациями 2R,3S,11bR и 2S,3R,11bS, при которых атомы водорода, закрепленные на позициях 2 и 3, находятся во взаимной -ориентации. Данная схема реакции охватывает способ В, описанный выше.
Схема 2
5
На схеме 2 ненасыщенное соединение (II) получают, восстанавливая тетрагидробеназин для получения 2S,3R,11bR и 2R,3S,11bS изомеров (V) дигидротетрабеназина и дегидратируя при помощи PCl таким же образом, как описано выше для схемы 1. Однако, вместо того, чтобы подвергать соединение (II) гидроборированию, 2,3-двойную связь превращают в эпоксид посредством реакции с мета-хлорпербензойной кислотой (МХПБК) и перхлорной кислотой. Реакцию эпоксидирования удобно проводить в спиртовом растворителе, таком как метанол, обычно при температуре, близкой к комнатной.
Эпоксид (VII) затем подвергают восстановительному раскрытию кольца с применением борана-ТГФ в качестве электрофильного восстанавливающего вещества для получения промежуточного боранового комплекса (не представлено), который затем окисляют и расщепляют перекисью водорода в присутствии щелочи, такой как гидроокись натрия, для получения дигидротетрабеназина (VIII) в виде смеси 2R,3S,11bR
и 2S,3R,11bS изомеров, из которых для упрощения представлен только 2R,3S,11bR. В результате обработки смеси изомеров (VIII) R (+) кислотой Мошера в присутствии оксалилхлорида и диметиламинопиридина (ДМАП) в дихлорметане получают пару эпимерных сложных эфиров (IX) (из которых представлен только один эпимер), которые затем можно разделить хроматографией и гидролизировать гидроокисью натрия в метаноле таким же образом, как описано выше для схемы 1.
Фармацевтические препараты
цис
Соединения -дигидротетрабеназина по данному изобретению обычно вводят в форме фармацевтических композиций.
Фармацевтические композиции могут находиться в любой форме, подходящей для перорального, парентерального, локального, интраназального, интрабронхиального, офтальмического, ушного, ректального, интравагинального или трансдермального введения. Если композиции предназначены для парентерального введения, их можно составлять для внутривенного, внутримышечного, внутрибрюшинного, подкожного введения или для прямой доставки в намеченный орган или ткань посредством инъекции, инфузии или других способов доставки.
Фармацевтические лекарственные формы, подходящие для перорального введения, включают таблетки, капсулы, каплеты, пилюли, пастилки, сиропы, растворы, аэрозоли, порошки, гранулы, эликсиры и суспензии, сублингвальные таблетки, аэрозоли, облатки или пластыри, а также щечные пластыри.
Фармацевтические композиции, содержащие соединения дигидротетрабеназина по изобретению, можно составлять известными методами, см., например, Remington's Pharmaceutical Sciences, Mack Publishing Company, Easton, PA, USA.
Таким образом, композиции в виде таблетки могут содержать стандартную дозу активного соединения вместе с инертным разбавителем или носителем, таким как сахар или сахарные спирты, например лактоза, сахароза, сорбит или маннит; и/или несахарный разбавитель, такой как карбонат натрия, фосфат кальция, тальк, карбонат кальция или целлюлоза, или ее производное, такое как метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, гидроксипропилметилцеллюлоза, а также крахмалы, такие как кукурузный крахмал. Таблетки могут также содержать такие стандартные ингредиенты, как связывающие и гранулирующие вещества, такие как поливинилпирролидон, дезинтегрирующие вещества (например, набухающие сшитые полимеры, такие как сшитая карбоксиметилцеллюлоза), смазывающие вещества (например, стеараты), консерванты (например, парабены), антиоксиданты (например, BHT), буферные вещества (например, фосфатный или цитратный буферы), а также шипучие вещества, такие как цитрат/бикарбонатные смеси. Подобные наполнители хорошо известны, и нет необходимости обсуждать их здесь подробно.
Препараты в виде капсул могут существовать в твердо-желатиновом или мягко-желатиновом варианте, и могут содержать активный компонент в твердой, полутвердой или жидкой форме. Желатиновые капсулы можно получать из животного желатина или из его синтетического, либо растительного эквивалентов.
Твердые лекарственные формы (например, таблетки, капсулы и так далее) могут быть покрытыми или непокрытыми, однако обычно имеют покрытие, например защитное пленочное покрытие (например, восковое или лаковое) или контролирующее высвобождение покрытие. Покрытие (например, полимер типа Eudragit™) можно сконструировать таким образом, чтобы высвобождать активный компонент в нужном участке внутри пищеварительного тракта. Таким образом, покрытие можно выбирать так, чтобы оно разрушалось при определенных значениях pH внутри пищеварительного тракта, тем самым избирательно высвобождая соединение в желудке или в подвздошной кишке, либо двенадцатиперстной кишке.
Вместо или в дополнение к покрытию лекарственное средство может находиться в твердой матрице, содержащей вещество, контролирующее высвобождение, например вещество, замедляющее высвобождение, которое можно приспособить, чтобы избирательно высвобождать соединение в условиях варьирующих кислых или щелочных условий пищеварительного тракта. Альтернативно материал матрицы или замедляющее высвобождение покрытие может существовать в форме эродируемого полимера (например, полимер малеинового ангидрида), который в значительной степени постоянно эродирует по мере продвижения лекарственной формы по пищеварительному тракту.
Композиции для локального применения включают мази, кремы, аэрозоли, пластыри, гели, жидкие капли и вкладки (например, глазные вкладки). Подобные композиции можно составлять известными способами.
Композиции для парентерального введения обычно представляют собой стерильные водные или масляные растворы или тонкодисперсные суспензии, либо могут находиться в форме тонкоизмельченного стерильного порошка, который готовят для немедленного введения с помощью стерильной воды для инъекций.
Примеры препаратов для ректального или интравагинального введения включают пессарии и суппозитории, которые можно, например, создавать из поддающегося формованию или восковидного материала определенной формы, содержащего активное соединение.
Композиции для введения ингаляцией могут находиться в форме вдыхаемых порошковых композиций, либо жидких или порошковых аэрозолей, и их можно вводить в стандартной форме, используя порошковые ингаляторы или аэрозольные распылители. Подобные устройства хорошо известны. Для введения ингаляцией порошковые препараты обычно содержат активное соединение в сочетании с твердым порошковым разбавителем, таким как лактоза.
Соединения по изобретению, как правило, представлены в форме стандартной дозы и, вследствие этого, обычно содержат достаточное количество соединения для обеспечения желательного уровня биологической активности. Например, препарат, предназначенный для перорального введения, может содержать от 2 миллиграммов до 200 миллиграммов активного ингредиента, чаще всего от 10 миллиграммов до 100 миллиграммов, например 12,5 миллиграммов, 25 миллиграммов и 50 миллиграммов.
Способы лечения
Активное соединение вводят пациенту, нуждающемуся в этом (например, человеку или животному), в количестве, достаточном для достижения желаемого терапевтического эффекта.
Пациент, нуждающийся в подобном введении, является пациентом, страдающим или проявляющим, либо находящимся под угрозой заболевания или проявления одной или больше форм психоза, например психоза, характерного для шизофрении.
Желаемым эффектом может являться предотвращение, облегчение или снижение тяжести психоза, или одного или больше его симптомов. Подобные симптомы хорошо известны специалистам в данной области (например, опытным врачам), которые посредством клинической оценки и тестирования общепринятым способом могут судить о том, приводит ли введение соединения по изобретению к изменению симптомов, проявляемых пациентом, или нет.
Соединение обычно вводят в количествах, которые являются терапевтически или профилактически действенными, и которые обычно являются не токсичными. Однако, в определенных ситуациях, польза от введения соединения дигидротетрабеназина по изобретению может перевешивать ущерб от любых токсических или побочных эффектов, и в этом случае можно считать желательным введение соединений в количествах, которые связаны с определенной степенью токсичности.
Обычная суточная доза соединения может составлять вплоть до 1000 мг в сутки, например, в диапазоне от 0,01 миллиграмма до 10 миллиграммов на килограмм массы тела, чаще всего от 0,025 миллиграмма до 5 миллиграммов на килограмм массы тела, например, вплоть до 3 миллиграммов на килограмм массы тела, и чаще всего от 0,15 миллиграмма до 5 миллиграммов на килограмм массы тела, хотя при необходимости можно вводить более высокие или низкие дозы.
В конечном итоге, однако, количество вводимого соединения должно соответствовать природе заболевания или физиологического состояния, которое лечат, а также терапевтической пользе и наличию или отсутствию побочных эффектов, возникающих в результате данной схемы приема лекарственного средства, и остается на усмотрение врача.
ПРИМЕРЫ
На следующих неограничивающих примерах проиллюстрированы синтез и свойства соединений дигидротетрабеназина по изобретению.
ПРИМЕР 1
Получение 2S,3S,11bR и 2R,3R,11bS изомеров дигидротетрабеназина.
1A. Восстановление
/
тетрабеназина
RRSS

1М L-Селектрид в тетрагидрофуране (135 мл, 135 ммоль, 2,87 экв.) медленно добавляли в течение 30 мин к перемешиваемому раствору RR/SS рацемата тетрабеназина (15 г, 47 ммоль) в этаноле (75 мл) при 0°C. После окончания добавления смесь перемешивали при 0°C в течение 30 минут, а затем оставляли нагреваться до комнатной температуры.
