Производное галогенангидрида О-3-пиперидино-2-гидрокси-1-пропил)гидроксимовой кислоты, его применение при лечении невосприимчивости к инсулину и фармацевтический препарат, содержащий данное производное в качестве эффективного агента.
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к производному галогенангидрида О-(3-пиперидино-2-гидрокси-1-пропил)-гидроксимовой кислоты, его фармацевтическому применению и фармацевтическим продуктам, содержащим данное производное в качестве активного ингредиента. Изобретение относится к N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлориду, его стереоизомерам, а также их кислотно-аддитивным солям. Кроме того, изобретение также относится к применению этих соединений при лечении невосприимчивости к инсулину и фармацевтическим продуктам, содержащим данные производные в качестве активного ингредиента.
Предпосылки создания изобретения
Производные галогенангидрида O-(3-пиперидино-2-гидрокси-1-пропил)гидроксимовой кислоты уже известны из описания Европейского патента №0417210 В1. Согласно описанию данного патента данные соединения обладают селективным бета-блокирующим эффектом и поэтому подходят для лечения диабетической ангиопатии (нарушения тонуса кровеносных сосудов), более конкретно диабетической ретинопатии (заболевание сетчатки) и нефропатии.
Согласно РСТ публикации WO 98/06400 производные галогенангидрида O-(3-пиперидино-2-гидрокси-1-пропил)-гидроксимовой кислоты и другие соединения подобной структуры эффективны для защиты и регенерирования эндотелиальных клеток сосудов, и таким образом они являются подходящими активными агентами для лечения заболеваний, вызванных дисфункцией эндотелия.
Увеличение действия сопутствующей экспрессии ряда производных гидроксиламина, среди них галогенангидридов O-(3-пиперидино-2-гидрокси-1-пропил)гидроксимовой кислоты, и применение данных соединений при лечении заболеваний, связанных с функционированием сопутствующей системы, известны из WO 97/16439. В данной заявке на патент N-оксидные производные хлорангидрида O-(3-пиперидино-2-гидрокси-1-пропил)-3-пиридилгидроксимовой кислоты (среди прочих) определены и заявлены в формуле изобретения в качестве новых соединений, однако описан способ получения только для пиперидин-N-оксида и для соединения, содержащего N-оксидные группы как в пиперидиновом, так и в пиридиновом кольце. Соединения настоящего изобретения не отмечены в указанной выше заявке.
Невосприимчивость к инсулину представляет собой патологическое болезненное состояние, которое блокирует действие инсулина. Обычно оно связано с диабетом, хотя возможно также его независимое образование. Вследствие невосприимчивости к инсулину телу требуются все большие и большие концентрации инсулина для углеводного, жирового и белкового метаболизма, что ведет к чрезвычайно высокой концентрации инсулина. Доказано, что длительная высокая концентрация инсулина является самостоятельным кардио-церебро-сосудистым фактором риска.
Снижение невосприимчивости к инсулину существенно для диабета обоих типов: в случае диабета типа 2 это является главным этиологическим фактором, тогда как в случае диабета типа 1 невосприимчивость к инсулину вызывается токсичностью глюкозы, а также избыточными количествами инсулина, применяемого экзогенно в терапевтических целях.
Для снижения невосприимчивости к инсулину было разработано несколько активных агентов. Среди них наиболее существенными являются инсулин-сенсибилизирующие продукты, среди них лучшим известным агентом является троглитазон, представитель группы тиазолидин-дионов (A.R.Saltiel et al., Diabetes 45/12/1996, pp. 1661-1669 и S.Kumar et al., Diabetologia 1996/39/6, pp.701-709). Основное действие данного соединения состоит в снижении невосприимчивости к инсулину путем понижения периферических концентраций инсулина как в основном состоянии, так и после глюкозной стимуляции. В результате этого улучшается углеводный метаболизм, а также корректируется ряд патологических отклонений, появляющихся в качестве вторичного действия высокого уровня содержания инсулина, таких как гиперлипидемия и патологический гемостаз. Окончательным положительным действием является снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний. Недостаток, однако, заключается в том, что могут быть вызваны тяжелые, главным образом гепатотоксические побочные действия, вследствие чего применение указанных соединений ограничено и требует надлежащих предосторожностей.
Краткое изложение сущности изобретения
При проведении исследований в области галогенангидридов O-(3-пиперидино-2-гидрокси-1-пропил)гидроксимовых кислот было осуществлено тщательное изучение малеата хлорангидрида O-(3-пиперидино-2-гидрокси-3-пропил)-3-пиридин-гидроксимовой кислоты, известного как бимокломол, и установлено, что наиболее заметное действие он оказывает на патологические последствия хронической невропатии; он существенно улучшает недостаток скорости двигательной и сенсорной нервной проводимости при диабете и также благоприятным образом воздействует на патологические отклонения, являющиеся результатом автономной невропатии. Кроме того, как при экспериментах на животных, так и в испытаниях в фазе II на человеке он понижал патологическое выделение альбумина в моче при диабете, и в испытаниях на животных он снижал патологические гистологические и электрофизиологические изменения, являющиеся результатом диабетической ретинопатии. Однако для снижения невосприимчивости к инсулину бимокломол был неэффективен.
В настоящее время не существует лекарственных продуктов, которые могли бы снижать невосприимчивость к инсулину и в то же самое время эффективно лечить отклонения, являющиеся результатом всех трех хронических осложнений при диабете.
