Применение изовалерамида в качестве средства продуцирования анксиолитического эффекта и в качестве снотворного средства и фармацевтическая композиция для этого применения

 

Изобретение предназначено для использования в медицине для снижения беспокойного состояния и вызывания сна у одномашненных и домашних животных, а также у людей. Предложено применять для этих целей изовалерамид. Предложена фармацевтическая композиция, содержащая изовалерамид, выполненная в унифицированной лекарственной форме. Она может быть введена перорально, инъекционно, через кожу или слизистую оболочку. Для снижения беспокойства предпочтительная доза изовалерамида составляет 1,5 - 20 мг/кг массы тела, а для вызывания сна - 10 - 20 мг/кг массы тела. При использовании изовалерамида в качестве средства, продуцирующего анксиолитический эффект, отсутствует нежелательное седативно-гипнотическое действие, что позволит использовать его в легких психотерапевтических средствах. 3 с. и 10 з.п.ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к задаче снижения беспокойного состояния без продуцирования нежелательного избыточного седативного эффекта у животных, включая людей. Более конкретно, настоящее изобретение касается использования изовалерамида в качестве легкого анксиолитика и легкого седативного средства.

Уровень техники.

Сложные взаимоотношения рецепторов, нейротрансмиттеров и электрических импульсов, которые оказывают воздействие на центральную нервную систему (ЦНС), далеко не полностью поняты. Тем не менее стало возможным определение воздействия различных фармацевтических препаратов и других лекарственных средств на аспекты центральной нервной системы, которые проявляются себя как свойства.

В частности можно отличить анксиолитические (обладающие успокаивающим действием) эффекты от седативных, то есть от классической депрессии ЦНС. Стандартные поведенческие тесты, такие как исследование эксплоративного поведения и Парадигма Конфликта Фогеля, описываемые ниже, могут быть использованы для обнаружения, демонстрации и количественного определения анксиолитических эффектов различных фармацевтических средств. Другие тесты, включая пролонгацию барбитуратиндуцированного времени сна и индуцирование сна, показывают, соответственно, седативные и гипнотические эффекты.

В то время как некоторые средства эффективны в индуцировании как анксиолиза, так и седативного эффекта, другие средства, часто тесно связанные структурно, могут проявлять главным образом только одну или другую активность. Более того, способность пригодных успокаивающих средств проявлять главным образом или анксиолитическую, или седативную активность часто связывают с назначаемой дозой. CM. Wolff, М. Е. (Ed.) BURGER'S MEDICINAL CHEMISTRY, Part III, 4th ed. (1981) Wiley-Interscience, pp. 981-996; Foye,W.O. (Ed. ) PRINCIPLES OF MEDICINALCHEMISTRY, 3rd ed. (1989) Lea and Febiger, pp. 143 - 237. Кроме того, существуют дополнительные демонстрируемые возможные воздействия на центральную нервную систему, такие как способность индуцировать или репрессировать конвульсии. И вновь различные структурно родственные соединения могут или не могут проявлять эти способности. Из известного на сегодняшний день уровня техники ясно то, что, по-видимому, нет никаких структурно-опосредованных корреляций, которые можно провести в отношении предсказания способности определенных веществ оказывать или не оказывать воздействие на центральную нервную систему установленным образом.

Экстракты некоторых лекарственных растений с незапамятных времен использовались для снижения стресса и для избавления от страха во многих различных культурах во всем мире, и ряд анксиолитических и седативных принципов выделен из высших растений и охарактеризован в новейшее время. И в самом деле, такие соединения транквилизатора бензодиазепина, как диазепам ("VALIUM"), оксазепам ("SERAX") и лоразепам ("ATIVAN"), которые, как полагали, представляют собой наиболее существенные синтетические анксиолитические средства, оказывающие превосходные эффекты, теперь однозначно признаны встречающимися в природе соединениями растительного происхождения, обнаруженными в картофеле, соевых культурах, чечевице, кукурузе, пшенице, гречихе, рисе, овсе, ячмене и просе (см. Wildmann et al., J. Neural Transm. (1987) 70: 383 - 398; Wildmann, J. Biochem. Biophys. Res. Commun. (1988) 157: 1436 - 1443; Wildmann et al., Biochem. Pharmacol. (1988) 37: 3549 - 3559; Unseld et al., Biochem. Pharmacol. (1989) 38: 2473 - 2478; Klotz, U., Life Sci. (1991) 48: 209 - 215; Bringmann, G., J. Neural Transm. (1992) 88: 77 - 82).

Использование экстрактов из корней валерианы для медицинских целей имеет несколько веков истории, однако активные седативные компоненты не были до сих явно или положительно идентифицированы (Kriegistein et al., Deut. Apoth. Ztg. (1988) 128: 2041 - 2046), как не была до сих пор ясно охарактеризована и сегрерирована в поведенчески различаемые эффекты природа воздействия экстрактов. Корни валерианы содержат три основных класса соединений: (а) летучие масла, которые состоят главным образом из изовалериановой кислоты и летучих монотерпеноидных и сесквитерпеноидных производных, (б) нелетучие монотерпеноидные иридоиды или валеротриаты, а также (в) монотерпеноидные алкалоиды. Монотерпеноидные алкалоиды представляют собой лишь незначительные компоненты и не рассматриваются в качестве существенных вкладчиков в эффекты валерианы; аналогичным образом фракция летучих масел является, по-видимому, лишь незначительно активной. Поэтому внимание сфокусировано на фракции валеротриата, которая в основном состоит из сложных монотерпеноидных (иридоидных) эфиров. Эти сложные эфиры являются не растворимыми в воде и совершенно не могут способствовать седативному эффекту растений, поскольку водные экстракты корня валерианы (предположительно лишенного валеротриатов) продолжают проявлять седативную активность. Валеротриаты могут быть также токсичными (смотри ниже).

