Перекрестная ссылка на родственные заявки
Частичное продолжение заявки № 10/890987, поданной 15 июля 2004 г., которая является частичным продолжением заявки № 10/469999, поданной 24 февраля 2004 г., которая является национальной заявкой РСТ/CA02/00412, поданной 25 марта 2002 г.; указанные заявки полностью включены в настоящее описание изобретения в качестве ссылки.
Уровень техники
а) Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к лечению воспалительных заболеваний, включающих разные заболевания легких, путем введения агонистов рецепторов никотина или их аналогов и производных.
b) Описание предшествующего уровня техники
В связи с тем, что здоровый мужчина или женщина каждый час вдыхает более одного кубического метра воздуха, механизмы защиты легких обычно имеют дело с большими количествами частиц, антигенов, инфекционных агентов, токсических газов и дымов, присутствующих во вдыхаемом воздухе. В результате взаимодействия указанных частиц с иммунной системой и другими механизмами защиты легких возникает контролируемая воспалительная реакция, которая обычно является защитной и благоприятной для организма. Как правило, указанный процесс является саморегулируемым, сохраняя целостность поверхностного эпителия дыхательных путей и альвеол, где происходит газообмен. Однако в некоторых случаях отсутствует механизм регулирования такой воспалительной реакции, и вследствие этого увеличивается вероятность повреждения тканей. В зависимости от типа воздействия окружающей среды, генетической предрасположенности и присутствия целого ряда болезнетворных факторов на разные участки органов дыхания направляется слишком большое число клеток воспалительного инфильтрата, вызывающих недомогание или заболевание.
Воспалительная реакция на вдыхаемые или внутренние раздражители характеризуется неспецифическим увеличением сосудистой проницаемости, высвобождением медиаторов воспаления и хемотаксиса, включающих гистамин, эйкозаноиды, простагландины, цитокины и хемокины. Указанные медиаторы модулируют экспрессию молекул, вызывающих адгезию лейкоцитов с эндотелиальными клетками, привлекая клетки воспалительного инфильтрата, присутствующие в крови.
Более специфическая воспалительная реакция включает узнавание вдыхаемых антигенов и индуцирование обостренной специфической иммунной реакции против указанных антигенов. Подобная реакция вызывает возникновение астмы, аллергического пневмонита (НР) и, возможно, саркоидоза. Нарушение функции механизмов репарации вслед за поражением легких может способствовать возникновению фиброза и утрате функции в случае астмы, фиброза легких, хронического обструктивного заболевания легких (CPD) и хронического аллергического пневмонита (НР).
В научной литературе ранее было отмечено, что аллергический пневмонит гораздо реже возникает у курильщиков, чем у некурящих людей (1-4). Саркоидоз также реже встречается у курильщиков, чем у некурящих людей (5, 6). Механизмы, определяющие благоприятное воздействие сигаретного дыма на развитие аллергического пневмонита и других воспалительных заболеваний, до сих пор не известны, но могут быть связаны с иммуномодулирующим действием никотина. Существуют клинические данные о возникновении астмы de novo или ее обострении после прекращения курения. Трудно доказать правомерность данного явления, при этом защитное действие никотина в профилактике или лечении астмы, по-видимому, перевешивается отрицательным воздействием табачного дыма, содержащего тысячи компонентов.
Защитное действие курения было также продемонстрировано в случае других заболеваний, среди которых наиболее изученным является неспецифический язвенный колит, воспалительное заболевание кишечника (7, 8). Никотин был успешно использован при лечении данного заболевания (9, 10). Другие исследования были направлены на выявление возможной терапевтической ценности никотина при лечении болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона (11, 12).
Рецепторы никотина являются пентамерами, состоящими из пяти полипептидных субъединиц, которые действуют в качестве лигандзависимых ионных каналов. При связывании лиганда с рецептором происходит конформационное изменение указанного полипептида, вследствие чего открывается центральный канал, позволяющий иону натрия перемещаться из внеклеточной жидкости в цитоплазму. Были идентифицированы четыре типа субъединиц: α, β, γ и δ. Рецептор может состоять из любой комбинации вышеуказанных четырех типов субъединиц (13). Результаты недавно выполненных исследований показали, что альвеолярные макрофаги (АМ) могут экспрессировать субъединицу α-7 (14), в то время как эпителиальные клетки бронхов экспрессируют субъединицы α-3, α-5 и α-7 (15) и лимфоциты экспрессируют субъединицы α-2, α-5, α-7, β-2 и β-4 (14). Фибробласты (16) и клетки гладких мышц дыхательных путей (17) также экспрессируют указанные рецепторы. Таким образом, резидентные клетки легких (АМ, дендритные клетки, эпителиальные клетки, фибробласты и т.д.) и клетки, привлекаемые в случае воспалительных заболеваний (лимфоциты, полиморфонуклеарные клетки), экспрессируют рецепторы никотина.
Активация рецепторов никотина в лимфоцитах воздействует на передачу сигналов внутри клетки, вызывая неполную активацию клетки. Лечение никотином фактически повышает активность протеинкиназы, которая в свою очередь повышает активность фосфолипазы А2 (PLA2). PLA2 отвечает за расщепление фосфоинозит-2-фосфата (PIP2) с образованием инозит-3-фосфата (IP3) и диацилглицерина (DAG) (18, 19). Постоянное присутствие IP3 в клетке, по-видимому, приводит к десенсибилизации запасов кальция и вызывает их истощение (19). Данное наблюдение позволяет объяснить тот факт, что лимфоциты, подвергнутые воздействию никотина, не высвобождают достаточного количества кальция в цитоплазму, необходимого для активации факторов транскрипции, таких как NFk-B (20).
Никотин, основной фармакологический компонент сигаретного дыма, является одним из наиболее известным агонистов рецепторов никотина (21). Данное природное вещество обладает хорошо изученными противовоспалительными и иммуносупрессорными свойствами (22) и может обладать антифиброзными свойствами (23). Дым сигарет с высоким содержанием никотина оказывает более выраженное иммуносупрессорное действие на животных, чем дым сигарет с низким содержанием никотина (24). Кроме того, воздействие никотина на крыс ингибирует специфическую реакцию антител на антигены и индуцирует толерантность Т-клеток (25). Несмотря на увеличение числа альвеолярных макрофагов (АМ) у курильщиков, они обладают более низкой способностью секретировать воспалительные цитокины под воздействием эндотоксинов ((20, 25, 26)), и никотин, по-видимому, является необходимым компонентом такого ингибирования (26). В одном исследовании было показано, что лимфоциты периферической крови у курильщиков характеризуются высокой экспрессией лиганда FAS (FASL) и что никотин повышает экспрессию FASL в лимфоцитах у некурящих людей, из чего следует, что никотин может влиять на апоптоз клеток (27). Кроме того, известно, что никотин оказывает ингибирующее действие на пролиферацию и продуцирование внеклеточного матрикса в фибробластах десны человека in vitro (23). Интересно отметить, что воздействие никотина, вероятно, повышает экспрессию рецепторов никотина (28). Никотин сам по себе является безопасным веществом, не вызывающим каких-либо продолжительных побочных эффектов (48-49). Причиной заболеваний легких, сердца и артерий, вызываемых дымом, является не никотин, а тысячи других химических веществ, присутствующих во вдыхаемом дыме. Основной проблемой является то, что никотин проникает через гематоэнцефалический барьер, вызывая привыкание. Вредное воздействие сигаретного дыма является очевидным. Хотя никотин не имеет отношения к токсическому воздействию сигаретного дыма, он по-прежнему ассоциируется с таким воздействием.
Агонисты никотина могут снижать активацию Т-клеток; действительно установлено, что никотин влияет на экспрессию Т-клетками костимулирующих молекул CD28 и CTLA4 (29).
Путь костимуляции В7/CD28/CTLA4 играет главную регулирующую роль в активации Т-клеток и гомеостазе (30, 31). Данный механизм включает два пути передачи сигналов. Положительный сигнал вызывает связывание молекул В7 (CD80/CD86) с рецепторами CD28 Т-клеток, в результате чего происходит потенциация реакций Т-клеток (пролиферация, активация, экспрессия цитокинов и выживание) (32). Отрицательный сигнал вызывает взаимодействие В7 с CTLA4 на активированных Т-клетках, в результате чего происходит ослабление реакций Т-клеток (33, 34). Баланс между сигналами, продуцируемыми CD28 и CTLA4, может изменять активацию Т-клеток.
В научной литературе ранее было описано, что у людей (35) и мышей (36), страдающих активной формой аллергического пневмонита (НР), наблюдается увеличение экспрессии молекул В7 в альвеолярных макрофагах (АМ). Кроме того, было установлено, что блокада пути костимуляции В7-CD28 у мышей ингибировала воспаление легких (36). Полученные результаты показали, что экспрессия молекул В7 в альвеолярных макрофагах ниже у курильщиков, чем у некурящих людей, и что инфицирование вирусом гриппа in vitro может повышать экспрессию В7 в альвеолярных макрофагах здорового человека при отсутствии подобного эффекта в альвеолярных макрофагах курильщиков, хотя не известно, является ли это следствием воздействия никотина или других веществ, присутствующих в сигаретном дыму (35). Увеличение молекул В7 было также обнаружено в случае астмы (37, 38) и саркоидоза (39).
Эпибатидин является наиболее сильным агонистом никотина, известным в настоящее время (40). Указанный агент обладает противовоспалительными и аналгезирующими свойствами. Его аналгезирующее действие в двести раз выше, чем у морфина (40). Известно также, что данная молекула ингибирует пролиферацию лимфоцитов in vitro (41). Связывание эпибатидина с рецептором является неспецифическим (42). К сожалению, эпибатидин оказывает токсическое побочное действие главным образом на сердечно-сосудистую систему и центральную нервную систему, что не позволяет его использовать в качестве противовоспалительного средства для лечения заболеваний легких (40).
Диметилфенилпиперазиний (DMPP) является неспецифическим синтетическим агонистом никотина (13). Данное вещество оказывает почти такое же действие на рецептор, что и никотин, в зависимости от типа клеток, участвующих в стимуляции (43). Преимуществом данного вещества по сравнению с никотином и другими агонистами никотина является то, что его химическая конфигурация препятствует проникновению через гематоэнцефалический барьер, не вызывая таким образом привыкания или других воздействий на центральную нервную систему (13). Противовоспалительные свойства DMPP не достаточно хорошо описаны в научной литературе. Однако установлено, что постоянное применение in vivo может уменьшить число лейкоцитов, сократить продуцирование цитокина спленоцитами и снизить активность естественных клеток-киллеров (44). Кроме того, было исследовано влияние DMPP на клетки гладких мышц дыхательных путей. DMPP вызывает первоначальное кратковременное сокращение мышц с последующим расслабляющим действием при контактировании клеток с указанным агонистом в течение более продолжительного периода времени (45). Бронхолитическое действие не делает DMPP особенно приемлемым для лечения астмы, так как в настоящее время на рынке имеются другие сильнодействующие бронхолитические средства (агонисты В2). Однако свойства вышеуказанного агониста рецепторов никотина имеют важное значение, так как данное лекарственное средство можно безопасно вводить субъектам, страдающим астмой и COPD, благодаря его противовоспалительным свойствам. Кроме того, отсутствуют очевидные свидетельства того, что DMPP оказывает какое-либо токсическое действие на основные органы, такие как сердце, головной мозг, печень или легкие.
Кортикостероиды являются сильнодействующими противовоспалительными средствами. Их системное применение вызывает тяжелые побочные эффекты, которые делают невозможным их продолжительное использование. Ингалируемые плохо абсорбируемые стероиды пригодны для лечения воспаления дыхательных путей. При использовании в низких дозах указанные лекарственные средства оказывают незначительное побочное действие или вообще не имеют побочных эффектов. Однако более высокие дозы увеличивают вероятность возникновения кандидоза полости рта, паралича голосовых связок, катаракты и остеопороза. Ингалируемые стероиды не воздействуют на интерстициальную ткань легких и не вызывают антифиброзного действия (57).
Недавно созданные лекарственные средства, такие как антилейкотриены, пригодны для лечения астмы в некоторых случаях (58), но не оказывают воздействия при лечении COPD и других заболеваний легких. Указанные лекарственные средства обладают противовоспалительными свойствами только в отношении воспалений, вызываемых лейкотриенами (59). При лечении заболеваний интерстициальной ткани легких, таких как IPF, саркоидоз, НР и ВООР, используют в основном системные кортикостероиды. Такое лечение является эффективным в случае некоторых воспалительных заболеваний, но, к сожалению, вызывает серьезные побочные эффекты и не устраняет фиброзные изменения. Иммунодепрессивные средства, такие как циклофосфамид и азатиоприн, иногда применяют при лечении тяжелой формы IPF, но их терапевтическое значение не подтверждено и в большинстве случае является очень ограниченным (60). Фиброз легких по существу является прогрессирующим заболеванием, не поддающимся лечению, при этом большинство субъектов, страдающих IPF, умирают от данного заболевания (61).
Несмотря на достижения в лечении воспалительных заболеваний, в том числе воспалительных заболеваний легких, применение существующих лекарственных средств или агентов часто вызывает нежелательные побочные эффекты. Например, воспаление, обусловленное COPD, по-видимому, устойчиво к воздействию кортикостероидов, поэтому существует потребность в создании новых противовоспалительных средств для лечения данного заболевания (46).
Аналогичным образом, несмотря на применение кортикостероидов и других иммунодепрессивных средств для лечения фиброза легких, они обладают лишь минимальной эффективностью (47).
Таким образом, существует потребность в новых и надежных методах лечения воспалительных заболеваний, в том числе воспалительных заболеваний легких, которые позволили бы облегчить симптомы указанных заболеваний, не вызывая при этом побочных эффектов.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к новому способу лечения воспалительных заболеваний. В частности, объектом изобретения является новый способ лечения воспалительных заболеваний легких путем введения агента, который связывается с рецептором никотина или модулирует функцию рецептора никотина, такого как агонисты рецепторов никотина, их аналоги или производные.
Одним объектом настоящего изобретения является способ лечения или профилактики воспалительных заболеваний легких, который включает введение эффективного количества соединения, модулирующего функцию рецепторов никотина.
Другим объектом настоящего изобретения являются соединения формулы:
где R1 и R2 независимо означают низший алкил с 1-10 атомами углерода;
Ха означает CН или N;
Ya означает один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включающей водород, галоген, амино, амидино, амидо, азидо, циано, гуанидо, гидроксил, нитро, нитрозо, мочевину, сульфат, сульфит, сульфонат, сульфонамид, фосфат, фосфонат, ацил, ацилокси, алкил с 1-6 атомами углерода, алкокси с 1-6 атомами углерода, алкилтио с 1-6 атомами углерода, алкиламино с 1-6 атомами углерода, алканол с 1-6 атомами углерода, аралкил, арил с 6-10 атомами углерода и 3-10-членный гетероцикл;
n означает целое число от 0 до 2;
J означает противоион.
Другим объектом настоящего изобретения является фармацевтическая композиция для лечения воспалительных заболеваний легких, которая содержит агонист рецепторов никотина и фармацевтически приемлемый наполнитель.
Другим объектом настоящего изобретения является способ индуцирования релаксации гладких мышц дыхательных путей, который включает введение эффективного количества соединения формулы:
где R1, R2, Xa, Ya и J имеют указанные выше значения.
Другим объектом настоящего изобретения является способ индуцирования агонистической реакции в рецепторе никотина клеток легкого, который включает введение эффективного количества агониста рецептора никотина.
