Комбинированный препарат для лечения слабоумия

 

Изобретение относится к медицине, конкретно к средствам терапии слабоумия. Сущность изобретения заключается в создании комбинированного препарата на основе активных компонентов, содержащего соединение, обладающее эффектом торможения ацетилхолинэстеразы или обнаруживающее мускаринергическое действие, и соединение, которое повышает эндогенный внеклеточный уровень аденозина. Технический результат заключается в повышении эффективности препарата за счет эффекта потенцирования. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 4 табл., 3 ил.

Изобретение относится к фармацевтическим комбинированным препаратам для лечения слабоумия, в основе которых лежат нейродегенеративные заболевания, которые протекают с гибелью холинергических нейронов и холинергическим дефицитом (Tohgi et al., Neurosci. Lett., 177 (1994), стр. 1939-1942). Эти комбинированные препараты компенсируют холинергический дефицит путем усиления зависимой от Ca²⁺ трансдукции сигнала, вызванной мускаринической рецепторной стимуляцией. Такое усиление может быть очевидно достигнуто посредством кооперативных воздействий аденозина, а именно путем комбинации веществ, которые повышают внеклеточную концентрацию аденозина с мускариническими агонистами рецептора или ингибиторами ацетилхолинэстеразы (ингибиторами ACHE).

Стратегия терапии возрастного слабоумия, которой придерживались в основном до сегодняшнего дня, представляет собой поддержание мускаринической рецепторной активации путем ввода мускаринергитических агонистов или ингибиторов ACHE, которые повышают концентрацию эндогенного ацетилхолина (АСН) на рецепторе. Может ли быть достигнуто при прогрессирующем разрушении холинергических систем нейронов повышение уровня АСН, достаточное для регулярной функции клетки, путем ингибирования ACHE, остается под вопросом. Далее, ингибиторы ACHE при недостаточной специфичности показывают наличие существенных побочных явлений. Поэтому было бы желательным усиление передаваемого через мускаринические рецепторы действия недостаточной концентрации АСН через другие механизмы и могло бы стать основой для развития соответствующей комбинированной терапии.

Известно, что АСН влияет не только на функции нервных клеток, но и на функции глиальных клеток (астроцитов) (Messamore et al., Neuroreport, 5 (1994), стр. 1473-1476). Так как патологические реакции глиальных клеток в патофизиологии слабоумия играют по всей видимости важную роль (Akiyama et al. . Brain Res., 632 (1993), стр. 249-259), то в качестве модельной системы in vitro были выбраны культивированные астроциты. Влияние внутриклеточного выделения Са²⁺, происходящего через мускаринические рецепторы, было исследовано с помощью динамического метода флуоресцентной томографии.

Было установлено, что Cl-аденозин усиливает мускаринергическое выделение внутриклеточного Са²⁺ в культивированных астроцитах крыс в зависимости от концентрации (см. фиг. 1-3; табл. 1 и 2). Так уже в присутствии 1 мкМ Cl-аденозина замеряется приблизительно тридцатикратное потенцирование увеличения внутриклеточного Ca²⁺, вызванное АСН. Этот эффект нельзя было затормозить с помощью никотинового антагониста АСН-рецептора, однако, можно было заблокировать посредством мускаринического антагониста рецептора (табл. 3). Точно также потенцирует Cl-аденозин растворимое внутриклеточное освобождение Са²⁺, происходящее путем мускаринэргенного агониста оксотреморина М (табл. 4). Большая часть экспериментов (n>200) проводится при концентрации АСН 100 нМ. В этой низкой концентрации один АСН является неэффективным. Также и С1-аденозин один является неэффективным по всей подвергнутой тестированию зоне концентрации (3 нМ 3 мкМ).

Эффективная доза экспериментов по определению концентрации С1-аденозина, необходимого для выделения сигнала Са²⁺ в кооперации с 100 нм АСН, достигает потенцирующего эффекта при микромолярных концентрациях Cl-аденозина. Пороговая концентрация составляет около 1 мкМ. Так как Cl-аденозин в своем рецепторном сродстве соответствует эндогенному аденозину (Daly et al., Life Sci. , 28 (1981), стр. 2083-2097), то это означает, что соответственно на 1 мкМ также достигается и повышение внеклеточного уровня аденозина в физиологически наномолярной области концентраций (Ballarin et al., Acta Physiol. Scand. , 142 (1991), стр. 97-103), для того, чтобы сделать эффективными допороговые значения концентраций АСН на мускариническом рецепторе.