В процессе поиска активных веществ была исследована биологическая активность N-оксидных производных бимокломола. В предварительном испытании была исследована эффективность трех N-оксидных производных бимокломола на моторную и сенсорную невропатию у STZ диабетических крыс Wistar. Эффективность трех N-оксидных производных бимокломола на улучшение недостатка скорости двигательной и сенсорной нервной проводимости, вызванного стрептозотоцин-индуцированным диабетом, была определена с использованием способа, подробно описанного в эксперименте 2. Результаты представлены в следующей таблице 1.
**р<0,01 относительно бимокломола
Из указанных выше результатов очевидно, что пиридин-N-оксидные производные бимокломола эквивалентны бимокломолу, тогда как два других N-оксидных производных обладают существенно более слабым действием на двигательную и сенсорную невропатию. Основываясь на результатах данного эксперимента, были продолжены исследования пиридин-N-оксидных производных бимокломола, в частности N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорида.
Авторами настоящего изобретения получен тот неожиданный результат, что N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]-пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорид понижает периферическую невосприимчивость к инсулину в дополнение к наличию действия, равного или в некоторых случаях превышающего действие бимокломола при лечении трех указанных выше осложнений при диабете. Благодаря этим характеристикам соединение может использоваться для лечения хронических осложнений при диабете, особенно ретинопатии, невропатии и нефропатии, и для одновременного снижения периферической невосприимчивости к инсулину, и оно также является подходящим для лечения недиабетической патологической невосприимчивости к инсулину и любых связанных с этим патологических болезненных состояний.
Благоприятные биологические свойства N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорида были подтверждены в следующих экспериментах. Для данных испытаний в качестве исследуемых соединений использовали малеат N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорида или малеат подходящего оптически активного соединения. В описании экспериментов малеат рацемического соединения упоминается как соединение А, тогда как малеат оптически активного стереоизомера всегда указывается конкретно.
Эксперимент 1
Влияние обработки соединением А и бимокломолом на углеводный метаболизм страдающих ожирением, невосприимчивых к инсулину, гиперинсулинемических крыс Zucker fa/fa с нарушением толерантности к глюкозе после 2-месячной обработки
Материалы и методы:
В экспериментах использовались так называемые Zucker fa/fa крысы (Charles River Laboratories Inc.). У монозиготных животных ожирение, невосприимчивость к инсулину, высокий уровень инсулина в крови, нарушение толерантности к глюкозе и гиперглицеридемия были результатом мутации гипоталамического лептонового рецептора. Вследствие указанных характеристик они представляют собой принятую модель раннего диабета 2 типа.
Животных помещали в индивидуальные метаболические клетки на 24 часа в начале исследования и через 1 или 2 месяца лечения на 24 часа для сбора мочи.
Животным давали либо исследуемые соединения, либо физиологический раствор с помощью желудочного зонда для контроля один раз в день между 14-22 неделями.
Биохимические параметры крови и мочи измеряли с использованием автоматического анализатора Kodak Ectachem 700. Общий уровень белка в моче определяли спектрофотометрически при 595 нм с использованием окрашивания по Бредфорду (Hitachi U-3200). Концентрацию инсулина в сыворотке крови определяли методом радиоиммуноанализа (РИА) с использованием крысиных антиинсулиновых антител.
Систолическое, диастолическое давление крови и скорость сердечных сокращений измеряли еженедельно на хвостах крыс (так называемый хвостовой манжетный способ) с использованием автоматического анализатора Letica 200. Через два месяца лечения определяли уровень толерантности в отношении глюкозы с использованием внутрибрюшинного теста на толерантность к глюкозе (2 г/кг внутрибрюшинно).
Результаты:
Бимокломол, вводимый в суточной дозе 20 мг/кг перорально, существенно понижал устойчивый уровень глюкозы в крови, однако он не воздействовал на устойчивую концентрацию инсулина.
В сравнении с предшествующими данными был получен неожиданный результат, заключающийся в том, что соединение А, вводимое в суточной дозе 20 мг/кг перорально, существенно понижало устойчивые концентрации как глюкозы, так и инсулина, последнюю приблизительно на 50%. Результаты представлены в таблице 2.
Действие соединения А и бимокломола на устойчивые концентрации в крови глюкозы и инсулина
***р<0,0001 по сравнению с контролем для страдающих ожирением
В процессе внутрибрюшинного теста на толерантность к глюкозе ни бимокломол, ни соединение А не влияли на площадь под кривой глюкозы в крови (AUC). Однако в случае AUC для инсулина имеется различие между двумя соединениями: бимокломол не действует, тогда как соединение А существенно уменьшает ее до того же уровня, который наблюдался для контроля для тощих. Результаты представлены в таблице 3.
Таблица содержит значения площади под кривой (AUC) в период от 0 до 60 минут.
Влияние обработки с использованием бимокломола и соединения А на толерантность к глюкозе у страдающих ожирением, невосприимчивых к инсулину, гиперинсулинемических крыс Zucker fa/fa с нарушением толерантности к глюкозе после обработки в течение 2 месяцев
Резюме:
Соединение А значительно снижает периферическую невосприимчивость к инсулину, тогда как бимокломол не снижает.
Эксперимент 2
Влияние обработки соединением А и бимокломолом на патологические отклонения, являющиеся результатом периферической невропатии, у STZ-диабетических крыс Wistar после обработки в течение 1 месяца
Материалы и методы:
В экспериментах использовались самцы крыс Wistar (Charles River Laboratories Inc.). В начале эксперимента они весили 340-370 г. Диабет индуцировали внутривенным введением однократной дозы 45 мг/кг стрептозотоцина (STZ, Sigma, St.Louis, МО), растворенного в физиологическом солевом растворе. Развитие диабета контролировали через 1 день с помощью теста на содержание глюкозы в крови, рассматривая значение, превышающее 15 ммоль/л.