Недавние исследования валеротриатов показали, что эти соединения могут необратимым образом алкилировать ДНК и белки, и что малые количества перорально вводимых валеротриатов фактически достигают интактными мышиный мозг и другие органы (Wagner, Н. and К. Jurcic, Planta Med. (1980) 38: 366 - 376). Однако, несмотря на эту потенциально опасную токсичность фракции валеротриатов широко поставляются на европейские рынки в качестве седативных средств. Водные и водноспиртовые экстракты корня валерианы традиционно используются в качестве седативных препаратов в Европе и в Соединенных Штатах Америки. Однако и насыщенный аммиаком корень валерианы используется в Соединенных Штатах Америке и Великобритании в качестве седативного средства, хотя лишь в виде неочищенных смесей. Только на основе насыщенных аммиаком тинктур корня валерианы смогли авторы настоящего изобретения идентифицировать и выделить изовалерамид, предположительно продукт взаимодействия валеротриатов с аммиаком.

Изовалериановая кислота, изовалерамид и родственные соединения, как известно, оказывают наркотические и гипнотические эффекты у экспериментальных животных, когда вводятся при очень высоких дозах. См. Eeckhout, A.v.d., Arch. expti. Pathol. Pharmakol. (1907) 57: 338 - 357; Impens. E., Deut. med. Wochschr. (1912) 38: 945 - 947; May, P., THE CHEMISTRY OF SYNTHETIC DRUGS, 3rd ed. (1921) Longmans, Green and Co., p. 24; Meyer, K. H. and H. Hemmi, Biochem. Z. (1935) 277: 39 - 71; Junkmann, К., Naunyn-Schmiedeberg's Arch. expti. Pathol. Pharmakol. (1937) 186: 552 - 564; Samson et al., J. Clin. Invest. (1956) 35: 1291- 1298; Teychenne et al, Clin. Sci. Molec. Med. (1976) 50(6): 463 - 472. Кроме того, соли изовалериановой кислоты использовались в качестве седативных средств в начале двадцатого века, однако считалось, что их действие является физиологическим и опосредовано зловонием чрезвычайно летучей свободной кислоты (Hare et al., THE NATIONAL STANDARD DISPENSATORY (1905) Lea Brothers and Co., pp. 94, 159- 160, 1619 - 1620; Grier, J., Chem. Drug. (1929) 110: 420 - 422; Allport, N. L., THE CHEMISTRY AND PHARMACY OF VEGETABLE DRUGS (1944) Chemical Publishing Co., pp. 159-161; YEAR BOOKOF THE AMERICAN PHARMACEUTICAL ASSOCIATION, 1912 (1914) 1: 178 - 179; DE RE MEDICINA (1938) Eli Lilly and Co., p. 159). Было показано, что сам изовалерамид проявляет гипнотическую активность только при введении экспериментальным животным при очень высоких дозах и рассматривается в качестве невызывающего клинически гипнотических явлений. Impens, E., Deut. med. Wochschr. (1912) 38: 945 - 947; Junkmann, К., Naunyn- Schmiedeberg's Arch. expti. Pathol. Pharmakol. (1937) 186: 552 - 564. Однако ряд α--бромированных и/или α--алкилированных производных изовалерамида рассматривался в качестве приводящего к результату в этом отношении. Cм. Volwiller, E. H. and D. L. Tabern, J. Am. Chem. Soc. (1936) 58: 1352 - 1354; Burger, A., MEDICINAL CHEMI- STRY, Vol. 1, (1951) Interscience, pp. 131 - 132; Burger, A., (Ed.) MEDI-CINALCHEMISTRY, 2nd ed. (1960) Interscience, pp. 357 - 375; Burger, A., (Ed. ) MEDICINAL CHEMISTRY, Part II, 3rd ed. (1970) Wiley- Interscience, pp. 1365 - 1385; Wolff, M. E. (Ed.) BURGER''S MEDICINAL CHEMISTRY, Part III, 4th ed. (1981) Wiley-interscience, pp. 787 - 828.

Валноктамид, высший гомолог изовалерамида, является одним из таких соединений (см. фиг. 1). Валноктамид представляет собой синтетическое, на основе барбитурата, α--разветвленное, не растворимое в воде соединение, которое используется для проявления транквилизирующих и успокаивающих свойств, способно успокоить агрессивных экспериментальных животных и волнующихся людей (Stepansky, W., Curr. Therap. Res. (1960) 2: 144 - 147: Goldberg, M., Dis. Nerv. Syst. (1961) 22: 346 - 348; Roszkowski, A. P. andW. M. Govier, Int. J. Neuorophar-macol. (1962) 1: 423 - 430) и вызвать гипноз у крыс при дозировках 250 мг/кг внутрибрюшинно (IP). Хотя при поверхностном рассмотрении валноктамид может показаться структурно аналогичным изовалерамиду, существуют значительные физико-химические и фармакологические различия между этими двумя соединениями. Например, валноктамид является чрезвычайно не растворимым в воде, тогда как изовалерамид по существу водорастворимый. Кроме того, валноктамид обладает выраженными гипнотическими свойствами у крыс при относительно низких дозах (например, 250 мг/кг [1,75 мМ/кг] IP), тогда как изовалерамид не является снотворным средством для мышей при дозе до 1000 мг/кг (9,90 мМ/кг) IP и проявляет снотворную активность только на околотоксичных уровнях дозировок (2000 мг/кг IP и выше). Таким образом, фармакологический профиль валноктамида более близко напоминает этот профиль у его синтетического барбитурат-предшественника, нежели у изовалерамида. Валноктамид также отличается от изовалерамида тем, что он содержит два (хиральных) стереоцентра (разветвленные α- и β- углероды); изовалерамид не обладает никакими (хиральными) стереоцентрами. Таким образом "валноктамид" фактически представляет собой смешанный рацемический препарат, состоящий из четырех стереоизомеров в двух диастереоизомерных группах энантиомеров. Неизвестно, все ли четыре эти стереоизомерные формы являются эквивалентными фармакологически. Авторы настоящего изобретения продемонстрировали при помощи спектроскопии ядерного магнитного резонанса с углеродом-13 [¹³C-NMR], что эти две диастереоизомерные группы энантиомеров существуют в неравных количествах в "валноктамиде". Поскольку изовалерамид не обладает никакими оптически активными (хиральными) стереоцентрами, он существует в виде одной, легко определяемой молекулярной частицы без каких-либо альтернативных энантиомерных или диастереоизомерных форм, и его экспериментально определенные фармакологические свойства и профиль являются атрибутами одной, чистой молекулярной частицы.