Из этих экспериментальных результатов следует, что нанесение вреда передаваемой через мускаринические рецепторы холинергической функции при слабоумии может быть улучшено за счет повышения внеклеточной концентрации аденозина. Последнее могло бы быть возможным с помощью связанного нанесения ингибитора поглощения аденозина, как например, пропентофилина (Parkinson et al. . Gem. Pharmacol., 25 (1994), стр. 1053-1058). Фармакологическое повышение внеклеточной концентрации аденозина позволило бы применить меньшую дозировку использованного при необходимости в комбинационной терапии ингибитора ACHE или мускаринических агонистов рецептора, что могло бы уменьшить опасность возникновения нежелательных побочных явлений.

Далее, изобретение касается комбинированного препарата, содержащего по меньшей мере 1) соединение, обладающее тормозящим действием ацетилхолинэстеразы (так называемый "ингибитор ACHE") или проявляющее мускаринергическое действие, 2) соединение, которое повышает эндогенный внеклеточный уровень аденозина, и 3) фармацевтический носитель, со сверхдополнительным увеличением мускаринического действия при нейродегенеративных заболеваниях для одновременного, раздельного или разделенного по времени применения.

Известные соединения с ACHE тормозящим действием это, например, 9-амино-1,2,3,4-тетрагидроакридин (такрин, COGNEX) и 1-бензил-4-[(5,6-диметокси-1-инданон)-2-ил] метил пиперидин (Е2020. ARICEPT). Известные мускаринические агонисты это, например, миламелин.

Соединения, которые повышают внеклеточный уровень аденозина, это, например, производные ксантина формулы I и/или физиологически приемлемые соли соединения формулы I, при этом R¹ представляет а) оксоалкил с 3-6 атомами углерода, углеродная цепь которых может быть прямой или разветвленной, б) гидроксиалкил с 1-8 атомами углерода, углеродная цепь которых может быть прямой или разветвленной и гидроксильная группа которых представляет собой первичную, вторичную или третичную функцию спирта, или в) алкил с 1-6 атомами углерода, углеродная цепь которых может быть прямой или разветвленной.

R² представляет
а) атом водорода или
б) алкил с 1-4 атомами углерода, углеродная цепь которых может быть прямой или разветвленной.

R³ представляет
а) атом водорода
б) алкил с 1-6 атомами углерода, углеродная цепь которых может быть прямой или разветвленной,
в) алкил с 1-6 атомами углерода, углеродная цепь которых может быть прервана атомом кислорода, или
г) оксоалкил с 3-8 атомами углерода, углеродная цепь которых может быть прямой или разветвленной.

Предпочтительным образом используют соединения формулы I, причем
R¹ представляет
а) оксоалкил с 4-6 атомами углерода, углеродная цепь которых является прямой, или
б) алкил с 3-6 атомами углерода,
R² представляет алкил с 1-4 атомами углерода.

R³ представляет
а) алкил с 1-4 атомами углерода,
б) оксоалкил с 3-6 атомами углерода.

Особенно предпочтительным является применение 1-(5-оксогексил)-3-метил-7-н-пропил-ксантина (пропентофеллина).

К примеру, должны быть названы следующие соединения формулы I:
1-(5-гидрокси-5-метил-гексил)-3-метил-ксантин,
7(этоксиметил-1(5-гидрокси-5-метилгексил)-3-метил-ксантин,
1-(5-оксогексил)-3,7-диметилксантин,
7-(2-оксопропил)-1,3-ди-н-бутил-ксантин или
1-гексил-3,7-диметил-ксантин.

Пригодными физиологически приемлемыми солями производных ксантина формулы I являются, например, щелочные или щелочно-земельные, или аммониевые соли, включая такие же соли физиологически приемлемых органических аммониевых оснований.

Получение соединения формулы I осуществляется в стандартных условиях известным образом (см. патенты США US 4289776, US 4833146, US 3737433).

Исходные вещества реакций обмена известны, и их можно легко получать по известным из литературы методам. Под понятием "сверхаддитивный" понимаются воздействия, которые больше, чем сумма отдельных воздействий.

Предпочтительные комбинированные препараты содержат пропентофиллин и 1-бензил-4-[(5,6-диметокси-1-инданон)-2-ил]метил пиперидин.

Комбинированный препарат согласно изобретению подходит, например, для лечения слабоумия, в частности старческого слабоумия.

Комбинированный препарат согласно изобретению может охватывать также комбинированные упаковки или композиции, составные части которых могут быть представлены рядом друг с другом и поэтому могут быть применены одновременно, раздельно или поэтапно на одном и том же человеческом или животном организме.

