Применение антагонистов рецепторов брадикинина-b2 для лечения остеоартроза

Изобретение относится к применению пептидов с антагонистическим действием в отношении брадикинина, которые пригодны для получения лекарственных средств для применения в профилактике и лечении заболеваний, на протекание которых влияет увеличенная активность матриксных металлопротеиназ. К заболеваниям относятся дегенеративные заболевания суставов, например остеоартрозы, спондилезы, а также атрофия хряща после травмы сустава или продолжительной неподвижности сустава после повреждения мениска или коленной чашечки или разрыва связок. Изобретение позволяет более эффективно затормозить расщепление матрицы по сравнению с ингибированием только самих ММП, уже высвободившихся или образовавшихся в ткани. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к применению пептидов с антагонистическим действием в отношении брадикинина для получения лекарственных средств для лечения дегенеративных заболеваний суставов.

При дегенеративных заболеваниях суставов, таких как остеоартроз, происходит медленно развивающееся разрушение сустава, которое обусловлено, в частности, протеолитическим расщеплением коллагена коллагеназами. Коллагеназы принадлежат к надсемейству металлопротеиназ (МП) или соответственно матриксных металлопротеиназ (ММП). ММП способны расщеплять фибриллярный и нефибриллярный коллаген, а также протеогликаны, все из которых являются важными компонентами хрящевой матрицы. ММП-3 участвует в биологическом разложении внеклеточной матрицы и обнаруживается в повышенных количествах у пациентов с остеоартрозом, поэтому ММП-3 придается особое значение в расщеплении суставной матрицы при остеоартрозе (Manicourt et al. (1994), Arthritis and Rheumatism, 37: 1774-83).

Брадикинин является натуральным нонапептидом, который проявляет некоторое фармакологическое действие, ведущее к воспалениям и болям. Пептиды с антагонистическим действием к брадикинину уже описаны в Европейском патенте 0370453 B1. Кроме того, известно, что пептиды с антагонистическим действием к брадикинину могут применяться при лечении остеоартрита или ревматоидного артрита (AU 638 350). Остеоартрит и ревматоидный артрит являются заболеваниями суставов с выраженными воспалительными фазами в течении заболевания. В работе Lerner'а и др. (Arthritis and Rheumatism (1987), 30, 530-540) сообщается, что хотя в ходе ревматоидного артрита брадикинин может усилить резорбцию кости, однако не стимулирует разложение самой хрящевой матрицы.

При поиске активных соединений для лечения дегенеративных заболеваний суставов было обнаружено, что пептиды, применяемые согласно изобретению, препятствуют выделению таких ММП, как ММП-3 (а также ММП-1 и ММП-13). Благодаря этому расщепление матрицы можно затормозить более эффективно, по сравнению с ингибированием только самих ММП, уже высвободившихся или образовавшихся в ткани.

Поэтому изобретение относится к применению соединения формулы I

для получения лекарственных средств для лечения дегенеративных заболеваний суставов, в которой означают:

A a₁) атом водорода, (C₁-C₈)-алкил, (C₁-C₈)-алканоил, (C₁-C₈)-алкоксикарбонил или (C₁-C₈)-алкилсульфонил, в котором 1, 2 или 3 атома водорода при необходимости могут быть замещены соответственно 1, 2 или 3 одинаковыми или разными остатками из ряда карбокси, амино, (C₁-C₄)-алкил, (C₁-C₄)-алкиламино, гидрокси, (C₁-C₃)-алкокси, галоген, ди-(C₁-C₄)-алкиламино, карбамоил, сульфамоил, (C₁-C₄)-алкоксикарбонил, (C₆-C₁₂)-арил и (C₆-C₁₂)-арил-(C₁-C₅)-алкил,

или в котором соответственно 1 атом водорода при необходимости замещен остатком из ряда (C₃-C₈)-циклоалкил, (C₁-C₄)-алкилсульфонил, (C₁-C₄)-алкилсульфинил, (C₆-C₁₂)-арил-(C₁-C₄)-алкилсульфонил, (C₆-C₁₂)-арил-(C₁-C₄)-алкилсульфинил, (C₆-C₁₂)-арилокси, (C₃-C₉)-гетероарил и (C₃-C₉)-гетероалкилокси,