Дозы изовалерамида, относительно низкие у мышей (30 - 100 мг/кг IP), проявляют эффекты депрессии ЦНС, поддающиеся количественному определению. Так как значение LD₅₀ изовалерамида выше, чем 4000 мг/кг IP у мышей, терапевтический индекс соединения оказывается порядка по меньшей мере 40. Сравнимое значение для валноктамида оказывается порядка 11,4. Roszkowski, A. P. and W. M. Govier, Int. J. Neuoropharmacol (1962) 1: 423 - 430. Таким образом, валноктамид является барбитурат-производным высшим гомологом изовалерамида, который разделяет некоторые свойства определенных барбитуратов, такие как истинный гипнотический потенциал, которые нежелательны в данном случае.

Кроме того, показано, что некоторые α--разветвленные производные изовалерамида, то есть высшие гомологи, которые структурно очень близки к валноктамиду, обладают потенциалом для продуцирования гепатической порфирии, то есть свойством, которым также обладают определенные барбитураты. См., например, Schmid, R. and S. Schwartz, Proc. Soc. Expti. Biol. Med. (1952) 81: 685 - 689; Case et al., loc. cit. (1953) 83: 566 - 568; Goldberg, A., Biochem. J. (1954) 57(1): II; Goldberg et al., Proc. Roy. Soc., Ser. B. (Biol. Sci.) (1955) 143: 257 - 280; Talman et al., J. Biol. Chem. (1955) 212: 663 - 675; Talman et al., Arch. Biochem. Biophys. (1957) 66: 289 - 300; Goldberg, A. and С. Rimington, DISEASES OF PORPHYRIN METABOLISM (1962) Charles C. Thomas, pp. 175 - 199: Granick, S., Ann. N. Y. Acad. Sci. (1965) 123:1 88 - 97; Marks et al., Biochem. Pharmacol. (1965) 14(7): 1077 - 1084; de Barreiro, О. С., Biochem. Pharmacol. (1965) 14: 1694 - 1696; Hirsch et al., loc. cit. (1966) 15(7): 1006- 1008; Hirsch et al., loc. cit. (1967) 16(8): 1455- 1462; Schnecket al., loc. cit. (1968) 17(7): 1385 - 1399; Schneck, D. W. and G. S. Marks, loc. cit. (1972) 21(18): 2509 - 2518. Напротив, изовалерамид не обладает никакими свойствами, индуцирующими гепатическую порфирию, предположительно из-за отсутствия пространственного затруднения в α--положении, для подготовки амидного гидролиза ферментами печени. См. Hirsch et al., Biochem. Pharmacol. (1966) 15(7): 1006 - 1008; Hirsch et al., loc. cit. (1967) 16(8): 1455 - 1462: Schneck et al., loc. cit. (1968) 17(7): 1385 - 1399; Schneck, D. W. and G. S. Marks, loc. cit. (1972) 21(18): 2509 - 2518.

Неодорм, бромированный высший гомолог изовалерамида (см. фиг.1), также поставляется на рынок в качестве седативно-гипнотического средства. См. YEAR BOOK OF THE AMERICAN PHARMACEUTICAL ASSOCIATION, 1929 (1931) 18: 154); loc. cit. 1931 AND 1932 (1934) 20, 21: 154. Несколько сообщений ошибочно идентифицируют Неодорм как α--этил изовалерамид; однако известно, что правильной структурой на самом деле является α--бромированная структура, приведенная на фиг.1.

Активности химически определенных средств, предназначенных для воздействия на центральную нервную систему, показывают интересное отсутствие образца. Например, дериватизация (N-алкилирование) атома азота амидной группы привела к получению таких соединений, как N,N-диэтилизовалерамид (A. Liebrecht, патент Германии 129967, выданный в 1902 году), которое обладает седативной активностью и поставляется на рынок в качестве успокаивающего средства. Budavari et al., (Eds.), THE MERCK INDEX, 11th ed., page 824, no. 5122 (Merck & Co., 1989) (см. "Валил" на фиг.1). Однако это соединение, как показано ниже, на самом деле обладает ЦНС-стимулирующими, анксиогенными (то есть, вызывающими беспокойство) и вызывающими судороги свойствами. В самом деле, N-метилированные амидные производные могут обладать или ЦНС-стимулирующими, или - депрессирующими свойствами, тогда как N-этиловые и более крупные производные обычно обладают ЦНС-стимулирующими свойствами. Volwiler, E. H. and D. L. Tabern, J. Am. Chem. Soc. (1936) 58: 1352 - 1354; Nelson et al. , J. Am. Pharm. Assoc., Sci. Ed. (1941) 30: 180 - 182. Это аналогично эффекту прибавления или вычитания метиловых или метиленовых групп в других агентах ЦНС, таких как катехоламино- или серотонино- подобные агенты (F. W. Schueler (Ed.) MOLECULAR MODIFICATION IN DRUG DESIGN, ADVANCES IN CHEMISTRY SERIES N 45 (1964) American Chemical Society, pp. 114 - 139), барбитураты (Burger, A. (Ed. ) MEDICINAL CHEMISTRY. Part II, 3rd ed. (1970) Wiley-inter-sciences, pp. 1365- 1385) и другие классы соединений (Slater etal., J. Pharmacol. Expti. Therap. (1954) III: 182 - 196), которые могут затем обладать или ЦНС- депрессирующими, или стимулирующими свойствами.