Далее, изобретение относится к способу получения комбинированного препарата, который характеризуется тем, что
1) соединение, обладающее тормозящим действием ацетилхолинэстеразы или мускаринергическим действием,
2) соединение, которое повышает эндогенный внеклеточный уровень аденозина, и
3) фармацевтический носитель
обрабатывают обычным образом до получения фармацевтической формы применения.

Комбинированный препарат согласно изобретению может существовать как дозирующая единица в лекарственной форме типа капсула (включая микрокапсулы, которые в общем и целом не содержат фармацевтических носителей), таблеток (включая драже и пилюли) или суппозиториев, причем при использовании капсул капсульный материал использует функцию носителя, а содержимое может быть, например, порошком, гелем, эмульсией, дисперсией или раствором. Особенно предпочтительным и простым является, однако, изготовление оральных (прием внутрь через рот) форм с обоими компонентами активного вещества 1) и 2), которые содержат расчетные количества активного вещества вместе с каждым желательным фармацевтическим носителем.

Может быть использована также и соответствующая лекарственная форма (суппозиторий) для ректальной терапии. Возможно также и трансдермальное применение в форме мазей или кремов, введение через рот (интраперитонеальное, подкожное, внутривенное, внутриартериальное, внутримышечное) или вливание растворов или оральное введение растворов, которые содержат комбинации согласно изобретению. Мази, пасты, кремы и пудры могут содержать наряду с активными веществами обычные вещества-носители, например животные и растительные жиры, воски, парафины, крахмал, трагант, производные целлюлозы, полиэтиленгликоли, силиконы, бентониты, тальк, окись цинка, молочный сахар, силикагель, гидроокись алюминия, силикат кальция и полиамидный порошок или смеси этих веществ.

Таблетки, пилюли или гранулятные тела могут быть получены по традиционным методам, как, например, прессованием, погружением или турбулизацией, или дражированием в котле и содержат вещества-носители и другие традиционные вспомогательные вещества, как желатин, агароза, крахмал (например, картофельный, рисовый или пшеничный крахмал), целлюлоза, как например, этилцеллюлоза, диоксид кремния, различные сахара, как например, молочный сахар, карбонат магния и/или фосфаты кальция. Раствор для дражирования состоит обычно из сахара и/или сахарного сиропа и содержит большей частью еще и желатин, гуммиарабик, поливинилпирролидон, синтетические сложные эфиры целлюлозы, поверхностно-активные вещества, пластификатор, пигменты и аналогичные добавки в соответствии с уровнем техники.

Для получения лекарственных форм может применяться каждое традиционное средство регулирования текучести, смазочное средство или технологическая добавка, такая как стеарат магния, разделительная смазка.

Предпочтительными являются формы приготовления таблетки типа "оболочка-ядро" или многослойные таблетки, причем активная компонента 2 находится в оболочке, соответственно в ядре или в слое, в то время как активная компонента 1 находится в ядре или в оболочке или же в другом слое. Компоненты активного вещества могут также присутствовать в ретадирной форме или же быть адсорбированы на ретадирном материале или же соответственно могут быть включены в ретадирный материал (например, в подобный материал на основе целлюлозы или полистирольной смолы, как например гидроксиэтилцеллюлоза). Замедленное освобождение активных веществ может быть достигнуто по мере того, как соответствующий слой или же компартимент снабжается традиционными оболочками, нерастворимыми в желудочном соке.

Используемая дозировка является, само собой разумеется, зависимой от различных факторов, таких, как от подвергающегося лечению живого существа (то есть человека или животного), возраста, веса, общего состояния здоровья, степени тяжести симптомов, подвергаемого лечению заболевания, возможных побочных заболеваний (если таковые имеются), вида сопутствующего лечения, производимого другими препаратами, или от частоты лечения. Дозировки даются в общем и целом несколько раз в день и предпочтительно один раз - три раза в день. Используемые количества отдельного активного вещества ориентируются при этом на рекомендуемую дневную дозу соответствующего отдельного активного вещества и должны, в основном, в комбинированном препарате лежать в пределах от 10% до 100% рекомендуемой дневной дозы, предпочтительным образом от 20% до 80%, в частности около 50%.

Подходящая терапия с помощью комбинаций согласно изобретению состоит, таким образом, например, в приеме отдельной дозы комбинированных препаратов согласно изобретению, состоящей из
1) 100 мг 600 мг, предпочтительным образом от 200 мг до 400 мг пропентофиллина, в частности 300 мг пропентофиллина
2) 2 мг 20 мг, предпочтительным образом 5 мг - 10 мг 1-бензил-4-[(5,6-диметокси-1-инданон)-2-ил]метил пиперидина,
при этом количество натуральным образом зависит от числа отдельных дозировок и от подвергаемой лечению болезни, а отдельная дозировка может состоять также из множества одновременно принимаемых дозировочных единиц.