Краткое описание чертежей
Прилагаемые чертежи иллюстрируют настоящее изобретение, но не ограничивают его объем.
На фиг.1 показано общее и дифференцированное число клеток в бронхоальвеолярной промывной жидкости (BAL).
На фиг.2 показана экспрессия мРНК IFN-γ в выделенных мононуклеарных клетках легкого.
На фиг.3 показана экспрессия мРНК TNF-α, индуцированная стимуляцией LPS в течение 24 часов.
На фиг.4 показана экспрессия мРНК TNF-α, индуцированная стимуляцией SR в течение 24 часов.
На фиг.5 показана экспрессия мРНК IL-10, индуцированная стимуляцией LPS в течение 24 часов.
На фиг.6 показана экспрессия мРНК IL-10, индуцированная стимуляцией SR в течение 24 часов. Воздействие никотином осуществляли в количестве 160 мкМ (60% уменьшение экспрессии) и 80 мкМ (90% уменьшение экспрессии) вместе с воздействием DMPP.
На фиг.7 показана экспрессия мРНК IFN-γ, индуцированная в клетках RAW 264.7 стимуляцией LPS в течение 24 часов.
На фиг.8(а) и (b) показана экспрессия СD80, индуцированная LPS (38%) или антигеном SR (35%).
На фиг.9 показана экспрессия мРНК IFN-γ в Т-лимфоцитах, выделенных из BAL субъектов, страдающих аллергическим пневмонитом (НР).
На фиг.10 показана экспрессия CD86 в общем числе клеток, выделенных из BAL здорового субъекта.
На фиг.11 показаны клетки BAL, полученные у мышей, которых подвергали воздействию DMPP, никотина и эпибатидина.
На фиг.12 показано значительное ингибирующее действие DMPP на воспаление легких, обнаруженное при увеличении числа животных.
На фиг.13 показаны уровни TNF в BAL мышей, которых подвергали воздействию DMPP.
На фиг.14 показан эффект внутрибрюшинного введения возрастающих доз DMPP на аккумуляцию общего числа клеток в BAL мышей, страдающих астмой.
На фиг.15 показано дифференцированное число клеток в зависимости от дозы.
На фиг.16 показан эффект внутрибрюшинного введения второй дозы DMPP на аккумуляцию общего числа клеток в BAL мышей, страдающих астмой.
На фиг.17 показано дифференцированное число клеток в зависимости от второй дозы.
На фиг.18 показаны уровни IL-5 в BAL контрольных мышей, мышей, страдающих астмой, и мышей, подвергнутых воздействию испытуемых соединений.
На фиг.19 показана резистентность легких после стимуляции метахолином у здоровых мышей, мышей, страдающих астмой, и мышей, страдающих астмой, которым вводили в нос 0,5 мг/кг DMPP.
На фиг.20 показано вычисление провоцирующей ударной дозы для увеличения резистентности легких на 200% (РС 200).
На фиг.21 показана экспрессия мРНК IL-4, индуцированная стимуляцией LPS в течение 24 часов.
На фиг.22 показано воздействие DMPP на перенос эозинофильных лейкоцитов крови.
На фиг.23 показано воздействие мекамиламина, являющегося антагонистом никотина, на ингибирующее действие DMPP на перенос эозинофильных лейкоцитов крови.
На фиг.24 показано воздействие дополнительных агонистов никотина (никотин, эпибатидин и цитизин) на перенос эозинофильных лейкоцитов крови.
На фиг.25 показано воздействие DMPP на экспрессию мРНК коллагена 1А фибробластами легких здорового человека.
На фиг.26 показано воздействие никотина на экспрессию мРНК коллагена 1А фибробластами легких человека.
На фиг.27 показано воздействие эпибатидина, являющегося другим агонистом никотина, на экспрессию мРНК коллагена 1А фибробластами легких человека.
На фиг.28 показано воздействие DMPP, ASM-002, ASM-003, ASM-004 и ASM-005 на высвобождение фактора некроза опухолей (TNF).
На фиг.29 показано воздействие DMPP, ASM-002, ASM-003, ASM-004 и ASM-005 на реактивность гладких мышц дыхательных путей трахеи у мышей.
На фиг.30 показано воздействие ASM-002 на воспаление легких.
На фиг.31 показано воздействие ASM-002 на резистентность легких в модели астмы у мышей.
На фиг.32 показано сравнительное воздействие ASM-002 и преднизона на воспаление легких.
На фиг.33 показано воздействие ASM-002 в модели аллергической реакции легких у собак.
На фиг.34 показано релаксирующее действие ASM-002 на мышцы трахеи у мышей.
На фиг.35 показано релаксирующее действие ASM-002 на мышцы бронхиальных колец у собак.
На фиг.36 показано релаксирующее действие ASM-002 на мышцы бронхиальных колец у человека.
На фиг.37 показано ингибирующее действие ASM-002 на высвобождение сильных медиаторов воспаления клетками крови человека, выделенными у субъектов, страдающих астмой.
На фиг.38 показано сравнительное воздействие ASM-002, DMPP и дексаметазона на продуцирование TNF LPS-стимулированными моноцитами крови.
На фиг.39 показано ингибирование продуцирования LTC4 под воздействием ASM-002.
На фиг.40 показано воздействие никотина, ASM-N1, ASM-N2, ASM-N3, ASM-N4 и ASM-002 на продуцирование TNF.
Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Другие цели, преимущества и особенности настоящего изобретения будут более понятны при ознакомлении с нижеследующим описанием предпочтительных вариантов осуществления изобретения, не ограничивающих его объем, которые приведены только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Идея использования никотина или других агонистов рецепторов никотина, их аналогов или производных для лечения воспалительных заболеваний легких является новой. Несмотря на выраженное противовоспалительное и иммуносупрессорное действие никотина и других агонистов рецепторов никотина, их аналогов или производных, в научной литературе ранее не была описана пригодность указанных агентов для лечения аллергических и других воспалительных заболеваний легких. Недостатки, присущие сигаретам, являются основными причинами отсутствия интереса к применению агонистов никотина, их аналогов или производных для лечения заболеваний легких.
Таким образом, настоящее изобретение относится к применению агонистов рецепторов никотина, таких как DMPP, их аналогов и производных, для лечения воспалительных заболеваний легких, таких как астма, COPD, фиброз интерстициальной ткани легкого (IPF), саркоидоз, аллергический пневмонит (НР) и облитерирующий бронхиолит с организующим пневмонитом (ВООР). Данное лекарственное средство можно вводить перорально или, в зависимости от специфических заболеваний или состояний, путем направленной доставки в легкое методом аэрозолизации с использованием разных и предпочтительных носителей для минимизации системных эффектов.
Противовоспалительные, иммуносупрессорные и/или бронхолитические свойства, а также минимальные побочные эффекты агонистов рецепторов никотина, их аналогов и производных делают указанные лекарственные средства идеально пригодными для медицинского применения при лечении целого ряда заболеваний легких, которые характеризуются воспалением бронхов или интерстициальной ткани. Указанными заболеваниями являются такие заболевания как астма, COPD, IPF, саркоидоз, НР и ВООР.
Один вариант осуществления настоящего изобретения относится к способу лечения или профилактики воспалительных заболеваний легких, который включает введение эффективного количества соединения, модулирующего функцию рецепторов никотина.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения указанный способ предназначен для лечения воспалительных заболеваний легких.
В одном варианте осуществления изобретения соединение, пригодное для использования в способе по настоящему изобретению, является агонистом рецепторов никотина.
В одном варианте осуществления изобретения агонисты рецепторов никотина выбирают из группы, включающей диметилфенилпиперазиний (DMPP), никотин, эпибатидин, цитизин, ацетилхолин и их аналоги.
В другом варианте осуществления изобретения соединения, пригодные для использования в способе по настоящему изобретению, представляют собой:
i) соединение формулы:
где R1 и R2 независимо означают низший алкил с 1-10 атомами углерода;
Ха означает СН или N;
Ya означает один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включающей водород, галоген, амино, амидино, амидо, азидо, циано, гуанидо, гидроксил, нитро, нитрозо, мочевину, сульфат, сульфит, сульфонат, сульфонамид, фосфат, фосфонат, ацил, ацилокси, алкил с 1-6 атомами углерода, алкокси с 1-6 атомами углерода, алкилтио с 1-6 атомами углерода, алкиламино с 1-6 атомами углерода, алканол с 1-6 атомами углерода, аралкил, арил с 6-10 атомами углерода и 3-10-членный гетероцикл;
n означает целое число от 0 до 2;
J означает противоион; или
ii) соединение формулы:
где R3 выбирают из групп формулы
и 
Xb означает N или N+-R10;
R4 означает один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включащей водород, галоген, амино, амидино, амидо, азидо, циано, гуанидо, гидроксил, нитро, нитрозо, мочевину, сульфат, сульфит, сульфонат, сульфонамид, фосфат, фосфонат, ацил, ацилокси, алкил с 1-10 атомами углерода, алкокси с 1-10 атомами углерода, алкилтио с 1-10 атомами углерода, алкиламино с 1-10 атомами углерода, алканол с 1-10 атомами углерода, аралкил, арил с 6-10 атомами углерода;
каждый из R10, R11 и R12 независимо означает алкил с 1-10 атомами углерода;
при условии наличия противоиона, когда Xb означает N+-R10; или
iii) соединение формулы:
где Хс означает NR13 или N+-R13R14, где R13 и R14 независимо означают алкил с 1-10 атомами углерода;
R5 означает 3-10-членный гетероцикл;
при условии наличия противоиона, когда Хс означает N+-R13R14; или
iv) соединение формулы:
где W означает О или S;
каждый из Yc и Yd независимо выбирают из группы, включающей водород, галоген, амино, амидино, амидо, азидо, циано, гуанидо, гидроксил, нитро, нитрозо, мочевину, сульфат, сульфит, сульфонат, сульфонамид, фосфат, фосфонат, ацил, ацилокси, алкил с 1-10 атомами углерода, алкокси с 1-10 атомами углерода, алкилтио с 1-10 атомами углерода, алкиламино с 1-10 атомами углерода, алканол с 1-10 атомами углерода, аралкил, арил с 6-10 атомами углерода;
где Xd означает NR15 или N+-R15R16, где R15 и R16 независимо означают алкил с 1-10 атомами углерода;
при условии наличия противоиона, когда Xd означает N+-R15R16.
В другом варианте осуществления изобретения соединение, пригодное для использования в способе по настоящему изобретению, имеет формулу:
где R1 и R2 независимо означают алкил с 1-10 атомами углерода;
Ха означает СН или N,
Ya означает один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включающей водород, галоген, амино, амидино, амидо, азидо, циано, гуанидо, гидроксил, нитро, нитрозо, мочевину, сульфат, сульфит, сульфонат, сульфонамид, фосфат, фосфонат, ацил, ацилокси, алкил с 1-10 атомами углерода, алкокси с 1-10 атомами углерода, алкилтио с 1-10 атомами углерода, алкиламино с 1-10 атомами углерода, алканол с 1-10 атомами углерода, аралкил, арил с 6-10 атомами углерода и 3-10-членный гетероцикл;
n означает целое число от 0 до 2.
J означает противоион.
В другом варианте осуществления изобретения R1 и R2 независимо означают необязательно замещенный низший алкил с 1-10 атомами углерода;
Ха означает СН;
Ya означает один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включающей водород, галоген, амино, амидо, гидроксил, алкил с 1-6 атомами углерода, алкокси с 1-6 атомами углерода и алканол с 1-6 атомами углерода;
n равно 1 или 2;
J означает галоген.
В другом варианте осуществления изобретения соединения, пригодные для использования в способе по настоящему изобретению, имеют формулу:
где R1 и R2 независимо означают необязательно замещенный низший алкил с 1-6 атомами углерода;
Ха означает СН;
Ya означает один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включающей водород, галоген, амино, амидо, гидроксил, алкил с 1-6 атомами углерода, алкокси с 1-6 атомами углерода, низший алканол с 1-6 атомами углерода;
n равно 1 или 2;
J означает галоген.
В дополнительном варианте осуществления изобретения R1 и R2 независимо выбирают из группы, включающей метил, этил, н-пропил или изопропил;
Ха означает СН;
Ya означает водород;
n равно 1 или 2;
J означает галоген.
В дополнительном варианте осуществления изобретения соединение имеет формулу:
где R1 и R2 независимо выбирают из группы, включающей метил, этил, н-пропил или изопропил;
Ya означает водород;
J означает галоген.
В другом варианте осуществления изобретения соединение, пригодное для использования в способе по настоящему изобретению, имеет формулу:
В другом варианте осуществления изобретения соединение, пригодное для использования в способе по настоящему изобретению, имеет формулу, выбираемую из нижеследующих формул:
и 
В другом варианте осуществления изобретения соединение, пригодное для использования в способе по настоящему изобретению, имеет формулу, выбираемую из нижеследующих формул:
или 
Один вариант осуществления изобретения относится к способу по настоящему изобретению, в котором использовано соединение формулы:
где R3 выбирают из групп формулы
или 
Xb означает N или N+-R10;
R4 означает один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включающей водород, галоген, амино, амидино, амидо, азидо, циано, гуанидо, гидроксил, нитро, нитрозо, мочевину, сульфат, сульфит, сульфонат, сульфонамид, фосфат, фосфонат, ацил, ацилокси, алкил с 1-10 атомами углерода, алкокси с 1-10 атомами углерода, алкилтио с 1-10 атомами углерода, алкиламино с 1-10 атомами углерода, алканол с 1-10 атомами углерода, аралкил, арил с 6-10 атомами углерода;
каждый из R11 и R12 независимо означает алкил с 1-10 атомами углерода;
при условии наличия противоиона, когда Xb означает N+-R10.
В одном варианте осуществления изобретения R4 означает один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включающей водород, галоген, амино, амидо, гидроксил, алкил с 1-6 атомами углерода, алкокси с 1-6 атомами углерода и алканол с 1-6 атомами углерода; R11 и R12 независимо означают алил с 1-6 атомами углерода.
В другом варианте осуществления изобретения R4 означает один или несколько заместителей, выбираемых из водорода и галогена; R11 и R12 независимо означают алкил с 1-6 атомами углерода.
В другом варианте осуществления изобретения соединение, пригодное для использования в способе по настоящему изобретению, имеет формулу, выбираемую из нижеследующих формул:
и 
Один вариант осуществления изобретения относится к способу по настоящему изобретению, в котором использовано соединение формулы:
где Хс означает NR13 или N+-R13R14, где R13 и R14 независимо означают алкил с 1-10 атомами углерода;
R5 означает 3-10-членный гетероцикл;
при условии наличия противоиона, когда Хс означает N+-R13R14.
В одном варианте осуществления изобретения R13 и R14 независимо означают алкил с 1-6 атомами углерода.
В другом варианте осуществления изобретения R13 и R14 независимо означают алкил с 1-6 атомами углерода; и R5 означает 3-6-членный гетероцикл.
В другом варианте осуществления изобретения R13 и R14 независимо означают алкил с 1-6 атомами углерода; и R5 означает необязательно замещенный пиридил.