Другие родственные соединения, валпроиновая кислота и валпромид, высший гомолог изовалерамида (см. фиг. 1), используются в качестве антиэпилептических (антиконвульсивных) лекарственных препаратов. Gilman et al. (Eds.) GOODMAN AND GILMAN'S THE PHARMACOLOGICAL BASIS OF THERAPEUTICS, 8th ed. (1990) Pergamon Press, pp. 436 - 462. Напротив, сам изовалерамид не обладает никакими антиконвульсивными свойствами.

Следовательно, предшествующие исследования показывают, что нет никаких явно различимых структурно-функциональных взаимосвязей, которые позволяют прогнозировать воздействия экспериментальных соединений на центральную нервную систему. В частности, нельзя предсказать, какие алкиламидные производные могут привести к получению терапевтически пригодных анксиолитических и седативных средств.

Сущность изобретения.

Предлагаемое изобретение направлено на использование изовалерамида в качестве активного компонента в фармацевтических композициях, которые являются легко анксиолитическими при низких уровнях дозировки и легко седативными при более высоких уровнях дозировки. Изовалерамид не продуцирует нежелательные седативные эффекты при более низких дозах, он также не проявляет себя как снотворное средство и кроме того является по существу нетоксичным препаратом.

Неожиданно, но авторы изобретения обнаружили основной характер активности среди гомологов изовалерамида. Например, n-бутирамид, низший гомолог изовалерамида, не обладает никакой значительной анксиолитической активностью при дозировках, при которых изовалерамид вызывает анксиолиз, тогда как валноктамид, высший гомолог изовалерамида, приблизительно в десять раз более сильнодействующий седативно-гипнотический препарат, чем изовалерамид (см. пример 2 ниже). Таким образом, низшие гомологи изовалерамида обладают седативной активностью, которая слишком слаба для клинической пригодности, тогда как высшие гомологи индуцируют седативно- гипнотические эффекты, которые делают соединения непригодными для использования в качестве патентованных лекарств. Напротив, изовалерамид обладает оптимальным балансом желательных фармакологических свойств, которые делают соединение особенно пригодным для использования в качестве легкого психотерапевтического средства для патентованных лекарств.

В соответствии с одним вариантом настоящее изобретение направлено на использование определенного количества изовалерамида в приготовлении средства для использования в способе получения анксиолитического эффекта субъекта, нуждающегося в таком лечении, при этом количество изовалерамида эффективно для снижения беспокойства без продуцирования избыточного седативного эффекта. В соответствии с другим вариантом настоящее изобретение направлено на использование определенного количества изовалерамида в приготовлении средства для использования в способе содействия сну субъекта, нуждающегося в таком лечении. Предлагаемое изобретение также направлено на фармацевтические композиции, пригодные в вышеупомянутых способах, особенно композиции для перорального введения.

Перечень фигур чертежей и иных материалов.

Фиг. 1 показывает химические структуры, родовые и торговые названия, а также использование изовалерамида и структурно-родственных известных соединений.

Фиг. 2 показывает результаты анксиолитической активности изовалерамида и структурно-родственных и контрольных соединений, полученные на основе данных анализа Фогеля в отношении крыс мужского пола, которые выражены в виде анксиолитического индекса.

Фиг. 3 показывает основной седативный эффект изовалерамида в сопоставлении с валноктамидом, демонстрируемый электронными измерениями лекарственно-индуцированного снижения спонтанной опорно-двигательной активности у крыс мужского пола.

Фиг. 4 показывает среднее повышение в процентах времени сна, индуцированного пентобарбиталом, для мышей, обработанных изовалерамидом, и контрольных мышей.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Согласно настоящему изобретению изовалерамид используют в качестве легкого анксиолитика и, при более высоких дозах, в качестве легкого седативного средства. Таким образом, эти два эффекта изовалерамида можно разделить и подчеркнуть, в соответствии с настоящим изобретением, на основе уровня дозировки.

Способность изовалерамида проявлять эти эффекты без нежелательных побочных эффектов является основным отличительным признаком его пригодности. Поэтому важно провести отличие между разными поведенческими итогами, которые могут быть определены экспериментальным путем в результате введения средств, воздействующих на центральную нервную систему. Ниже приведены некоторые из этих поведений и тесты, которые их оценивают: Анксиолитическая активность.

Анксиолитический эффект может быть измерен с использованием или теста на эксплоративное поведение, или Парадигмы Конфликта Фогеля.

Тест на эксплоративное поведение, описанный в работах Christmas, А. J. and D. R. Maxwell, Neuropharmacology (1970) 9: 17-29, и Sepinwall, J. and L Cook, HANDBOOK OF PSYCHOPHARMACOLOGY (1978) 13: 345 - 393, осуществляют путем измерения повышения или снижения двигательной активности, когда животное помещено в новую или знакомую окружающую среду. Анксиолитические средства повышают эксплоративное поведение в новой среде (так как они снижают страх и беспокойство), однако они не оказывают воздействие на поведение в знакомой обстановке.

В одной форме теста используют деревянные камеры (65 см x 100 см x 20 см) с полом из проволочной сетки и фотоэлементами, установленными на расстоянии 3 см от пола. Фотоэлементы, размещенные в решетке, регистрируют переходы животных (величина измерения двигательной активности) через разрыв в пути прохождения света. Выход фотоэлементов соединен с компьютером (IBM) для хранения и анализа данных. Активность определяют количественно путем подсчета общего числа переходов и количества переходов за единицу времени.