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИМЕРЫ
Культуры астроцитов
Культуры Cortex-астроцитов происходят из коры головного мозга 10-20-дневных эмбрионов Wistar-крыс, которые были взяты после убоя в условиях эфирного наркоза из животного-матери. После препарирования мозга ткань коры забиралась пипеткой и поглощалась в среде Игла (DEM), модифицированной по способу Дульбекко, при добавлении 15% фетальной телячьей сыворотки. После фильтрации через линзообразную бумагу клеточная суспензия высаживалась на стекло-объектоноситель (с нанесенным слоем полиэтиленимина) и выращивалась в пробирках с культурой при двухразовой замене среды в неделю в стандартных условиях в шкафу-инкубаторе. Спустя около 7 дней клетки были собраны и после трипсинирования (для элиминирования нервных клеток) они снова высаживались в концентрации 5х10⁴ клеток/см² и выращивались следующие 6-8 дней до начала опыта. Эти культуры состояли больше чем на 95% из астроцитов, которые имели позитивную иммунореакцию для маркера астроцитов GFAP (чистого протеина Glia fibrillaeres).

Эксперименты флуоресцентной томографии для измерения внутриклеточной концентрации Са²⁺ и ее экспериментального влияния. К началу опыта (6-8 дней после повторного высаживания) культивированные астроциты были заряжены флуоресцентным маркером Са²⁺, а именно путем инкубации с 5 мкМ фура-2-ацетоксиметилового эфира (молекулярная проба) в BHKR (бикабонизированном, Нерез-буферном раковом растворе Рингера) при 37^oС в течение 1 часа. После заряжения стеклянную подставку, содержащую культивированные астроциты, переносили в измерительную камеру и устанавливали на инвертном флуоресцентном микроскопе (Zeiss Axiovert 100, Zeiss Fluor 40 x объектив), относящемся к измерительной площадке флуоресцентной томографии. Здесь камера на протяжении процесса испытаний (как правило 20-30 мин) перфундировалась непрерывно с помощью контролируемого температурой (37^oC) BHKR при интенсивности потока 600 мкл/мин. Замер осуществлялся с помощью системы FUCAL-Fluoreszens-Imaging (T. I. L. L. Photonics GmbH, Planegg), при этом после возбуждения с помощью двух эксуитационных длин волн при 340 и 380 нм замерялась полученная флуоресценция выше длины волны в 420 нм с помощью камеры CCD (CS 90, Theta System, Groebenzell) и соответствующая этому концентрация Са²⁺.

Замеры осуществлялись с промежутками времени по 12 с, соответственно до, во время и после добавления различных тестовых веществ к перфундированной среде. Изменения внутриклеточной концентрации Са²⁺ были определены на отдельном уровне, а именно, в различных, соответственно адекватно установленных измерительных окнах.

Различные тестовые вещества (ацетилхолин или оксотреморин в присутствии или в отсутствие Cl-аденозина) добавляли, как правило, в перфузионную среду на продолжительность времени 1 мин. Поскольку выделенный внутриклеточный подъем Са²⁺ был трасиентным, то обнаруженные в таблицах и кривых результатов изменения внутриклеточных концентраций Са²⁺ были рассчитаны по измеряемым соответствующим образом пиковым значениям.

Табл. 1 показывает, что кривая дозы действия повышения внутриклеточного Ca²⁺, вызванного АСН в астроцитах при одновременном действии 1 мкм Cl-аденозина, существенно сдвигается влево. Здесь уровень АСН должен составлять лишь 100 нМ для получения одинаково большого сигнала Ca²⁺, для которого требовалась бы в тридцать раз большая концентрация АСН (больше, чем 3 мкМ) в присутствии кооперирующегося действия аденозина. Критическое повышение значения аденозина, необходимое для этого кооперативного эффекта, располагается в зоне, которая с помощью фармакологии за счет терапии должна достигать блокатора пропентифиллина путем поглощения аденозина.

Табл. 2 показывает значения концентрации Cl-аденозина, необходимые для мобилизации Са²⁺, в присутствии 100 нМ АСН.

Средние значения ± SEM в процентах внутриклеточного повышения Ca²⁺, которое было достигнуто в отсутствии антагонистов с помощью 100 нМ ацетилхолина и 1 мкм С1-аденозина (контрольное значение = 100%). В качестве контрольного значения был проведен замер внутриклеточного повышения Ca²⁺ от 98.4±6.4 нМ (n=125).

