Фармацевтическая композиция для стимуляции ангиогенеза
Изобретение относится к области медицины и фармацевтики и касается применения соединения формулы (1) для стимуляции ангиогенеза. Изобретение обеспечивает высокую эффективность стимуляции ангиогенеза. 3 з.п. ф-лы, 3 табл.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции для стимуляции ангиогенеза.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Ангиогенез является процессом формирования системной сосудистой сети, начиная с эмбриональной стадии, и связан с образованием посредством сложных процессов, включающих не только пролиферацию сосудистых эндотелиальных клеток, но и миграцию эндотелиальных клеток или формирования трубочек, формирование базальной мембраны и т.д.
В последнее время был достигнут прогресс в исследованиях факторов, регулирующих ангиогенез, и была предпринята попытка их терапевтического применения. Развитие опухолей и тому подобного имеет глубокую связь с нарушением регуляции ангиогенеза. Лечение их требует подавления ангиогенеза, однако, с другой стороны, также широко востребовано лечение, направленное на стимуляцию ангиогенеза.
Например, были открыты факторы для стимуляции ангиогенеза - сосудистый фактор роста эндотелия (VEGF), основной фактор роста фибробластов (bFBF), фактор роста гепатоцитов (HGF) и тому подобные, и путем использования этих факторов роста и их генов были предприняты попытки и исследованы способы лечения заболеваний, по существу требующих улучшения кровообращения, таких как облитерирующий артериосклероз, ишемическая болезнь сердца и тому подобных.
Однако, поскольку эти факторы роста являются белками, существует много проблем, таких как сложность перорального введения, анафилактическая реакция, вызванная повторным введением, вирусная безопасность в случае генотерапии с использованием вирусного вектора, и неблагоприятные побочные реакции, такие как отеки, и соответственно желательна новая разработка терапевтических средств.
Физиологический ангиогенез распознан в формировании капилляров в зрелых тканях и, как известно, вызывается таким физическим фактором, как изменение внутрисосудистого давления. Сообщалось, например, что длительное введение празозина или аденозина, обладающих сосудорасширяющей активностью, повышает физическое усилие сдвига на кровеносные сосуды в микроциркуляции, и таким образом, стимулирует ангиогенез (Dawson, J. M., Cardiovasc. Res. 23, 913-920, 1989; и Ziada, A. M., Cardiovasc. Res. 18, 724-732, 1984), однако данные соединения не обладают действием, прямо стимулирующим ангиогенез.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является создание лекарственных средств с действием, прямо стимулирующим ангиогенез, чтобы преодолеть вышеописанные проблемы.
Авторы изобретения провели обширные исследования, чтобы найти новые лекарственные средства, обладающие действием, прямо стимулирующим ангиогенез. В результате они обнаружили, что соединение пиперидина, представленное следующей общей формулой (1), или его соли обладают действием, прямо стимулирующим ангиогенез, так же как стимулирующим миграцию сосудистых эндотелиальных клеток и формирование трубочек даже при культивировании аортальных колец, которое, как считали, не отражает сосудорасширяющего действия. Настоящее изобретение было создано на основе этих открытий.
1. В настоящем изобретении предлагается фармацевтическая композиция для стимуляции ангиогенеза, содержащая по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из соединения пиперидина, представленного общей формулой (1), или его солей:
где R представляет собой бензоильную группу, которая может содержать в качестве заместителей в фенильном кольце от 1 до 3 групп, выбранных из группы, состоящей из аминогруппы, которая может содержать низшую алканоильную группу, и низшей алкильной группы; R1 представляет собой атом водорода или низшую алкильную группу; и R2 представляет группу фенил-низший алкил.
2. В настоящем изобретении предлагается фармацевтическая композиция для стимуляции ангиогенеза, как упомянуто выше, где соединение пиперидина представляет собой 4-[N-метил-N-(2-фенилэтил)амино]-1-(3,5-диметил-4-пропиониламинобензоил)пиперидин.
3. В настоящем изобретении предлагается фармацевтическая композиция для стимуляции ангиогенеза, как упомянуто выше, где фармацевтическая композиция для стимуляции ангиогенеза является профилактическим или лечебным лекарственным средством при заболеваниях с недостаточным развитием и регенерацией кровеносных сосудов и различных заболеваниях, вызванных ишемией.