Крыс мужского пола группы Sprague-Dawley обрабатывают внутрибрюшинно (IP) либо испытуемым, либо контрольным веществом, а затем помещают в камеры для измерения активности. Крыс обследуют в течение 1 часа. Для них это будет новой обстановкой. Двигательная активность в течение первых 5 минут возрастает из-за "растормаживания", вызванного анксиолитическими средствами.

К концу периода первого исследования животных удаляют из камер и восстанавливают в животной колонии в течение 7 дней, после чего помещают в те же камеры для измерения активности на 1 час на 8 и 9 день. К этому времени, как полагают, окружающая обстановка знакома испытуемым животным. Инъекция испытуемого вещества или контрольного вещества на 10 день и повтор эксперимента дают таким образом результаты в знакомой среде.

В Парадигме Конфликта Фогеля испытывающим жажду крысам назначают слабые электрические шоки через металлический раздатчик воды в тот момент, когда животные пытаются пить. Шок неприятен, однако недостаточно сильный, чтобы вызвать очевидную боль. При введении анксиолитических лекарственных средств крысы облизывают раздатчик чаще, чем контрольные (и вновь из-за "растормаживания" вследствие снижения беспокойства). Оценку анксиолитических эффектов измеряют таким образом в виде возросшего числа облизываний.

Как описано ниже, модифицированная форма состоит в применении стандартного анализа Фогеля, описанного, например, Petersen, Е. N. and J. В. Lassen, Psychopharmacology (1981) 75: 236 - 239. Животных (крыс мужского пола группы Sprague-Dawley массой от 250 до 300 г) лишают воды на 24 часа, а затем помещают в прозрачную плексигласовую коробку (45 см x 25 см x 20 см), которая покоится на решетке из прутков, выполненных из нержавеющей стали. Цепь между прутками решетки и питьевым желобом устанавливают с помощью серебряного электрода в бутыли для питья, помещенной в камеру. Животным позволяют облизывать раздатчик воды в течение 5 минут без воздействия шоком; тех животных, которые не облизывают раздатчик, исключают из дальнейшего исследования.

Животных возвращают в домашнюю колонию и вновь лишают воды на 24 часа, помещают в камеру и позволяют облизывать раздатчик, не воздействуя шоком. Затем к питьевому желобу подводят ток в 1 миллиампер (шок) и поддерживают в течение 4 минут. К дальнейшему исследованию допускаются только те животные, которые показывают 50% снижение в поведении облизывания по сравнению с первым периодом испытания.

Испытуемые вещества вводят внутрибрюшинно (IP) после этого периода испытания, и через 30 минут животных вновь помещают в камеру. Опять животным позволяют облизывать раздатчик, не воздействуя шоком, в течение 1 минуты, а в оставшиеся 4 минуты воздействие шоком назначают. Число наказуемых облизываний в течение этого времени используют для оценки анксиолитической активности.

Оба испытания, приведенных выше, обнаруживают, демонстрируют и позволяют определить количественно анксиолитическую активность. В первом испытании седативные средства не проявляют никакой активности, тогда как в Тесте Конфликта Фогеля седативные средства также дают положительные результаты.

Седативная активность.

Седативные эффекты могут быть измерены пролонгацией времени сна, индуцированного барбитуратом. В данном исследовании животным вводят IP испытуемое соединение или контрольное вещество, а через 15 или 30 минут вводят IP 50 мг/кг пентобарбитал натрия. Затем животных помещают в небольшую плексигласовую камеру в комнате для поведенческого исследования и вручную регистрируют латентность ко сну и продолжительность сна. Начало сна определяют на тот момент, когда животное теряет способность выпрямить себя, лежа на боку (lrwin, S., Psychopharmacologia (1968) 13: 222 - 257). Продолжительность сна определяют как промежуток времени, имеющий место между потерей и восстановлением рефлекса выпрямления.

Гипнотическая активность.

Гипнотическую активность можно оценить просто путем определения дозировок испытуемых веществ (вводимых путем IP инъекции), достаточных для того, что они вызвали потерю рефлекса выпрямления (смотри выше) и очевидную потерю сознания и ответной реакции. Как считают, это представляет собой "индукцию сна" и явно отличается от седативного эффекта, при котором экспериментальные животные просто замедляют движения или становятся ленивыми в своих поведениях, однако сохраняют до некоторой степени рефлекс выпрямления, а также меру ответной реакции.

Характеристики изовалерамида.

Эффект изовалерамида в ряде анализов различных воздействий на ЦНС вместе с его нетоксичностью делают данный препарат идеальным легким анксиолитиком, а при более высоких дозах легким седативным средством. Например, изовалерамид пригоден для лечения лиц, страдающих от симптомов стресса и слабой тревоги, включая напряжение, беспокойность, нервозность, неспособность сконцентрироваться, раздражительность, избыточную агрессивность и бессонницу. Другие состояния и лечебные схемы, которые могут получить преимущество в результате анксиолитических эффектов изовалерамида, включают лечение симптомов прекращения курения, лечение алкоголизма и злоупотребления другими веществами, предменструального синдрома, менструального дискомфорта и повышенной возбудимости у детей.