В другом варианте осуществления изобретения соединение, пригодное для использования в способе по настоящему изобретению, имеет формулу, выбираемую из нижеследующих формул:
и 
Один вариант осуществления изобретения относится к способу по настоящему изобретению, в котором использовано соединение формулы:
где W означает О или S;
каждый из Yc и Yd независимо означает заместитель, выбираемый из группы, включающей водород, галоген, амино, амидино, амидо, азидо, циано, гуанидо, гидроксил, нитро, нитрозо, мочевину, сульфат, сульфит, сульфонат, сульфонамид, фосфат, фосфонат, ацил, ацилокси, алкил с 1-10 атомами углерода, алкокси с 1-10 атомами углерода, алкилтио с 1-10 атомами углерода, алкиламино с 1-10 атомами углерода, алканол с 1-10 атомами углерода, аралкил, арил с 6-10 атомами углерода;
где Xd означает NR15 или N+-R15R16, где R15 и R16 независимо означают алкил с 1-10 атомами углерода;
при условии наличия противоиона, когда Xd означает N+-R15R16.
В одном варианте осуществления изобретения Yc и Yd независимо означают один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включающей водород, галоген, амино, амидо, гидроксил, алкил с 1-6 атомами углерода, алкокси с 1-6 атомами углерода и алканол с 1-6 атомами углерода.
В одном варианте осуществления изобретения W означает О; Yc и Yd независимо означают один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включающей водород, галоген, амино, амидо, гидроксил, алкил с 1-6 атомами углерода, алкокси с 1-6 атомами углерода и алканол с 1-6 атомами углерода; и Xd означает NR15 или N+-R15R16, где R15 и R16 независимо означают алкил с 1-6 атомами углерода.
В другом варианте осуществления изобретения W означает О; Yc и Yd независимо означают один или несколько заместителей, выбираемых из водорода и галогена; и Xd означает NR15 или N+-R15R16, где R15 и R16 независимо означают алкил с 1-6 атомами углерода.
В другом варианте осуществления изобретения соединение, пригодное для использования в способе по настоящему изобретению, имеет формулу, выбираемую из нижеследующих формул:
и 
В одном варианте осуществления изобретения воспалительное заболевание легких выбирают из группы, включающей астму, хроническое обструктивное заболевание легких (COPD), фиброз интерстициальной ткани легких (IPF), саркоидоз, аллергический пневмонит (НР), хронический аллергический пневмонит и облитерирующий бронхиолит с организующим пневмонитом (ВООР).
В одном варианте осуществления изобретения воспалительное заболевание легких выбирают из группы, включающей астму, хроническое обструктивное заболевание легких (COPD), фиброз интерстициальной ткани легких (IPF), саркоидоз, аллергический пневмонит (НР) и хронический аллергический пневмонит.
В других вариантах осуществления изобретения воспалительное заболевание легких является хроническим обструктивным заболеванием легких (COPD);
cароидозом;
аллергическим пневмонитом (НР).
В другом варианте осуществления изобретения воспалительное заболевание легких является астмой.
В одном варианте осуществления изобретения соединение, пригодное для использования в способе по настоящему изобретению, вводят перорально, парентерально, местно или путем ингаляции.
Альтернативно указанное соединение вводят перорально, местно или путем ингаляции.
В одном варианте осуществления изобретения соединение, пригодное для использования в способе по настоящему изобретению, вводят перорально.
Один вариант осуществления изобретения относится к соединениям по настоящему изобретению, пригодным для приготовления лекарственного средства для лечения воспалительных заболеваний легких.
Один вариант осуществления изобретения относится к новым соединениям формулы:
где R1 и R2 независимо означают низший алкил с 1-10 атомами углерода;
Ха означает СН или N;
Ya означает один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включающей водород, галоген, амино, амидино, амидо, азидо, циано, гуанидо, гидроксил, нитро, нитрозо, мочевину, сульфат, сульфит, сульфонат, сульфонамид, фосфат, фосфонат, ацил, ацилокси, алкил с 1-6 атомами углерода, алкокси с 1-6 атомами углерода, алкилтио с 1-6 атомами углерода, алкиламино с 1-6 атомами углерода, алканол с 1-6 атомами углерода, аралкил, арил с 6-10 атомами углерода и 3-10-членный гетероцикл.
n означает целое число от 0 до 2;
J означает противоион.
В другом варианте осуществления изобретения R1 и R2 независимо означают необязательно замещенный алкил с 1-6 атомами углерода;
Ха означает СН;
Ya означает один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включающей водород, галоген, амино, амидо, гидроксил, алкил с 1-6 атомами углерода, алкокси с 1-6 атомами углерода и алканол с 1-6 атомами углерода;
n равно 1 или 2;
J означает галоген.
В одном варианте осуществления изобретения соединение имеет формулу:
где R1 и R2 независимо означают необязательно замещенный алкил с 1-6 атомами углерода;
Х означает СН;
Y означает один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включающей водород, галоген, амино, амидо, гидроксил, алкил с 1-6 атомами углерода, алкокси с 1-6 атомами углерода, алканол с 1-6 атомами углерода;
n равно 1 или 2;
J означает галоген.
В другом варианте осуществления изобретения R1 и R2 независимо выбирают из группы, включающей метил, этил, н-пропил или изопропил;
Х означает СН;
Y означает водород;
n равно 1 или 2;
J означает галоген.
В альтернативном варианте осуществления изобретения соединение имеет формулу:
где R1 и R2 независимо выбирают из группы, включающей метил, этил, н-пропил или изопропил;
Y означает водород;
J означает галоген.
В другом варианте осуществления изобретения соединение имеет формулу:
Первые агонисты рецепторов никотина включают диметилфенилпиперазиний (DMPP), никотин, эпибатидин, цитизин, ацетилхолин и их аналоги.
Альтернативно агонисты рецепторов никотина, которые могут быть использованы для лечения и применений по настоящему изобретению, включают нижеследующие агонисты рецепторов никотина и их аналоги.
1. DMPP и его аналоги
2. Никотин и его аналоги
3. Аналоги простого пиридилового эфира
R1 и R2=алкил, n=1 или 2
R1 и R2=алкил, n=1 или 2
4. Эпибатидин и его аналоги
Х=галоген
Х=галоген
Х=галоген
R1 и R2=алкил,
n=1 или 2
Х=N+(CH3)3
5. Триметафан и его аналоги
6. Цитизин и его аналоги
7. Ацетилхолин и его аналоги
8. N-Метилкарбамилхолин и его аналоги
9. АВТ-418 и его аналоги
10. GTS-21 и его аналоги
11. Ареколин и его аналоги
12. Лобелин и его аналоги
13. Аналоги филантотоксина-433
14. Азабициклические аналоги
15. Аналоги SIB-1553
16. Аналоги имидаклоприта
Особый интерес для лечения воспалительных заболеваний легких представляют нижеследующие аналоги DMPP формулы:
где R1 означает метил или этил, R2 означает метил, этил или пропил, Х означает СН, Y означает водород, n равно 1 или 2.
Термин “низший алкил” означает линейную, разветвленную или циклическую углеводородную часть, содержащую 1-10 атомов углерода, предпочтительно 1-6 атомов углерода, которая может иметь одну или несколько ненасыщенностей в цепи и может быть необязательно замещена. Примеры таких групп включают, не ограничиваясь ими, метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, втор-бутил, трет-бутил, пентил, изопентил, неопентил, трет-пентил, гексил, изогексил, неогексил, аллил, винил, ацетиленил, этиленил, пропенил, изопропенил, бутенил, изобутенил, гексенил, бутадиенил, пентенил, пентадиенил, гексенил, гексадиенил, гексатриенил, гептенил, гептадиенил, гептатриенил, октенил, октадиенил, октатриенил, октатетраенил, пропинил, бутинил, пентинил, гексинил, циклопропил, циклобутил, циклогексенил, циклогексдиенил и циклогексил. Термин “низший алкил” означает также алкилы, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомом галогена, то есть алкилгалогенид. Примеры таких групп включают, не ограничиваясь ими, трифторметил, дифторметил, фторметил, трихлорметил, дихлорметил, хлорметил, трифторэтил, дифторэтил, фторэтил, трихлорэтил, дихлорэтил, хлорэтил, хлорфторметил, хлордифторметил, дихлорфторэтил.
Термин “низший алкокси” означает алкил, ковалентно связанный со смежным атомом при помощи атома кислорода. Примеры таких групп включают, не ограничиваясь ими, метокси, этокси, пропокси, изопропокси, бутокси, изобутокси, втор-бутокси, трет-бутокси, пентилокси, изопентилокси, неопентилокси, трет-пентилокси, гексилокси, изогексилокси и неогексилокси.
Термин “низший алкилтио” означает алкил, ковалентно связанный со смежным атомом при помощи атома серы. Примеры таких групп включают, не ограничиваясь ими, метилтио, этилтио, пропилтио, изопропилтио, бутилтио, изобутилтио, втор-бутилтио и трет-бутилтио.
Термин “низший алкиламино” означает алкил, ковалентно связанный со смежным атомом при помощи атома азота и представляющий собой моноалкиламино или диалкиламино, в котором алкильные группы могут быть одинаковыми или разными. Примеры таких групп включают, не ограничиваясь ими, метиламино, диметиламино, этиламино, диэтиламино, метилэтиламино, пропиламино, изопропиламино, бутиламино, изобутиламино, втор-бутиламино, трет-бутиламино, пентиламино, изопентиламино, неопентиламино, трет-пентиламино, гексиламино, изогексиламино и неогексиламино.
Термин “низший алканол” означает “алкильную” часть, в которой один из атомов водорода замещен гидроксильной группой. Термин “алканол” означает также алканол, в котором один или несколько атомов углерода замещены галогеном. Примеры таких групп включают, не ограничиваясь ими, метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутанол, этиленгликоль, пропиленгликоль, циклопропанол, трифторэтанол или фторметанол.
Термин “аралкил” означает арильную группу, присоединенную к смежному атому при помощи С1-6алкила. Примеры таких групп включают, не ограничиваясь ими, бензил, бензгидрил, тритил, фенетил, 3-фенилпропил, 2-фенилпропил, 4-фенилбутил и нафтилметил.
Термин “арил” означает карбоциклическую часть, содержащую по крайней мере одно кольцо бензоидного типа (то есть может быть моноциклическим или полициклическим) с 6-10 атомами углерода, которая может быть необязательно замещена одним или несколькими заместителями. Альтернативно, указанное кольцо может содержать 6 атомов углерода. Примеры таких групп включают, не ограничиваясь ими, фенил, толил, диметилфенил, аминофенил, анилинил, нафтил, антрил, фенантрил или бифенил.
Термин “ацил” означает радикал, выделенный из карбоновой кислоты, полученной в результате замещения группы -ОН. Подобно родственной кислоте ацильный радикал может иметь прямую цепь, разветвленную цепь или представлять собой циклический алифатический или ароматический радикал. Примеры таких групп включают, не ограничиваясь ими, формил, ацетил, пропионил, бутирил, изобутирил, валерил, изовалерил, пивалоил, капроил, изокапроил, акрилоил, пропиолоил, метакрилоил, кротоноил, изокротоноил, бензоил, нафтоил, толуоил, циннамоил, фуроил, глицероил, салицилоил.
Термин “ацилокси” означает ацил, ковалентно связанный со смежным атомом при помощи атома кислорода. Примеры таких групп включают, не ограничиваясь ими, формилокси, ацетилокси, пропионилокси, бутирилокси, изобутирилокси, валерилокси, изовалерилокси, пивалоилокси, капроилокси, изокапроилокси, акрилоилокси, пропиолоилокси, метакрилоилокси, кротоноилокси, изокротоноилокси, бензоилокси, нафтоилокси, толуоилокси, гидроатропоилокси, атропоилокси, циннамоилокси, фуроилокси, глицероилокси, тропоилокси, бензилоилокси, салицилоилокси, анизоилокси, ванилоилокси, вератроилокси, пиперонилоилокси, протокатехуоилокси и галлолоилокси, при этом предпочтительными группами являются формилокси, ацетилокси, пропионилокси, бутирилокси, изобутирилокси, валерилокси, изовалерилокси, пивалоилокси, бензоилокси и нафтоилокси.
Термин “атом галогена” означает атом фтора, атом хлора, атом брома и атом иода.
Термин “противоион” означает ион, который присутствует в ионной форме соединения для сохранения электронейтральности. Примеры противоиона в используемом здесь значении включают, не ограничиваясь ими, фторид, хлорид, бромид, иодид, сульфат, сульфонат.
Термин “независимо” означает, что заместитель может иметь одинаковые или разные значения для каждого элемента.
Термин “гетероцикл” означает 3-10-членную необязательно замещенную насыщенную, ненасыщенную или ароматическую циклическую часть, которая прерывается по крайней мере одним гетероатомом, выбираемым из кислорода (О), серы (S) или азота (N). Альтернативно, гетероциклы могут представлять собой 3-6-членное кольцо или 5-6-членное кольцо. Гетероциклы могут быть моноциклическими или полициклическими кольцами. Примеры таких групп включают, не ограничиваясь ими, азепинил, азиридинил, азетил, азетидинил, диазепинил, дитиадиазинил, диоксазепинил, диоксоланил, дитиазолил, фуранил, изооксазолил, изотиазолил, имидазолил, морфолинил, морфолино, оксетанил, оксадиазолил, оксиранил, оксазинил, оксазолил, пиперазинил, пиразинил, пиридазинил, пиримидинил, пиперидил, пиперидино, пиридил, пиранил, пиразолил, пирролил, пирролидинил, тиатриазолил, тетразолил, тиадиазолил, триазолил, тиазолил, тиенил, тетразинил, тиадиазинил, триазинил, тиазинил и тиопиранил, фуроизоксазолил, имидазотиазолил, тиеноизотиазолил, тиенотиазолил, имидазопиразолил, циклопентапиразолил, пирролопирролил, тиенотиенил, тиадиазолопиримидинил, тиазолотиазинил, тиазолопиримидинил, тиазолопиридинил, оксазолопиримидинил, оксазолопиридил, бензоксазолил, бензизотиазолил, бензотиазолил, имидазопиразинил, пуринил, пиразолопиримидинил, имидазопиридинил, бензимидазолил, индазолил, бензоксатиолил, бензодиоксолил, бензодитиолил, индолизинил, индолинил, изоиндолинил, фуропиримидинил, фуропиридил, бензофуранил, изобензофуранил, тиенопиримидинил, тиенопиридил, бензотиенил, циклопентаоксазинил, циклопентафуранил, бензоксазинил, бензотиазинил, хиназолинил, нафтиридинил, хинолинил, изохинолинил, бензопиранил, пиридопиридазинил и пиридопиримидинил.
В соответствии с целями настоящей заявки термин “животное” означает человека, приматов, домашних животных (таких как лошади, коровы, свиньи, козы, овцы, кошки, собаки, морские свинки, мыши и т.д.) и других млекопитающих. Данный термин обычно используется для обозначения живых организмов с высокоразвитой сердечно-сосудистой системой.
В соответствии с целями настоящего изобретения агонисты, агенты или лиганды являются молекулами или соединениями, которые связываются с рецептором никотина и модулируют его функцию. Предпочтительные агенты являются специфичными к рецептору и не проникают через гематоэнцефалический барьер, такими как DMPP. Приемлемые агенты могут быть обнаружены во многих химических классах, хотя обычно они являются органическими соединениями и предпочтительно низкомолекулярными органическими соединениями. Низкомолекулярные органические соединения имеют молекулярную массу более 150 и менее примерно 4500, предпочтительно менее примерно 1500, более предпочтительно менее 500. Типичные классы таких соединений включают пептиды, сахариды, стероиды, гетероциклические соединения, полициклические соединения, замещенные ароматические соединения и тому подобные.