и 1 или 2 атома водорода замещены одним или двумя одинаковыми или разными остатками из ряда карбокси, амино, (C₁-C₄)-алкиламино, гидрокси, (C₁-C₄)-алкокси, галоген, ди-(C₁-C₄)-алкиламино, карбамоил, сульфамоил, (C₁-C₄)-алкоксикарбонил, (C₆-C₁₂)-арил и (C₆-C₁₂)-арил-(C₁-C₅)-алкил;

a₂) (C₁-C₈)-циклоалкил, карбамоил,

который при необходимости может быть замещен у азота (C₁-C₆)-алкилом или (C₆-C₁₂)-арилом,

(C₆-C₁₂)-арил, (C₆-C₁₂)-арилоил, (C₆-C₁₂)-арилсульфонил или (C₃-C₉)-гетероарил, или (C₃-C₉)-гетероарилоил, причем в остатках, определенных в пунктах a₁) и a₂), соответственно гетероарил, арилоил, арилсульфонил и гетероарилоил при необходимости замещены 1, 2, 3 или 4 различными остатками из ряда карбокси, амино, нитро, гидрокси, циано, (C₁-C₄)-алкиламино, (C₁-C₄)-алкил, (C₁-C₄)-алкокси, галоген, ди-(C₁-C₄)-алкиламино, карбамоил, сульфамоил и (C₁-C₄)-алкоксикарбонил, или

a₃) остаток формулы II

причем

R(1) определен как A в пунктах a₁) или a₂),

R(2) означает атом водорода или метил,

R(3) означает атом водорода или (C₁-C₆)-алкил, причем алкил незамещен или однократно замещен амино, замещенным амино, гидрокси, карбамоилом, гуанидино, замещенным гуанидино, уреидо, меркапто, метилмеркапто, фенилом, 4-хлорфенилом, 4-фторфенилом, 4-нитрофенилом, 4-метоксифенилом, 4-гидроксифенилом, фталимидо, 4-имидазолилом, 3-индолилом, 2-тиенилом, 3-тиенилом, 2-пиридилом, 3-пиридилом или циклогексилом,

причем замещенный амино на месте остатка -NH-A-, а замещенный гуанидино стоит вместо остатка -NH-C(NH)-NH-A, в котором A определено как в пункте a₁) или a₂);

B Arg, Lys, Orn, 2,4-диаминобутироил или остаток L-гомоаргинина,

причем соответственно амино- или гуанидиногруппа боковой цепи может быть замещена A, как оно описано в пункте a₁) или а₂);

X соединение формулы IIIa или IIIb

где G' независимо друг от друга означает остаток формулы IV

в которой R(4) и R(5) вместе с несущими их атомами образуют гетероциклическую моно-, би- или трициклическую систему с 2-15 атомами C, и n равно от 2 до 8;

E означает остаток фенилаланина,

который при необходимости замещен галогеном во 2-й, 3-й или 4-й позиции цикла, или

тирозин, О-метилтирозин, 2-тиенилаланин, 2-пиридилаланин или нафтилаланин;

F независимо друг от друга означает остаток нейтральной, кислой или основной, алифатической или ароматической аминокислоты,

которая может быть замещена в боковой цепи,

или означает ковалентную связь;

(D)-Tic остаток формулы V

G означает G' или ковалентную связь;

F' означает остаток основной аминокислоты Arg или Lys в L- или D-форме или ковалентную связь,

причем гуанидиновая группа или аминогруппа боковой цепи может быть замещена A, как оно определено в пунктах a₁) или a₂),

или остаток -NH-(CH₂)_n- с n, равным 2-8,

или ковалентную связь;

I -OH,-NH₂ или NHC₂H₅;

K остаток -NH-(CH₂)_x-CO с x, равным от 1 до 4, или ковалентную связь;

M определено как F,

а также их физиологически приемлемые соли.

Следующим объектом изобретения является также применение согласно изобретению соединения формулы I, в которой означают:

B Arg, Orn или Lys,

причем гуанидиновая группа или аминогруппа боковой цепи незамещена или может быть замещена (C₁-C₈)-алканоилом, (C₇-C₁₃)-арилоилом, (C₃-C₉)-гетероарилоилом, (C₁-C₈)-алкилсульфонилом или (C₆-C₁₂)-арилсульфонилом, причем арильный, гетероарильный, арилоильный, арилсульфонильный и гетероарилоильный остатки, как описанные выше в пункте a₂), при необходимости могут быть замещены 1, 2, 3 или 4 одинаковыми или разными остатками;

E фенилаланин, 2-хлорфенилаланин, 3-хлорфенилаланин, 2-фторфенилаланин, 3-фторфенилаланин, 4-фторфенилаланин, тирозин, О-метилтирозин или β-(2-тиенил)-аланин;

K является ковалентной связью и

M является ковалентной связью.