Фиг.1 показывает структуры различных известных соединений, которые структурно близки к изовалерамиду. Изовалерамид был вначале получен авторами настоящего изобретения из экстрактов (то есть, насыщенных аммиаком тинктур) находящихся в земле частей Valeriana officinalis L (обычное название: валериана). Экстракты этого растения и близких видов исторически использовались в качестве седативных и спазмолитических средств. Как указано выше, то, что было известно до сих пор об экстрактах валерианы и о соединениях, приведенных на фиг.1, не могло бы предполагать, что изовалерамид per se является активным средством, или то, что соединение обладает свойствами, рекомендующими его использование в приготовлении фармацевтического состава, который продуцирует анксиолитический эффект, не вызывая при этом избыточный седативный эффект, или с учетом более высокой дозы активного средства способствует сну субъекта, нуждающегося в таком лечении.

Для состава запатентованного лекарственного препарата предпочтителен пероральный путь введения, и он может быть достигнут с использованием твердых пероральных лекарственных форм, таких как таблетки с энтеросолюбильным покрытием, желатиновые капсулы или оболочки, либо с использованием жидких лекарственных форм, таких как сиропы или эликсиры. Назначаемая дозировка изовалерамида в качестве анксиолитика составляет порядка 100 - 1000 мг для взрослого пациента, предпочтительно 100 - 500 мг для взрослого пациента весом 60 - 70 кг. Это соответствует приблизительно 1,5 - 20 мг/кг, предпочтительно около 1,5 - 10 мг/кг. Унифицированные твердые лекарственные формы для перорального введения обычно содержат около 100 - 250 мг на таблетку или капсулу, которые обычно принимаются по 1 - 2 таблетке максимально до четырех раз в день. Жидкие составы также могут быть использованы с активными компонентами, и их прием измеряется 1 - 2 чайными ложками на каждую дозу. Кроме того, могут быть приготовлены соответствующие педиатрические жидкие и жевательные лекарственные формы с пониженными дозами. Это соединение также может добавляться в пищевые составы и напитки в виде капель (с капельницей из "концентрированного" препарата) для перорального приема. Кроме того, изовалерамид может быть приготовлен в виде жевательной резинки.

Активный компонент изовалерамид может быть также введен путем инъекции или других системных путей, таких как введение через кожу или слизистую оболочку, например назально, трансбуккально или ректально, посредством суппозиториев. Тем не менее пероральное введение является намного более удобным и, следовательно, предпочтительным путем.

Следует также понять, что изовалерамид может быть использован в комбинации с другими фармацевтически активными компонентами.

Для использования в качестве легкого седативного средства, способствующего сну, уровень дозировки составляет порядка 500 - 1000 мг на обычного взрослого пациента или около 10 - 20 мг/кг, при этом прием производится обычно за 15 - 30 минут до сна. Пероральные дозировки могут быть составлены с более высокими концентрациями, либо большее число капсул или таблеток может быть принято пациентом. В этом случае изовалерамид также может быть добавлен в пищу или напитки, принимаемые перед отходом ко сну. Лица, страдающие бессонницей, получат пользу от этих легких седативных эффектов.

Кроме использования изовалерамида в качестве легкого анксиолитика или легкого седативного средства для людей, изовалерамид также может быть использован в качестве легкого анксиолитика или легкого седативного средства для домашних или одомашненных животных, у которых нежелательно возбуждение, таких как кошки, собаки, птицы, лошади, крупный рогатый скот, норки, домашняя птица и рыбы. В таких случаях изовалерамид может вводиться путем инъекции или другими системными путями, такими как введение через кожу или слизистую оболочку (например, ректальное введение посредством суппозиториев) или перорально путем добавления в пищу или питье. Указываемая доза изовалерамида на килограмм массы тела таких животных составляет около 0,15-20 мг/кг, предпочтительно около 0,25 - 10 мг/кг, в зависимости от вида животного и пути введения. Указываемые дозы изовалерамида на килограмм массы тела в качестве легкого седативного средства для животных составляют диапазон около 1,25 - 20 мг/кг, в зависимости от вида животного и пути введения.

Настоящее изобретение предполагает таким образом множество фармацевтических композиций, содержащих изовалерамид в качестве активного компонента, которые пригодны для перорального, парентерального, трансдермального, интраназального, трансбуккального или ректального введения. Хотя изовалерамид может присутствовать в качестве случайного побочного продукта в некоторых фармацевтических составах, которые выходят за пределы объема настоящего изобретения, общим признаком заявленных композиций является то, что изовалерамид присутствует в стандартном количестве. То есть, заявленные композиции содержат установленное количество изовалерамида с тем, чтобы предоставить возможность определения количества конкретного состава, необходимого для достижения описываемых здесь уровней дозировки изовалерамида.

Следующие примеры предназначены для иллюстрации, но не ограничения, настоящего изобретения.

Пример 1. Сравнительная цитотоксичность In Vitro соединений изовалерамида и валеротриата Валеротриат-соединения вальтрат, дидровальтрат и ацевальтрат сравнивали с изовалерамидом в отношении их воздействия на различные опухолевые линии клеток человека и мыши. Клетки в фазе логарифмического роста обрабатывали различными концентрациями испытуемых веществ в течение 48 часов. Затем определяли степень роста путем прямого подсчета количества клеток или путем определения белков. EC₅₀ представляет собой эффективную концентрацию испытуемого вещества, которая ингибирует рост клеток на 50 % Результаты в отношении изовалерамида по сравнению с валеротриат-соединениями приведены в табл. 1 (см. в конце описания). Как ясно видно, изовалерамид не проявляет никакой цитотоксичности при уровнях концентрации, которые выходят далеко за пределы тех, при которых валеротриат соединения являются чрезвычайно токсичными. Таким образом валеротриаты явно продемонстрировали себя как цитотоксичные соединения (в следующем порядке: вальтрат > дидровальтрат > ацевальтрат), тогда как изовалерамид является нетоксичным соединением.

Пример 2. Сравнительные влияния изовалерамида на ЦНС Анксиолитическая активность.