4. В настоящем изобретении предлагается фармацевтическая композиция для стимуляции ангиогенеза, как упомянуто выше, где заболевания с недостаточным развитием и регенерацией кровеносных сосудов и различные заболевания, вызванные ишемией, представляют собой инфаркт миокарда, стенокардию, инфаркт головного мозга, сенильную деменцию и повреждения различных органов, сопровождаемые сахарным диабетом.
Соединение пиперидина общей формулы (1) или его соли, содержащиеся в фармацевтической композиции для стимуляции ангиогенеза по настоящему изобретению, являются известными соединениями, такими как описанные в JP-A-6-340627 (1994).
В настоящем изобретении каждая группа, показанная в вышеуказанной общей формуле (1), будет описана конкретнее следующим образом.
Примеры низших алкильных групп включают линейные или разветвленные алкильные группы, имеющие от 1 до 6 атомов углерода, такие как метильная группа, этильная группа, n-пропильная группа, изопропильная группа, n-бутильная группа, изобутильная группа, терт-бутильная группа, сек-бутильная группа, n-пентильная группа, неопентильная группа, n-гексильная группа, изогексильная группа, 3-метилпентильная группа и т.д.
Примеры аминогрупп, которые могут содержать низшую алканоильную группу, включают аминогруппу, которая может содержать линейную или разветвленную алканоильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, такую как аминогруппа, формиламиногруппа, ацетиламиногруппа, проиониламиногруппа, бутириламиногруппа, изобутириламиногруппа, пентаноиламиногруппа, терт-бутилкарбониламиногруппа, гексаноиламиногруппа и т.д.
Примеры бензоильной группы, которая может содержать от 1 до 3 заместителей в фенильном кольце, выбранных из группы, состоящей из аминогруппы, которая может содержать низшую алканоильную группу и низшую алкильную группу, включают бензоильную группу, которая имеет от 1 до 3 заместителей в фенильном кольце, выбранных из группы, состоящей из аминогруппы, которая может содержать линейную или разветвленную алканоильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, и линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, такую как бензоильная группа, 2-метилбензоильная группа, 3-этилбензоильная группа, 4-n-пропилбензоильная группа, 2-изопропилбензоильная группа, 3-n-бутилбензоильная группа, 4-изобутилбензоильная группа, 2-терт-бутилбензоильная группа, 3-сек-бутилбензоильная группа, 4-n-пентилбензоильная группа, 2-неопентилбензоильная группа, 3-n-гексилбензоильная группа, 4-изогексилбензоильная группа, 2-(3-метилпентил)бензоильная группа, 2,3-диметилбензоильная группа, 2,4,6-триметилбензоильная группа, 2-аминобензоильная группа, 3-формиламинобензоильная группа, 4-ацетиламинобензоильная группа, 2-пропиониламинобензоильная группа, 3-бутириламинобензоильная группа, 4-изобутирилбензоильная группа, 2-пентаноиламинобензоильная группа, 3-терт-бутилкарбониламинобензоильная группа, 4-гексаноиламинобензоильная группа, 2,4-диацетиламинобензоильная группа, 2,3,4-триацетиламинобензоильная группа, 3,5-диметил-4-пропиониламинобензоильная группа и т.д.
Примеры группы фенил-низший алкил включают фенилалкильную группу, алкильный остаток которой представляет собой линейную или разветвленную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, такую как бензильная группа, 1-фенилэтильная группа, 2-фенилэтильная группа, 3-фенилпропильная группа, 4-фенилбутильная группа, 5-фенилпентильная группа, 6-фенилгексильная группа, 1,1-диметил-2-фенилэтильная группа, 2-метил-3-фенилпропильная группа и т.д.
Среди соединения пиперидина, представленного общей формулой (1) настоящего изобретения, соединение, имеющее основную группу, может легко образовать соль с обычной фармакологически приемлемой кислотой. Такая кислота включает, например, неорганическую кислоту, такую как серная кислота, азотная кислота, хлороводородная кислота, фосфорная кислота, бромоводородная кислота и т.д.; и органическую кислоту, такую как уксусная кислота, p-толуолсульфоновая кислота, этансульфоновая кислота, щавелевая кислота, малеиновая кислота, фумаровая кислота, яблочная кислота, винная кислота, лимонная кислота, янтарная кислота, бензойная кислота и т.д.