Агонисты никотина не обязательно должны заменять все лекарственные средства, применяемые в настоящее время для лечения воспалительных заболеваний легких и обструкции дыхательных путей, часто ассоциированной с указанными заболеваниями. Бронхолитические средства по-прежнему являются эффективными средствами для немедленного снятия бронхоспазмов. Однако бронхолитические средства не позволяют устранить причину воспаления.
Агонисты никотина могут быть использованы в качестве лекарственного средства, позволяющего заменить стероиды или уменьшить их дозу. Благодаря направленной доставке в фагоциты легких указанные лекарственные средства могут устранять воспаление дыхательных путей и интерстициальной ткани. Одним важным преимуществом агонистов никотина по сравнению с кортикостероидами является то, что, помимо гораздо меньшего числа побочных эффектов, указанные агонисты могут оказывать прямое воздействие на фибробласты и, таким образом, предотвращать или устранять фиброз дыхательных путей и легких, что не способны делать кортикостероиды. Фиброз интерстициальной ткани является признаком IPF, главным последствием НР и саркоидоза, и фиброз дыхательных путей является основным признаком хронической астмы (57).
Другие вещества также проходят всестороннее исследование в качестве возможных новых лекарственных средств для лечения воспалительных заболеваний легких. Особое внимание уделено многим цитокинам (таким как IL-5, IL-13, IL-16 и тому подобные) (62). Считается, что из-за сложной структуры дыхательных путей, поражаемых воспалением, какой-либо один специфический цитокин или медиатор воспаления не может оказать существенного влияния на лечение вышеуказанных заболеваний легких. Агонисты рецепторов никотина, их аналоги и производные подобно кортикостероидам направленно воздействуют на широкий спектр воспалительных реакций. Именно в этом состоит их потенциальная пригодность для лечения воспалительных заболеваний легких.
Выбранные агенты могут быть модифицированы с целью усиления эффективности, устойчивости, фармацевтической совместимости и подобных свойств. Определение структуры агента может быть использовано для идентификации, создания или скрининга дополнительных агентов. Например, идентифицированные пептидные агенты могут быть модифицированы разными вышеописанными способами, например, для усиления их протеолитической устойчивости. Другие методы стабилизации могут включать инкапсулирование, например, в липосомы и т.д. Связующие агенты получают любыми методами, известными специалистам в данной области.
Агенты, воздействующие на функцию рецептора никотина и предназначенные для терапевтического применения, можно вводить любыми известными способами. Низкомолекулярные органические соединения предпочтительно вводят перорально; другие композиции и агенты предпочтительно вводят парентерально, обычно в фармацевтически или физиологически приемлемом носителе, например, в физиологическом растворе с фосфатным буфером или тому подобном носителе. Указанные композиции обычно добавляют к сохраняемой физиологической жидкости, такой как кровь или синовиальная жидкость.
Другим объектом настоящего изобретения является фармацевтическая композиция для лечения воспалительных заболеваний легких, содержащая агонист рецепторов никотина и фармацевтически приемлемый наполнитель.
Носитель или наполнитель должен быть “приемлемым” с точки зрения совместимости с другими ингредиентами препарата и отсутствия вредного воздействия на реципиента.
Альтернативный вариант осуществления изобретения относится к фармацевтической композиции для лечения воспалительных заболеваний легких, которая содержит:
i) соединение формулы:
где R1 и R2 независимо означают низший алкил с 1-10 атомами углерода;
Ха означает СН или N;
Ya означает один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включающей галоген, амино, амидино, амидо, азидо, циано, гуанидо, гидроксил, нитро, нитрозо, мочевину, сульфат, сульфит, сульфонат, сульфонамид, фосфат, фосфонат, ацил, ацилокси, алкил с 1-6 атомами углерода, алкокси с 1-6 атомами углерода, алкилтио с 1-6 атомами углерода, алкиламино с 1-6 атомами углерода, алканол с 1-6 атомами углерода, аралкил, арил с 6-10 атомами углерода и 3-10-членный гетероцикл;
n означает целое число от 0 до 2;
J означает противоион; или
ii) соединение формулы:
где R3 выбирают из групп формулы
или 
Xb означает N или N+-R10;
R4 означает один или несколько заместителей, выбираемых из группы, включающей водород, галоген, амино, амидино, амидо, азидо, циано, гуанидо, гидроксил, нитро, нитрозо, мочевину, сульфат, сульфит, сульфонат, сульфонамид, фосфат, фосфонат, ацил, ацилокси, алкил с 1-10 атомами углерода, алкокси с 1-10 атомами углерода, алкилтио с 1-10 атомами углерода, алкиламино с 1-10 атомами углерода, алканол с 1-10 атомами углерода, аралкил, арил с 6-10 атомами углерода;
каждый из R10, R11 и R12 независимо означает алкил с 1-10 атомами углерода;
при условии наличия противоиона, когда Xb означает N+-R10; или
iii) соединение формулы:
где Хс означает NR13 или N+-R13R14, где R13 и R14 независимо означают алкил с 1-10 атомами углерода;
R5 означает 3-10-членный гетероцикл;
при условии наличия противоиона, когда Хс означает N+-R13R14; или
iv) соединение формулы:
где W означает О или S;
каждый из Yc и Yd независимо означает заместитель, выбираемый из группы, включающей водород, галоген, амино, амидино, амидо, азидо, циано, гуанидо, гидроксил, нитро, нитрозо, мочевину, сульфат, сульфит, сульфонат, сульфонамид, фосфат, фосфонат, ацил, ацилокси, алкил с 1-10 атомами углерода, алкокси с 1-10 атомами углерода, алкилтио с 1-10 атомами углерода, алкиламино с 1-10 атомами углерода, алканол с 1-10 атомами углерода, аралкил, арил с 6-10 атомами углерода;
где Xd означает NR15 или N+-R15R16, где R15 и R16 независимо означают алкил с 1-10 атомами углерода;
при условии наличия противоиона, когда Xd означает N+-R15R16;
и фармацевтически приемлемый наполнитель.
В одном варианте осуществления изобретения фармацевтическая композиция по настоящему изобретению может далее содержать одно или несколько лекарственных средств, выбираемых из группы, включающей бронхолитическое средство, противовоспалительное средство, антагонист рецепторов лейкотриена или ингибитор фосфодиэстеразы (PDE), такой как PDE IV.
В другом варианте осуществления изобретения бронхолитическим средством являются агонисты β2 или антихолинергические средства.
В другом варианте осуществления изобретения противовоспалительным средством являются кортикостероиды.
В другом варианте осуществления изобретения ингибитором РDE является РDE IV.
Другой вариант осуществления настоящего изобретения относится к комбинации, включающей терапевтически эффективное количество соединения, пригодного для использования в способе по настоящему изобретению, и терапевтически эффективное количество по крайней мере одного или нескольких лекарственных средств.
Специалисту в данной области должно быть ясно, что при необходимости или желании использовать дополнительное лекарственное средство можно легко отрегулировать соотношения используемых средств. Необходимо отметить, что объем комбинаций по настоящему изобретению не ограничивается указанными здесь лекарственными средствами и может включать любые лекарственные средства, используемые для профилактики и лечения воспалительных заболеваний легких.
Содержание пептидных агентов обычно находится в пределах от около 50 до 500 мкг/мл. Альтернативно вводимая доза указанных агентов может находиться в приемлемом диапазоне от около 1 мг до 10 г или более на кг массы тела. Композиция может содержать другие добавки, такие как стабилизаторы, бактерициды и т.д. Указанные добавки могут присутствовать в обычных количествах.
Следует отметить, что необходимое для лечения количество соединения по настоящему изобретению может изменяться не только в зависимости от выбранного конкретного соединения, но также от способа введения, характера подлежащего лечению заболевания, возраста и состояния субъекта, и в конечном счете определяется лечащим врачом или ветеринаром. Вводимое количество может быть определено эмпирически, например, в диапазоне от около 10 мкг до 1000 мг/кг, от 10 мкг до 100 мг/кг или от 10 мкг до 1 мг/кг массы тела реципиента.
Требуемая доза может представлять собой однократную дозу или разделенную дозу, вводимую через определенные интервалы времени, например, в виде двух, трех, четырех или большего числа доз в сутки.
В тех случаях, когда соединение или комбинация по настоящему изобретению, предназначенные для лечебных целей, могут быть введены субъекту в виде неочищенного химического продукта, активный ингредиент предпочтительно включают в состав фармацевтической композиции.
Многие такие лекарственные средства предназначены для введения вместе с лечебными пептидами путем инъекции, местного применения, внутритрахеального/назального введения, например, в виде аэрозоля, внутриглазного введения или с помощью имплантатов (таких как коллаген, осмотические насосы, имплантаты, содержащие должным образом трансформированные клетки и т.д.).
Фармацевтические композиции включают также композиции, предназначенные для перорального, назального, местного (включая трансбуккальное и подъязычное введение), чрескожного или парентерального введения (включая внутримышечное, подкожное и внутривенное введение) или путем ингаляции. Препараты могут представлять собой раздельные лекарственные формы и могут быть получены любыми методами, известными в области фармации. Все известные методы включают стадию объединения активного соединения с жидкими носителями или тонкоизмельченными твердыми носителями либо с теми и другими вместе и при необходимости стадию формования продукта с получением требуемого препарата.
Фармацевтические композиции, предназначенные для перорального введения, могут представлять собой раздельные лекарственные формы, такие как капсулы, облатки или таблетки, содержащие заранее определенное количество активного ингредиента; порошок или гранулы; раствор, суспензию или эмульсию. Активный ингредиент может также входить в состав болюса, электуария или пасты. Таблетки и капсулы для перорального введения могут содержать обычные наполнители, такие как связывающие вещества, наполнители, смазывающие вещества, дезинтеграторы или смачивающие вещества. На таблетки может быть нанесено покрытие методами, хорошо известными в данной области. Жидкие препараты для перорального введения могут представлять собой, например, водные или масляные суспензии, растворы, эмульсии, сиропы или эликсиры, либо могут быть получены в виде сухого продукта, предназначенного для восстановления водой или другим приемлемым носителем непосредственно перед применением. Такие жидкие препараты могут содержать обычные добавки, такие как суспендирующие агенты, эмульгаторы, неводные носители (которые могут включать съедобные масла) или консерванты.
Соединения и комбинации по настоящему изобретению могут быть также предназначены для парентерального введения (например, в виде инъекции, в частности, инъекции ударной дозы или непрерывного вливания) и могут быть получены в виде унифицированной лекарственной формы в ампулах, заполненных шприцах, упаковках для вливания небольшого объема или упаковках для многократного введения в сочетании с добавленным консервантом. Указанные композиции могут представлять собой суспензии, растворы или эмульсии в масляных или водных носителях и могут содержать вещества, способствующие получению композиции, такие как суспендирующие, стабилизирующие и/или диспергирующие агенты. Альтернативно активный ингредиент может представлять собой порошок, полученный в результате асептического выделения стерильного твердого вещества или лиофилизации из раствора, который предназначен для восстановления соответствующим носителем, например, стерильной апирогенной водой, непосредственно перед применением.
Композиции, предназначенные для местного введения в ротовую полость, включают лепешки, содержащие активный ингредиент в ароматизированной основе, такой как сахароза, аравийская камедь или трагант; пастилки, содержащие активный ингредиент в инертной основе, такой как желатин и глицерин или сахароза и аравийская камедь; и жидкость для полоскания рта, содержащую активный ингредиент в приемлемом жидком носителе.
Соединения и комбинации по настоящему изобретению, предназначенные для введения путем ингаляции, обычно вводят при помощи инсуффлятора, распылителя, баллона, находящегося под давлением, или другого аэрозольного устройства. Баллоны, находящиеся под давлением, могут содержать приемлемый пропеллент, такой как дихлордифторметан, трихлорфторметан, дихлортетрафторэтан, диоксид углерода или другой приемлемый газ. В случае находящегося под давлением аэрозоля дозировка может производиться при помощи клапана, отмеряющего необходимое количество лекарственного средства.
Альтернативно, соединения и комбинации по настоящему изобретению, предназначенные для введения путем ингаляции, могут представлять собой сухой порошок, например, порошкообразную смесь соединения и приемлемой порошкообразной основы, такой как лактоза или крахмал. Порошкообразная композиция может быть получена в виде унифицированной лекарственной формы, например, в капсулах или гильзах, в желатиновых или блистерных упаковках, из которых порошок можно вводить при помощи ингалятора или инсуффлятора.
Для исследования воздействия агонистов никотина при лечении воспалительных заболеваний легких были использованы две животные модели: модель аллергического пневмонита и модель астмы. В обеих моделях исследовали эффект, оказываемый агонистами рецепторов никотина (как избирательными, так и неизбирательными) на физиологию и воспаление легких. Исследования in vitro выполняли, используя клетки воспалительного инфильтрата, полученные у экспериментальных животных или людей, а также коммерчески доступные линии клеток, при этом целью исследования было выявление механизмов, позволяющих агонистам никотина уменьшать воспаление.
Эксперименты первоначально выполняли с использованием неспецифических агонистов, то есть агонистов, связывающихся со всеми субъединицами рецепторов никотина (никотин, диметилфенилпиперизиний (DMPP) и эпибатидин) (13, 42). Кроме того, было проведено испытание агониста, специфичного к субъединице β4, в частности, цитизина (42), с целью выявления противовоспалительного действия в случае специфической стимуляции.
Пример 1
Исследование in vivo аллергического пневмонита.
1. Воспаление, подобное аллергической реакции
Определяли воздействие агонистов никотина на хронический аллергический пневмонит (НР) у мышей.
Установлено, что стимуляция рецепторов никотина никотином ослабляет иммунную реакцию на антигены НР благодаря подавлению воспалительных цитокинов и ингибированию специфической антиген-опосредованной клеточной активности.
Как было указано выше, данная модель была выбрана потому, что аллергический пневмонит гораздо реже встречается у курильщиков, чем у некурящих людей (50), а также потому, что указанная модель хорошо описана в научной литературе. Аллергический пневмонит индуцировали путем введения антигена Saccharopolyspora rectivirgula (SR), этиологического фактора заболевания легких у фермеров (51), вызывающего возникновение одной из форм аллергического пневмонита. Мышам одновременно внутрибрюшинно (IP) вводили никотин в дозах от 0,5 до 2,0 мг/кг дважды в сутки. Введение никотина значительно сокращало общее число клеток, обнаруженных в бронхоальвеолярной промывной жидкости (BAL) указанных мышей. Как показано на фиг.1, наибольшее воздействие никотин оказал на популяцию лимфоцитов. Установлено, что значительное ингибирование общего числа клеток у мышей, подвергнутых воздействию никотина, произошло главным образом вследствие уменьшения популяции лимфоцитов. Макрофаги и лимфоциты выделяли из легких и стимулировали антителом против CD3 и рекомбинантным IL-2. Затем измеряли продуцирование указанными клетками мРНК IFN-γ, цитокина, который, как известно, опосредует развитие НР и других воспалительных заболеваний легких (52). В клетках животных, подвергнутых воздействию никотина, наблюдалась значительно меньшая экспрессия мРНК IFN-γ, чем в клетках контрольных животных. На фиг.2 показано значительное ингибирование мРНК IFN-γ.
Пример II
Исследование in vitro воздействия агонистов никотина на экспрессию цитокинов
Для дальнейшего выявления механизмов, определяющих супрессорное действие никотина в модели in vivo, была использования линия клеток альвеолярных макрофагов.
