Применение терпеновых соединений для уменьшенного выделения арахидоновой кислоты и медиаторов воспаления

 

Изобретение относится к медицине. Предложено применение насыщенных моно- или бициклических терпеновых спиртов, простых эфиров, кетонов или тиолов для ингибирования выделения арахидоновой кислоты из фосфолипидных накопителей клеток человека или для подавления выделения и образования медиаторов воспаления и цитокинов из клеток человека. Предложены и активные ингредиенты лекарственных средств с указанным назначением. Изобретение раскрывает новый механизм действия таких известных в медицине терпенов, как ментол, терпентиол, карон, камфора, борнеол, каран, пинан, борнан. 3 с. и 15 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

Острые и/или хронические воспалительные или острые аллергические и/или хронические аллергические воспалительные заболевания характеризуются воспалительной инфильтрацией различных систем органов моноцитами/макрофагами, эозинофилами, базофилами и нейтрофилами, гранулоцитами, тучными клетками и тромбоцитами. Степень воспалительной активности связана с влиянием этих воспалительных клеток в ткани органа, следствием которого является повреждение соответствующего органа. Эти процессы известны при первичных воспалительных заболеваниях дыхательных путей, кишечника и суставного хряща при ревматоидном артрите. Так как первичные провоцирующие причины большинства хронических воспалительных заболеваний неизвестны, то лечить эти заболевания можно только путем неспецифического подавления раздражителя воспаления. Перед появлением симптомов болезни при соответствующем генетическом предрасположении или при наличии патогенных факторов в окружающей среде может осуществляться профилактическое ингибирование реакции организма на экзогенные патогенные факторы путем неспецифического подавления раздражителя воспаления.

На клеточном уровне дальнейшая миграция воспалительных клеток в зону воспаления может снижаться путем подавления хемотаксических факторов, следствием которого является ослабление активности воспалительного процесса с одновременным исчезновением морфологических и функциональных нарушений пораженной системы органа. Этот эффект достигается обычно благодаря иммуноподавляющим агентам, например, кортикостероидам. Эта группа веществ известна своим профилем активности, который благодаря сильному противовоспалительному действию подавляет воспаление, однако из-за тяжелых побочных действий, проявляющихся в остеопорозе, язвах желудка и кишечника, стероидной пурпуре или лимфопении, применение этих веществ ограничено.

Кортикостероиды известны как ингибиторы активности фосфолипазы и цитокинов в различных воспалительных клетках. После ингибирования активности фосфолипазы подавляется выделение арахидоновой кислоты из накопителей фосфолипидов клеточной мембраны, которая (арахидоновая кислота) известна в качестве важного субстрата для образования различных медиаторов.

Прямое, сдерживающее развитие воспаления действие достигается за счет подавления продуцирования цитокина и уменьшения выделения арахидоновой кислоты, предшественника образования сильнодействующих хемотаксических и оказывающих сжимающее действие на гладкие мышечные клетки метаболитов пути 5-липоксигеназного обмена веществ (лейкотриены) и пути циклооксигеназного обмена веществ (простагландины, тромбоксан). В результате длительного подавления, прежде всего медиаторов пути 5-липоксигеназного обмена веществ снижается потребность в системнодействующих кортикостероидах и при ослабевающей инфильтрации воспалительных клеток подавляется активность воспалительного процесса.

Таким образом, путем неспецифического подавления воспалительного процесса можно оказывать благоприятное воздействие на течение болезни при различных острых, хронических или аллергических воспалениях.

Предметом настоящего изобретения является применение насыщенных моноциклических или бициклических терпенов, в частности, с метановой, терпенспиртовой, тиоловой, кетоновой или карановой, пинановой, борнановой основной структурой или с соответствующим оксосоединением бициклических терпеновых структур, особенно предпочтительными для подавления выделения арахидоновой кислоты, медиаторов воспаления и цитокинов являются 1,8-оксидоментан и ментол.