Смесь выливали на колотый лед (300 г) и добавляли воду (100 мл). Раствор экстрагировали диэтиловым эфиром (2×200 мл) и объединенные эфирные экстракты промывали водой (100 мл) и частично высушивали над безводным карбонатом калия. Сушку завершали с помощью безводного сульфата магния, и после фильтрования растворитель удаляли при пониженном давлении (защищая от света, при температуре бани <20°C), получая в итоге бледно-желтое сухое вещество.
Сухое вещество суспендировали в петролейном эфире (30-40°C) и фильтровали для получения белого порошкообразного сухого вещества (12 г, 80%).
1B. Дегидрирование восстановленного тетрабеназина
Пятихлористый фосфор (32,8 г, 157,5 ммоль, 2,5 экв.) добавляли порциями в течение 30 минут к перемешиваемому раствору тетрабеназинового продукта из Примера 1А (20 г, 62,7 ммоль) в дихлорметане (200 мл) при 0°C. После окончания добавления смесь перемешивали при 0°C в течение еще 30 минут и раствор медленно вливали в 2 М водный раствор карбоната натрия, содержащий колотый лед (0°C). Как только прекратилось первоначальное кислотное выделение газа, смесь подщелачивали (примерно до pH 12) сухим карбонатом натрия.
Щелочной раствор экстрагировали этилацетатом (800 мл) и объединенные органические экстракты высушивали над безводным сульфатом магния. После фильтрования растворитель удаляли при пониженном давлении, получая в итоге коричневое маслянистое вещество, которое очищали хроматографией на колонке (силикагель, этилацетат), получая в итоге полуочищенный алкен в виде желтого сухого вещества (10,87 г, 58%).
1С. Гидрирование неочищенного алкена из Примера 1В.
Раствор неочищенного алкена (10,87 г, 36,11 ммоль) из Примера 1В в сухом ТГФ (52 мл) при комнатной температуре обрабатывали 1 М боран-ТГФ (155,6 мл, 155,6 ммоль, 4,30 экв.), добавляемым по каплям. Реакционную смесь перемешивали в течение 2 часов, добавляли воду (20 мл) и раствор подщелачивали до pH 12 30% водным раствором гидроокиси натрия.
30% водный раствор перекиси водорода (30 мл) добавляли к перемешиваемой щелочной реакционной смеси и раствор нагревали для дефлегмации в течение 1 часа, а затем оставляли остывать. Добавляли воду (100 мл) и смесь экстрагировали этилацетатом (3×250 мл). Органические экстракты объединяли и высушивали над безводным сульфатом магния и после фильтрования растворитель удаляли при пониженном давлении, получая в итоге желтое маслянистое вещество (9 г).
-1
Маслянистое вещество очищали препаративной ВЭЖХ (колонка: Lichrospher Si60, 5 мкм, 250×21,20 мм; подвижная фаза: гексан:этанол:дихлорметан (85:15:5); УФ 254 нм; скорость потока: 10 мл мин) при 350 мг на один закол, а затем концентрировали интересующие фракции под вакуумом. Полученное маслянистое вещество затем растворяли в эфире и повторно концентрировали под вакуумом, получая рацемат дигидротетрабеназина, представленный выше как желтое вспененное вещество (5,76 г, 50%).
1D. Получение производных сложных эфиров Мошера
R-(+)-α-метокси-α-трифторметилфенилуксусную кислоту (5 г, 21,35 ммоль), оксалилхлорид (2,02 мл) и DMF (0,16 мл) добавляли к безводному дихлорметану (50 мл) и раствор перемешивали при комнатной температуре в течение 45 минут. Раствор концентрировали при пониженном давлении и остаток повторно поглощали безводным дихлорметаном (50 мл). Полученный раствор охлаждали на бане с ледяной водой и добавляли диметиламинопиридин (3,83 г, 31,34 ммоль), а затем предварительно высушенный (через фильтр 4 Å) раствор в безводном дихлорметане сухого продукта из примера 1С (5 г, 15,6 ммоль). После перемешивания при комнатной температуре в течение 45 минут добавляли воду (234 мл) и смесь экстрагировали эфиром (2×200 мл). Эфирный экстракт высушивали над безводным сульфатом магния, пропускали через слой силикагеля и продукт элюировали с помощью эфира.
Собранный эфирный элюат концентрировали при пониженном давлении для получения маслянистого вещества, которое очищали с помощью хроматографии на колонке (силикагель, гексан:эфир (10:1)). Упариванием собранных с колонки интересующих фракций и удалением растворителя при пониженном давлении получали сухое вещество, которое подвергали дальнейшей очистке с помощью хроматографии на колонке (силикагель, гексан:этилацетат (1:1)), для получения трех основных компонентов, которые частично распадались на пики 1 и 2 сложных эфиров Мошера.
-1
Препаративная ВЭЖХ трех компонентов (колонка: 2× Lichrospher Si60, 5 мкм, 250×21,20 мм; подвижная фаза: гексан:изопропанол (97:3); УФ 254 нм; скорость потока 10 мл мин) при загрузке 300 мг с последующим концентрированием интересующих фракций под вакуумом позволяла получить очищенные производные сложных эфиров Мошера.
Пик 1 (3,89 г, 46,5%).
Пик 2 (2,78 г, 33%).
Фракции, соответствующие данным двум пикам, подвергали гидролизу, чтобы выделить отдельные изомеры дигидротетрабеназина, определенные и характеризованные, как изомеры А и В. Предполагают, что каждый из изомеров А и В обладает одной из следующих структур
Точнее говоря, на основании экспериментальных данных рентгеноструктурной кристаллографии, описанных ниже в примере 4, предполагают, что изомер В обладает абсолютной конфигурацией 2S,3S,11bR.
1E. Гидролиз пика 1 для получения изомера А
Водный 20% раствор гидроокиси натрия (87,5 мл) добавляли к раствору пика 1 сложных эфиров Мошера (3,89 г, 7,27 ммоль) в метаноле (260 мл) и смесь перемешивали и нагревали для дефлегмации в течение 150 минут. После охлаждения до комнатной температуры добавляли воду (200 мл) и раствор экстрагировали эфиром (600 мл), высушивали над безводным сульфатом магния и после фильтрования концентрировали при пониженном давлении.
Остаток растворяли в этилацетате (200 мл), раствор промывали водой (2×50 мл), органическую фазу высушивали над безводным сульфатом магния и после фильтрования концентрировали при пониженном давлении, получая желтое вспененное вещество. Данный материал очищали хроматографией на колонке (силикагель, градиентная элюция от этилацетат:гексан (1:1) до этилацетата). Интересующие фракции объединяли, и растворитель удаляли при пониженном давлении. Остаток поглощали эфиром и растворитель повторно удаляли при пониженном давлении, получая изомер А в виде грязно-белого вспененного остатка (1,1 г, 47%)
1
13
Изомер А, который, как считают, обладает конфигурацией 2R,3R,11bS (абсолютную стереохимию не определяли), характеризовали H-ЯМР, C-ЯМР, ИК-спектроскопией, масс-спектрометрией, хиральной ВЭЖХ и ДОВ. Данные ИК, ЯМР и МС для изомера А приведены в таблице 1, а данные хиральной ВЭЖХ и ДОВ приведены в таблице 3.
1F. Гидролиз пика 2 для получения изомера В
Водный 20% раствор гидроокиси натрия (62,5 мл) добавляли к раствору пика 2 сложных эфиров Мошера (2,78 г, 5,19 ммоль) в метаноле (185 мл) и смесь перемешивали и нагревали для дефлегмации в течение 150 минут. После охлаждения до комнатной температуры добавляли воду (142 мл) и раствор экстрагировали эфиром (440 мл), высушивали над безводным сульфатом магния и после фильтрования концентрировали при пониженном давлении.
Остаток растворяли в этилацетате (200 мл), раствор промывали водой (2×50 мл), органическую фазу высушивали над безводным сульфатом магния и после фильтрования концентрировали при пониженном давлении. Петролейный эфир (30-40°C) добавляли к остатку и раствор концентрировали повторно под вакуумом, получая изомер В в виде белого вспененного вещества (1,34 г, 81%)
1
13
Изомер В, который, как считают, обладает конфигурацией 2S,3S,11bR, характеризовали H-ЯМР, C-ЯМР, ИК-спектроскопией, масс-спектрометрией, хиральной ВЭЖХ, ДОВ и рентгеноструктурной кристаллографией. Данные ИК, ЯМР и МС для изомера В приведены в таблице 1, а данные хиральной ВЭЖХ и ДОВ приведены в таблице 3. Данные рентгеноструктурной кристаллографии приведены в примере 4.
ПРИМЕР 2
Получение 2R,3S,11bR и 2S,3R,11bS изомеров дигидротетрабеназина
2А. Получение 2,3-дегидротетрабеназина

5
Раствор, содержащий рацемическую смесь (15 г, 47 ммоль) RR и SS энантиомеров тетрабеназина в тетрагидрофуране, подвергали восстановлению L-Селектридом по способу примера 1А, чтобы получить смесь 2S,3R,11bR и 2R,3S,11bS энантиомеров дигидротетрабеназина в виде белого порошкообразного сухого вещества (12 г, 80%). Частично очищенный дигидротетрабеназин затем дегидрировали с помощью PCl, по способу примера 1В, чтобы получить полуочищенную смесь 11bR и 11bS изомеров 2,3-дегидротетрабеназина (11bR энантиомер которого представлен ниже) в виде желтого сухого вещества (12,92 г, 68%).