Среди соединения пиперидина, представленного общей формулой (1) настоящего изобретения, соединение, имеющее кислую группу, может легко образовать соль при реакции с фармацевтически приемлемым основным соединением. Пример такого основного соединения включает гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид кальция, карбонат натрия, карбонат калия, гидрокарбонат натрия, гидрокарбонат калия и т.д.
Соединение пиперидина по настоящему изобретению включает оптический изомер.
Соединение пиперидина общей формулы (1) или его соль обычно применяется в форме обычного фармацевтического препарата. Препарат получают, используя обычно используемые разбавители или наполнители, такие как наполнители, связующие, увлажняющие средства, дезинтеграторы, поверхностно-активные вещества, смазывающие вещества и т.д. В зависимости от терапевтических целей могут выбираться различные формы фармацевтических препаратов, и типичные примеры включают таблетки, пилюли, порошки, жидкости и растворы, суспензии, эмульсии, гранулы, капсулы, суппозитории, инъекции (жидкости, суспензии и т.д.), мази и т.д.
Для того чтобы сформировать таблетированную форму, может использоваться носитель, такой как, например, наполнители, такие как лактоза, сахароза, хлорид натрия, глюкоза, мочевина, крахмал, карбонат кальция, каолин, кристаллическая целлюлоза, силикат и т.д.; связующие, такие как вода, этанол, пропанол, простой сироп, раствор глюкозы, раствор крахмала, раствор желатина, карбоксиметилцеллюлоза, шеллак, метилцеллюлоза, фосфат калия, поливинилпирролидон и т.д; дезинтеграторы, такие как высушенный крахмал, альгинат натрия, порошок агара, порошок ламинарана, гидрокарбонат натрия, карбонат кальция, сложные эфиры полиоксиэтиленсорбитана и жирных кислот, лаурилсульфат натрия, моноглицерид стеариновой кислоты, крахмал, лактоза и т.д.; средства, подавляющие распад, такие как сахароза, стеарин, масло какао, гидрогенизированное масло и т.д.; усилители всасывания, такие как основание четвертичного аммония, лаурилсульфат натрия и т.д.; увлажняющие средства, такие как глицерин, крахмал и т.д.; адсорбенты, такие как крахмал, лактоза, каолин, бентонит, коллоидный силикат и т.д.; смазывающие вещества, такие как очищенный тальк, соль стеариновой кислоты, порошок бората, полиэтиленгликоль и т.д. Кроме того, таблетки необязательно могут быть приготовлены в форме таблеток, покрытых обычным покрытием, таких как таблетки с сахарным покрытием, таблетки, инкапсулированные в желатине, таблетки с кишечнорастворимым покрытием и таблетки с пленочным покрытием или двуслойные таблетки и многослойные таблетки.
Для того чтобы сформировать форму пилюли, может использоваться носитель, такой как, например, наполнители, такие как глюкоза, лактоза, крахмал, масло какао, гидрогенизированное растительное масло, каолин, тальк и т.д.; связующие, такие как порошок гуммиарабика, порошок камеди траганта, желатин, этанол и т.д.; дезинтеграторы, такие как ламинаран, агар и т.д.
Для того чтобы сформировать форму суппозитория, может использоваться носитель, такой как, например, полиэтиленгликоль, масло какао, высшие спирты, сложные эфиры высших спиртов, желатин, полусинтетический глицерид и т.д.
Капсулы могут быть приготовлены путем расфасовки соединения по настоящему изобретению при смешивании с проиллюстрированными выше различными носителями в твердые желатиновые капсулы или мягкие капсулы согласно обычным способам приготовления капсул.
Для приготовления инъекции жидкости и растворы, эмульсии и суспензии стерилизуются и предпочтительно являются изотоничными крови. Чтобы сформировать такие формы, может использоваться разбавитель, такой как, например, вода, этиловый спирт, макроголь, пропиленгликоль, этоксилированный изостеариловый спирт, полиоксилированный изостеариловый спирт, сложные эфиры полиоксиэтиленсорбитана и жирных кислот и т.д.