К применяемым согласно изобретению насыщенным моно- и бициклическим терпеновым структурам относятся среди прочих моноциклический терпен типа ментол ((-)ментан-3-ол), и 8 стереоизомеров, а также 1,8-терпин, ментон (р-ментан-3-он), которые можно назвать в качестве примеров для терпеновых спиртов и кетонов, а также терпентиолы и бициклические терпены. К ним относятся 1,8-цинеол, каран, пинан, борнан и их оксопроизводные карон, камфора, борнеол и соответствующие стереоизомеры, которые пригодны для лечения аллергических воспалительных или воспалительных стероид-обусловленных и/или инфекционно обостренных бронхолегочных заболеваний, аллергических и хронических ринитов и синуситов, интерстициальных заболеваний легких с активизированной альвеолярной функцией макрофагов, например, саркоидоз, фиброз, экзогенный аллергический альвеолит, пневмокониозы, заболевания выводящих желчных путей, в частности, холецистит и холангит, заболевания выводящих мочевых путей, в частности, гломерулонефрит, пиелонефрит, цистит, уритит, воспалительные и аллергические кожные болезни, в частности, экзема и псориаз, и воспалительные артериальные и венозные заболевания сосудов, включая артериит, артериосклероз и флебит.

Неожиданно было обнаружено, что из группы предложенных по изобретению терпеновых структур 1,8-цинеол пригоден для лечения воспалительных аллергических и/или воспалительных стероид-обусловленных и инфекционно обостренных бронхолегочных заболеваний, так как он снижает выделение арахидоновой кислоты и таким образом ингибирует метаболизм арахидоновой кислоты в 5-липоксигеназном обмене веществ. Кроме того, было обнаружено подавление интерлейкина Iβ(IL_I-Β), который предрасполагает клетки человека к выделению арахидоновой кислоты и сам известен как сильный, способствующий воспалению медиатор. Этот эффект обусловлен, по-видимому, его липофильными свойствами, т. е. диффузией и накоплением в жировых тканях. Вследствие этого выявляется новое показание для группы веществ, к которой относится также 1,8-цинеол, в частности, для терапии воспалительных или воспалительных аллергических стероид-обусловленных и обостренных инфекцией заболеваний, как, например, бронхолегочные заболевания. Благодаря действию 1,8-цинеола в значительной степени снижается, например, потребление кортикостероидов. Поэтому рекомендуется длительная терапия.

По причине синергистического эффекта рекомендуется комбинированная терапия с применением 1,8-цинеола в сочетании с обычными кортикостероидами, преднизоном, преднизолоном, фторкортолоном, беклометазоном, будезонидом или флунизолидом.

Примерно 80% цинеола являются основным компонентом эвкалиптовых масел типа Eucalyptus Globulus различных видов, 1,8-оксидо-ментан представляет собой простой бициклический эфир, имеющий свободную от напряжений кольцевую систему, и согласно IUPAC (Международный союз чистой и прикладной химии) называется 2-окса-бицикло(2,2,2)-октан. Это бесцветная жидкость с пряным камфороподобным запахом, которая содержится также в шалфейном, миртовом, каяпутовом масле и других эфирных маслах.

Дозировка насыщенных моно- и бициклических терпеновых структур варьируется, но назначается непременно ниже доз, при которых появляются нежелательные побочные действия или даже отравления. Таким образом, дозировка может составлять от 200 до 900 мг/день, предпочтительно 600 мг/день, в виде капсул, стойких к воздействию желудочного сока, с дозиметрической единицей 100 мг/капсула. 1,8- Цинеол и ментол могут использоваться в качестве добавок для длительных внутренних вливаний и для внутримышечного применения. Цинеол и ментол могут применяться в сочетании с другими веществами.

Дозировку ментола выбирают в пределах от 100 до 450 мг/день. 1,8-Цинеол применяют в целях изобретения в дозировке от 200 до 900 мг/день, предпочтительно 600 мг/день. Целесообразно распределение общего количества указанных веществ для трехразового приема в день.

Медицинские композиции могут быть твердыми или жидкими. Кроме того, имеется возможность применения активного вещества с обычными для галеновых препаратов, фармакологически безвредными и совместимыми с 1,8-цинеолом наполнителями, разбавителями и добавками. Среди этих последних можно назвать наполнители, диспергаторы, связующие вещества, смачивающие агенты, стабилизаторы, смазывающие вещества, эмульгаторы, сладкие вещества, корригенты и т.п. К таким добавкам относятся, например, мелантиновые растворы, пектиновые растворы, молочный сахар, поваренная соль, тальк, крахмал, борная кислота, парафиновое масло, парафины, стеариновая кислота и ее производные, какао-масло, резина, сиропы, экстракты солодкового корня, дрожжевые экстракты, мед, глицерин, кизельгур, каолин, окись магния, пчелиный воск и растительные масла.

В жидких композициях в качестве наполнителей и вспомогательных веществ могут применяться вода, глицерин, сахарные или спиртовые растворы или их смеси. Методы наиболее эффективной рецептуры специалистам известны (Chemie in unserer Zeit 23, 114 и 161 (1989)).