Воздействие никотина или DMPP на экспрессию мРНК TNF-α и IL-10 в клетках AMJ2-C11 определяли методом RT-PCR. Указанные цитокины опосредуют развитие воспалительных заболеваний легких, таких как НР, астма и саркоидоз (52-55). Под воздействием никотина и DMPP происходило значительное уменьшение экспрессии мРНК TNF (уменьшение экспрессии до 98% в LPS-стимулированных клетках, подвергнутых воздействию 40 мкМ никотина) вне зависимости от дозы. На фиг.3 показаны результаты испытания в виде % экспрессии, при этом 100% экспрессия имела место только в группе, стимулированной LРS. Интенсивность полосы определяли путем деления интенсивности полосы TNF-α на аналогичный показатель β-актина. Обработка стимулированных клеток разными дозами (40-160 мкМ никотина и DMPP) вызывала снижение экспрессии мРНК TNF-α. Наибольший эффект был достигнут при обработке никотином в концентрации, равной 40 мкМ (98% уменьшение экспрессии), при этом все дозы DMPP вызывали 60-50% уменьшение экспрессии. Аналогичные результаты были получены для SR-стимулированных клеток. На фиг.4 показаны результаты, соответствующие данным, приведенным на фиг.5. Обработка стимулированных клеток разными дозами (80 и 160 мкМ никотина и 40-160 мкМ DMPP) вызывала уменьшение экспрессии мРНК TNF-α. Никотин оказывал воздействие на экспрессию мРНК только в дозе, равной 160 мкМ, в то время как DMPP, вводимый в 40 и 80 мкМ дозах, уменьшал экспрессию мРНК TNF-α до 60%. Такую не зависимую от дозы реакцию можно объяснить десенсибилизацией рецепторов никотина вследствие присутствия большого количества агониста в среде. Экспрессия мРНК IL-10 также сокращалась в результате обработки никотином и DMPP. Максимальное уменьшение экспрессии происходило под воздействием никотина в дозе, равной 40 мкМ (стимуляция LPS; 88% уменьшение экспрессии мРНК; результаты представлены на фиг.5). Обработка стимулированных клеток разными дозами (40-160 мкМ никотина и DMPP) уменьшала экспрессию мРНК IL-10. Наибольшее уменьшение экспрессии (87% уменьшение) происходило под воздействием никотина в дозе 40 мкМ. DMPP вызывал 55-40% уменьшение экспрессии для всех трех доз. При дозе DMPP, равной 80 мкМ, наблюдалось 87% уменьшение экспрессии мРНК IL-10 в SR-стимулированных клетках; результаты приведены на фиг.6. Обработка SR-стимулированных клеток разными дозами (80 и 160 мкМ никотина и 40-80 мкМ DMPP) вызывала уменьшение экспрессии мРНК IL-10. Наибольшее уменьшение экспрессии мРНК при обработке никотином имело место при дозе 160 мкМ (60% уменьшение экспрессии) и при дозе 80 мкМ (90% уменьшение экспрессии) в случае обработки DMPP.
Другую линию клеток макрофагов (RAW 264.7, АТСС) использовали для исследования воздействия DMPP на экспрессию IFN-γ методом RT-PCR, так как клетки AMJ2-C11, по-видимому, не экспрессируют мРНК IFN-γ (данные не показаны). Клетки стимулировали 50 мкг/мл антигена SR и инкубировали с DMPP в дозах от 40 до 160 мкМ. Обработка DMPP уменьшала экспрессию INF-γ в указанных клетках на 75% при дозе, равной 40 мкМ. На фиг.7 показаны результаты, соответствующие данным, приведенным на фиг.5. Обработка стимулированных клеток разными дозами DMPP вызывала уменьшение экспрессии мРНК IFN-γ. Наибольшее уменьшение экспрессии (80% уменьшение) имело место при обработке DMPP в дозе, равной 40 мкМ.
Пример III
Воздействие in vitro агонистов никотина на экспрессию костимулирующих молекул
Воздействие никотина и DMPP на экспрессию молекул В7 (CD80) исследовали in vitro. Клетки AMJ2-C11 (альвеолярные макрофаги мыши, полученные из АТСС) инкубировали с 40 мкМ никотина или DMPP и стимулировали антигеном LPS (0,1 мкг/мл) или SR (50 мкг/мл) в течение 48 часов. Процентное значение экспрессии CD80 в обработанных клетках было равно примерно половине экспрессии, обнаруженной в необработанных клетках, стимулированных LPS и SR. На фиг.8(а) показано, что обработка никотином (40 мкМ в течение 48 часов) уменьшала экспрессию в LPS-стимулированных клетках на 20%. На фиг.8(b) также показано, что обработка DMPP (40 мкМ в течение 48 часов) уменьшала экспрессию в LPS-стимулированных клетках на 17% и в SR-стимулированных клетках на 20%.
Пример IV
Исследование клеток в бронхоальвеолярной промывной жидкости (BAL) человека (альвеолярные макрофаги и лимфоциты)
Так как одной целью настоящего изобретения является лечение субъектов с помощью DMPP или подобных лекарственных средств, воздействие указанного лекарственного средства проверяли на лимфоцитах, полученных у субъектов, страдающих аллергическим пневмонитом (НР). У субъектов, страдающих НР, выполняли бронхоальвеолярный лаваж. Лимфоциты отделяли от других клеток в BAL, стимулировали РНА и инкубировали с DMPP. Эффект дозы DMPP определяли по продуцированию мРНК цитокина (методом RT-PCR) для IFN-γ. На фиг.9 показано, что воздействие DMPP уменьшает экспрессию IFN-γ в указанных клетках.
Альвеолярные макрофаги выделяли в результате выполнения бронхоальвеолярного лаважа у здорового субъекта. В SR-стимулированных клетках, обработанных никотином или DMPP, также наблюдалось почти двукратное уменьшение экспрессии CD86 по сравнению с необработанными клетками. На фиг.10 показано, что клетки, обработанные DMPP, экспрессировали на 50% меньше CD96, чем необработанные клетки.
Пример V
Исследование воздействия других агонистов никотина на острое воспаление, индуцированное стимуляцией SR
Закапывание в нос мышам антигенов Saccharopolyspora rectivirgulа (SR), которые являются этиологическим фактором заболевания легких у фермеров, вызывает немедленную воспалительную реакцию в легком. Нейтрофилы являются первыми клетками воспалительного инфильтрата, направляемыми к месту воспаления. Введение мышам DMPP (0,5 мг/кг), никотина (0,5 мг/кг) и эпибатидина (2 мкг/кг) оказывало значительное ингибирующее действие на SR-индуцированное воспаление. На фиг.11 показано, что введение никотина и эпибатидина оказывало значительное ингибирующее действие на SR-индуцированное воспаление через 24 часа. Агонисты никотина вводили в нос в объеме, равном 50 мкл, через каждые 6 часов, и мышей умерщвляли через 24 часа после закапывания SR.
Значительное ингибирующее действие имело место при введении никотина и эпибатидина и отсутствовало при введении DMPP. Однако после увеличения числа мышей, которым вводили или не вводили DMPP, до 15 животных, было обнаружено существенное ингибирование по сравнению с группой, которой не вводили DMPP (фиг.12).
Уровни TNF (провоспалительный цитокин) являются более низкими в бронхоальвеолярной промывной жидкости мышей, которым вводили DMPP (на фиг.13 показано, что DMPP существенно уменьшает уровни TNF в бронхоальвеолярной промывной жидкости), из чего следует, что при более низких концентрациях TNF может происходить уменьшение воспаления.
Пример VI
Модель астмы in vivo
Аналогичные эксперименты выполняли с использованием мышей, сенсибилизированных овальбумином. DMPP уменьшал как воспалительную реакцию, так и аллергическую реакцию на ингалированные аллергены и метахолин.
Группы мышей линии Balb/c сенсибилизировали путем внутрибрюшинной инъекции 20 мкг белка OVA (альбумин куриного яйца; Sigma-Aldrich), эмульгированного в 2 мг гидроксида алюминия в PBS. Через 4 недели в нос вводили ударные дозы, равные 1,5%/50 мкл OVA. Стимуляцию производили ежедневно на протяжении 3 последовательных дней и через 24 часа после последнего впрыскивания аэрозоля у мышей определяли аллергическое воспаление в легких. Группы мышей подвергали воздействию DMPP в разных концентрациях в течение всего периода стимуляции. Промывную жидкость, полученную в результате выполнения бронхоальвеолярного лаважа (BAL), центрифугировали с ускорением 400 g для отделения клеток от жидкости. На фиг.14 показано, что число клеток было значительно выше у ОVA-стимулированных мышей, которым не вводили DMPP. Введение DMPP в дозах 0,5 и 2,0 мг/кг значительно уменьшало число клеток. На фиг.15 показано, что у OVA-стимулированных мышей (OVA OVA) было обнаружено больше эозинофильных лейкоцитов и лимфоцитов в ВAL по сравнению с контрольной группой (sal sal). Введение DMPP значительно уменьшало число эозинофильных лейкоцитов и лимфоцитов в BAL во всех группах (n=8; p<0,05). На фиг.16 показано, что содержание эозинофильных лейкоцитов и лимфоцитов в ВAL OVA-стимулированные мышей (OVA OVA) было значительно выше по сравнению с контрольной группой (sal sal). Введение DMPP значительно уменьшало число эозинофильных лейкоцитов и лимфоцитов в ВAL во всех группах (n=8; p<0,05). На фиг.17 показано, что введение DMPP в дозах 0,1 и 0,5 мг/кг значительно уменьшало число эозинофильных лейкоцитов и лимфоцитов, причем наиболее эффективная доза DMPP, оказывающая противовоспалительное действие, была равна 0,5 мг/кг.
Для определения уровней IL-5 в легких использовали супернатанты. Измеряли общее и дифференцированное число клеток в BAL. На фиг.18 показано, что стимуляция ОVA увеличивала уровни IL-5 в BAL, в то время как введение DMPP оказывало существенное ингибирующее действие на уровни IL-5 в группе мышей, которым вводили 0,5 мг/кг DMPP.
Данный эксперимент повторяли при введении оптимальной дозы DMPP для определения реактивности дыхательных путей.
Измерение повышенной реактивности дыхательных путей
Повышенную реактивность дыхательных путей (AHR) под воздействием метахолина измеряли у анестезированных мышей с трахеотомией и вентиляцией легких при помощи вентилятора, управляемого с помощью компьютера (FlexiVENT™).
Мышам вводили возрастающие дозы метахолина (0 мг/кг-32,5 мг/кг) через яремную вену. На фиг.19 показано, что DMPP уменьшал резистентность легких в процентном отношении по сравнению с мышами, страдающими астмой, которых не подвергали лечению. На фиг.20 показано, что DMPP существенно уменьшал РС200 у подвергнутых лечению мышей по сравнению с мышами, страдающими астмой, которых не подвергали лечению (р=0,04; n=6).
Пример VII
Воздействие агониста на экспрессию мРНК IL-4
Кроме того, исследовали воздействие агониста на экспрессию мРНК IL-4, являющегося цитокином, который, как хорошо известно, опосредует развитие астмы (53). Никотин уменьшал экспрессию мРНК IL-4 на 92% при дозе, равной 40 мкМ (фиг.9). DMPP полностью блокировал экспрессию мРНК IL-4. На фиг.21 приведены результаты, соответствующие данным на фиг.5. Клетки обрабатывали разными дозами (40-160 мкМ никотина и DMPP). Воздействие никотина уменьшало экспрессию мРНК IL-4 (уменьшение экспрессии до 90% в группе, которой вводили 40 мкМ никотина). Как было показано выше, экспрессия мРНК IL-4 отсутствовала при стимуляции клеток антигеном SR.
Пример VIII
Воздействие разных агонистов на перенос эозинофильных лейкоцитов
Для дальнейшего исследования ослабляющего воздействия агонистов никотина на воспаление в случае астмы авторы настоящего изобретения испытывали действие разных агонистов на перенос эозинофильных лейкоцитов.
Инфильтрация эозинофильных лейкоцитов и других клеток воспалительного инфильтрата в ткани легких является важным признаком астмы и причиной воспаления и повышенной реактивности дыхательных путей. Перенос клеток воспалительного инфильтрата из кровотока в легкие включает проникновение через эндотелий сосудов, базальную мембрану и компоненты внеклеточного матрикса. Клетки воспалительного инфильтрата проникают через базальную мембрану, продуцируя протеиназы. При выполнении предварительных экспериментов in vitro исследовали воздействие разных агонистов никотина на проникновение очищенных эозинофильных лейкоцитов крови через искусственную базальную мембрану (хемотаксическая камера с покрытием из Martigel®). DMPP ингибировал перенос эозинофильных лейкоцитов в зависимости от дозы (на фиг.22 показано, что DMPP ингибирует перенос эозинофильных лейкоцитов через искусственную базальную мембрану в зависимости от дозы), хотя указанное действие является обратимым при введении такого антагониста как мекамиламин (МЕС) (на фиг.23 показано, что мекамиламин инвертирует действие DMPP, из чего следует, что для ингибирующего действия DMPP необходима активация рецепторов никотина). Вышеуказанное ингибирующее действие было далее подтверждено другими агонистами никотина, включающими никотин, эпибатидин и цитизин (фиг.24), которые уменьшают перенос эозинофильных лейкоцитов из крови. Результаты выражены в виде процентного значения ингибирования (клетки, обработанные агонистами) по сравнению с контрольными клетками, не обработанными указанными агонистами.
Полученные результаты показывают, что агонисты никотина уменьшают синтез или активацию протеиназ, разрушающих компоненты базальной мембраны, ингибируя таких образом миграцию эозинофильных лейкоцитов в слизистую оболочку легких.
Пример IX
Воздействие агонистов никотина на продуцирование коллагена
Астма характеризуется структурными изменениями дыхательных путей, включающими субэпителиальное отложение коллагена, что может быть причиной хронического течения болезни. Данный процесс может быть обусловлен дисбалансом между синтезом коллагена и его разрушением фиброластами (56). При выполнении предварительных экспериментов авторы настоящего изобретения исследовали воздействие агонистов никотина на синтез коллагена А1, продуцируемый первичными нормальными фибробластами. Экспрессию гена коллагена А1 определяли методом RT-PCR.
Результаты выражены в виде процентного значения экспрессии гена в клетках, обработанных агонистами, по сравнению с необработанными клетками.
DMPP ингибирует экспрессию гена коллагена А1 в зависимости от дозы (фиг.25). Никотин оказывает слабое ингибирующее действие в дозе 1 и 10 мкМ, причем более высокие концентрации не оказывают воздействия (фиг.26), вероятно, вследствие десенсибилизации рецепторов. Для ингибирования могут быть необходимы более низкие дозы, которые будут испытаны в будущем. Ингибирующее действие наблюдается также при использовании эпибатидина (фиг.27).
Аналогичные испытания были выполнены с использованием нижеследующих аналогов DMPP, при этом были получены эквивалентные результаты.
Пример Х
Воздействие аналогов DMPP
На основании результатов, полученных для DMPP, были созданы четыре (4) аналога DMPP, которые испытывали в отношении противовоспалительного действия, менее выраженной повышенной реактивности и релаксирующего воздействия на гладкие мышцы. Подобно DMPP, ASM-002, ASM-003, ASM-004 и ASM-005 являются синтетическими агонистами ацетилхолиновых рецепторов никотина. Указанные соединения являются высокогидрофильными благодаря структуре четвертичной соли и поэтому плохо проникают через гематоэнцефалический барьер. Следовательно, маловероятно, что данные соединения способны вызывать привыкание.