Далее, изобретение относится к применению согласно изобретению соединения формулы I, в которой означают:

A атом водорода, (D)- или (L)-H-Arg, (D)- или (L)-H-Lys или (D)- или (L)-H-Orn;

B Arg, Orn или Lys,

причем гуанидиновая группа или аминогруппа боковой цепи может быть замещена атомом водорода, (C₁-C₈)-алканоилом, (C₆-C₁₂)-арилоилом, (C₃-C₉)-гетероарилоилом, (C₁-C₈)-алкилсульфонилом или (C₆-C₁₂)-арилсульфонилом, причем арильный, гетероарильный, арилоильный, арилсульфонильный и гетероарилоильный остатки при необходимости могут быть замещены 1, 2, 3 или 4 одинаковыми или разными остатками из ряда метил, метокси и галоген;

C Pro-Pro-Gly, Hyp-Pro-Gly или Pro-Hyp-Gly;

E Phe или Thia;

F Ser, Hser, Lys, Leu, Val, Nle, Ile или Thr;

K ковалентную связь

M ковалентную связь

G остаток гетероциклической системы формулы IV, выбранный из остатков гетероциклов пирролидина (A), пиперидина (B), тетрагидроизохинолина (C), цис- или транс-декагидроизохинолина (D), цис-эндо- октагидроиндола (E), цис-экзо-октагидроиндола (E), транс-октагидроиндола (E), цис-эндо-, цис-экзо-, транс-октагидроциклопентано[b]пиррола (F) или гидроксипролина (V);

F' Arg;

I OH.

Изобретение относится также к применению согласно изобретению соединения формулы I, отличающегося тем, что оно выбрано из группы:

Изобретение относится также к применению согласно изобретению D-аргинил-L-аргинил-L-пролил-L-пролилглицил-3-(2-тиенил)-L-аланил-L-серил-(3R)-1,2,3,4-тетрагидро-3-изохинолинкарбонил-(2S,3aS,7aS)-октагидро-1H-индол-2-карбонил-L-аргинина, который известен также под названием HOE140.

Под термином "(C₁-C₈)-алкил" понимают углеводородные остатки, углеродные цепи которых линейные или разветвленные и содержат от 1 до 8 атомов углерода, например, метил, этил, пропил, изопропил, бутил, изобутил, трет-бутил, пентил, изопентил, неопентил, гексил, 2,3-диметилбутил, гептил, неогексил или октил.

Под термином "галоген" понимается фтор, хлор, бром или йод.

Под термином "(C₃-C₈)-циклоалкил" понимаются остатки, которые произведены из 3-8-звенных моноциклов, как циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил, циклогептил или циклооктил.

Под термином "(C₆-C₁₂)-арил" понимаются ароматические углеродные остатки с 6-14 атомами углерода в цикле. (C₆-C₁₂)-арильными остатками являются, например, фенил, нафтил, например, 1-нафтил, 2-нафтил, бифенилил, например, 2-бифенилил, 3-бифенилил и 4-бифенилил, антрил или флуоренил. Бифенилильные остатки, нафтильные остатки и особенно фенильные остатки являются предпочтительными арильными остатками.

Под термином "(C₃-C₉)-гетероарил" понимаются такие остатки, как акридинил, ацетидинил, бензимидазолил, бензофуранил, бензотиофуранил, бензотиофенил, бензоксазолил, бензотиазолил, бензтриазолил, бензтетразолил, бензизоксазолил, бензизотиазолил, бензимидазалинил, карбазолил, 4aH-карбазолил, карболинил, хроманил, хроменил, циннолинил, декагидрохинолинил, 2H,6H-1,5,2-дитиазинил, дигидрофуран[2,3-b]-тетрагидрофуран, фуранил, фуразанил, имидазолидинил, имидазолинил, имидазолил, 1H-индазолил, индолинил, индолизинил, индолил, 3H-индолил, изобензофуранил, изохроманил, изоиндазолил, изоиндолинил, изоиндолил, изохинолинил (бензимидазолил), изотиазолил, изоксазолил, морфолинил, нафтиридинил, октагидроизохинолинил, оксадиазолил, 1,2,3-оксадиазолил, 1,2,4-оксадиазолил, 1,2,5-оксадиазолил, 1,3,4-оксадиазолил, оксазолидинил, оксазолил, фенантридинил, фенантролинил, феназинил, фенотиазинил, феноксатиинил, феноксазинил, фталазинил, пиперазинил, пиперидинил, птеридинил, пуринил, пиранил, пиразинил, пироазолидинил, пиразолинил, пиразолил, пиридазинил, пиридооксазолил, пиридоимидазолил, пиридотиазолил, пиридотиофенил, пиридинил, пиридил, пиримидинил, пирролидинил, пирролинил, 2H-пирролил, пирролил, хиназолинил, хинолинил, 4H-хинолизинил, хиноксалинил, хинуклидинил, тетрагидрофуранил, тетрагидроизохинолинил, тетрагидрохинолинил, 6H-1,2,5-тиадазинил, 1,2,3-тиадиазолил, 1,2,4-тиадиазолил, 1,2,5-тиадиазолил, 1,3,4-тиадиазолил, тиантренил, тиазолил, тиенил, тиенотиазолил, тиенооксазолил, тиеноимидазолил, тиофенил, триазинил, 1,2,3-триазолил, 1,2,4-триазолил, 1,2,5-триазолил, 1,3,4-триазолил и ксантенил.