2B. Эпоксидирование неочищенного алкена из примера 2А
К перемешиваемому раствору неочищенного алкена из примера 2А (12,92 г, 42,9 ммоль) в метаноле (215 мл) добавляли раствор 70% перхлорной кислоты (3,70 мл,43 ммоль) в метаноле (215 мл). В реакционную смесь добавляли 77% 3-хлорпероксибензойную кислоту (15,50 г, 65 ммоль) и полученную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение 18 часов, защищая от света.
Реакционную смесь вливали в насыщенный водный раствор сульфита натрия (200 мл) и добавляли воду (200 мл). К полученной эмульсии добавляли хлороформ (300 мл) и смесь подщелачивали насыщенным водным раствором бикарбоната (400 мл).
Органический слой собирали и водную фазу дополнительно промывали хлороформом (2×150 мл). Объединенные слои хлороформа высушивали над безводным сульфатом магния и после фильтрования растворитель удаляли при пониженном давлении, получая коричневое маслянистое вещество (14,35 г, выход >100% - вероятно, растворитель остается в продукте). Данный материал использовали без дальнейшей очистки.
2C. Восстановительное раскрытие кольца эпоксида из 2В
Перемешиваемый раствор неочищенного эпоксида из примера 2В (14,35 г, 42,9 ммоль, предполагаемый выход 100%) в сухом ТГФ (80 мл) медленно обрабатывали 1М боран/ТГФ (184,6 мл, 184,6 ммоль) в течение 15 минут. Реакционную смесь перемешивали в течение двух часов, добавляли воду (65 мл) и раствор нагревали при перемешивании для дефлегмации в течение 30 минут.
После охлаждения к реакционной смеси добавляли 30% раствор гидроокиси натрия (97 мл), затем добавляли 30% раствор перекиси водорода (48,6 мл) и реакционную смесь перемешивали и нагревали для дефлегмации еще в течение 1 часа.
Охлажденную реакционную смесь экстрагировали этилацетатом (500 мл), высушенным над безводным сульфатом магния и после фильтрования растворитель удаляли при пониженном давлении, получая маслянистое вещество. К маслянистому веществу добавляли гексан (230 мл) и раствор концентрировали вновь при пониженном давлении.
Маслянистый остаток очищали хроматографией на колонке (силикагель, этилацетат). Интересующие фракции объединяли и растворитель удаляли при пониженном давлении. Остаток повторно очищали хроматографией на колонке (силикагель, градиент от гексана до эфира). Интересующие фракции объединяли и растворители удаляли при пониженном давлении для получения бледно-желтого сухой вещества (5,18 г, 38%).
2D. Получение сложноэфирных производных Мошера 2R,3S,11bR и 2S,3R,11bS изомеров дигидротетрабеназина
R-(+)-α-метокси-α-трифторметилфенилуксусную кислоту (4,68 г, 19,98 ммоль), оксалилхлорид (1,90 мл) и DMF (0,13 мл) добавляли к безводному дихлорметану (46 мл) и раствор перемешивали при комнатной температуре в течение 45 минут. Раствор концентрировали при пониженном давлении и остаток повторно поглощали безводным дихлорметаном (40 мл). Полученный раствор охлаждали на бане с ледяной водой и добавляли диметиламинопиридин (3,65 г, 29,87 ммоль), а затем предварительно высушенный (через фильтр 4 Å) раствор в безводном дихлорметане (20 мл) сухого продукта из примера 2С (4,68 г, 14,6 ммоль). После перемешивания при комнатной температуре в течение 45 минут добавляли воду (234 мл) и смесь экстрагировали эфиром (2×200 мл). Эфирный экстракт высушивали над безводным сульфатом магния, пропускали через слой силикагеля и продукт элюировали с помощью эфира.
Собранный эфирный элюат концентрировали при пониженном давлении, получая маслянистое вещество, которое очищали с помощью хроматографии на колонке (силикагель, гексан:эфир (1:1)). Упариванием собранных с колонки интересующих фракций и удалением растворителя при пониженном давлении получали розовое сухое вещество (6,53 г).
-1
Препаративная ВЭЖХ сухого вещества (колонка: 2× Lichrospher Si60, 5 мкм, 250×21,20 мм; подвижная фаза: гексан:изопропанол (97:3); УФ 254 нм; скорость потока 10 мл мин) при загрузке 100 мг с последующим концентрированием интересующих фракций под вакуумом позволяла получать сухое вещество, которое суспендировали в петролейном эфире (30-40°C) и собирали фильтрованием, получая очищенные производные сложных эфиров Мошера.
Пик 1 (2,37 г, 30%).
Пик 2 (2,42 г, 30%).
Фракции, соответствующие данным двум пикам, подвергали гидролизу, чтобы выделить отдельные изомеры дигидротетрабеназина, определенные и характеризованные как изомеры C и D. Предполагают, что каждый из изомеров C и D обладает одной из следующих структур
2F. Гидролиз пика 1 для получения изомера C
20% Водный раствор гидроокиси натрия (53 мл) добавляли к перемешиваемому раствору пика 1 сложных эфиров Мошера (2,37 г, 4,43 ммоль) в метаноле (158 мл) и смесь перемешивали при дефлегмации в течение 150 минут. После охлаждения к реакционной смеси добавляли воду (88 мл) и полученный раствор экстрагировали эфиром (576 мл). Органический экстракт высушивали над безводным сульфатом магния и после фильтрования растворитель удаляли при пониженном давлении. Добавляли к остатку этилацетат (200 мл) и раствор промывали водой (2×50 мл). Органический раствор высушивали над безводным сульфатом магния и после фильтрования растворитель удаляли при пониженном давлении.
Данный остаток обрабатывали петролейным эфиром (30-40°C) и полученное суспендированное сухое вещество собирали фильтрованием. Фильтрат концентрировали при пониженном давлении и вторую партию суспендированного сухого вещества собирали фильтрованием. Оба собранных сухих вещества объединяли и высушивали при пониженном давлении для получения изомера С (1,0 г, 70%).
1
13
Изомер С, который, как считают, обладает конфигурацией либо 2R,3S,11bR, либо 2S,3R,11bS (абсолютную стереохимию не определяли), характеризовали H-ЯМР, C-ЯМР, ИК-спектроскопией, масс-спектрометрией, хиральной ВЭЖХ и ДОВ. Данные ИК, ЯМР и МС для изомера С приведены в таблице 2, а данные хиральной ВЭЖХ и ДОВ приведены в таблице 4.
2G. Гидролиз пика 2 для получения изомера D
20% водный раствор гидроокиси натрия (53 мл) добавляли к перемешиваемому раствору пика 2 сложных эфиров Мошера (2,42 г, 4,52 ммоль) в метаноле (158 мл) и смесь перемешивали при дефлегмации в течение 150 минут. После охлаждения к реакционной смеси добавляли воду (88 мл) и полученный раствор экстрагировали эфиром (576 мл). Органический экстракт высушивали над безводным сульфатом магния и после фильтрования растворитель удаляли при пониженном давлении. Добавляли к остатку этилацетат (200 мл) и раствор промывали водой (2×50 мл). Органический раствор высушивали над безводным сульфатом магния и после фильтрования растворитель удаляли при пониженном давлении.
Данный остаток обрабатывали петролейным эфиром (30-40°C) и полученное суспендированное оранжевое сухое вещество собирали фильтрованием. Сухое вещество растворяли в смеси этилацетат:гексан (15:85) и очищали хроматографией на колонке (силикагель, градиент от смеси этилацетат:гексан (15:85) до этилацетата). Интересующие фракции объединяли и растворитель удаляли при пониженном давлении. Остаток суспендировали в петролейном эфире (30-40°C) и полученную суспензию собирали фильтрованием. Собранное сухое вещество высушивали при пониженном давлении для получения изомера D в виде белого сухого вещества (0,93 г, 64%).
1
13
Изомер D, который, как считают, обладает конфигурацией либо 2R,3S,11bR, либо 2S,3R,11bS (абсолютную стереохимию не определяли), характеризовали H-ЯМР, C-ЯМР, ИК-спектроскопией, масс-спектрометрией, хиральной ВЭЖХ и ДОВ. Данные ИК, ЯМР и МС для изомера D приведены в таблице 2, а данные хиральной ВЭЖХ и ДОВ приведены в Таблице 4.
1
13
+
В таблицах 1 и 2 инфракрасные спектры определяли, применяя способ с KBr диском. H-ЯМР спектры получали на растворах в дейтерированном хлороформе с помощью ЯМР-спектрометра Varian Gemini (200 МГц).C-ЯМР спектры получали на растворах в дейтерированном хлороформе с помощью ЯМР-спектрометра Varian Gemini (50 МГц). Масс-спектры получали с помощью спектрометра Micromass Platform II (условия ES). В таблицах 3 и 4 изображения дисперсии оптического вращения получали на инструменте Optical Activity PolAAr 2001 в растворе метанола при 24°C. Измерения времен удержания при ВЭЖХ проводили с помощью ВЭЖХ-хроматографа HP 1050 с УФ-детекцией.