Пример 1 Путем исследований in vitro было установлено, что действие цинеола основано на ингибировании выделения арахидоновой кислоты из фосфолипидных накопителей практически во всех человеческих клетках, с тем последствием, что арахидоновая кислота используется в качестве субстрата для пути 5-липоксигеназного и циклооксигеназного обмена веществ лишь в более ограниченном объеме, необходимом для образования медиаторов.

В этих опытах после четырехдневной терапии пациентов с аллергической и неаллергической бронхиальной астмой (n=7) удалось выявить значительное ингибирование моноцитарного продуцирования LTB₄ ex vivo при одновременном улучшении функций легких (см. таблицу I, фиг. 1-4). У пациентов с аллергической и неаллергической бронхиальной астмой брали по 50 мл венозной крови соответственно до начала терапии, после 4-х дневной терапии и через 4 дня после отмены цинеола (день 8). Из этой крови посредством центрифугирования в градиенте плотности были выделены моноциты, которые очищали путем дальнейшего центрифугирования. Затем соответственно по 50000 клеток помещали в пластиковые трубки, содержавшие по одному миллилитру культуральной надосадочной жидкости, и стимулировали их ионофором кальция А23187 в водяной бане при температуре 37^oC свыше 30 минут. После инкубации трубки с клетками центрифугировали в течение 5 минут при температуре 4^oC и получали культуральную надосадочную жидкость, которую выдерживали при температуре -80^oC до последующего анализа. Затем культуральную надосадочную жидкость оттаивали и с помощью особого энзимоиммуноанализа определяли LTB₄.

После 4-х дневной терапии тех же самых семерых пациентов цинеолом в капсулах 3 х 200 мг брали кровь и повторяли тот же самый анализ на LTB₄. Затем лечение цинеолом прекращали и повторяли то же самое исследование через следующие 4 дня (день 8). Результаты представлены на фиг. 3 и 4. Как показано на обеих фигурах, цинеол во всех случаях способствует значительному снижению образования LTB₄, но после прекращения приема цинеола продуцирование LTB₄ снова возрастает до исходной величины (день 8). Клинические данные представлены в таблице I в сочетании с фиг. 1 и 2, причем FeV1 обозначает увеличенный объем за одну секунду, a RAW обозначает сопротивляемость дыхательных путей.

Для сравнения было исследовано также продуцирование LTB₄ в моноцитах у семерых здоровых испытуемых (25 ± 2 года) до и после лечения цинеолом (см. фиг. 5). По сравнению с пациентами, страдающими астмой, у здоровых пациентов также снизилось продуцирование LTB₄, вследствие чего можно исходить из общего действия. На фиг. 6 показано, что применение одного только цинеола также подавляет продуцирование LTB₄ в моноцитах, стимулированное ионофором кальция А23187 и вследствие этого он также может самостоятельно использоваться для лечения воспалительного обострения бронхолегочного заболевания, вызванного инфекцией.

Правые столбцы на фиг. 5 показывают неожиданную синергистическую эффективность 1,8-цинеола по изобретению для лечения пациентов с бронхиальной астмой, т.к. даже лечение кортизоном не может снизить продуцирование LTB₄ до нормального уровня, в то время как одновременное лечение цинеолом приводит продуцирование LTB₄ до нормальных пределов и благодаря этому может осуществляться в равной мере экономия кортизона.

Аналогичные результаты были получены после длительной терапии (43 ± 7 дней) пациентов с стероид-обусловленной бронхиальной астмой (n=5) цинеолом (3 х 200 мг в день), при которой происходит значительное уменьшение потребности в стероидах и улучшение функции легких (таблица II). При длительной терапии цинеолом продуцирование LTB₄ из моноцитов, стимулированное А23187, ex vivo также не увеличивалось после сокращения системной терапии глюкокортикостероидами.

Потребность в кортикостероидах до цинеола составляла в среднем 8,9 ± 3,3 мг/день (диапазон 0-24 мг) и снижалась через 43,5 ± 7 дней до 4,0 ± 1,3 мг/день (диапазон 0-8 мг/день). Сокращение стероидной терапии не оказывало отрицательного влияния на функцию легких, FeV1 до цинеола (1,83 ± 0,26 литров) увеличивался после длительной терапии (для n=6 пациентов) до 2,7 ± 0,55 литров (p= 0,0431). Сопротивляемость до лечения цинеолом (5,49 ± 1,02 см H₂O/литр х сек) снижалась после длительной терапии цинеолом до 3,98 ± 1,2 см H₂O/литр х сек (p=0,0273). Продуцирование LTB₄ при цинеоле после длительной терапии также снижалось. Результаты длительной терапии показывают впервые, что при терапии цинеолом заметно снижается суточная потребность в стероидах и при этом не происходит ухудшения функции легких. После длительной терапии цинеолом заметно подавляется продуцирование LTB₄ в среднем. Уменьшение количества системных кортикостероидов приводит при длительной терапии цинеолом к повышению продуцирования LTB₄ только у пациентов, которые в результате высокой дозы стероида показывали ингибированное до цинеола продуцирование LTB₄ in vitro.