Предпочтительны пиридил, как 2-пиридил, 3-пиридил или 4-пиридил; пирролил, как 2-пирролил и 3-пирролил; фурил, как 2-фурил и 3-фурил; тиофенил; тиенил, как 2-тиенил и 3-тиенил; имидазолил, пиразолил, оксазолил, изоксазолил, тиазолил, изотиазолил, тетразолил, пиридазинил, пиразинил, пиримидинил, индолил, изоиндолил, бензофуранил, бензотиофенил, 1,3-бензодиоксолил, индазолил, бензимидазолил, бензоксазолил, бензотиазолил, хинолинил, изохинолинил, хроманил, изохроманил, циннолинил, хиназолинил, хиноксалинил, фталазинил, пиридоимидазолил, пиридопиридинил, пиридопиримидинил, пуринил и птеридинил.

Применяемые согласно изобретению пептиды получают, как описано в патенте EP 0370453 B1.

Благодаря своим фармакологическим свойствам соединения согласно изобретению пригодны для избирательной профилактики и лечения дегенеративных заболеваний суставов, таких как остеоартрозы, спондилезы или атрофия хряща после травмы сустава или продолжительной неподвижности сустава после повреждения мениска или коленной чашечки или разрыва связок.

Под термином "остеоартроз" понимается заболевание, которое возникает преимущественно при несоответствии между напряжением и допустимой нагрузкой отдельной части сустава и суставной ткани, которое связано с усиливающимся разрушением хряща и преимущественно не является воспалительным. На переднем плане патологии стоят повреждения суставного хряща, как разволокнение, появление зоны демаркации или гиалинизация, с последующими реактивными изменениями субхондральных костей, а также изменением капсулы.

Под термином "спондилез" понимается артроз тела позвонка, который отличается невоспалительной атрофией хряща тела позвонка и межпозвоночных хрящей.

Применение лекарственного средства согласно изобретению может проводиться путем ингаляционного или трансдермального применения или путем подкожных, внутрисуставных, внутрибрюшинных или внутривенных инъекций. Предпочтительно внутрисуставное или топическое применение.

Подходящими твердыми или галеновыми готовыми композициями являются, например, суспензии, эмульсии или пригодные для инъекций растворы, а также препараты с пролонгированным высвобождением действующего вещества, при получении которых применяются обычные вспомогательные средства.

Предпочтительно фармацевтические препараты получают и вводят в дозированных единицах, причем каждая единичная доза содержит в качестве активного компонента определенную дозу соединения по формуле I согласно изобретению. В случае растворов для инъекций в виде ампул эта доза может составлять до примерно 300 мг, но предпочтительно от примерно 10 до 100 мг, а в случае растворов для инъекций для внутрисуставного введения - до примерно 300 микрограмм, предпочтительно до 100 микрограмм.

Для лечения взрослых пациентов в соответствии с эффективностью соединения по формуле I рекомендуются суточные дозы от примерно 0,01 мг/кг до 10 мг/кг действующего вещества при систематическом применении, при применении растворов для инъекций рекомендуются суточные дозы от 0,001 мг/кг до 0,005 мг/кг действующего вещества, и при топическом или ингаляционном применении рекомендуются суточные дозы от 0,01 мг/кг до 5 мг/кг действующего вещества. При известных условиях могут, однако, устанавливаться более высокие или более низкие суточные дозы. Введение суточной дозы может производиться как путем однократного приема в форме отдельного элемента дозировки или также нескольких меньших элементов дозировки, а также путем многократного приема разделенной дозы через определенные интервалы.