Таблицы 1 и 2 - Данные спектроскопии
Таблица 1
Изомер дигидротетрабеназина
<sup>1</sup>H-ЯМР спектр (CDCl<sub>3</sub>)
<sup>13</sup>C-ЯМР спектр (CDCl<sub>3</sub>)
ИК-спектр (твердый KBr)
Масс-спектр (ES<sup>+</sup>)
Изомеры А и В
<img file="00000025.tif" he="26" wi="42" img-content="undefined" img-format="tif" />или
<img file="00000026.tif" he="26" wi="42" img-content="undefined" img-format="tif" />
6,67 δ 1Н (с);6,57 δ 1Н (с);3,84 δ 6Н (с);3,55 δ 1Н (ушир.д);3,08 δ 1Н (м);2,79 δ 2Н (м);2,55 δ 3Н (м);2,17 δ 1Н (м);1,72 δ 6Н (м);1,02 δ 1Н (м);0,88 δ 6Н (т).
147,7 δ;147,6 δ;130,5 δ;127,6 δ;112,1 δ;108,4 δ;70,5 δ;57,5 δ;56,5 δ;56,3 δ;54,8 δ;53,2 δ;40,4 δ;40,1 δ;36,0 δ;28,8 δ;26,2 δ;23,7 δ;22,9 δδ.
2950 см<sup>-1</sup>;2928 см<sup>-1</sup>;2868 см<sup>-1</sup>;2834 см<sup>-1</sup>;1610 см<sup>-1</sup>;1511см<sup>-1</sup>;1464 см<sup>-1</sup>;1364 см<sup>-1</sup>;1324 см<sup>-1</sup>;1258 см<sup>-1</sup>;1223 см<sup>-1</sup>;1208 см<sup>-1</sup>;1144 см<sup>-1</sup>;1045 см<sup>-1</sup>;1006 см<sup>-1</sup>;870 см<sup>-1</sup>;785 см<sup>-1</sup>;764 см<sup>-1</sup>.
МН<sup>+</sup> 320
Таблица 2
Изомер дигидротетрабеназина
<sup>1</sup>H-ЯМР спектр (CDCl<sub>3</sub>)
<sup>13</sup>C-ЯМР спектр (CDCl<sub>3</sub>)
ИК-спектр (твердый KBr)
Масс-спектр (ES<sup>+</sup>)
Изомеры C и D
<img file="00000027.tif" he="28" wi="43" img-content="undefined" img-format="tif" />или
<img file="00000028.tif" he="28" wi="43" img-content="undefined" img-format="tif" />
6,68 δ 1Н (с);6,58 δ 1Н (с);3,92 δ 1Н (м);3,84 δ 1Н (с);3,15 δ 1Н (м);2,87 δ 3Н (м);2,43 δ 4Н (м);1,81 δ 1Н (м);1,64 δ 4Н (м);1,21 δ 1Н (м);0,94 δ 3Н (д);0,89 δ 3Н (д).
147,8 δ;147,7 δ;130,4 δ;127,2 δ;112,0 δ;108,3 δ;72,4 δ;61,2 δ;58,3 δ;56,5 δ;56,3 δ;52,7 δ;38,6 δ;36,7 δ;34,4 δ;29,6 δ;26,5 δ;24,4 δ;22,5 δ.
3370 см<sup>-1</sup>;2950 см<sup>-1</sup>;2929 см<sup>-1</sup>;1611 см<sup>-1</sup>;1512 см<sup>-1</sup>;1463 см<sup>-1</sup>;1362 см<sup>-1</sup>;1334 см<sup>-1</sup>;1259 см<sup>-1</sup>;1227 см<sup>-1</sup>;1148 см<sup>-1</sup>;1063 см<sup>-1</sup>;1024 см<sup>-1</sup>;855 см<sup>-1</sup>;766 см<sup>-1</sup>.
МН<sup>+</sup> 320
Таблицы 3 и 4 - Данные хроматографии и ДОВ
Таблица 3
Изомер дигидротетрабеназина
Способы хиральной ВЭЖХ и времена удержания
ДОВ (МеОН, 21°С)
Изомеры А и В
<img file="00000029.tif" he="27" wi="42" img-content="undefined" img-format="tif" />или
<img file="00000030.tif" he="27" wi="42" img-content="undefined" img-format="tif" />
колонка:Chirex (S)-Val, (R)-NEA, 250×4,6 ммподвижная фаза: гексан: 1,2-дихлорэтан: этанол (36:62:2)поток: 1,0 мл мин<sup>-1</sup>УФ: 254 нмвремена удержания:изомер А 16,6 минизомер В 15,3 мин
изомер А[α<sub>D</sub>]-114,6°изомер В[α<sub>D</sub>]+123°
Таблица 4
Изомеры C и D
<img file="00000031.tif" he="29" wi="43" img-content="undefined" img-format="tif" />или
<img file="00000032.tif" he="29" wi="42" img-content="undefined" img-format="tif" />
колонка:Chirex (S)-Val, (R)-NEA, 250×4,6 ммподвижная фаза: гексан: этанол (92:8)поток: 1,0 мл мин<sup>-1</sup>УФ: 254 нмвремена удержания:изомер C 20,3 минизомер D 19,4 мин
изомер C[α<sub>D</sub>]+150,9°изомер D[α<sub>D</sub>]-145,7°
ПРИМЕР 3
Альтернативный способ получения изомера В и получение мезилатной соли.
3A. Восстановление RR/SS тетрабеназина

1М L-Селектрид в тетрагидрофуране (52 мл, 52 ммоль, 1,1 экв.) медленно добавляли в течение 30 минут к охлаждаемому (ледяная баня), перемешиваемому раствору рацемата тетрабеназина (15 г, 47 ммоль) в тетрагидрофуране (56 мл). После окончания добавления смесь оставляли нагреваться до комнатной температуры и перемешивали в течение еще шести часов. ТСХ анализ (силикагель, этилацетат) выявил лишь очень незначительные оставшиеся количества исходного материала.
Смесь приливали к перемешиваемой смеси колотого льда (112 г), воды (56 мл) и ледяной уксусной кислоты (12,2 г). Полученный желтый раствор промывали эфиром (2×50 мл) и подщелачивали медленным добавлением сухого карбоната натрия (примерно 13 г). К смеси при перемешивании добавляли петролейный эфир (30-40°C) (56 мл) и неочищенный β-DHTBZ в виде белого сухого вещества собирали фильтрованием.
Неочищенное сухое вещество растворяли в дихлорметане (примерно 150 мл) и полученный раствор промывали водой (40 мл), высушивали при помощи безводного сульфата магния, фильтровали и концентрировали при пониженном давлении до примерно 40 мл. Получали мутную суспензию белого сухого вещества. Добавляли петролейный эфир (30-40°C) (56 мл) и суспензию перемешивали в течение пятнадцати минут при комнатной температуре. Продукт собирали фильтрованием и промывали на фильтре до снежно-белого цвета с помощью петролейного эфира (30-40°C) (от 40 до 60 мл) перед высушиванием на воздухе при комнатной температуре, получая в итоге β-DHTBZ (10,1 г, 67%) в виде белого сухого вещества. ТСХ анализ (силикагель, этилацетат) выявил только один компонент.
3B. Получение и фракционная кристаллизация соли камфарсульфокислоты рацемического β-DHTBZ
Продукт из примера 3А и 1 эквивалент (S)-(+)-камфар-10-сульфокислоты растворяли при нагревании в минимальном количестве метанола. Полученный раствор оставляли охлаждаться, а затем медленно разбавляли эфиром до завершения образования выпавшего сухого осадка. Полученное белое кристаллическое сухое вещество собирали фильтрованием и промывали эфиром перед высушиванием.
Соль камфарсульфокислоты (10 г) растворяли в смеси горячего абсолютного этанола (170 мл) и метанола (30 мл). Полученный раствор перемешивали и оставляли охлаждаться. Через два часа образовавшийся преципитат собирали фильтрованием в виде белого кристаллического сухого вещества (2,9 г). Образец кристаллического материала встряхивали в разделительной воронке с избытком насыщенного водного карбоната натрия и дихлорметана. Органическую фазу отделяли, высушивали над безводным сульфатом магния, фильтровали и концентрировали при пониженном давлении. Осадок растирали с петролейным эфиром (30-40°C) и органический раствор повторно концентрировали. Хиральный ВЭЖХ анализ соли с помощью колонки Chirex (S)-VAL и (R)-NEA, 250×4,6 мм и элюента гексан:этанол (98:2) при скорости потока 1 мл/минуту показал, что выделенный β-DHTBZ обогащен одним энантиомером (e.e. примерно 80%).
Обогащенную соль камфарсульфокислоты (14 г) растворяли в горячем абсолютном этаноле (140 мл) и добавляли пропан-2-ол (420 мл). Полученный раствор перемешивали, и преципитат начинал образовываться в течение одной минуты. Смесь оставляли охлаждаться до комнатной температуры и перемешивали в течение одного часа. Образовавшийся преципитат собирали фильтрованием, промывали эфиром и высушивали, получая белое кристаллическое сухое вещество (12 г).
Кристаллический материал встряхивали на разделительной воронке с избытком насыщенного водного раствора карбоната натрия и дихлорметана. Органическую фазу отделяли, высушивали над безводным сульфатом магния, фильтровали и концентрировали при пониженном давлении. Осадок растирали с петролейным эфиром (30-40°C) и органический раствор повторно концентрировали, получая в итоге (после высушивания в вакууме) (+)-β-DHTBZ (6,6 г, ДОВ+107,8°). Выделенный энантиомер обладал e.e. >97%.