Табл. 3 показывает, что эффект АСН, потенцированный за счет Cl-аденозина, представляет собой репрезентативный, передаваемый через мускаринические рецепторы эффект АСН, который антагонизируется через мускаринический блокатор рецептора, но не через никотинный блокатор рецептора.

Табл. 4 показывает, что Cl-аденозин потенцирует также вызванный мускариническим агонистом рецептора сигнал Са²⁺.

Фиг. 1 показывает результаты вышеописанного эксперимента флуоресцентной томографии. 100 нМ АСН, а также 1 мкМ Cl-аденозина, использованные самостоятельно по одиночке, являются неэффективными. Их комбинация ведет к драматическому повышению внутриклеточной концентрации в пределах астроцитов.

Эксперименты, проводимые в среде, свободной от Ca²⁺, показывают, напротив, менее значительное, но все еще происходящее внутри клетки массивное повышение Ca²⁺ в пределах астроцитов, когда АСН и Cl-аденозин используются вместе; это свидетельствует о том, что внутриклеточный Ca²⁺ мобилизируется.

На фиг. 2 изображен результат вышеописанного эксперимента флуоресцентной томографии, причем кривая действия дозы внутриклеточного повышения содержания Са²⁺, вызванного АСН в астроцитах при одновременном действии 1 мкМ Cl-аденозина, существенно смещается влево. Здесь уровень АСН должен составлять 100 нМ для того, чтобы достичь одинакового по величине сигнала Ca²⁺, для которого была бы необходима в тридцать раз большая концентрация АСН (больше, чем 3 мкМ) в присутствии кооперирующего действия аденозина.

На фиг. 3 показаны результаты вышеописанного эксперимента флуоресцентной томографии, причем определяют концентрации С1-аденозина, необходимые для мобилизации Ca²⁺ в присутствии 100 нМ АСН.

Формула изобретения

1. Комбинированный препарат на основе активных компонентов со сверхаддитивным увеличением мускаринического действия при нейродегенеративных заболеваниях, отличающийся тем, что в качестве активных компонентов он содержит соединение, обладающее тормозящим действием ацетилхолинэстеразы или проявляющее мускаринергическое действие, соединение, повышающее эндогенный внеклеточный уровень аденозина, в эффективном количестве и фармацевтический носитель.

2. Комбинированный препарат по п. 1, отличающийся тем, что содержащееся в нем соединение, обладающее тормозящим действием ацетилхолинэстеразы, выбирают из группы 9-амино-1,2,3,4-тетрагидроакридин, 1-бензил-4-[(5,6-диметокси-1-инданон)-2-ил] метилпиперидин и миламелин.

3. Комбинированный препарат по п. 1, отличающийся тем, что содержащееся в нем соединение, повышающее эндогенный внеклеточный уровень аденозина, выбирают из группы производных ксантина формулы 1

и/или физиологически приемлемых солей соединения формулы 1, причем R¹ представляет а) оксоалкил с 3-8 атомами углерода, углеродная цепь которого может быть прямой или разветвленной, б) гидроксиалкил с 1-8 атомами углерода, углеродная цепь которого может быть прямой или разветвленной и гидроксильная группа которых представляет собой функциональную группу первичного, вторичного или третичного спирта, или в) алкил с 1-6 атомами углерода, углеродная цепь которого может быть прямой или разветвленной, R² представляет а) атом водорода или б) алкил с 1-4 атомами углерода, углеродная цепь которого может быть прямой или разветвленной, R³ представляет а) атом водорода, б) алкил с 1-6 атомами углерода, углеродная цепь которого может быть прямой или разветвленной, в) алкил с 1-6 атомами углерода, углеродная цепь которого может быть прервана атомом кислорода, или г) оксоалкил с 3-8 атомами углерода, углеродная цепь которого может быть прямой или разветвленной.

4. Комбинированный препарат по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что содержащиеся в нем соединения являются пропентофиллином и 1-бензил-4-[(5,6-диметокси-1-инданон)-2-ил] метилпиперидином.

5. Комбинированный препарат по пп. 1-4 для получения лекарственного средства для лечения нейродегенеративных заболеваний, в частности старческого слабоумия.

6. Способ получения комбинированного препарата по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что соединение, обладающее тормозящим действием ацетилхолинэстеразы или мускаринергическим действием, соединение, повышающее эндогенный внеклеточный уровень аденозина, и фармацевтический носитель обрабатывают обычным образом до получения фармацевтической формы применения.

РИСУНКИ

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