Далее изобретение подробнее разъясняется примерами.

Сокращения, применяемые для аминокислот, соответствуют обычному в химии пептидов трехбуквенному коду, как он описан в Europ. J. Biochem. 138,9 (1984).

Другие применяемые сокращения приведены ниже.

Oic	октагидро-1H-индол-2-карбонил
Thia	2-тиенилаланил
Tic	1,2,3,4-тетрагидроизохинолин-3-илкарбонил

HOE140 получен, как описано в патенте EP 0370453 B1.

Фармакологические примеры

Для анализа модифицирующего течения заболевания действия HOE140 в относящейся к хрящу модели клеточной культуры была проанализирована экспрессия ММП-3 в клеточной линии хондросаркомы SW1353 (ATCC: HTB 94). Для эксперимента были культивированы клетки SW1353 в стандартных условиях (37°C, 5% CO₂) в DMEM-глутамаксе с 10%-ной сывороткой эмбриона теленка (FKS) в пластиковых флаконах для выращивания культур. После удаления трипсина из клеток 50000 клеток было высеяно по лункам в 96-луночный плоскодонный планшет в среде без FKS и предварительно инкубировано в инкубаторе с соединением HOE140. Через час проводили стимулирование клеток путем добавления IL1-β человека (0,1 нг/мл, Roche) в общем объеме 300 мкл.

Через 24 часа инкубирования в стандартных условиях отбирали надосадочную жидкость культуры клеток, 5 минут центрифугировали и замораживали при -20°C для дальнейшего анализа.

Анализ экспрессии ММП-3 в надосадочной жидкости культуры клеток проводили затем с помощью коммерческой тестовой системы ММП-3 ELISA (Amersham) по данным производителя. Параллельно этому на оставшихся клетках проводили WST-пробу на цитотоксичность. Для этого применяли имеющуюся коммерческую систему тестирования фирмы Roche, и измерения проводили по данным протокола производителя.

Результаты показаны в следующей таблице 1.

Брадикинин повышает высвобождение ММП-3 более чем на 30%. Это повышенное высвобождение ММП-3 ингибировали с помощью HOE140 в зависимости от дозы.

Таблица 1 Высвобождение ММП-3 из клеток SW
Параметр стимулирования	Высвобождение ММП-3	Относительные величины, в расчете на исходное значение
MW (OD 450 нм)	SD
нестимулированный	93	20
IL1α (0,05 нг/мл)	328	17	100
IL1α + брадикинин (0,1 мкМ)	433	32	132,0
IL1α + брадикинин (0,1 мкМ) +0,05 мкМ HOE140	458	50	139,6
IL1α + брадикинин (0,1 мкМ) +0,1 мкМ HOE140	371	8	113,1
IL1α + брадикинин (0,1 мкМ) +0,5 мкМ HOE140	309	18	94,2
IL1α + брадикинин (0,1 мкМ) +1 мкМ HOE140	306	27	93,3

1. Применение соединения формулы I

выбранного из группы:

H-(D)-Arg-Arg-Pro-Hyp-Gly-Thia-Ser-(D)-Tic-Oic-Arg-OH,

H-(D)-Arg-Arg-Pro-Pro-Gly-Thia-Ser-(D)-Tic-Oic-Arg-OH,

H-(D)-Arg-Arg-Pro-Hyp-Gly-Phe-Ser-(D)-Tic-Oic-Arg-OH,

H-(D)-Arg-Arg-Hyp-Pro-Gly-Phe-Ser-(D)-Tic-Oic-Arg-OH и

H-(D)-Arg-Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-Ser-(D)-Tic-Oic-Arg-OH,

для получения лекарственных средств для профилактики и лечения остеоартроза, спондилеза или атрофии хряща после травмы сустава или длительной неподвижности сустава после повреждения мениска или коленной чашечки или разрыва связок.

2. Применение по п.1, отличающееся тем, что применяется соединение D-аргинил-L-аргинил-L-пролил-L-пролилглицил-3-(2-тиенил)-L-аланил-L-серил-(3R)-1,2,3,4-тетрагидро-3-изохинолинкарбонил-(2S,3аS,7аS)-октагидро-1Н-индол-2-карбонил-L-аргинин.

3. Применение соединения формулы I по п.1 или 2, отличающееся тем, что введение проводится путем подкожного, внутрисуставного, внутрибрюшинного введения или внутривенных инъекций или путем трансдермального введения.