Исследуемое и ссылочное соединения вводили животным перорально один раз в день.
Для определения скорости нервной проводимости (СНП) использовали способ Станли (Stanley), модифицированный Де Конигом (De Konig) и Гиспеном (Gispen). Животных анестезировали одновременным введением гипонорина (1 мг/кг внутрибрюшинно, Janssen, Tiburg, Дания), флуанизона (10 мг/мл) и фентанилцитрата (0,2 мг/мл). Впоследствии левый седалищный и большеберцовый нервы стимулировали в стандартных точках. Использовали супрамаксимальный стимул (квадратный импульс, 0,03 мс) через стимулятор Nihon-Kohden (модель SEN-1104, Япония) с применением платинового игольчатого электрода. Электромиограмму (ЭМГ), переданную от одиночных мышц и усиленную миографом (Elema-Schönander, Стокгольм, Швеция), далее анализировали с помощью программы Matlab for Windows (Mathwork Inc. UK). Степень СНП повреждения, вызванную диабетом, выражали в м/с. С ней сравнивали эффективность лечения в переводе на проценты. Статистические расчеты были выполнены с помощью непарного t-теста или теста ANOVA единичного критерия (наряду с тестом Newman-Keuls после этого) (Graphpad Instat, San Diego, CA).
Результаты:
Бимокломол, вводимый один раз в день в дозе 20 мг/кг, и соединение А, вводимое один раз в день в дозе 5 мг/кг, значительно улучшали у диабетических животных двигательную (МСНП) и сенсорную (ССНП) скорости нервной проводимости до одной и той же существенной степени. Увеличение дозы соединения А свыше 10 мг/кг не увеличивало данный эффект. Результаты представлены в таблице 4.
Эксперимент 3
Влияние обработки соединением А и бимокломолом на патологические отклонения, являющиеся результатом диабетической автономной невропатии, у STZ-диабетических крыс Wistar после обработки в течение 1 месяца
Материалы и методы:
В экспериментах использовались самцы крыс Wistar (Charles River Laboratories Inc.). В начале эксперимента они весили 340-370 г. Диабет индуцировали путем внутривенного введения однократной дозы 45 мг/кг стрептозотоцина (STZ, Sigma, St.Louis, МО), растворенного в физиологическом солевом растворе. Развитие диабета контролировали через 1 день с помощью теста на содержание глюкозы в крови, рассматривая значение, превышающее 15 ммоль/л.
Исследуемое и ссылочное соединения вводили животным перорально один раз в день.
Эксперименты осуществляли под анестезией, проводимой введением 60 мг/кг пентобарбитала натрия внутрибрюшинно (Nembutal, Sar ofi, Phylaxia). После этого в бедренную артерию или вену вводили внутритрахейную трубку или полиэтиленовую канюлю. Артериальный катетер соединяли с преобразователем напряжения для одновременного измерения систолического и диастолического давления крови (оперативная автоматическая измеряющая и передающая система с компьютерной программой Haemosys). Через 20 минут периода уравновешивания внутривенно вводили следующие вещества: норадреналин, 5 мкг/кг вв. - изопротеренол 0,4 мкг/кг вв. - стимуляция блуждающего нерва (2в, продолжительность 500 мксек, задержка 1 мсек). Действие веществ контролировали в течение 10 минут.
Результаты:
Автономная невропатия представляет собой одну из основных причин внезапной остановки сердца как в случае диабета, так и при других заболеваниях (например, заболеваниях печени). Следовательно, все продукты, которые могли бы эффективно снижать патологические отклонения, являющиеся результатом автономной невропатии, представляют большую важность.
В экспериментах однократная дневная доза в 20 мг/кг либо бимокломола, либо соединения А значительно уменьшала некоторые патологические отклонения, являющиеся результатом автономной невропатии.
Краткое изложение и сравнение полученных авторами результатов приведены в таблице 5.
Двойная стрелка в таблице указывает, что исследуемое вещество статистически более эффективно, чем другое соединение.
NA: норадреналин ↑: корректирует
IS: изопротеренол -: неэффективно
Эксперимент 4
Влияние обработки соединением А и бимокломолом на патологические гистологические изменения, вызванные ранней диабетической ретинопатией, у STZ-диабетических крыс Wistar после обработки в течение 1 месяца
Материалы и методы:
В экспериментах использовались самцы крыс Wistar (Charles River Laboratories Inc.), в начале эксперимента они весили 340-370 г. Диабет индуцировали путем внутривенного введения однократной дозы 45 мг/кг стрептозотоцина (STZ, Sigma, St. Louis, МО), растворенного в физиологическом солевом растворе. Развитие диабета контролировали через 1 день с помощью теста на содержание глюкозы в крови, рассматривая значение, превышающее 15 ммоль/л.
Исследуемое и ссылочное соединения вводили животным перорально один раз в день.
После анестезии (калипсовет, 125 мг/кг, внутрибрюшинно, Richter Rt., Венгрия) глаза вылущивали и фиксировали в 4% формальдегиде, растворенном в фосфатном буфере (рН 7,4).
После этого их вставляли в парафин (Medim DDM P800, станок для пропитки: Lignifer L-120-92-014, пигментная паста для подцветки: Shandon Elioti, Микротом: Leica SM 2000R, Микроскоп: Jenaval Karl Zeiss Jena). Готовили несколько 6-микронных срезов глаза и применяли гематоксилин/эозин (Fluka) и РАЗ (периодная кислота-Шифф, Fluka) контрастирование. Осуществляли оценку с использованием светового микроскопа при кратности увеличений 40× и 100×. Получали фотографии и слайдовые позитивы представительных образцов.