Пример XI
Противовоспалительное действие
Воздействие аналогов DMPP на высвоождение фактора некроза опухолей (TNF)
Моноциты человека выделяли из крови субъектов, страдающих астмой, при помощи градиента плотности фиколл-пака, оставляли для сцепления с планшетами для культуры ткани и стимулировали LPS (100 нг/мл) в течение 18 часов при 37°С с добавлением никотина в возрастающих концентрациях или без добавления никотина. Высвобождение TNF, сильного провоспалительного медиатора, измеряли в супернатанте культуры клеток методом ELISA. Результаты выражены в виде процентного значения высвобождения из LPS-стимулированных необработанных клеток (фиг.28). За исключением ASM-005, все испытанные аналоги оказывали ингибирующее действие на высвобождение TNF (n=8-10; p от 0,01 до 0,007).
Пример XII
Воздействие аналогов DMPP на продуцирование лейкотриена С4 (LТC4)
Эозинофильные лейкоциты крови, которые являются клетками воспалительного инфильтрата, характеризующимися наибольшим увеличением в случае астмы, выделяли методом негативной селекции с использованием конъюгированного с гранулами моноклонального антитела против CD16 и методом сортировки клеток с магнитной активацией. Клетки предварительно инкубировали в течение 18 часов с разными аналогами DMPP и затем стимулировали 1 мкМ фактора активации тромбоцитов (PAF) для продуцирования LTC4, концентрацию которого измеряли при помощи ферментного иммуноанализа.
Полученные результаты показывают, что 3 из 4 испытанных аналогов способны уменьшать высвобождение LTC4 (таблица 1).
Воздействие DMPP и его аналогов на высвобождение LTC4
Пример XIII
Релаксирующее воздействие на гладкие мышцы
Воздействие аналогов DMPP на реактивность гладких мышц дыхательных путей трахеи
Для демонстрации релаксирующего воздействия аналогов DMPP на клетки гладких мышц дыхательных путей были выполнены изометрические исследования с использованием удаленных трахей мышей. Трахеальные кольца, предварительно сокращенные при помощи метахолина в субмаксимальной концентрации (10-5), монтировали изометрически с возможностью давления на датчики в ваннах для органов, содержащих бикарбонатный раствор Кребса при 37°С, барботировали 95% О2-5% СО2 и добавляли в ванны аналоги в суммарных дозах. Регистрировали изменения напряжения. Полученные результаты выражены в виде процентного значения максимального сокращения (фиг.29).
Подобно DMPP его аналоги вызывали релаксацию гладких мышц трахеи, предварительно сокращенных при помощи метахолина, в зависимости от дозы.
Полученные результаты показывают, что ASM-002, ASM-003, ASM-004 и ASM-005, которые являются новыми синтезированными аналогами, оказывали такое же противовоспалительное и релаксирующее воздействие на гладкие мышцы, что и DMPP.
Пример XIV
Модель заболевания у мышей
Воздействие ASM-002 на воспаление легких
Мышей, сенсибилизированных овальбумином, (n=8) стимулировали аллергеном и одновременно вводили в нос ASM-002 в возрастающих концентрациях (0,5-4 мг/кг/сутки) в течение 3 дней. Число клеток, выделенных при помощи бронхоальвеолярного лаважа, использовали в качестве меры воспаления легких.
Как показано на фиг.30, ASM-002 существенно ингибирует в зависимости от дозы воспаление клеток в легких мышей, страдающих астмой (ED50=0,71 мг/кг, n=8).
Пример XV
Модель заболевания у мышей
Воздействие ASM-002 на резистентность легких в модели астмы у мышей
Реакцию легких на бронхосуживающий агент, метахолин, измеряли в аппарате Flexi-vent®. Животным, сенсибилизированным овальбумином, в течение 3 дней вводили в нос ASM-002 (4 мг/кг) за 10 минут до стимуляции метахолином, после чего состояние указанных животных сравнивали с состоянием ОVA-сенсибилизированных животных, которых не подвергали воздействию ASM-002. При выполнении данного эксперимента исследовали также отрицательную контрольную группу несенсибилизованных животных и положительную контрольную группу, которой вводили салбутамол (вентолин) за 10 минут до стимуляции метахолином.
Полученные результаты свидетельствуют (фиг.31) об увеличении резистентности легких, вызванной метахолином, у OVA-сенсибилизированных мышей по сравнению с отрицательной контрольной группой. У мышей, которым вводили ASM-002, наблюдалось значительное уменьшение (возврат к исходным уровням) резистентности легких по сравнению с контрольными мышами (n=8, p<0,02). Указанное воздействие было аналогично воздействию салбутамола (вентолина™), наиболее известного бронхолитического средства, применяемого в настоящее время при астме для ослабления симптомов сужения бронхов (n=4, p<0,02).
Пример XVI
Модель астмы у собак
12 собак данной модели, сенсибилизированных в естественных условиях аскаридами Ascaris suum, использовали для выполнения перекрестного исследования. Были произвольно сформированы четыре группы по 3 собаки в каждой, которых стимулировали аллергеном, при этом каждому животному альтернативно вводили ASM-002 (4 мг/кг 2 раза в день в корме) или преднизон (1 мг/кг 1 раз в день в корме), наиболее известный кортикостероид, применяемый для лечения воспаления в случае астмы, или не подвергали никакому воздействию.
Сравнительное воздействие ASM-002 и преднизона ТМ на воспаление легких
Воспаление клеток определяли в бронхоальвеолярных промывных водах.
Как показано на фиг.32, ASM-002 (8 мг/кг) существенно ингибирует воспаление клеток в легких собак, страдающих астмой, с такой же эффективность, что и преднизон™, наиболее часто используемое противовоспалительное средство (n=12, р<0,05).
Пример XVII
Воздействие ASM-002 в модели повышенной реактивности легких у собак
Повышенная реактивность определяется как способность легкого реагировать (увеличивать резистентность легкого) на неспецифические внешние раздражители, такие как метахолин, или на аллергены. Сенсибилизированная аллергеном собака с повышенной реактивностью (страдающая астмой) реагирует на метахолин в более низких концентрациях по сравнению с собакой, не имеющей аллергии. Аналогичным образом на снижение повышенной реактивности легких указывает увеличение концентраций метахолина, необходимых для индуцирования такого же уровня резистентности легких.
Собакам вводили метахолин в возрастающих концентрациях при одновременном лечении ASM-002 или прендизоном™ и регистрировали резистентность легких.
Как показано на фиг.33, ASM-002 уменьшал резистентность легких у 7 из 12 собак с повышенной реактивностью. Ни у одной из 12 собак не наблюдалось снижение повышенной реактивности при введении преднизона (р=0,005).
Пример XVIII
Миорелаксирующие свойства ASM-002
Для дальнейшей демонстрации релаксирующего действия ASM-002 на клетки гладких мышц дыхательных путей выполняли изометрические исследования с использованием удаленных трахей мышей, бронхиальных колец из легких собак и бронхиальных колец из резецированных легких человека. Как было описано выше, трахеальные или бронхиальные кольца, предварительно сокращенные при помощи метахолина в субмаксимальной концентрации, монтировали изометрически с возможностью давления на датчики в ваннах для органов, содержащих бикарбонатный раствор Кребса при 37°С, барботировали 95% О2-5% СО2 и добавляли в ванны ASM-002 в суммарных дозах. Регистрировали изменения напряжения. Полученные результаты выражены в виде процентного значения максимального сокращения для мыши (фиг.34, р=0,002), собаки (фиг.35, р=0,004) и человека (фиг.36).
Результаты, полученные в примерах XIV-XVIII, показывают, что ASM-002 оказывает релаксирующее действие на предварительно суженные трахеи мышей, бронхи собак и человека.
Пример ХХ
Исследования in vitro
Как было показано в предшествующих примерах, противовоспалительная активность ASM-002 наблюдалась in vivo у мышей и собак. Для дальнейшего исследования указанного воздействия испытывали способность лекарственного средства ингибировать высвобождение 2 сильных медиаторов воспаления клетками крови человека, выделенными у субъектов, страдающих астмой.
Фактор некроза опухолей (TNF) является медиатором, высвобождаемым при воспалении. Моноциты крови человека стимулировали in vitro липополисахаридом (LPS) для продуцирования большого количества TNF, добавляли ASM-002 в возрастающих дозах и измеряли уровни TNF (фиг.37, ЕС50=3 мкМ, n=6, р=0,0045 при 5 мкМ, 0,0014 при 10 мкМ и 0,0003 при 50 мкМ). При введении ASM-002 наблюдалось ингибирование высвобождения TNF в зависимости от дозы.
Пример XXI
Сравнительное воздействие ASM-002, DMPP и дексаметазона на продуцирование TNF LPS-стимулированными моноцитами крови
Как показано на фиг.38, полученные результаты выражены в виде процентного значения от необработанных контрольных клеток при добавлении всех лекарственных средств в концентрации 40 мкМ и представляют среднее значение для 5 разных экспериментов (5 субъектов). ASM-002 ингибирует высвобождение TNF из моноцитов крови человека аналогично дексаметазону и DMPP (р=0,02-0,001).
Лейкотриен С4 (LTC4) является липидным медиатором воспаления, продуцируемым в случае астмы, который в больших количествах высвобождают эозинофильные лейкоциты крови.
Эозинофильные лейкоциты крови человека выделяли из крови субъектов, страдающих астмой, стимулировали in vitro фактором активации тромбоцитов (PAF) для продуцирования больших количеств LTC4 и обрабатывали 80 мкМ ASM-002 или не подвергали никакому воздействию.
Было отмечено значительное ингибирование продуцирования LTC4 ASM-обработанными эозинофильными лейкоцитами (фиг.39, р=0,0007). Результаты представляют среднее значение для 6 разных экспериментов (6 субъектов).
Полученные результаты показывают, что ASM-002 оказывает комплексное противовоспалительное и бронхолитическое действие и снижает повышенную реактивность, причем такое действие может быть весьма эффективным для ослабления симптомов и лечения астмы и других обструктивных респираторных заболеваний.
Пример XXII
Другие аналоги ацетилхолиновых рецепторов никотина
Другие аналоги, такие как никотин, цитизин и эпибатидин, рассмотренные в настоящем описании изобретения, также могут быть использованы в качестве ингибиторов рецепторов никотина при лечении воспаления легких.
Противовоспалительное действие
Моноциты крови человека выделяли при помощи градиента плотности фиколл-пака, оставляли для сцепления с планшетами для культуры ткани и стимулировали LPS (100 нг/мл) в течение 18 часов при 37°С с добавлением аналогов никотина в возрастающих концентрациях или без добавления указанных аналогов. Полученные результаты представлены на фиг.40, уровни значимости показаны в таблице 2.
Уровни значимости воздействия аналогов никотина на стимуляцию LPS
р=
р=
р=
р=
При увеличении концентраций четырех аналогов никотина наблюдалось значительное уменьшение высвобождения TNF.
Пример XXIII
1-Фенилпиперазин (1 экв.), иодэтан (1 экв.) и карбонат натрия (2 экв.) смешивали с трет-бутанолом. Смесь нагревали с обратным холодильником в течение 20 часов. Затем смесь растворяли в хлороформе и трижды экстрагировали водой. Органический слой трижды промывали 1 н. водным раствором HCl. Водный слой подщелачивали гранулами NaOH до достижения основного показателя рН. Основный водный слой затем трижды экстрагировали хлороформом, объединенные органические экстракты сушили над Na2SO4 и упаривали досуха. Неочищенный продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле, используя градиент 0-5% МеОН в хлороформе. Требуемый продукт был получен в виде желтого масла (выход 52%).
N-Этилфенилпиперазин (1 экв., 0,6 ммоль) и иодметан (избыток >10 экв., 1 мл) перемешивали в простом эфире при комнатной температуре в течение 4 дней. Образовавшийся белый осадок ASM-003 выделяли фильтрацией в вакууме (выход 75%).
Пример XXIV
1-Фенилпиперазин (1 экв.), иодпропан (1 экв.) и карбонат натрия (2 экв.) смешивали в трет-бутаноле. Смесь нагревали с обратным холодильником в течение 20 часов. Затем смесь растворяли в хлороформе и трижды экстрагировали водой. Органический слой трижды промывали 1 н. водным раствором HCl. Водный слой подщелачивали гранулами NaOH до достижения основного показателя рН. Основный водный слой трижды экстрагировали хлороформом, объединенные органические экстракты сушили и упаривали досуха. Неочищенный продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле, используя градиент 0-5% МеОН в хлороформе. Требуемый продукт был получен в виде желтого масла (выход 83%).
N-Пропилфенилпиперазин (1 экв., 0,6 ммоль) и иодметан (избыток >10 экв., 1 мл) смешивали и перемешивали в простом эфире при комнатной температуре в течение 2 дней. Затем смесь нагревали с обратным холодильником в течение 48 часов с дополнительным количеством иодметана (>10 экв.) и смесью ТГФ и простого эфира (1:1). Смесь упаривали и разводили в простом эфире с образованием белого осадка ASM-004, который выделяли фильтрацией в вакууме (выход 86%).
Пример XXV
N-Этилфенилпиперазин, полученный в примере XXIII, (1 экв, 0,5 ммоль) и иодэтан (избыток >10 экв., 1 мл) перемешивали в простом эфире при комнатной температуре в течение 2 дней. Затем смесь нагревали с обратным холодильником в течение 48 часов с дополнительным количеством иодэтана (>10 экв) и смесью ТГФ и простого эфира (1:1). Смесь упаривали и разводили в простом эфире с образованием белого осадка ASM-005, который выделяли фильтрацией в вакууме (выход 62%).
или
N-Этилфенилпиперазин (1 экв., 3,94 ммоль) и иодэтан (избыток >10 экв., 3 мл) перемешивали в ацетонитриле при комнатной температуре. Смесь упаривали и разводили в простом эфире с образованием белого осадка ASM-005, который выделяли фильтрацией в вакууме (выход 27%).
Пример XXVI
N-Пропилфенилпиперазин (1 экв., 0,51 ммоль) и иодэтан (избыток >10 экв., 1 мл) перемешивали в простом эфире при комнатной температуре в течение 2 дней. Затем смесь нагревали с обратным холодильником в течение 48 часов с дополнительным количеством иодэтана (>10 экв.) и смесью ТГФ и простого эфира (1:1). Смесь упаривали и разводили в простом эфире с образованием белого осадка, который выделяли фильтрацией в вакууме (выход 11%).
или
N-Пропилфенилпиперазин (1 экв., 0,1 ммоль) и иодэтан (избыток >10 экв., 1 мл) перемешивали в ацетоне, нагреваемом с обратным холодильником, в течение 24 часов. Смесь упаривали и разводили в простом эфире с образованием белого осадка, который выделяли фильтрацией в вакууме (выход 75%).
Пример XXVII
N-Пропилфенилпиперазин (1 экв., 0,53 ммоль) и иодпропан (избыток >10 экв., 1 мл) перемешивали в простом эфире при комнатной температуре в течение 2 дней. Затем смесь нагревали с обратным холодильником в течение 48 часов с дополнительным количеством иодпропана (>10 экв., 1 мл) и смесью ТГФ и простого эфира (1:1). Смесь упаривали и разводили в простом эфире с образованием белого осадка, который выделяли фильтрацией в вакууме (выход 10%).