Изовалерамид и пять других соединений были исследованы на анксиолитическую активность в Анализе Конфликта Фогеля. Фиг. 2 показывает анксиолитические индексы этих испытуемых соединений, при различных уровнях дозировки, которые получены на основе данных Анализа Конфликта (анксиолитического) Фогеля с использованием крыс мужского пола. "Анксиолитический индекс" определен как отношение количества наказуемых облизываний испытуемыми животными к этому количеству в группе контрольных животных в течение четырех минут периода исследования. Анксиолитический индекс выше 1 указывает на анксиолитическую ("успокаивающую") активность. На практике считают, что значительная "успокаивающая" активность наблюдается, когда анксиолитический индекс выше 1,5. Анксиолитический индекс менее 1,0 показывает на анксиогенную (ЦНС-стимулирующую) активность. Анксиогенные соединения проявляют свои эффекты в отношении экспериментальных животных в виде состояния повышенной вигильности (настороженности), характеризующегося повышением напряжения, страха, рефлексов испуга и так далее.

Крыс мужского пола группы Sprague-Dawley (250 - 300 г) лишали воды в течение 24 часов перед исследованием. Животным предоставляли пятиминутный доступ к питью в экспериментальной камере перед введением испытуемых веществ при указанных дозировках. Через тридцать минут животных возвращали в камеру и позволяли пить в течение одной минуты без наказания. В течение остальных четырех минут к питьевому желобу подводили ток и регистрировали количество наказуемых облизываний. В каждой группе исследовали четыре или пять животных.

Изовалерамид, инъецируемый крысам внутрибрюшинно (IP) при концентрации 500 - 1000 мг/кг, показал приблизительно 3 - 4-х кратное повышение количества наказуемых облизываний по сравнению с контрольными значениями, что показывает, что данный препарат является явно анксиолитическим ("успокаивающим") при этих уровнях дозировки (рис. 2). ("VALIUM" (диазепам), вводимый при терапевтически эффективныхдозах, приводит к 10-кратному повышению количества облизываний). n-Бутирамид, низший гомолог изовалерамида (см. фиг.1), и сахароза, исследованные в качестве контрольных веществ, не показали никакой значительной анксиолитической активности при сравнимых уровнях дозировки, тогда как n-валерамид, структурный изомер изовалерамида, и валноктамид, высший гомолог изовалерамида (оба на фиг.1), проявили значительную "успокаивающую" активность при более низких уровнях дозировки (250 и 50 мг/кг, соответственно). Эти результаты подчеркивают более сильные гипнотические свойства и тенденции n-валерамида и валноктамида по сравнению с изовалерамидом. N,N'-Диэтилизовалерамид, простое N,N-диэтилпроизводное изовалерамида (фиг. 1 ), хотя и нацелен на получение седативных свойств, на самом деле проявил ЦНС-стимулирующую (возбуждающую) активность при концентрации 50 мг/кг (фиг. 2) и являлся сильнодействующим средством, вызывающим судороги у крыс при концентрации 250 мг/кг (данные, не приведенные на фиг.2). Таким образом изовалерамид является единственным соединением из этой группы испытуемых соединений, которое имеет наилучший баланс фармакологически желательных признаков для легкого "успокаивающего" (анксиолитического) средства.

Седативная активность.

Седативная активность, проявляемая испытуемым веществом, может наблюдаться непосредственно на экспериментальных животных за счет снижения спонтанной двигательной активности, например в экспериментах с наблюдением в открытом поле. В таких экспериментах испытуемым животным вводят испытуемое вещество (обычно IP инъекция) и по истечении подходящего периода ожидания (обычно 5 - 30 минут) животных помещают в камеру для проведения теста открытого поля, которая состоит из прозрачного пластмассового ящика с четко видимой решеткой, нанесенной краской на дне (или на полу). Число совершенных движений через решетки на полу затем подсчитывают в течение определенного периода времени (обычно в течение 1 - 3 часов) с последующим сравнением с теми числами, которые получены у контрольных животных, аналогично обработанных физиологическим раствором. Число подсчитанных пересечений решеток приводит к прямому измерению общего уровня активности (измеренного в виде спонтанной двигательной активности) каждого испытуемого животного. Седативная активность может быть выражена в виде процента от контрольного уровня спонтанной двигательной активности, измеренной пересечениями решеток за единицу времени.

Эксперименты с непосредственным наблюдением показали, что наивные наблюдатели могли легко идентифицировать и отличить мышей, обработанных изовалерамидом (при дозах 250 мг/кг IP), от контрольных животных, обработанных физиологическим раствором, только на основании общего уровня активности, даже без подсчета пересечений решеток. (Очень проницательные наблюдатели также могли отличить испытуемых животных от контрольных при уровне дозировки 100 мг/кг IP. ) При более высоких дозировках, например, при концентрации 500 и 1000 мг/кг IP, наблюдаемые седативные эффекты были выражены намного ниже, при этом экспериментальные животные (мыши мужского пола) постепенно все больше и больше успокаивались при достижении более высоких дозировок. При дозе 1000 мг/кг IP животные, обработанные изовалерамидом, становились малоподвижными, при этом их покров был очень гладким и блестящим.

Общие седативные эффекты также могут быть измерены электронными средствами путем регистрации индуцированного лекарствами снижения спонтанной двигательной активности у обработанных экспериментальных животных, как показано на фиг.3. Данные на фиг. 3 ясно показывают, что валноктамид, высший гомолог изовалерамида, приблизительно в десять раз более сильный препарат, чем изовалерамид, в качестве сильнодействующего седативно-гипнотического средства. Валноктамид был гипнотическим для мышей мужского пола при дозировке 250 мг/кг IP, тогда как при том же уровне дозировки изовалерамид снижал двигательную активность до уровня, сравнимого с тем, который индуцировал валноктамид при концентрации 25 мг/кг IP. Аналогичным образом снижение двигательной активности за счет изовалерамида при концентрации 500 мг/кг IP сравнимо со снижением, обусловленным приемом валноктамида при концентрации 50 мг/кг IP. Таким образом изовалерамид проявляет только около одной десятой сильнодействующих (и в данном случае нежелательных) седативно-гипнотических свойств, проявляемых валноктамидом при относительно низких дозах, и поэтому лучше валноктамида в качестве "успокаивающего" средства.