Проводили гистологическую оценку закодированных образцов, разделение на группы было не известно для исследователя. Патологические отклонения сетчатки градуировали по шкале от 0 до 20, тогда как отклонения для хрусталика - по шкале 0-3.
Статистические расчеты осуществляли с использованием программы Statistica 4,5 (SatSoft, USA). Заданная величина для отрицательных случаев составляла 0,1. Также строили блочное и нитевидное графические изображения.
Для каждой группы в эксперименте рассчитывали среднее значение ± СО (среднеквадратичная ошибка) и проводили сравнение с помощью непараметрического U-теста Mann-Whitney (Graphpad Instat, San Diego, CA).
Результаты:
Дневная однократная доза 5 мг/кг соединения А и дневная однократная доза 20 мг/кг бимокломола существенно улучшали диабетическую ретинопатию, вызванную патологическими гистологическими изменениями после лечения в течение 1 месяца. Из этих двух соединений соединение А было статистически более эффективно при сравнении с диабетическими животными, не подвергавшимися обработке. Результаты приведены в таблице 6.
Влияние обработки соединением А и бимокломолом на патологические гистологические изменения, вызванные ранней STZ-диабетической ретинопатией.
*р<0,05
**р<0,01 в сравнении с диабетическими животными, не подвергавшимися обработке.
Эксперимент 5
Влияние обработки соединением А и бимокломолом на патологическую потерю белка с мочой, вызванную диабетической нефропатией, у STZ-диабетических крыс Wistar после обработки в течение 1 месяца
Материалы и методы:
В экспериментах использовались самцы крыс Wistar (Charles River Laboratories Inc.), в начале эксперимента они весили 340-370 г. Диабет индуцировали путем внутривенного введения однократной дозы 45 мг/кг стрептозотоцина (STZ, Sigma, St.Louis, МО), растворенного в физиологическом солевом растворе. Развитие диабета контролировали через 1 день с помощью теста на содержание глюкозы в крови, рассматривая значение, превышающее 15 ммоль/л.
Исследуемое и ссылочное соединения вводили животным перорально один раз в день.
Для 24-часового периода сбора мочи животных помещали в индивидуальные метаболические клетки. Во время данного периода животные получали воду, сколько потребуется, но не получали пищи. Последняя мера была необходима для предотвращения возможного загрязнения белковым содержанием пищи. Мочу собирали в калиброванные стеклянные емкости, в которые помещали кристалл тимола (Reanal 3135-1-08-38) для предотвращения бактериального загрязнения.
Перед измерением образцы мочи центрифугировали (2500 об/мин) и фильтровали через бумажный фильтр (Whatmann 1). При необходимости их хранили до измерения при -20°С.
Общее содержание белка в моче определяли с использованием метода окрашивания по Брадфорду (Bradford) (Sigma В-6916, St. Louis, МО) и интенсивность окраски определяли спектрофотометрически (Hitachi-U-3200).
Результаты:
Бимокломол, вводимый в виде однократной дневной дозы в 20 мг/кг, существенно понижал STZ-диабетически индуцированные повышенные потери белка с мочой. Соединение А, вводимое в дневной однократной дозе 10 мг/кг, незначительно снижало потерю белка. Однако (+) энантиомер соединения А, вводимый в однократной дневной дозе 5 мг/кг, значительно снижал диабетическую потерю белка. Результаты представлены в таблице 7.
Влияние обработки (+) энантиомером соединения А и бимокломолом на потерю белка с мочой, вызванную диабетической нефропатией, у STZ-диабетических крыс Wistar
Среднее значение ±СО
*р<0,05
Эксперимент 6
Действие соединения А и его (+) и (-) энантиомеров на патологические изменения периферической невропатии у STZ-диабетических крыс Wistar после обработки в течение 1 месяц
Материалы и методы: экспериментальные животные и все применяемые методы были теми же, как описано в эксперименте 2.
Результаты:
Соединение А в однократной дневной дозе 10 мг/кг и соединение А(+) в однократной дневной дозе 5 мг/кг были одинаково активны и значительно улучшали недостаточную двигательную (МСНП) и сенсорную (ССНП) скорости нервной проводимости у диабетических животных. Соединение А(-) не имело существенного улучшающего действия на каждый из параметров. Результаты представлены в таблице 8.
Влияние соединения А и его А(+) и А(-) энантиомеров на недостаток скорости нервной проводимости (СНП) у STZ-диабетических крыс Wistar
Эксперимент 7
Влияние соединения А и его А(+) и А(-) энантиомеров на патологические гистологические изменения при ранней диабетической ретинопатии у STZ-диабетических крыс после 2-месячной обработки
Материалы и методы: экспериментальные животные и все применяемые методы были теми же, как описано в эксперименте 2.
Результаты:
А(+) энантиомер в однократной дневной дозе 5 мг/кг существенно улучшал патологические гистологические изменения как хрусталика, так и сетчатки, вызванные диабетической ретинопатией после 2-месячной обработки, тогда как действие соединения А в однократной дневной дозе 10 мг/кг было несущественно, а А(-) энантиомер в однократной дневной дозе 5 мг/кг был неэффективен. Что касается гистологических изменений только сетчатки, то эффективными были как соединение А, так и его А(+) энантиомер, тогда как действие А(-) энантиомера было несущественно. Результаты представлены в таблице 9.
Влияние соединения А и его А(+) и А(-) энантиомеров на гистологические изменения при ранней диабетической ретинопатии у STZ-диабетических крыс
**р<0,01 в сравнении с диабетическими, не подвергавшимися обработке
Эксперимент 8
Действие А(+) и А(-) энантиомеров на in vivo инсулин-зависимое поглощение глюкозы с использованием индуцированной кормом инсулин-невосприимчивой животной модели
Материалы и методы:
В эксперименте использовали самцов крыс Wistar (Charles River Laboratories Inc.) с первоначальным весом тела 300-350 г.