Исследование стимулированного липополисахаридом (LPS) образования IL₁-β из моноцитов у здоровых пациентов (n=4) проводилось до приема цинеола, после 4-х дневной терапии с дозировкой 3 х 2 капсулы (3 х 200 мг цинеола/день) и через 4 дня после прекращения приема цинеола (день 8). У всех исследуемых пациентов образование IL₁-β было ингибировано на 4-й и 8-й день в среднем на 60%. Т.к. образование IL₁-β через 4 дня после отмены цинеола (= день 8) также оставалось подавленным, то можно судить о сильном антифеогистическом действии цинеола, которое благодаря своему длительному действию также успешно может применяться для профилактики, например, пациентов с бронхиальной астмой и детей.

Пример 2 Здоровые пациенты проходили 4 дня курс лечения ментолом 3 х 150 мг/день (дозиметрическая единица = 150 мг/капсула) перорально. После 4-х дневной терапии стимулированное ионофором кальция А23187 продуцирование LTB₄ изолированных моноцитов ингибировалось до 75%.

У пациентов с бронхиальной астмой, как и при терапии цинеолом, после 4-х дневной терапии с вышеуказанной дозировкой отмечалось улучшение функции легких. После двухнедельной длительной терапии бронхиальная астма стабилизировалась настолько, что системная потребность в кортикостероидах снижалась на 50%. Терапия проходила успешно без побочных явлений.

Формула изобретения

1. Применение насыщенных моно- или бициклических терпеновых спиртов, простых эфиров, кетонов или тиолов для подавления выделения арахидоновой кислоты из фосфолипидных накопителей клеток человека.

2. Применение насыщенных моно- или бициклических терпеновых спиртов, простых эфиров, кетонов или тиолов для подавления выделения и образования медиаторов воспаления и цитокинов из клеток человека.

3. Применение 1,8-оксидо-p-ментана для целей по п.1 или 2.

4. Применение ментан-3-ола для целей п.1 или 2.

5. Применение по любому из пп.1 - 4 лечения воспалительных, обостренных инфекцией или аллергических заболеваний.

6. Применение по любому из пп.1 - 4 для лечения воспалительных, стероид-обусловленных, острых аллергических и/или хронических бронхолегочных заболеваний.

7. Применение по любому из пп.1 - 4 для внутреннего и наружного лечения острых аллергических и/или хронических воспалительных заболеваний верхних и нижних дыхательных путей, легких и интерстициальных заболеваний легких.

8. Применение по любому из пп.1 - 4 для монотерапии при ослабленной или легкой бронхиальной астме, а также для лечения детей с астмой.

9. Применение по любому из пп.1 - 4 для лечения аутоиммунных заболеваний и для сбережения иммунодепрессивно действующих веществ.

10. Применение по любому из пп.1 - 4 для лечения выводящих желчных путей, прежде всего холецистита и холангита.

11. Применение по любому из пп.1 - 4 для лечения выводящих мочевых путей, прежде всего гломерулонефрита, пиелонефрита, цистита и уретрита.

12. Применение по любому из пп.1 - 4 для лечения воспалительных артериальных и венозных заболеваний сосудов, прежде всего артериосклероза, артериита, флебита.

13. Применение по любому из пп.1 - 4 для лечения воспалительных заболеваний кишечника.

14. Применение по любому из пп.1 - 4 для лечения воспалительных заболеваний суставного хряща при ревматоидном артрите.

15. Применение по любому из пп.1 - 14 в профилактических целях.

16. Применение по п.1 в сочетании кортикостероидами.

17. Применение по п. 16 в виде добавок к растворам для внутривенного введения или в виде растворов для внутримышечных инъекций.

18. Применение насыщенных моно- или бициклических терпеновых спиртов, простых эфиров, кетонов или тиолов в качестве активного вещества лекарственного средства для целей по любому из пп.1 - 17.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8