ЦНС-седативная активность лекарственного препарата также может быть продемонстрирована пролонгированием времени сна в отношении сна, индуцированного пентобарбиталом. В этих опытах экспериментальные животные, которым вводится снотворная доза барбитурата (в данном случае пентобарбитал натрия, 50 мг/кг IP), будут спать в течение более длительного периода времени, чем контрольные животные (животные, обработанные физиологическим раствором), если совместно вводится лекарство, обладающее седативными свойствами. В наших экспериментах седативный эффект изовалерамида может быть обнаружен и определен количественно при уровнях дозировок 30 - 500 мг/кг IP, вводимых мышам мужского пола группы Swiss-Webster (30 -45 г) за 30 минут до получения пентобарбитала при концентрации 50 мг/кг IP (см. фиг.4). Таким образом значительные седативные эффекты в отношении ЦНС экспериментальных животных, как показано за счет значительного пролонгирования времени сна, вызванного пентобарбиталом, могут быть продемонстрированы в отношении мышей, обработанных изовалерамидом при концентрации 100 - 500 мг/кг IP (см. фиг.4).

Слабая гипнотическая активность и потенция.

Гипнотическую активность изовалерамида сравнивали с данной активностью валноктамида, вышеупомянутым высшим гомологом изовалерамида, путем определения доз (вводимых грызунам путем IP инъекции), достаточных для того, чтобы вызвать потерю рефлекса выпрямления и видимую потерю сознания и ответной реакции ("индукция сна"). Хотя валноктамид был гипнотическим (индуцировал сон) при дозах 250 мг/кг IP для крыс мужского пола, изовалерамид не был гипнотическим в отношении мышей мужского пола даже при дозе 1000 мг/кг IP. Однако при околотоксическом уровне дозировки, равном 2000 мг/кг IP, для мышей мужского пола изовалерамид проявлял гипнотическую активность. Таким образом валноктамид является намного более сильнодействующим снотворным средством, нежели слабо активный изовалерамид, который вызывает гипноз только при очень высоких дозах, приближающихся к уровням токсических дозировок (то есть, свыше 1 г/кг).

Отсутствие ЦНС-стимулирующей и вызывающей судороги активности и других остро-токсических эффектов.

Потенциал для ЦНС-стимулирующих и вызывающих судороги свойств был оценен в отношении N,N-диэтилизовалерамида (который называется в литературе седативным препаратом) и в отношении изовалерамида путем внутрибрюшинного введения соответствующих доз испытуемых соединений грызунам (мышам и крысам мужского пола). Хотя N,N-диэтилизовалерамид заявляется как средство, обладающее седативными свойствами, на самом деле он проявляет сильные ЦНС-стимулирующие и вызывающие судороги свойства при дозировках 250 мг/кг IP в отношении мышей и крыс мужского пола; при дозировке 500 мг/кг IP в отношении мышей мужского пола N,N-диэтилизовалерамид вызывал смерть вслед за конвульсивными припадками. С другой стороны, сам изовалерамид не показал абсолютно никакой ЦНС-стимулирующей или вызывающей судороги активности при любой исследованной дозе в диапазоне от 10 до 4000 мг/кг IP в отношении мышей мужского пола. При наибольшей исследованной дозе изовалерамида (4000 мг/кг IP) наблюдались несколько случаев смерти среди испытуемых животных (мышей мужского пола) после спячки в течение нескольких дней, по видимому в результате угнетения дыхания. Однако этот уровень дозировки все же был ниже значения ЛД₅₀ изовалерамида, так как более половины экспериментальных животных выжило после нахождения в спячке в течение нескольких дней. Дальнейшему исследованию изовалерамида на более высоких уровнях дозировки помешали пределы его растворимости, а следовательно слишком большие объемы инъекции, необходимые для этих целей.

Формула изобретения

1. Применение изовалерамида в качестве средства продуцирования анксиолитического эффекта у больного субъекта для снижения беспокойства без гипнотических явлений.

2. Применение по п.1, при котором количество изовалерамида составляет от 1,5 до 20 мг/кг массы тела.

3. Применение по п. 2, при котором указанное эффективное количество составляет от 1,5 до 10 мг/кг массы тела.

4. Применение по п.1, при котором указанным субъектом является человек, а изовалерамид применяется посредством анксиолитического эффекта для лечения легкого беспокойства, симптомов прекращения курения, алкоголизма и злоупотребления другими веществами, предменструального синдрома, менструального дискомфорта и повышенной возбудимости у детей.

5. Применение по п.1, при котором субъектом является домашнее или одомашненное животное, а изовалерамид применяется посредством анксиолитического эффекта для исключения возбуждения.

6. Применение изовалерамида в качестве снотворного средства для больного субъекта.

7. Применение по п.6, при котором количество изовалерамида составляет от 10 до 20 мг/кг массы тела.

8. Применение по п.6, при котором субъектом является человек.

9. Применение по п.6, при котором субъектом является домашнее или одомашненное животное.

10. Фармацевтическая композиция, содержащая установленное количество изовалерамида в унифицированной лекарственной форме.

11. Фармацевтическая композиция по п.10, пригодной для перорального введения.

12. Фармацевтическая композиция по п.10, пригодная для инъекции.

13. Фармацевтическая композиция по п.10, пригодная для введения через кожу или через слизистую оболочку.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5