Невосприимчивость к инсулину индуцировали манипуляциями с кормом: животным давали в течение 3 недель корм с высоким содержанием жира (ВЖ). В ВЖ диете доля насыщенных жиров была основной и давала 70% от общего суточного потребления калорий. А(+) и А(-) энантиомеры давали один раз в день в профилактическом применении в дозе 20 мг/кг/день.
В конце 3 недель исследовали обработку следующих параметров: 1. углеводные и липидные параметры для сыворотки крови и 2. in vivo инсулин-опосредованное поглощение глюкозы с помощью эугликемического метода фиксирования глюкозы, являющегося в настоящее время наиболее точным способом для количественного определения поглощения глюкозы (DeFronzo et al., American Journal of Physiology, 1979/237/E214-223 страницы). Кратко: устойчивая концентрация глюкозы у различных групп животных должна быть идентичной. Эксперименты осуществляли на находящихся в сознании, свободно передвигающихся, постоянно канюлированных крысах: первоначально начинали введение инсулина 6,4 МЕ/кг/мин, а затем параллельное непрерывное введение глюкозы для поддержания концентраций глюкозы в крови в эугликемическом диапазоне. После стабилизации количество введенной глюкозы измеряли за период 90 минут (скорость введения глюкозы=СВГ, мг/кг/мин), которая представляет собой количественный параметр чувствительности к инсулину.
Результаты:
А(+) и А(-) энантиомеры в дневной дозе 20 мг/кг/мин не сказываются на весе тела, потреблении пищи и устойчивом уровне глюкозы в крови у крыс.
Напротив, оба соединения нормализуют индуцированные ВЖ диетой повышенные устойчивые концентрации инсулина и триглицерида, а также существенно снижают повышенное содержание мышечного триглицерида. Тест эугликемического фиксирования глюкозы показал, что ВЖ диета значительно подавляет in vivo инсулин-опосредованное поглощение глюкозы: контроль: 26,7±0,68 мг/кг/мин, ВЖ диета: 15,0±0,39 мг/кг/мин.
Такое пониженное инсулин-опосредованное поглощение глюкозы увеличивается при использовании обоих энантиомеров: ВЖ+А(+): 20,5±0,89 мг/кг/мин/ ВЖ+А(-): 19,7±1,38 мг/кг/мин (значительное увеличение в обоих случаях на уровне р<0,01).
В соответствии с данными результатами оба энантиомера увеличивают инсулин-опосредованное поглощение глюкозы, что подтверждает новые перспективы соединений по изобретению, снижающих невосприимчивость к инсулину.
Эксперимент 9
Антидиабетическая активность А(+) энантиомера на крысах при постоянном введении
Материалы и методы:
Выбирали генетически диабетическую животную модель и в экспериментах использовали Zucker Diabetic Fatty крыс (ZDF). Данная модель представляет собой диабет с вариантом невосприимчивости к инсулину, страдающую ожирением, но недиабетическую животную модель Zucker fa/fa (см. эксперимент 1). У ZDF крыс диабет развивается в возрасте 6-8 недель, предшествуя фазе невосприимчивости к инсулину.
Действие (А+) энантиомера исследовали при обработке с использованием дозы 2×20 мг/кг/день, начиная в недиабетической фазе в возрасте 7 недель и продолжая обработку в течение 6 недель.
Клинические химические параметры измеряли стандартными способами.
Концентрации инсулина в сыворотке крови измеряли с использованием недавно разработанного метода (способ ELISA (твердофазный иммуноферментный анализ), DRG International, Inc., USA).
Результаты:
В данном эксперименте было обнаружено в качестве нового результата, что А(+) энантиомер обладает сильной антидиабетической активностью у диабетических животных.
Результаты, полученные после 3- и 5-недельной обработки, представлены в таблице 10.
Подпитываемые концентрации глюкозы в сыворотке крови (ммоль/л)
Хотя лечение А(+) энантиомером не нормализует концентрации глюкозы в крови, сильная антидиабетическая активность и предварительно идентифицированная значительная лечебная эффективность, объединенные совместно, придают соединению уникальный характер при хронических диабетических осложнениях.
Терапевтическая указанная область А(+) энантиомера может быть значительно расширена на основе данной новой комбинированной эффективности.
Последующие эксперименты приводят к выводу, что помимо их действия на патологические осложнения диабета соединения по изобретению могут использоваться при лечении других повреждений периферических нервов, вызванных диабетом. Данный вывод поддерживается результатами следующего эксперимента по нейрорегенерации.
Эксперимент 10
Терапевтическое действие соединения А и А(+) энантиомера на нейрорегенерацию у STZ-диабетических крыс Wistar
Материалы и методы:
Эксперименты проводили на крысах Wistar с весом тела 320-350 г. Диабет индуцировали и контролировали, как описано в эксперименте 2. При данном испытании животным, страдающим диабетом в течение 3 недель, повреждали замораживанием левый седалищный нерв, а нерв с правой стороны использовали в качестве неповрежденного контроля. Регенерацию наблюдали путем мониторинга сигналов флексорного рефлекса, провоцируемого путем раздражения подошвы, то есть площадей под кривой (АОС) электромиограммы, передаваемой с передней большеберцовой мышцы. Для стимуляции и детектирования использовали систему, описанную в эксперименте 2.
Однократные дозы, составлявшие 10 мг/кг для соединения А и 5 мг/кг для А(+) энантиомера, вводили в течение 5 недель после повреждения замораживанием.