3C. Получение изомера В
Раствор пятихлористого фосфора (4,5 г, 21,6 ммоль, 1,05 экв.) в дихлорметане (55 мл) добавляли непрерывно в течение десяти минут к перемешиваемому охлаждаемому (баня с ледяной водой) раствору продукта из примера 3В (6,6 г, 20,6 ммоль) в дихлорметане (90 мл). По окончании добавления полученный желтый раствор дополнительно перемешивали в течение десяти минут, прежде чем вылить его к быстро перемешиваемой смеси карбоната натрия (15 г) в воде (90 мл) с колотым льдом (90 г). Смесь дополнительно перемешивали в течение десяти минут и переносили в разделительную воронку.
После того как фазы разделились, коричневый дихлорметановый слой удаляли, высушивали над безводным сульфатом магния, фильтровали и концентрировали при пониженном давлении, получая неочищенный алкеновый промежуточный продукт в виде коричневого маслянистого вещества (примерно 6,7 г). ТСХ анализ (силикагель, этилацетат) показал, что в неочищенном продукте не осталось (+)-β-DHTBZ.
Неочищенный алкен поглощали (в атмосфере сухого азота) безводным тетрагидрофураном (40 мл) и раствор борана в ТГФ (1М раствор, 2,5 экв., 52 мл) добавляли при перемешивании в течение пятнадцати минут. Затем реакционную смесь перемешивали при комнатной температуре в течение двух часов. ТСХ анализ (силикагель, этилацетат) показал, что в реакционной смеси не осталось алкенового промежуточного продукта.
Раствор гидроокиси натрия (3,7 г) в воде (10 мл) добавляли к перемешиваемой реакционной смеси, затем добавляли водный раствор перекиси водорода (50%, примерно 7 мл) и образовавшуюся двухфазную смесь перемешивали при дефлегмации в течение одного часа. ТСХ анализ органической фазы в данное время (силикагель, этилацетат) показал появление продукта с Rf, ожидаемой для изомера В. Также был заметен характерный неполярный компонент.
Реакционную смесь оставляли охлаждаться до комнатной температуры и вливали в разделительную воронку. Верхний органический слой удаляли и концентрировали при пониженном давлении для удаления большей части ТГФ. Остаток поглощали эфиром (стабилизированный (ВНТ), 75 мл), промывали водой (40 мл), высушивали над безводным сульфатом магния, фильтровали и концентрировали при пониженном давлении, получая бледно-желтое маслянистое вещество (8,1 г).
Желтое маслянистое вещество очищали хроматографией на колонке (силикагель, градиент от смеси этилацетат:гексан (80:20), возрастающий до 100% этилацетата) и нужные фракции с колонки собирали, объединяли и концентрировали при пониженном давлении, получая бледное маслянистое вещество, которое обрабатывали эфиром (стабилизированный, 18 мл) и концентрировали при пониженном давлении, получая изомер В в виде светло-желтого вспененного сухого вещества (2,2 г).
Хиральная ВЭЖХ в условиях, приведенных в примере 3В, подтвердила, что изомер В получен в энантиомерном избытке (e.e.) большем, чем 97%.
D
Оптическое вращение измеряли на поляриметре Bellingham Stanley ADP220, получив значение [α], равное +123,5°.
3D. Получение мезилатной соли изомера В.
Метансульфонатную соль изомера В получали, растворяя смесь 1 эквивалента изомера В из примера 3С и 1 эквивалента метансульфоновой кислоты в минимальном количестве этанола, а затем добавляя диэтиловый эфир. Полученный белый преципитат собирали фильтрованием и высушивали в вакууме, получая мезилатную соль с выходом примерно 85% и чистотой (согласно ВЭЖХ) примерно 96%.
ПРИМЕР 4
Изучение изомера В рентгеноструктурной кристаллографией
Получали соль (S)-(+)-камфар-10-сульфокислоты изомера В и единичный кристалл изучали рентгеноструктурным кристаллографией в следующих условиях:
Дифрактометр: Nonius KappaCCD площадной детектор (t/i сканирование и OJ сканирование для заполнения ассиметрической единицы).
Определение решетки: DirAx (Duisenberg, A.J.M. (1992). J. Appl Cryst. 25, 92-96).
Сбор данных: Collect (Collect: Data collection software, R. Hooft, Nonius B. V, 1998).
Обработка данных и уточнение ячейки: Demo (Z. Otwinowski & W. Minor, Methods in Enzymology (1997) Vol. 276: Macromolecular Crystallography, part A, pp. 307-326; C. W. Carter, Jr & R. M. Sweet, Eds., Academic Press).
Коррекция поглощения: Sheldrick, G. M. SADABS - Bruker Nonius area detector scaling and absorption correction - V2.\0
Разрешение структуры: SHELXS97 (G. M. Sheldrick, Acta Cryst. (1990) A46 467-473).
Уточнение структуры: SHELXL97 (G. M. Sheldrick (1997), University of Göttingen, Germany).
Графика: Cameron - A Molecular Graphics Package (D. M. Watkin, L. Pearce and C K. Prout, Chemical Crystallography Laboratory, University of Oxford, 1993).
Специальные детали: Все атомы водорода помещали в идеализированные положения и уточняли с помощью riding-модели, за исключением таковых в NH и OH группах, которые локализовывали на дифференциальной карте и уточняли с помощью ограничителей. Хиральность: NI=R, CI2=S, CI3=S, CI5=R, C21=S, C24=R.
Результаты исследований приведены ниже в таблицах A, B, C, D и E.
В данных таблицах подпись RUS0350 относится к изомеру B.
<b>ТАБЛИЦА A</b>
Код идентификации
<b>2005bdy0585 (RUS0350)</b>
Эмпирическая формула
C<sub>29</sub>H<sub>45</sub>NO<sub>7</sub>S
<img file="00000034.tif" he="41" wi="45" img-content="undefined" img-format="tif" />
Молекулярный вес по формуле
551,72
Температура
120(2)К
Длина волны
0,71073 Е
Кристаллическая система
орторомбическая
Пространственная группа
P2<sub>1</sub>2<sub>1</sub>2<sub>1</sub>
Размеры элементарной ячейки
a=7,1732(9) Еb=12,941(2) Еc=31,025(4) Е
Объем
2880,1(7) Е
Z
4
Плотность (рассчитанная)
1,272 Mg/м<sup>3</sup>
Коэффициент поглощения
0,158 мм<sup>-1</sup>
F(000)
1192
Кристалл
бесцветная пластина
Размер кристалла
0,2Ч0,2Ч0,04 мм<sup>3</sup>
Диапазон θ для сбора данных
3,06-27,73°
Диапазон коэффициентов
-8≤h≤9, -16≤k≤16, -36≤l≤39
Собранные отражения
36802
Независимые отражения
6326 [R<sub>int</sub>=0,0863]
Завершенность до θ=27,73
97,1%
Коррекция поглощения
полуэмпирическая из эквивалентов
Максимальное и минимальное пропускание
0,9937 и 0,9690
Способ обработки
полноматричных наименьших квадратов исходя из F<sup>2</sup>
Данные/ограничители/ параметры
6326/1/357
Критерий согласия исходя из F<sup>2</sup>
1,042
Конечные коэффициенты R [F<sup>2</sup>>2σ(F<sup>2</sup>)]
R1=0,0498, wR2=0,0967
Коэффициенты R (все данные)
R1=0,0901, wR2=0,1108
Абсолютный структурный параметр
0,04(8)
Коэффициент экстинкции
0,0059(7)
Наибольший дифф. пик и провал
0,236 и -0,336 е Е<sup>-3</sup>
ТАБЛИЦА B
4
2
3
ij
eq
Атомные координаты [×10], параметры эквивалентного изотропного замещения [A×10] и факторы занятости участков. U определяют как одну треть от кривой ортогонализированного U тензора
ТАБЛИЦА С
Длины связи [Е] и углы [°]
ТАБЛИЦА D
2
3
2
2
2
11
l2
Параметры анизотропного замещения [A×10]. Экспонента фактора анизотропного замещения принимает форму:- 2π[ha*U +... + 2hka*b*U]
ТАБЛИЦА Е
4
2
3
Водородные координаты [×10] и параметры изотропного замещения [Е×10]
Таблица 6
Водородные связи [Å и °]
Преобразования симметрии, примененные для получения эквивалентных атомов:
(i) -x+2, y+1/2, -z+1/2
Термальные эллипсоиды, начерченные с уровнем вероятности 30%
На основании данных, приведенных выше, считают, что изомер В обладает конфигурацией 2S,3S,11bR, что соответствует формуле (Ia):
ПРИМЕР 5
Изучение связывания с рецептором и белком-переносчиком
Для четырех изомеров дигидротетрабеназина A, B, C и D проводили тесты на специфическое связывание для проверки их способности связываться с рецепторами и белками-переносчиками, описанными ниже. Результаты представлены в таблице 5.