Пример XXVIII
Иодбензол (1 экв., 1,47 ммоль), N-метилгомопиперазин (1,2 экв., 1,76 ммоль), этиленгликоль (2 экв., 2,94 ммоль), CuI (5 мол.%) и К3РО4 (2 эв., 2,94 ммоль) суспендировали в изопропаноле (3 мл) в высушенной пламенем круглодонной колбе в атмосфере азота. Смесь нагревали с обратным холодильником при перемешивании в течение 17 часов. Полученную смесь охлаждали до комнатной температуры и добавляли воду (5 мл). Смесь экстрагировали простым эфиром (4×10 мл), объединенные органические экстракты промывали насыщенным раствором соли, сушили над Na2SO4 и упаривали досуха в вакууме. Неочищенный продукт очищали флэш-хроматографией на силикагеле с использованием градиента от 0% до 7,5% 2 М раствора NH3MeOH в хлороформе. Требуемый продукт был получен в виде желтого масла (выход 64%).
N-Метилфенилгомопиперазин (1 экв., 0,36 ммоль) и иодметан (избыток >10 экв., 1 мл) перемешивали в простом эфире при комнатной температуре в течение 25 часов. Смесь упаривали в вакууме, разводили в простом эфире и образовавшееся белое твердое вещество фильтровали в вакууме. Был получен иодид 1,1-диметил-4-фенилгомопиперазиния (выход: 66%). Температура плавления: 158-160°С.
1Н ЯМР ДМСО-d6 (ч./млн): (кв, 2H) 7,18, (кв, 2H) 6,74, (т, 1H) 6,64, (шир.с, 2H, 3,74), (м, 2H) 3,52, (м, 2H) 3,44, (т, 2H) 3,40, (с, 6H) 3,17, (шир.с, 2H) 2,21.
13C ЯМР ДМСО-d6: 149, 129, 117, 112, 66, 65, 53, 47, 43, 22.
Пример XXIX
Никотин (160 мг, 0,987 ммоль) растворяли в диэтиловом эфире (5 мл), добавляли избыток иодметана (33 экв., 2 мл) и перемешивали в темноте ночью при комнатной температуре в течение 15 часов.
Смесь фильтровали в вакууме и твердое вещество промывали диэтиловым эфиром. Был получен белый осадок ASM-N1 (выход 91%).
1Н ЯМР ацетон-d6 (ч./млн): (м, 1H) 1,75, (м, 1H) 1,85, (м, 1H) 2,0, (с, 3H) 2,26, (м, 2H) 2,42, (м, 1H) 3,25 (т, 1H) 3,59, (с, 3H) 4,67 (т, 1H) 8,21, (д, 1H) 8,66, (д, 1H) 9,13, (с, 1H) 9,22.
Пример ХХХ
К ранее полученному соединению соли никотина (ASM-N1) (100 мг, 0,32 ммоль) в безводном дихлорметане (15 мл) добавляли избыток иодметана (33 экв., 0,64 мл) и перемешивали в темноте ночью при комнатной температуре в течение 18 часов.
Смесь фильтровали в вакууме и твердое вещество промывали диэтиловым эфиром. Был получен белый осадок (выход 26%).
1Н ЯМР ацетон-d6 (ч./млн): (м, 3H) 2,26, (м, 1H) 2,71, (с, 3H) 2,82, (с, 3H) 3,14 (м, 1H) 3,76, (м, 1H) 3,86, (с, 3H) 4,40, (т, 1H) 5,04, (т, 1H) 8,31, (д, 1H), 8,85 (д, 1H), 9,17, (с, 1H) 9,31.
Пример XXXI
Никотин (390 мг, 2,4 ммоль) растворяли в диэтиловом эфире (10 мл), добавляли избыток иодэтана (33 экв., 6,3 мл) и перемешивали в темноте при комнатной температуре в течение 7 дней.
Растворитель выпаривали и добавляли дихлорметан (100 мл) для осаждения желтовато-белого вещества ASM-N4.
Органический слой упаривали и образовавшееся масло промывали диэтиловым эфиром с образованием ASM-N3.
1Н ЯМР ацетон-d6 (ч./млн) AСМ-N3: (т, 3H) 1,70, (м, 1H) 1,82, (м, 1H) 1,95, (с, 3H), 2,26 (м, 3H) 2,43, (м, 1H) 3,30 (м, 1H) 3,70, (кв, 2H) 4,95, (м, 1H) 8,20, (д, 1H) 8,69, (д, 1H) 9,29, (с, 1H) 9,39.
1Н ЯМР ацетон-d6 (ч./млн) AСМ-N4: (2т, 3H) 1,2 и 1,5, (т, 3H) 1,75, (м, 1H) 1,85, (м, 2H) 2,05 (с, 3H) 2,41, (м, 1H) 2,71, (м, 2H) 3,45, (2кв, 2H) 3,78 и 3,95, (м, 1H) 4,12, (кв, 2H) 4,98, (м, 1H) 8,27, (д, 1H) 8,86, (д, 1H) 9,40, (с, 1H) 9,56.
Пример XXXII
ASM-C1 получали с использованием иодметана (10 экв.) в дихлорметане в течение 1 часа в темноте в соответствии с описанием, приведенным в примере XXIX. Результаты исследования соответствовали структуре соединения.
Пример XXXIII
ASM-C2 получали с использованием формальдегида и муравьиной кислоты методом, описанным в публикации J. Med. Chem. (2001), 44, 3946-3955. Результаты исследования соответствовали структуре соединения.
Пример XXXIV
ASM-C3 получали с использованием иодметана (40 экв.) в дихлорметане в течение 20 часов в темноте в соответствии с описанием, приведенным в примере XXIX. Результаты исследования соответствовали структуре соединения.
Пример XXXV
ASM-C4 получали с использованием этиленоксида методом, описанным в публикации II Farmaco 54 (1999) 438-451. Результаты исследования соответствовали структуре соединения.
Пример XXXVI
ASM-C5 получали с использованием иодметана (40 экв.) в дихлорметане в течение 18 часов в темноте в соответствии с описанием, приведенным в примере XXIX. Результаты исследования соответствовали структуре соединения.
Пример XXXVII
Дигидрохлорид (+)-эпибатидина обрабатывали триэтиламином (10 экв.) в дихлорметане в течение 1 часа при комнатной температуре, затем эпибатидин выделяли стандартным методом выделения.
ASM-E1 получали с использованием эпибатидина, формальдегида и муравьиной кислоты методом, описанным в публикации J. Med. Chem. 2001, 44, 3946-3955. Результаты исследования соответствовали структуре соединения.
Пример XXXVIII
ASM-E1 получали с использованием иодметана (40 экв.) в дихлорметане в течение 17 часов при комнатной температуре в соответствии с описанием, приведенным в примере XXIX. Результаты исследования соответствовали структуре соединения.
Несмотря на то, что настоящее изобретение описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления изобретения, оно может быть модифицировано в пределах объема изобретения, при этом сущность изобретения соответствует прилагаемой формуле изобретения.
Ссылки
1. Cormier, Y., J. Belanger, and P. Durand. 1985. Factors influencing the development of serum precipitins to farmer's lung antigen in Quebec dairy farmers. Thorax 40(2): 138-42.
2. Cormier, Y., L. Gagnon, F. Berube-Genest, and M. Founder. 1988. Sequential bronchoalveolar lavage in experimental extrinsic allergic alveolitis. The influence of cigarette smoking. Am Rev Respir Dis 137(5): 1104-9.
3. Cormier, Y., E. Israel-Assayag, G. Bedard, and C. Duchaine. 1998. Hypersensitivity pneumonitis in peat moss processing plant workers. Am J Respir Crit Care Med 158(2):412-7.
4. Gariepy, L., Y. Cormier, M. Laviolette, and A. Tardif. 1989. redictive value of bronchoalveolar lavage cells and serum precipitins in asymptomatic dairy farmers. Am Rev Respir Dis 140(5): 1386-9.
5. Lawrence, E. C, T. B. Fox, R. B. Teague, K. Bloom, and R. K. Wilson. 1986. Cigarette smoking and bronchoalveolar T cell populations in sarcoidosis. Ann N Y Acad Sci 465:657-64.
6. Valeyre, D., P. Soler, C. Clerici, J. Pre, J. P. Battesti, R. Georges, and A. J. Hance. 1988. Smoking and pulmonary sarcoidosis: effect of cigarette smoking on prevalence, clinical manifestations, alveolitis, and evolution of the disease. Thorax 43 (7): 516-24.
7. Rubin, D. T., and S. B. Hanauer. 2000. Smoking and inflammatory bowel disease. Eur J Gastroenterol Hepatol 12(8):855-62.
8. Thomas, G. A., J. Rhodes, J. T. Green, and C. Richardson. 2000. Role of smoking in inflammatory bowel disease: implications for therapy. Postgrad Med J 76(895):273-9.
9. Guslandi, M. 1999. Nicotine treatment for ulcerative colitis. Br J Clin Pharmacol 48(4):481-4.
10. Guslandi, M. 1999. Long-term effects of a single course of nicotine treatment in acute ulcerative colitis: remission maintenance in a 12-month follow-up study. Int J Colorectal Dis 14(4-5):261-2.
11. Rezvani, A. H., and E. D. Levin. 2001. Cognitive effects of nicotine. Biol Psychiatry 49(3):258-67.
12. Kelton, M. C, H. J. Kahn, C. L. Conrath, and P. A. Newhouse. 2000. The effects of nicotine on Parkinson's disease. Brain Cogn 43(l-3):274-82.
13. Bertram, K.G.I 998. Basic and clinical pharmacology. Editions Appelton and Lange. Stanford, Connecticut.
14. Sekhon, H. S., Y. Jia, R. Raab, A. Kuryatov, J. F. Pankow, J. A. Whitsett, J. Lindstrom, and E. R. Spindel. 1999. Prenatal nicotine increases pulmonary alpha7 nicotinic receptor expression and alters fetal lung development in monkeys. J Clin Invest 103(5):637-47.
15. Maus, A. D., E. F. Pereira, P. I. Karachunski, R. M. Horton, D. Navaneetham, K. Macklin, W. S. Cortes, E. X. Albuquerque, and B. M. Conti-Fine. 1998. Human and rodent bronchial epithelial cells express functional nicotinic acetylcholine receptors. Mol Pharmacol 54(5):779-88.
16. Shriver, S. P., H. A. Bourdeau, C. T. Gubish, D. L. Tirpak, A. L. Davis, J. D. Luketich, and J. M. Siegfried. 2000. Sex-specific expression of gastrin-releasing peptide receptor: relationship to smoking history and risk of lung cancer. J Natl Cancer Inst 92(1):24-33.
17. Ferguson, D. G., M. A. Haxhiu, A. J. To, B. Erokwu, and I. A. Dreshaj. 2000. The alpha3 subtype of the nicotinic acetylcholine receptor is expressed in airway-related neurons of the nucleus tractus solitarius, but is not essential for reflex bronchoconstriction in ferrets. Neurosci Lett 287(2):141-5.
18. Singh, S. P., R. Kalra, P. Puttfarcken, A. Kozak, J. Tesfaigzi, and M. L. Sopori. 2000. Acute and chronic nicotine exposures modulate the immune system through different pathways. Toxicol Appl Pharmacol 164(1): 65-72.
19. Kalra, R., S. P. Singh, S. M. Savage, G. L. Finch, and M. L. Sopori. 2000. Effects of cigarette smoke on immune response: chronic exposure to cigarette smoke impairs antigen-mediated signaling in T cells and depletes IP3 -sensitive Ca(2+) stores. J Pharmacol Exp Ther 293(1):166-71.
20. Sugano, N., K. Shimada, K. Ito, and S. Murai. 1998. Nicotine inhibits the production of inflammatory mediators in U937 cells through modulation of nuclear factor-kappaB activation. Biochem Biophys Res Commun 252(1):25-8.
21. Yates, S. L., M. Bencherif, E. N. Fluhler, and P. M. Lippiello. 1995. Up-regulation of nicotinic acetylcholine receptors following chronic exposure of rats to mainstream cigarette smoke or alpha 4 beta 2 receptors to nicotine. Biochem Pharmacol 50(12):2001-8.
22. Sopori, M. L., and W. Kozak. 1998. Immunomodulatory effects of cigarette smoke. J Neuroimmunol 83(1 -2): 148-56. 23. Lahmouzi, J., F. Simain-Sato, M. P. Defresne, M. C. De Pauw, E. Heinen, T. Grisar, J. J. Legros, and R. Legrand. 2000. Effect of nicotine on rat gingival fibroblasts in vitro. Connect Tissue Res 41(1):69-80.
24. Geng, Y., S. M. Savage, S. Razanai-Boroujerdi, and M. L. Sopori. 1996. Effects of nicotine on the immune response. II. Chronic nicotine treatment induces T cell anergy. J Immunol 156(7):2384-90.
25. McCrea, K. A., J. E. Ensor, K. Nail, E. R. Bleecker, and J. D. Hasday. 1994. Altered cytokine regulation in the lungs of cigarette smokers. Am J Respir Crit Care Med 150(3):696-703.
26. Ohta, T., N. Yamashita, M. Maruyama, E. Sugiyama, and M. Kobayashi. 1998. Cigarette smoking decreases interleukin-8 secretion by human alveolar macrophages. Respir Med 92(7):922-7.
27. Suzuki, N., S. Wakisaka, Y. Takeba, S. Mihara, and T. Sakane. 1999. Effects of cigarette smoking on Fas/Fas ligand expression of human lymphocytes. Cell Immunol 192(1):48-53.
28. Zia, S., A. Ndoye, V. T. Nguyen, and S. A. Grando. 1997. Nicotine enhances expression of the alpha 3, alpha 4, alpha 5, and alpha 7 nicotinic receptors modulating calcium metabolism and regulating adhesion and motility of respiratory epithelial cells. Res Commun Mol Pathol Pharmacol 97(3):243-62.
29. Zhang, S., and T. M. Petro. 1996. The effect of nicotine on murine CD4 T cell responses. Int J Immunopharmacol 18(8-9):467-78.
30. Bugeon, L., and M. J. Dallman.2000. Costimulation of T cells. Am J Respir Crit Care Med 162(4 Pt 2):S 164-8.
31. Green, J. M. 2000. The B7/CD28/CTLA4 T-cell activation pathway. Implications for inflammatory lung disease. Am J Respir Cell Mol Biol 22(3):261-4.
32. Lenschow, D. J., T. L. Walunas, and J. A. Bluestone. 1996. CD28/B7 system of T cell costimulation. Annu Rev Immunol 14:233-58.
33. Walunas, T. L., and J. A. Bluestone. 1998. CTLA-4 regulates tolerance induction and T cell differentiation in vivo. J Immunol 160(8):3855-60.
34. Walunas, T. L., D. J. Lenschow, C. Y. Bakker, P. S. Linsley, G. J. Freeman, J. M. Green, C. B. Thompson, and J. A. Bluestone. 1994. CTLA-4 can function as a negative regulator of T cell activation. Immunity 1(5):405-13.
35. Israel-Assayag, E., A. Dakhama, S. Lavigne, M. Laviolette, and Y. Cormier. 1999. Expression of costimulatory molecules on alveolar macrophages in hypersensitivity pneumonitis. Am J Respir Crit Care Med 159(6): 1830-4.
36. Israel-Assayag, E., M. Founder, and Y. Cormier. 1999. Blockade of T cell costimulation by CTLA4-Ig inhibits lung inflammation in murine hypersensitivity pneumonitis. J Immunol 163(12):6794-9.
37. Larche, M., S. J. Till, B. M. Haselden, J. North, J. Barkans, C. J. Corrigan, A. B. Kay, and D. S. Robinson. 1998. Costimulation through CD86 is involved in airway antigen- presenting cell and T cell responses to allergen in atopic asthmatics. J Immunol 161(11):6375-82.