Результаты:
В конце 3-недельного периода диабета перед повреждением с помощью замораживания развивалась сенсорная невропатия и вызывала 23-25% уменьшение AUC на обеих ногах. В течение 2 недель после повреждения замораживанием ответной реакции не наблюдалось. Через 5 недель степень нейрорегенерации составляла 63%. Регенерация усиливалась до 73% соединением А, а степень эффективности А(+) энантиомера составляла 93%. Нейрорегенерация в 83% и лишь в 44% наблюдалась для нервов, не подвергавшихся замораживанию, в результате обработки А(+) энантиомером и соединением А соответственно. Следовательно, А(+) энантиомер обладает сильным нейрорегенерирующим действием.
N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорид может быть получен следующим способом, который не известен из предшествующего уровня техники.
Согласно способу окисления, описанному в WO 97/16349, из хлорангидрида O-(3-пиперидино-2-гидрокси-1-пропил)-3-пиридин-гидроксимовой кислоты может быть получено производное, окисленное по атомам азота обоих колец, или при использовании меньшего количества реагента может быть получено производное, окисленное в ациклическом кольце, так как алициклический атом азота является предпочтительным для реакции окисления. Для получения соединения по изобретению региоселективность окисления должна быть направлена к пиридиновому кольцу, и таким образом способ был модифицирован. Основным моментом модификации является то, что для облегчения селективного окисления пиридинового кольца перкислотное окисление осуществляют в присутствии сильной кислоты, предпочтительно метансульфоновой кислоты, которая протонирует алициклический атом азота и таким образом предотвращает его окисление; следовательно, окисление пиридина становится первичным, В качестве окислителя может использоваться любая перкислота, предпочтительно перуксусная кислота.
Оптически активные энантиомеры соединения по изобретению получают с использованием подходящего оптически активного энантиомера хлорангидрида О-(3-пиперидино-2-гидрокси-1-пропил)-3-пиридин-гидроксимовой кислоты в качестве исходного вещества, который может быть получен, к примеру, согласно ЕР 0417210 В1, путем разделения на энантиомеры рацемического соединения. В процессе реакции хиральность молекулы не нарушается и полученный продукт имеет такую же оптическую чистоту, что и исходное вещество.
При желании полученный N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорид или один из его оптически активных энантиомеров может быть превращен известными способами в кислотно-аддитивную соль с минеральной или органической кислотой.
N-[2-Гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорид, его оптически активный (+) или (-) энантиомер, смесь энантиомеров с любым их соотношением и рацемическое соединение, а кроме того, кислотно-аддитивные соли, образованные из любого из указанных выше соединений минеральной или органической кислотами, составляют задачи настоящего изобретения. Все возможные геометрические изомерные формы N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил) пропокси] пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорида включены в объем изобретения. Термин “стереоизомеры N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)-пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорида” относится ко всем возможным оптическим и геометрическим изомерам соединения.
Согласно изобретению данные соединения используют для лечения патологической невосприимчивости к инсулину и для лечения и профилактики связанных с ней болезненных состояний.
Конкретным вариантом воплощения изобретения является тот, при котором данные соединения используются для одновременного лечения или профилактики хронических индуцированных диабетом осложнений, особенно ретинопатии, невропатии и нефропатии, и патологической невосприимчивости к инсулину и связанных с ней патологических болезненных состояний.
Согласно другому конкретному варианту воплощения изобретения N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорид или его стереоизомеры или их кислотно-аддитивные соли используют для лечения патологической невосприимчивости к инсулину и связанных с ней патологических болезненных состояний и одновременного увеличения индуцированной диабетом патологически сниженной периферической нейрорегенерации.
Соединения настоящего изобретения могут использоваться как для лечения человека, так и в ветеринарии.
Следовательно, объектом настоящего изобретения также является способ лечения патологической невосприимчивости к инсулину и лечение и профилактика связанных с этим патологических болезненных состояний, при этом пациентам вводят N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорид или один из его стереоизомеров в виде основания или кислотно-аддитивной соли. Предпочтительным вариантом осуществления способа по данному изобретению является тот, при котором пациенту, страдающему от диабетической ретинопатии, невропатии или нефропатии, вводят N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорид или один из его стереоизомеров, или его кислотно-аддитивную соль.
Согласно другому конкретному варианту воплощения изобретения N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорид или один из его стереоизомеров или его кислотно-аддитивную соль вводят пациенту в случае патологического снижения нейрорегенерации, вызванного диабетом.
Доза соединения зависит от состояния и заболевания пациента, и суточная доза составляет 0,1-400 мг/кг, предпочтительно 0,1-100 мг/кг. При лечении человека пероральная доза предпочтительно составляет 10-300 мг, в случае ректального введения 1-15 мг, тогда как при парентеральном введении она составляет 1-15 мг для взрослого пациента. Данные дозы предпочтительно вводят в виде препаративных лекарственных форм, которые в некоторых случаях могут быть разделены на 2-3 более маленькие дозы в день, особенно при пероральном лечении.
Предпочтительно используют стереоизомер рацемического соединения, наиболее предпочтительно (+) энантиомер. В данном случае для лечения достаточным является меньшее количество активного ингредиента в вышеуказанных пределах.
Фармацевтические препараты, пригодные для лечения, также представляют собой объект настоящего изобретения. Данные фармацевтические композиции содержат, в дополнение к обычным вспомогательным веществам и носителям, в качестве активного ингредиента N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорид или один из его стереоизомеров, или кислотно-аддитивную соль одного из них.