(a) Адренергический α
рецептор:
2A
Литература:
S. Uhlen et al. J. Pharmacol Exp. Ther., 271:1558-1565 (1994)
Источник:
человеческие рекомбинантные клетки Sf9 насекомых
Лиганд:
1 нM [<sup>3</sup>H] MK-912
Носитель:
1% ДМСО
Время инкубации/температура
60 минут @ 25°C
Буфер инкубации:
75 мM Трис-HCl, pH 7,4, 12,5 мM MgCl<sub>2</sub>, 2мM ЭДТА
Неспецифический лиганд:
10 мкM WB-4101
K<sub>d</sub>:
0,6 нM
B<sub>max</sub>:
4,6 пмоль/мг белка
Специфическое связывание:
95%
Способ количественного определения:
радиолигандное связывание
Критерий статистической достоверности:
≥ 50% максимальной стимуляции или ингибирования
(b) Адренергический α
рецептор
2В
:
Литература:
S. Uhlen et al. Eur. J. Pharmacol., 33 (1): 93-1-1(1998)
Источник:
человеческие рекомбинантные клетки CHO-K1
Лиганд:
2,5 нM [<sup>3</sup>H] Rauwolscine
Носитель:
1% ДМСО
Время инкубации/температура
60 минут @ 25°C
Буфер инкубации:
50 мM Трис-HCl, 1 мM ЭДТА, 12,5 мM MgCl<sub>2</sub>, pH 7,4, 0,2% БСА при 25°C
Неспецифический лиганд:
10 мкM празозин
K<sub>d</sub>:
2,1 нM
B<sub>max</sub>:
2,1 пмоль/мг белка
Специфическое связывание:
90%
Способ количественного определения:
радиолигандное связывание
Критерий статистической достоверности:
≥ 50% максимальной стимуляции или ингибирования
(c) Дофаминовый D
рецептор:
1
Литература:
Dearry et al., Nature, 347:72-76, (1990)
Источник:
человеческие рекомбинантные клетки CHO
Лиганд:
1,4 нM [<sup>3</sup>H] SCH-23390
Носитель:
1% ДМСО
Время инкубации/температура
2 часа @ 37°C
Буфер инкубации
50 мM Трис-HCl, pH 7,4, 150 нM NaCl, 1,4 нM аскорбиновая кислота, 0,001% БСА
Неспецифический лиганд:
10 мкM (+)-бутакламол
K<sub>d</sub>:
1,4 нM
B<sub>max</sub>:
0,63 пмоль/мг белка
Специфическое связывание:
90%
Способ количественного определения:
радиолигандное связывание
Критерий статистической достоверности:
≥ 50% максимальной стимуляции или ингибирования
(d) Дофаминовый D
рецептор:
2L
Литература:
Bunzo et al., Nature, 336:783-787 (1988)
Источник:
человеческие рекомбинантные клетки CHO
Лиганд:
0,16 нM [<sup>3</sup>H] спиперон
Носитель:
1% ДМСО
Время инкубации/температура
2 часа @ 25°C
Буфер инкубации:
50 мM Трис-HCl, pH 7,4, 150 нM NaCl, 1,4 нM аскорбиновая кислота, 0,001% БСА
Неспецифический лиганд:
10 мкM галоперидол
K<sub>d</sub>:
0,08 нM
B<sub>max</sub>:
0,48 пмоль/мг белка
Специфическое связывание:
85%
Способ количественного определения:
радиолигандное связывание
Критерий статистической достоверности:
≥ 50% максимальной стимуляции или ингибирования
(e) Дофаминовый D
рецептор:
3
Литература:
Sokoloff et al., Nature, 347:146-151, (1990)
Источник:
человеческие рекомбинантные клетки CHO
Лиганд:
0,7 нM [<sup>3</sup>H] спиперон
Носитель:
1% ДМСО
Время инкубации/температура
2 часа @ 37°C
Буфер инкубации:
50 мM Трис-HCl, pH 7,4, 150 нM NaCl, 1,4 нM аскорбиновая кислота, 0,001% БСА
Неспецифический лиганд:
25 мкM S(-)-сульпирид
K<sub>d</sub>:
0,36 нM
B<sub>max</sub>:
1,1 пмоль/мг белка
Специфическое связывание:
85%
Способ количественного определения:
радиолигандное связывание
Критерий статистической достоверности:
≥ 50% максимальной стимуляции или ингибирования
(f) Имидазолиновый I
(центральный) рецептор:
2
Литература:
Brown et al., Brit. J. Pharmacol., 99:803-809, (1990)
Источник:
кора головного мозга крыс Wistar
Лиганд:
2 нM [<sup>3</sup>H] идазоксан
Носитель:
1% ДМСО
Время инкубации/температура
30 минут @ 25°C
Буфер инкубации:
50 мM Трис-HCl, 0,5 мM ЭДТА, pH 7,4 при 25°C
Неспецифический лиганд:
1 мкM идазоксан
K<sub>d</sub>:
4 нM
B<sub>max</sub>:
0,14 пмоль/мг белка
Специфическое связывание:
85%
Способ количественного определения:
радиолигандное связывание
Критерий статистической достоверности:
≥ 50% максимальной стимуляции или ингибирования
(g) Сигма σ
рецептор:
1
Литература:
Ganapathy et al., Pharmacol. Exp. Ther., 289:251-260, (1999)
Источник:
человеческие клетки jurkat
Лиганд:
8 нM [<sup>3</sup>H] галоперидол
Носитель:
1% ДМСО
Время инкубации/температура
4 часа @ 25°C
Буфер инкубации:
5 мM K<sub>2</sub>HPO<sub>4</sub>/KH<sub>2</sub>PO<sub>4</sub> буфер pH 7,5
Неспецифический лиганд:
10 мкM галоперидол
K<sub>d</sub>:
5,8 нM
B<sub>max</sub>:
0,71 пмоль/мг белка
Специфическое связывание:
80%
Способ количественного определения:
радиолигандное связывание
Критерий статистической достоверности:
≥ 50% максимальной стимуляции или ингибирования
(h) Сигма σ
рецептор:
2
Литература:
Hashimoto et al., Eur. J. Pharmacol., 236:159-163, (1993)
Источник:
мозг крыс Wistar
Лиганд:
3 нM [<sup>3</sup>H] ифенпродил
Носитель:
1% ДМСО
Время инкубации/температура
60 минут @ 37°C
Буфер инкубации:
50 мM Трис-HCl, pH 7,4
Неспецифический лиганд:
10 мкM ифенпродил
K<sub>d</sub>:
4,8 нM
B<sub>max</sub>:
1,3 пмоль/мг белка
Специфическое связывание:
85%
Способ количественного определения:
радиолигандное связывание
Критерий статистической достоверности:
≥ 50% максимальной стимуляции или ингибирования
(i) Переносчик серотонина (SERT):
Литература:
Gu et al., J. Biol. Chem., 269(10):7124-7130, (1994)
Источник:
человеческие рекомбинантные клетки HEK-293
Лиганд:
0,15 нM [<sup>125</sup>I]RTI-55
Носитель:
1% ДМСО
Время инкубации/температура
3 часа @ 4°C
Буфер инкубации:
100 мM NaCl, 50 мM Трис-HCl, 1 мкM лейпептин, 10 мкM PMSF, pH 7,4
Неспецифический лиганд:
10 мкM имипрамин
K<sub>d</sub>:
0,17 нM
B<sub>max</sub>:
0,41 пмоль/мг белка
Специфическое связывание:
95%
Способ количественного определения:
радиолигандное связывание
Критерий статистической достоверности:
≥ 50% максимальной стимуляции или ингибирования
(j) Переносчик дофамина (DAT):
Литература:
Giros et al., Trends Pharmacol. Sci., 14, 43-49 (1993)Gu et al., J. Biol. Chem., 269(10): 7124-7130 (1994)
Источник:
человеческие рекомбинантные клетки CHO
Лиганд:
0,15 нM [<sup>125</sup>I]RTI-55
Носитель:
1% ДМСО
Время инкубации/температура
3 часа @ 4°C
Буфер инкубации:
100 мM NaCl, 50 мM Трис-HCl, 1 мкM лейпептин, 10 мкM PMSF, pH 7,4
Неспецифический лиганд:
10 мкM номифензин
K<sub>d</sub>:
0,58 нM
B<sub>max</sub>:
0,047 пмоль/мг белка
Специфическое связывание:
90%
Способ количественного определения:
радиолигандное связывание
Критерий статистической достоверности:
≥ 50% максимальной стимуляции или ингибирования
(k) α
адренергический рецептор
2C
2C
Активность связывания с α адренергическим рецептором определяли, применяя способ Uhlen et al., J. Pharmacol. Exp. Ther. (1994), 271:1558-1565 и следующие условия:
Источник:
человеческие рекомбинантные клетки Sf9 насекомых
Лиганд:
1 нM [<sup>3</sup>H] MK-912
Носитель:
1% ДМСО
Время инкубации/температура
60 минут @ 25°C
Буфер инкубации:
75 мM Трис-HCl, pH 7,4, 12,5 мM MgCl<sub>2</sub>, 2 мM ЭДТА
Неспецифический лиганд:
10 мкM WB-4101
K<sub>d</sub>:
0,17 нM
B<sub>max</sub>:
6,8 пмоль/мг белка
Специфическое связывание:
95%
Способ количественного определения:
радиолигандное связывание
Критерий статистической достоверности:
≥ 50% максимальной стимуляции или ингибирования
(l) Серотониновый (5-гидрокситриптаминовый) 5-HT
рецептор
2b
2b
Активность связывания с 5-HT рецептором определяли, применяя способ Bonhaus et al., Br. J. Pharmacol., (1995) 115:622-628 и следующие условия:
Источник:
человеческие рекомбинантные клетки CHO-K1
Лиганд:
1,2 нM [<sup>3</sup>H] диэтиламид лизергиновой кислоты (ЛСД)
Носитель:
1% ДМСО
Время инкубации/температура
60 минут @ 37°C
Буфер инкубации:
50 мM Трис-HCl, pH 7,4, 4 мM CaCl<sub>2</sub>, 0,1% аскорбиновая кислота
Неспецифический лиганд:
10 мкM серотонин
K<sub>d</sub>:
2,1 нM
B<sub>max</sub>:
1,1 пмоль/мг белка
Специфическое связывание:
80%
Способ количественного определения:
радиолигандное связывание
Критерий статистической достоверности:
≥ 50% максимальной стимуляции или ингибирования
(m) Серотониновый (5-гидрокситриптаминовый) 5-HT
рецептор
6
6
Активность связывания с 5-HT рецептором определяли, применяя способ Monsma et al., Mol. Pharmacol., (1993), 43:320-327 и следующие условия:
Источник:
человеческие рекомбинантные клетки HeLa
Лиганд:
1,5 нM [<sup>3</sup>H] диэтиламид лизергиновой кислоты (ЛСД)
Носитель:
1% ДМСО
Время инкубации/температура
2 часа @ 37°C
Буфер инкубации:
50 мM Трис-HCl, pH 7,4, 150 мM NaCl, 2 мM аскорбиновая кислота, 0,001% БСА
Неспецифический лиганд:
5 мкM серотонин
K<sub>d</sub>:
1,3 нM
B<sub>max</sub>:
1,7 пмоль/мг белка
Специфическое связывание:
90%
Способ количественного определения:
радиолигандное связывание
Критерий статистической достоверности:
≥ 50% максимальной стимуляции или ингибирования