38. Mathur, M., K. Herrmann, Y. Qin, F. Gulmen, X. Li, R. Krimins, J. Weinstock, D. Elliott, J. A. Bluestone, and P. Padrid. 1999. CD28 interactions with either CD80 or CD 86 are sufficient to induce allergic airway inflammation in mice. Am J Respir Cell Mol Biol 21(4):498-509.
39. Nicod, L. P., and P. Isler. 1997. Alveolar macrophages in sarcoidosis coexpress high levels of CD86 (B7.2), CD40, and CD30L. Am J Respir Cell Mol Biol 17(1):91-6.
40. Kesingland, A. C, C. T. Gentry, M. S. Panesar, M. A. Bowes, J. M. Vernier, R. Cube, K. Walker, and L. Urban. 2000. Analgesic profile of the nicotinic acetylcholine receptor agonists, (+)-epibatidine and ABT-594 in models of persistent inflammatory and neuropathic pain. Pain 86(1-2):113-8.
41. Mellon, R. D., and B. M. Bayer. 1999. The effects of morphine, nicotine and epibatidine on lymphocyte activity and hypothalamic-pituitary-adrenal axis responses. J Pharmacol Exp Ther 288(2):635-42.
42. Yokotani, K., M. Wang, S. Okada, Y. Murakami, and M. Hirata. 2000. Characterization of nicotinic acetylcholine receptor-mediated noradrenaline release from the isolated rat stomach. Eur J Pharmacol 402(3):223-9.
43. Yost, C. S., and B. D. Winegar. 1997. Potency of agonists and competitive antagonists on adult- and fetal-type nicotinic acetylcholine receptors. Cell Mol Neurobiol 17(1):35-50.
44. Fecho, K., K. A. Maslonek, L. A. Dykstra, and D. T. Lysle. 1993. Alterations of immune status induced by the sympathetic nervous system: immunomodulatory effects of DMPP alone and in combination with morphine. Brain Behav Immun 7(3):253-70.
45. Thompson, D. C, R. J. Altiere, and L. Diamond. 1990. Nicotinic agonist modulation of feline bronchomotor tone. Clin Exp Pharmacol Physiol 17(2): 83-97.
46. Barnes PJ. 2001. Future Advances in COPD Therapy. Respiration 68(5):441-8.
47. Lasky JA and Ortiz, LA. 2001. Antifibrotic therapy for the treatment of pulmonary fibrosis. Am J Med Sci 322(4):213-21.
48. Baron, J. A. 1996. Beneficial effects of nicotine and cigarette smoking: the real, the possible and the spurious. Br Med Bull 52(1):58-73.
49. Waldum, H. L., O. G. Nilsen, T. Nilsen, H. Rorvik, V. Syversen, A. K. Sanvik, O. A. Haugen, S. H. Torp, and E. Brenna. 1996. Long-term effects of inhaled nicotine. Life Sci 58(16):1339-46.
50. Warren, C. P. 1977. Extrinsic allergic alveolitis: a disease commoner in non-smokers. Thorax 32(5):567-9.
51. Cormier, Y., G. M. Tremblay, M. Founder, and E. Israel- Assayag. 1994. Long-term viral enhancement of lung response to Saccharopolyspora rectivirgula. Am J Respir Crit Care Med 149(2 Pt 1):490-4.
52. Gudmundsson, G., and G. W. Hunninghake. 1997. Interferon-gamma is necessary for the expression of hypersensitivity pneumonitis. J Clin Invest 99(10):2386-90.
53. Denis, M., M. Bedard, M. Laviolette, and Y. Cormier. 1993. A study of monokine release and natural killer activity in the bronchoalveolar lavage of subjects with farmer's lung. Am Rev Respir Dis 147(4):934-9.
54. Wahlstrom, J., K. Katchar, H. Wigzell, O. Olerup, A. Eklund, and J. Grunewald. 2001. Analysis of intracellular cytokines in cd4(+) and cd8(+) lung and blood t cells in sarcoidosis. Am J Respir Crit Care Med 163(1):115-21.
55. Cohn, L., C. Herrick, N. Niu, R. Homer, and K. Bottomly.2001. IL-4 promotes airway eosinophilia by suppressing IFN-gamma production: defining a novel role for IFN-gamma in the regulation of allergic airway inflammation. J Immunol 166(4):2760-7.
56. Laliberte R., Rouabhia M, Bosse M, Chakir J. 2001 Decreased capacity of asthmatic bronchial fibroblasts to degrade collagen. Matrix Biol Jan; 19(8): 743 -53.
57. Boulet, L. P., H. Turcotte, M. Laviolette, F. Naud, M. C. Bernier, S. Martel, and J. Chakir. 2000. Airway hyperresponsiveness, inflammation, and subepithelial collagen deposition in recently diagnosed versus long-standing mild asthma. Influence of inhaled corticosteroids. Am J Respir Crit Care Med 162(4 Pt 1): 1308-13.
58. Dempsey, O. J. 2000. Leukotriene receptor antagonist therapy. Postgrad Med J 76(902):767-73.
59. Busse, W. W. 1998. Leukotrienes and inflammation. Am J Respir Crit Care Med 157(6 Pt 2):S210-3; discussion S247-8.
60. Zisman, D. A., J. P. Lynch, G. B. Toews, E. A. Kazerooni, A. Flint, and F. J. Martinez. 2000. Cyclophosphamide in the treatment of idiopathic pulmonary fibrosis: a prospective study in patients who failed to respond to corticosteroids. Chest 117(6):1619-26.
61. Redington, A. E. 2000. Fibrosis and airway remodelling. Clin Exp Allergy 30 Suppl 1:42-5.
62. Frew, A. J., and Plummeridge MJ. 2001. Alternative agents in asthma. J Allergy Clin Immunol 108(1):3-10.
Содержимое для капсулы:
ASM-002 10 мг
Преднизолон 0,5 мг
Лактоза 44,5 мг
Микрокристаллическая целлюлоза 35 мг
Стеарат магния 10 мг
Смешивают компоненты капсулы и гранулируют. При необходимости, наполняют гранулятом желатиновую капсулу
BS means Bell Shape curve (IC50 is not calculated);
NI: No Inhibition at the tested concentration and
Tox: No conclusion were drawn on the IC50's because the tested concentration was detrimental to the cultured cells.
Настоящее изобретение относится к применению в эффективном количестве и новым агонистам рецепторов никотина, соответствующих общей формуле (i) или (ii) для лечения воспалительных заболеваний, выбранных из группы, включающей в себя астму, хроническое обструктивное заболевание легких (COPD), фиброз интерстициальной ткани легких (IPF), саркоидоз, аллергический пневмонит (HP), хронический аллергический пневмонит и облитерирующий бронхиолит с организующим пневмонитом (ВOOP). Соединениях (i) и соединения (ii) соответствуют формулам
где в формуле (i) R1 и R2 независимо означают алкил с 1-10 атомами углерода; Ха означает СН или N; Ya означает один или несколько заместителей, выбранных из водорода, галогена, циано, гидроксила, алкила с 1-10 атомами углерода, возможно замещенного одним или несколькими атомами галогена, и алкокси с 1-10 атомами углерода; n означает целое число 0 или 2; J означает противоион, представляющий собой ион соединения для сохранения электронейтральности, например галоген, сульфат, сульфонат; в формуле (ii) R3 выбран из 
или 
Xb означает N или N+-R10; R4 означает один или несколько заместителей, выбранных из водорода, галогена; каждый из R10, R11 и R12 независимо означает алкил с 1-10 атомами углерода; при условии наличия противоиона, когда Хb означает N+-R10. 4 н. и 22 з. п. ф-лы, 40 ил., 3 табл.
1. Способ лечения или профилактики воспалительного заболевания легких, выбранного из группы, включающей в себя астму, хроническое обструктивное заболевание легких (COPD), фиброз интерстициальной ткани легких (IPF), саркоидоз, аллергический пневмонит (HP), хронический аллергический пневмонит и облитерирующий бронхиолит с организующим пневмонитом (ВООР), который включает в себя введение эффективного количества
i) соединения формулы:
где R1 и R2 независимо означают алкил с 1-10 атомами углерода;
Ха означает СН или N;
Ya означает один или несколько заместителей, выбранных из водорода, галогена, циано, гидроксила, алкила с 1-10 атомами углерода, возможно замещенного одним или несколькими атомами галогена, и алкокси с 1-10 атомами углерода;
n означает целое число 0 или 2;
J означает противоион, представляющий собой ион соединения для сохранения электронейтральности, например, галоген, сульфат, сульфонат; или
ii) соединения формулы:
где R3 выбран из
или 
Хb означает N или N+-R10;
R4 означает один или несколько заместителей, выбранных из водорода, галогена;
каждый из R10, R11 и R12 независимо означает алкил с 1-10 атомами углерода;
при условии наличия противоиона, когда Хb означает N+-R10; и при условии, что соединение ii) не является никотином.
2. Способ по п.1, в котором соединение имеет формулу:
где R1 и R2 независимо означают алкил с 1-10 атомами углерода;
Ха означает СН или N;
Ya означает один или несколько заместителей, выбранных из водорода, галогена, циано, гидроксила, алкила с 1-6 атомами углерода, замещенного одним или несколькими атомами галогена, и алкокси с 1-6 атомами углерода;
n означает целое число 0 или 2;
J означает противоион, представляющий собой ион соединения для сохранения электронейтральности, например, галоген, сульфат, сульфонат.
3. Способ по п.2, в котором R1 и R2 независимо выбран из метила, этила, н-пропила или изопропила;
Ха означает СН;
Ya означает водород;
n равно 2;
J означает галоген.
4. Способ по п.1, в котором указанное соединение имеет формулу:
где R1 и R2 независимо выбраны из метила, этила, н-пропила или изопропила;
Ya означает водород;
J означает галоген.
5. Способ по п.1, в котором указанное соединение имеет формулу:
или 
6. Способ по п.1, в котором соединение имеет формулу;
где R3 выбран из
или 
Хb означает N или N+-R10;
R4 означает один или несколько заместителей, выбранных из водорода и галогена;
каждый из R11 и R12 независимо означает алкил с 1-10 атомами углерода;
при условии наличия противоиона, когда Хb означает N+-R10,
при условии, что соединение ii) не является никотином.
7. Способ по п.6, в котором соединение выбрано из соединений формулы:
и 
8. Способ по п.1, в котором указанное воспалительное заболевание легких является астмой.
9. Способ по п.1, в котором указанное соединение вводят путем прямой инъекции или вливания, внутритрахеально, в нос, в глаза, чрескожно, перорально, парентерально, местно или путем ингаляции.
10. Способ по п.9, в котором указанное соединение вводят перорально, местно или путем ингаляции.
11. Соединение формулы:
где R1 и R2 независимо означают алкил с 1-10 атомами углерода;
Ха означает СН или N;
Ya означает один или несколько заместителей, выбранных из водорода, галогена, циано, гидроксила, алкила с 1-10 атомами углерода, возможно замещенного одним или несколькими атомами галогена, алкокси с 1-10 атомами углерода, алкилтио с 1-10 атомами углерода;
n означает целое число 0 или 2;
J означает противоион, представляющий собой ион соединения для сохранения электронейтральности, например, галоген, сульфат, сульфонат.
12. Соединение по п.11, в котором R1 и R2 независимо выбраны из метила, этила, н-пропила или изопропила;
Х означает СН;
Y означает водород;
n равно 2;
J означает галоген.
13. Соединение по п.11, имеющее формулу:
где R1 и R2 независимо выбраны из метила, этила, н-пропила или изопропила;
Y означает водород;
J означает галоген.
14. Соединение по п.11, имеющее формулу:
или 
15. Фармацевтическая композиция, обладающая активностью в отношении TNP (Фактора некроза опухоли, являющегося медиатором, высвобождаемом при воспалении) и миорелаксирующим действием, содержащее эффективное количество
i) соединения формулы:
где R1 и R2 независимо означают алкил с 1-10 атомами углерода;
Ха означает СН или N;
Ya означает один или несколько заместителей, выбранных из водорода, галогена, циано, гидроксила, алкила с 1-10 атомами углерода, возможно замещенного одним или несколькими атомами галогена, алкокси с 1-10 атомами углерода;
n означает 0 или 2;
J означает противоион, представляющий собой ион соединения для сохранения электронейтральности, например, галоген, сульфат, сульфонат;
и фармацевтически приемлемый наполнитель.
16. Способ уменьшения высвобождения TNF и индуцирования релаксации гладких мышц дыхательных путей и снижения повышенной реактивности дыхательных путей у пациентов, страдающих астмой или хроническим обструктивным заболеванием легких (COPD), который включает в себя введение эффективного количества соединения формулы:
где R1 и R2 независимо означают алкил с 1-10 атомами углерода;
Ха означает СН или N;
Ya означает один или несколько заместителей, выбранных из водорода, галогена, циано, гидроксила, алкила с 1-10 атомами углерода, возможно замещенного одним или несколькими атомами галогена, алкокси с 1-10 атомами углерода;
n означает целое число 0 или 2;
J означает противоион, представляющий собой ион соединения для сохранения электронейтральности, например, галоген, сульфат, сульфонат.
17. Соединение по п.11 формулы (I):
где R1 и R2 независимо означают алкил с 1-10 атомами углерода;
Ха означает СН или N;
Ya означает один атом водорода или галогена;
n означает 2;
J означает противоион, представляющий собой ион соединения для сохранения электронейтральности, например, галоген, сульфат, сульфонат.
18. Соединение по п.11 формулы (I):
где R1 и R2 независимо выбраны из метила, этила, н-пропила или изопропила;
Ха означает СН или N;
Ya означает водород или галоген;
n означает 2;
J означает противоион, представляющий собой ион соединения для сохранения электронейтральности, например, галоген, сульфат, сульфонат.
19. Соединение по любому из пп.17 и 18, где Ха представляет собой СН.
20. Соединение по любому из пп.17 и 18, где J представляет собой фторид, хлорид, бромид, иодид, сульфат или сульфонат.
21. Соединение по п.11 формулы:
где J представляет собой сульфонат.
22. Способ по п.1 или 16, где соединение представляет собой соединение формулы:
где R1 и R2 независимо выбраны из метила, этила, н-пропила или изопропила;
Ха означает СН или N;
Ya означает водород или галоген;
n означает 2;
J означает противоион, представляющий собой ион соединения для сохранения электронейтральности, например, галоген, сульфат, сульфонат.
23. Способ по п.22, где Ха представляет собой СН.
24. Способ по п.22 или 23, где Ха представляет собой фторид, хлорид, бромид, иодид, сульфат или сульфонат.
25. Способ по любому из пп.1 и 16, где соединение представляет собой соединение формулы
где J представляет собой сульфонат.
26. Способ лечения или профилактики по п.1, включающий введение одного или более лекарственных средств, выбранных из бронхолитического средства, противовоспалительного средства, антагониста рецепторов лейкотриена и ингибиторов фосфодиэстеразы.
| Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
| Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
| US 3402039 A, 17.09.1968 | |||
| Chemical Abstracs, Registry No.54-77-3 "1.1-dimethyl-4-phenylpiperazinium iodide" | |||
| ПРОИЗВОДНЫЕ ПИПЕРАЗИНА | 1994 |
|
RU2124511C1 |
| ROMANELLI, M | |||
| Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
| MED | |||
| CHEM., vol. | |||