Фармацевтические композиции по данному изобретению могут быть получены в виде твердой или жидкой препаративной формы, обычно применяемой при лечении человека или в ветеринарии. Могут быть получены простые или покрытые оболочкой таблетки, драже, грануляты, капсулы, растворы или сиропы для перорального введения, суппозитории для ректального введения и лиофилизованные или нелиофилизованные инъекционные или инфузионные растворы для парентерального введения. Они могут быть получены обычными способами. Продукты для перорального использования содержат наполнители, такие как микрокристаллическая целлюлоза, крахмал или лактозы, смазочные вещества, такие как стеариновая кислота или стеарат магния, материалы покрытия, такие как сахар, пленкообразующие материалы, такие как гидроксиметилцеллюлоза, ароматизаторы или подсластители, такие как метилпарабен или сахарин, или красящие вещества. Суппозитории могут содержать масло какао или полиэтиленгликоль в качестве вспомогательных веществ. Парентеральные продукты могут содержать, в дополнение к эффективному веществу, физиологический раствор или в некоторых случаях диспергирующие и увлажняющие вещества, такие как пропиленгликоль.
Изобретение дополнительно проиллюстрировано следующими примерами:
Пример 1
Получение (Z)-2-бутендиоата N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорида (1:1)
40,4 г (0,136 моль) N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)-пропокси]-3-пиридин-карбоксиимидоилхлорида растворяют в смеси 238 мл ледяной уксусной кислоты и 13,0 г (0,136 моль) метаносульфоновой кислоты. При 60°С добавляют 61,5 мл (0,591 моль) 30% раствора перекиси водорода. Реакционную смесь перемешивают при 60°С в течение 3,5-4 часов. Раствор охлаждают до 10°С и затем добавляют к нему 91 мл 0,5 М раствора Na2S2O5. Из раствора отгоняют 315 мл смеси вода-уксусная кислота, к остатку добавляют 250 мл 4н. раствора NaOH (рН 10,55) и встряхивают с хлороформом. Фазу, содержащую хлороформ, промывают водой, сушат, обрабатывают активированным углем и затем выпаривают. К остатку добавляют воду и экстрагируют изопропиловым эфиром, а затем хлороформом. Фазу, содержащую хлороформ, сушат, обрабатывают активированным углем, фильтруют и выпаривают. Остаток растворяют в ацетоне и превращают в соль с малеиновой кислотой. Осадок отфильтровывают, промывают ацетоном и сушат. Продукт кристаллизуют из кипящего этанола.
Выход: 20 г (35%)
Т.пл. 150,5-154,5°С
1H-ЯМР (растворитель ДМСО; относительно ДМСО; ν=300 МГц) [м.д.]: 8,55 (с, 1Н, 2-пиридин); 8,35 (д, 1Н, 6-пиридин); 7,68 (д, 1Н, 4-пиридин); 7,55 (м, 1Н, 5-пиридин); 6,00 (с, 2Н, СН=СН); 4,23-4,48 (м, 3Н, 
-ОН и NOCH2); 2,95-3,50 (м, 6Н, 3 × NCH2); 1,20-1,90 (м, 6Н, пиперидин; 3 × СН2).
13С-ЯМР (растворитель ДМСО; относительно ДМСО; ν=300 МГц) [м.д.]: 167,6 (2С, 2 СООН); 141,0 (2-пиридин); 136,8 (6-пиридин); 136,4 (2С, СН=СН); 33,4 (ССl); 131,9 (3-пиридин); 127,2 (4-пиридин); 123,6 (5-пиридин); 77,9 (NОСН2); 63,6 (CH2N); 58,3 (СНОН); 52,0-55,0 (2С, пиперидин; 2 × NCH2); 22,6 и 21,7 (3С, пиперидин; 3 × СН2).
Пример 2
Получение (Z)-2-бутендиоата (+)-/R/-N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорида (1:1)
Повторяют методику примера 1 с той разницей, что вместо рацемического N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил) пропокси]-3-пиридин-карбоксиимидоилхлорида используют его R энантиомер. Чистую форму соединения выделяют из неочищенного основания кристаллизацией из гексана.
Выход: 31%
Т.пл.: 91-93°С
ИК-спектр (КВr, см-1): 3167 (шир.); 2840; 2710; 1575; 1560; 1480; 1443 (шир.); 1293 (с); 1279 (с); 1093; 1053; 1043; 1023 (с); 834 (с); 810; 688
При желании из неочищенного основания в растворе ацетона также может быть получена малеатная соль, как описано в примере 1.
Выход: 33%
Т.пл.: 132,0-133,0°С
Соотношение энантиомеров: 98/2 (ВЭЖХ измерение на хиральной колонке AGP 100×4 мм)
1Н-ЯМР и 13С-ЯМР такие же, как спектры рацемического соединения.
Пример 3
Получение (Z)-2-бутендиоата (-)-/S/-N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлорида (1:1)
Следуют методике примера 1 с той разницей, что вместо рацемического N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]-3-пиридин-карбоксиимидоилхлорида используют его S-энантиомер.
Выход: 34%
Т.пл.: 132,0-133,0°С
Соотношение энантиомеров: 98/2 (ВЭЖХ измерение на хиральной колонке AGP 100×4 мм)
1H-ЯMP и 13С-ЯМР такие же, как спектры рацемического соединения.
Пример 4
Таблетка
(+)-N-[2-гидрокси-3-(1-
пиперидинил)пропокси]пиридин-1-
оксид-3-карбоксиимидоилхлорид 20,0 мг
Кукурузный крахмал 100,0 мг
Лактоза 95,0 мг
Тальк 4,5 мг
Стеарат магния 0,5 мг
Тонкоизмельченный активный ингредиент смешивают со вспомогательными материалами, смесь гомогенизируют и гранулируют. Затем гранулят прессуют в таблетки.