Таблица 5
Процент ингибирования 10 мкМ растворами изомеров дигидротетрабеназина специфического связывания на рецепторах и белках-переносчиках (значения IC<sub>50</sub>, где измеряли, приведены в скобках)
Рецептор/белок
Изомер А
Изомер В
Изомер С
Изомер D
(а) α<sub>2А</sub> Рецептор
86
12
13
87
(b) α<sub>2B</sub> Рецептор
44
14
-7
50
(c) D<sub>1</sub> Рецептор
78
1
6
38
(d) D<sub>2L</sub> Рецептор
87
16
-14
58
(e) D<sub>3</sub> Рецептор
69
7
9
63
(f) I<sub>2</sub> Рецептор
74
8
0
55
(g) σ<sub>1</sub> Рецептор
48
82
59
82
(h) σ<sub>2</sub> Рецептор
64
64
61
69
(i) SERT
19
86 (0,35)
77 (2,75)
8
(j) DAT
3
4
-2
2
(k) α<sub>2c</sub> рецептор
56
-6
3
74
(l) 5-HT<sub>2b</sub> рецептор
74
10
14
43
(ь) 5-HT<sub>6</sub> рецептор
51
10
10
41
Исходя из данных связывания для изомеров A и D в отношении дофаминовых и серотониновых рецепторов, а также по аналогии с дофаминовыми-серотониновыми профилями связывания известных нейролептических веществ предполагают, что изомеры A и D будут эффективны в лечении психоза, например психоза, вызванного или связанного с шизофренией.
ПРИМЕР 6
Познавательная функция и нейролептические средства: исследование эффективности изомера A в исправлении нарушений познавательной способности, вызванных субхроническим введением PCP, в задаче узнавания нового объекта
Познавательная способность при шизофрении:
Основной клинической нерешенной проблемой при шизофрении является лечение негативных и познавательных симптомов, поскольку даже нетипичные нейролептические лекарственные средства последнего поколения приводят лишь к незначительному улучшению. То есть, нарушение познавательной способности у пациентов с шизофренией в настоящее время рассматривают как главную составляющую заболевания и считают, что оно имеет существенное значение для выздоровления пациента и его ре-интеграции в общество.
Было предпринято несколько попыток моделировать нарушение познавательной способности при шизофрении, хотя некоторые из последних и, возможно, более подходящих животных моделей обладают нарушениями познавательной способности. Классические подходы, применяемые для создания животных моделей для тестирования потенциальных нейролептических средств, основаны на использовании дофаминергических лекарственных средств, ограничения которых осознают все отчетливее. Считают, что введением антагониста глутамата/NMDA фенилциклидина (PCP) создают наилучшую модель шизофрении, в том отношении, что он может вызывать как негативные симптомы, так и позитивные симптомы, связанные с амфетаминовым психозом (J. D. Jentsch and R. H. Roth, Neuropsychopharmacology (1999) 20(3): 201-225). Данный подход может являться до некоторой степени обоснованным с точки зрения патологии, в том смысле, что существуют доказательства нарушений глутаматергических систем в головном мозге при шизофрении; подобные изменения включают нарушения кортикостриарной иннервации, что может вносить свой вклад, если не являться причиной дисфункции познавательной способности при болезни (Aparicio-Legarza et al., Neurosci. Lett. (1997) 232, 13-16). Кроме того, некоторые особенности поведения, вызванные PCP, являются обратимыми при применении определенных нетипичных, но не типичных нейролептических средств (Geyer et al., Brain Res. Bull. (1990) 25: 485-498). Это предполагает потенциальную корреляцию с воздействием на негативные и другие симптомы, которые в гораздо меньшей степени восприимчивы к типичным лекарственным средствам.
Парадигма узнавания нового объекта:
Определенные доклинические тесты позволяют наблюдать относительно малозаметные нарушения познавательной способности у крыс, которые напоминают познавательные симптомы у субъектов с шизофренией. Наблюдаемые нарушения познавательной способности проявляются в особенностях поведения, таких как нарушения кратковременной памяти, которые можно оценить с помощью задач на узнавание, таких как парадигма узнавания нового объекта (УНО) (NOR). Задача на запоминание узнанного позволяет проводить сравнение между предъявленным стимулом и сохраненной ранее информацией. Ennaceur & Delacour, Behav. Brain Res. 31: 47-59 (1988) описывали тест УНО для крыс, основанный на различном исследовании знакомых и новых объектов. Тест УНО представляет собой не поощряемую, этологически значимую парадигму, основанную на спонтанном исследовательском поведении крыс, которая позволяет оценить кратковременную память. Каждый сеанс состоит из двух испытаний. В первом испытании крысам предъявляют два одинаковых объекта в камере «открытое поле». Во время второго испытания крысам предъявляют два различных объекта, один знакомый объект из первого испытания и один новый объект. Узнавание объекта крысами можно оценить как разницу во времени, затраченном на исследование знакомого и нового объектов. Показано, что крысы уделяют больше времени исследованию нового объекта. Установлено, что крысы способны различать знакомый и новый объекты, когда интервал между испытаниями составляет от 1 минуты до 1-5 часов, но не тогда, когда он превышает 24 часа, хотя у крыс данный эффект может зависеть от половой принадлежности (Sutcliffe et al., A preliminary investigation into the effects of gender on cognition in male and female rats using the novel object recognition paradigm. Представлено на 96-м съезде Общества эндокринологов, 7-9-го ноября 2005 года). Продолжительность каждого испытания также является важной, так как повышенное внимание к новому объекту длится только первые 1 или 2 минуты, после чего временное предпочтение сходит на нет, поскольку оба объекта становятся знакомыми и их исследуют одинаковым образом.
(Grayson and Neill, J. Psychopharmacology 18: A55, 2004; и Proceedings of the BPS на http://wwwpA2online.org/vol 12issue4-abst077P.html. 2005) показали избирательное нарушение при выполнении данной задачи, вызванное экстренным и субхроническим воздействием PCP. Нарушение наблюдали только в фазе запоминания данной задачи, что свидетельствует о специфическом и относительно несущественном нарушении познавательной способности. Таким образом, в данной задаче обработка PCP не влияет на поведение в фазе изучения (и двигательную активность). Эффекты PCP в данной парадигме могут представлять собой избирательное нарушение кратковременной памяти, которая, как известно, нарушена при шизофрении. Группа J. C. Neill в университете Брэдфорда, Соединенное Королевство, обнаружила, что нетипичное нейролептическое лекарственное средство клозапин, но не классическое нейролептическое средство галоперидол, может облегчать (и предотвращать, Idris et al. Soc. Neurosci. abstr. 67.15.2005) нарушение познавательной способности, вызванное субхроническим применением PCP (2 мг/кг в/б дважды в сутки в течение 7 дней с последующим 7-дневным периодом без лекарственного средства) в данной парадигме. Известно, что галоперидол является неэффективным при лечении симптомов нарушения познавательной способности при шизофрении, и в действительности может даже усиливать их, тогда как нетипичные нейролептические средства могут улучшать определенные аспекты познавательной способности при шизофрении. Более того, Grayson et al. недавно продемонстрировали эффективность рисперидона для ослабления вызванного субхроническим применением PCP нарушения в данной парадигме. Таким образом, данный тест обладает определенной прогностической ценностью для лечения познавательных симптомов шизофрении. Было показано, что вызванное субхроническим применением PCP нарушение у самок крыс является устойчивым и длительным, то есть вплоть до 5 месяцев после воздействия.
Цель эксперимента
Описанную выше модель на грызунах использовали для оценки эффектов изомера A на вызванные субхроническим применением PCP нарушения кратковременной памяти с помощью парадигмы узнавания нового объекта (УНО) (NOR). Рабочая гипотеза заключалась в том, что как экстренное, так и субхроническое воздействие изомером A ослабит избирательное нарушение кратковременной памяти, вызванное субхроническим применением PCP, по оценке в парадигме теста УНО. В данной парадигме использовали самок крыс, так как ранее обнаружили, что самцы являются менее восприимчивыми к нарушениям, вызванным PCP (Grayson and Neill, тот же источник), и самки обладают более выраженными показателями после увеличивающихся интервалов между испытаниями, по сравнению с самцами крыс (Sutcliffe et al., тот же источник).
Способы
Парадигма узнавания нового объекта:
Адаптация
Крысам дают возможность привыкнуть к пустой камере для тестирования и обстановке в помещении для проведения поведенческих тестов в течение 1 часа в день 1. Перед проведением поведенческих тестов в день 2 крысам давали дополнительно 3 минуты для адаптации.
Поведенческие тесты
После 3-минутного периода адаптации крыс подвергали двум 3-минутным испытаниям (T1 и T2), разделенным 1-минутным интервалом между испытаниями в клетке содержания, во время которого объекты меняли.
T1 = Испытание 1, испытание «изучение»
В данном испытании животным дают возможность исследовать два одинаковых объекта (A1 и A2) в течение 3 минут.
T2 = Испытание 2, испытание «запоминание»
В данном испытании животные исследуют знакомый объект (A) из T1 и новый объект (B) в течение 3 минут. Знакомый объект, предъявляемый в T2, является дубликатом объекта, предъявленного в T1 для того, чтобы избежать любого остаточного запаха.
Исследование объекта
Исследование объекта определяют как облизывание его животным, обнюхивание или прикосновение к объекту передними лапами во время обнюхивания, но не опора на него, поворачивание, вставание на объект или сидение на нем. Время исследования (с) каждого объекта (A1, A2, A и B) в каждом испытании регистрировали при помощи двух секундомеров и рассчитывали следующие показатели:
- общее время исследования обоих объектов в испытании «изучение» (с);
- общее время исследования обоих объектов в испытании «запоминание» (с);
- адаптация исследовательской активности. LMA включает время исследования, измеряемое как число пересеченных линий в обоих испытаниях;
- коэффициент распознавания, который рассчитывают как указано ниже;
(время, затраченное на исследование нового объекта - время, затраченное на исследование знакомого объекта)
÷ общее время, затраченное на исследование объектов
Поведение во всех испытаниях записывали на видео для последующего подсчета баллов вслепую.
Субъекты исследования
В данных исследованиях использовали 50 самок капюшонных крыс Lister (Harlan, UK). Крыс содержали группами по 5 в стандартных лабораторных условиях с 12-часовым циклом свет-темнота, свет включали в 07.00 часов. Все тестирование проводили в фазе освещенности. Корм и воду давали без ограничений. Все эксперименты проводили в соответствии с законом, регулирующим исследования на животных, U.K. 1986, с санкции этической комиссии университета Брэдфорда.
Лекарственные средства
Животных произвольным образом разделяли на две группы и воздействовали либо средой для лекарственного средства, n=10 (дистиллированная вода, в/б), либо PCP, n=40 (2 мг/кг, в/б) дважды в сутки в течение 7 дней. Фенциклидина гидрохлорид (PCP, Sigma, UK) растворяли в дистиллированной воде. За этим следовал 7-дневный период вымывания, прежде чем крыс тестировали. Изомер A растворяли в дистиллированной воде и вводили пероральным способом в дозах 3, 10 и 30 мг/кг, за 30 минут до тестирования. Рисперидон (0,2 мг/кг) растворяли в дистиллированной воде и вводили в/б инъекцией за 30 минут до тестирования. Все лекарственные средства вводили в объеме 1 мл/кг. Все дозы лекарственных средств рассчитывали, исходя из эквивалентного веса.
Статистический анализ
Все данные представляли как среднее ± стандартная ошибка среднего (n=7-10 в группе) и анализировали двухфакторным дисперсионным анализом ANOVA (факторами являлись: лекарственное средство и время исследования двух объектов) с дополнительным анализом посредством вторичного критерия Стьюдента (время, затраченное на исследование объектов) или критерия Dunnett (LMA и DI).
Воздействие лекарственным средством
Группы крыс (n=7-10) тестировали в парадигме УНО как описано выше. Крыс тестировали на показатели в задаче после субхронического воздействия PCP (2 мг/кг в/б дважды в сутки в течение 7 дней с последующим 7-дневным периодом без лекарственного средства), либо средой для лекарственного средства, с последующим экстренным воздействием изомером A, рисперидоном или средой для лекарственного средства. Крыс произвольно разделяли на группы по лекарственному средству и вводили им среду для лекарственного средства или изомер A (3,0, 10 и 30 мг/кг) п/о за 30 минут до проведения поведенческих тестов.
Результаты
Результаты представлены на Фиг.1-4.
На фиг.1 представлено среднее время исследования одинаковых объектов в фазе изучения -T1- после экстренного введения изомера A (3,0-30 мг/кг, п/о) и рисперидона (Risp 0,2 мг/кг, в/б) крысам, на которых субхронически воздействовали PCP (2 мг/кг, в/б дважды в сутки в течение семи дней) и средой для лекарственного средства.
На фиг.2 проиллюстрирована способность экстренно введенных изомера A (3-30 мг/кг, п/о) и рисперидона (Risp 0,2 мг/кг, в/б) смягчать эффект субхронически введенного PCP на время исследования (с) знакомого объекта и нового объекта в 3-минутном испытании запоминания у самок кL крыс. Статистически достоверная разница между временем, затраченным на изучение знакомого и нового объекта *P<0,05-***P<0,001.
На фиг.3 представлен эффект изомера A (3-30 мг/кг, п/о) и рисперидона (Risp 0,2 мг/кг, в/б) на результат воздействия субхронически введенного PCP (2 мг/кг, в/б дважды в сутки в течение семи дней) на коэффициент распознавания (DI).
На Фиг.4 представлен эффект экстренного введения изомера A (3-30 мг/кг, п/о) и рисперидона (Risp 0,2 мг/кг, в/б) на общее количество пересечения линий в задаче узнавания нового объекта (T1+T2) у крыс с субхроническим воздействием PCP. **p<0,01; статистически достоверное уменьшение числа пересечений линий по сравнению с контрольной группой, которой вводили среду для лекарственного средства.
Экстренное введение PCP (0,5-2,0 мг/кг в/б) и субхроническое введение PCP (2 мг/кг в/б дважды в сутки в течение 7 дней с последующим 7-дневным периодом без лекарственного средства) приводит к избирательному нарушению познавательной способности в фазе запоминания задачи УНО у самок крыс (Grayson and Neill, 2004; 2005a). Нетипичное нейролептическое вещество клозапин (l-5 мг/кг), но не галоперидол (0,05-0,075 мг/кг), существенно облегчало (и предотвращало, Idris et al., 2005) нарушение, вызванное субхроническим воздействием PCP в данной парадигме (Grayson and Neill, 2005a). Результаты настоящего исследования подтверждают существующие данные и свидетельствуют о том, что изомер A также обладает способностью облегчать нарушение, вызванное субхроническим воздействием PCP, таким же образом, как и нетипичное нейролептическое средство рисперидон.
Эффекты экстренного воздействия изомера A являлись избирательными для фазы запоминания задачи УНО (Фиг.2). Данные эффекты согласуются с облегчением нарушений кратковременной памяти, вызванных PCP, в парадигме с некоторой применимостью к патологии шизофрении. Данный эффект был значимым при наивысшей дозе изомера (30 мг/кг). Напротив, изомер A не оказывал эффекта на исследование двух одинаковых объектов в фазе «изучения» задачи, Фиг.1. Изомер А в дозе 30 мг/кг также обладал значительным эффектом, снижая двигательную активность на поле тестирования, Фиг.4. Это выражалось в уменьшении числа пересеченных линий на поле с новым объектом в T1 и T2. Наблюдение за поведением крыс свидетельствует о том, что они проводят больше времени, изучая объект, чем окружающую обстановку, что приводит к снижению их общего показателя активности в камере. Они не выглядят заторможенными. Данные, представленные на Фиг.3, свидетельствуют о том, что субхроническое воздействие PCP вызывало уменьшение коэффициента распознавания, и что улучшение наступало после введения 30 мг/кг изомера A и 0,2 мг/кг рисперидона: однако ни один из данных эффектов не достигал уровня статистической достоверности.
Результаты, представленные здесь, свидетельствуют о том, что изомер A может обладать определенной терапевтической ценностью для уменьшения симптомов нарушения познавательной способности при шизофрении.
ПРИМЕР 7
Фармацевтические композиции
(i) Препарат в виде таблетки - I
Композицию для таблеток, содержащую дигидротетрабеназин по изобретению, получают, смешивая 50 мг дигидротетрабеназина с 197 мг лактозы (BP) в качестве разбавителя, и 3 мг стеарата магния в качестве смазывающего вещества и прессуя известным способом для получения таблетки.
(ii) Препарат в виде таблетки - II
Композицию для таблеток, содержащую дигидротетрабеназин по изобретению, получают, смешивая соединение (25 мг) с оксидом железа, лактозой, стеаратом магния, белком кукурузного крахмала и тальком и прессуя известным способом для получения таблетки.
(iii) Препарат в виде капсулы
Препарат в виде капсулы получают, смешивая 100 мг дигидротетрабеназина по изобретению с 100 мг лактозы и наполняя полученной смесью стандартные непрозрачные твердые желатиновые капсулы.
Эквиваленты
Совершенно очевидно, что можно получать многочисленные модификации и вариации конкретных вариантов осуществления данного изобретения, описанных выше, не отступая от принципов, лежащих в основе изобретения. Предполагают, что данная заявка охватывает все подобные модификации и вариации.