Пример 5
Капсула
Малеат (+)-N-[2-гидрокси-3-(1-
пиперидинил)пропокси]пиридин-1-
оксид-3-карбоксиимидоилхлорида 20,0 мг
Микрокристаллическая целлюлоза 99,0 мг
Аморфный диоксид кремния 1,0 мг
Тонкоизмельченный активный ингредиент смешивают со вспомогательными материалами, смесь гомогенизируют и наполняют ею желатиновые капсулы.
Пример 6
Драже
N-[2-гидрокси-3-(1-
пиперидинил)пропокси]пиридин-1-
оксид-3-карбоксиимидоилхлоридмалеат 25,0 мг
Лактоза 82,5 мг
Картофельный крахмал 33,0 мг
Поливинилпирролидон 4,0 мг
Стеарат магния 0,5 мг
Активный ингредиент и поливинилпирролидон растворяют в этаноле. Смесь лактозы и картофельного крахмала равномерно увлажняют гранулирующим раствором активного ингредиента.
После фильтрования гранулят сушат при 50°С и просеивают. Добавляют стеарат магния и прессуют в форме таблеток, которые затем покрывают сахарной оболочкой и полируют пчелиным воском.
Пример 7
Суппозиторий
(+)-N-[2-гидрокси-3-(1-
пиперидинил)пропокси]пиридин-1-
оксид-3-карбоксиимидоилхлорид 4,0 мг
Масло какао 3,5 г
Твердая жировая масса для 50
суппозиториев 15,0 г
Масло какао и массу для суппозиториев нагревают до 40°С и активный ингредиент диспергируют в расплавленной смеси, затем массой наполняют формы для суппозиториев.
Пример 8
Раствор
(+)-N-[2-гидрокси-3-(1-
пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-
3-карбоксиимидоилхлорид 500 мг
Сорбит 10 г
Сахарин натрия 0,05 г
Бидистиллированная вода сколько потребуется до
100 мл
Пример 9
Инъекция
(+)-N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)-
пропокси]пиридин-1-оксид-3-
карбоксиимидоилхлоридмалеат 2 мг
Физиологический солевой, апирогенный, сколько потребуется стерильный раствор до 2,0 мл
Раствор выливают в 2 мл ампулы и герметизируют.
Пример 10
Инфузионный раствор
Получали 500 мл инфузионного раствора следующего состава:
N-[2-гидрокси-3-(1-
пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-
3-карбоксиимидоилхлоридмалеат 20,0 мг
Физиологический солевой, апирогенный, сколько потребуется
стерильный раствор до 500 мл
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СИНЕРГИЧНЫЙ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ ИЛИ ЛЕЧЕНИЯ ДИАБЕТА | 2002 |
|
RU2311907C2 |
| ПРОИЗВОДНОЕ ПИРИДИН-1-ОКСИДА И СПОСОБЫ ЕГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ В ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИ ЭФФЕКТИВНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ | 2001 |
|
RU2281282C2 |
| ПРИМЕНЕНИЕ СИГМА ЛИГАНДОВ ПРИ БОЛИ, СВЯЗАННОЙ С ДИАБЕТОМ 2 ТИПА | 2012 |
|
RU2608943C2 |
| УМЕНЬШЕНИЕ ИЗБЫТОЧНОЙ МАССЫ ТЕЛА ИЛИ ОЖИРЕНИЯ | 2007 |
|
RU2443417C2 |
| ЛЕЧЕНИЕ СОСУДИСТЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ ДИАБЕТА | 2010 |
|
RU2545718C2 |
| НОВОЕ ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЕ И/ИЛИ ЛЕКАРСТВЕННОЕ СРЕДСТВО ПРОТИВ ДИАБЕТИЧЕСКОЙ НЕВРОПАТИИ | 2008 |
|
RU2465906C2 |
| ПРОИЗВОДНЫЕ КАРБОКСАМИДИНА И ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИ ЛЕЧЕНИИ ЗАБОЛЕВАНИЙ СОСУДОВ | 2003 |
|
RU2320330C2 |
| ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ, ОБЛАДАЮЩАЯ АНТИПСИХОТИЧЕСКОЙ, АНТИДЕПРЕССАНТНОЙ ИЛИ ПРОТИВОЭПИЛЕПТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТЬЮ, СО СНИЖЕННЫМ ПОБОЧНЫМ ЭФФЕКТОМ | 2007 |
|
RU2440116C2 |
| ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕГНАНДИОНОВ ИЛИ ПРЕГНАНДИОЛОВ В КАЧЕСТВЕ НЕВРОПАТИЧЕСКИХ АНАЛЬГЕТИЧЕСКИХ АГЕНТОВ | 2002 |
|
RU2346690C2 |
| ПРОИЗВОДНЫЕ ГИДРОКСАМОВОЙ КИСЛОТЫ И ИХ КИСЛОТНО-АДДИТИВНЫЕ СОЛИ И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) | 1989 |
|
RU2093508C1 |
Изобретение относится к новому соединению N-[2-гидрокси-3-(1-пиперидинил)пропокси]пиридин-1-оксид-3-карбоксиимидоилхлориду, его стереоизомерам и кислотно-аддитивным солям, которые могут быть использованы для лечения патологической невосприимчивости к инсулину. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 10 табл.
| Бесколесный шариковый ход для железнодорожных вагонов | 1917 |
|
SU97A1 |
| Дорожная спиртовая кухня | 1918 |
|
SU98A1 |
| ЕР 0417210 A1, 15.09.1992 | |||
| М.Д.МАШКОВСКИЙ, Лекарственные средства, М., Медицина, 1987, ч.1, с.562. | |||