Чтобы приготовить изотонический раствор, к фармацевтическим препаратам можно примешивать достаточное количество хлорида натрия, глюкозы или глицерина и дополнительно можно добавлять обычные солюбилизирующие средства, буферы, смягчающие средства и тому подобное.
В случае необходимости к фармацевтическому препарату можно также добавить красящие средства, консерванты, ароматические вещества, ароматизаторы, подслащивающие вещества и тому подобное, и другие лекарственные средства.
Для того чтобы сформировать форму пасты, крема и геля, может использоваться разбавитель, такой как, например, белый вазелин, парафин, глицерин, производное целлюлозы, полиэтиленгликоль, кремний, бентонит и т.д.
Количество соединения по настоящему изобретению, которое должно содержаться в фармацевтическом препарате по настоящему изобретению, специально не ограничивается и выбирается адекватно в широком диапазоне, как правило, приблизительно 1-70% по массе, предпочтительно 1-30% по массе в фармацевтическом препарате.
Способ введения для вышеупомянутого фармацевтического препарата специально не ограничивается и определяется в зависимости от различных форм препарата, возраста пациента, пола и других условий и тяжести заболевания. Например, таблетки, пилюли, жидкости и растворы, суспензии, эмульсии, гранулы и капсулы вводятся перорально. Инъекции вводятся внутривенно в чистом виде или после смешивания с обычным жидким заместителем, таким как глюкоза, аминокислоты и т.д., и при необходимости вводятся в чистом виде внутримышечно, внутрикожно, подкожно или внутрибрюшинно. Суппозитории вводятся внутриректально.
Дозировка вышеупомянутого фармацевтического препарата выбирается в зависимости от направления применения, возраста пациента, пола и других условий и тяжести заболевания, и количество соединения общей формулы (1) в качестве активного ингредиента составляет, как правило, приблизительно 0,01-10 мг/кг/сут. Предпочтительно в дозированной лекарственной форме содержится 0,1-200 мг активного ингредиента.
Фармацевтическая композиция для стимуляции ангиогенеза по настоящему изобретению применима в качестве профилактического или терапевтического лекарственного средства при заболеваниях с недостаточным развитием и регенерацией кровеносных сосудов и других различных заболеваниях, вызванных ишемией, таких как инфаркт миокарда, стенокардия, инфаркт головного мозга, сенильная деменция, повреждение различных органов, сопровождаемое сахарным диабетом и т.д.
ЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение будет более четко объяснено посредством ссылки на примеры приготовления и фармакологические тесты следующим образом.
Пример приготовления 1
4-[N-метил-N-(2-фенилэтил)амино]-1-(3,5-диметил-4-пропиониламинобензоил)пиперидин (5 мг), крахмал (132 мг), стеарат магния (18 мг) и лактозу (45 мг) смешивали и таблетировали обычными способами, чтобы получить таблетки, содержащие вышеописанное количество компонентов в таблетке.
Пример приготовления 2
Метилпарабен (0,18 г), пропилпарабен (0,02 г), метабисульфит натрия (0,1 г) и хлорид натрия (0,9 г) растворяли в адекватном количестве дистиллированной воды для инъекций при 80°C при перемешивании. Полученный таким образом раствор охлаждали до 40°C и постепенно растворяли в нем 4-[N-метил-N-(2-фенилэтил)амино]-1-(3,5-диметил-4-пропиониламинобензоил)пиперидин (500 мг), полиэтиленгликоль (молекулярная масса = 4000, 0,3 г) и полиоксиэтиленсорбитана моноолеат (0,4 г), затем к раствору добавляли дистиллированную воду для инъекции, чтобы получить конечный объем (100 мл). Раствор стерилизовали асептической фильтрацией через подходящую фильтровальную бумагу и каждый 1 мл отдельно распределяли в ампулу, чтобы приготовить инъекции.
В фармакологических тестах, приведенных ниже, в качестве тестового соединения использовался 4-[N-метил-N-(2-фенилэтил)амино]-1-(3,5-диметил-4-пропиониламинобензоил)пиперидин (ниже данное соединение обозначено как «тестовое соединение А»).
Фармакологический тест, пример 1
(Действие тестового соединения A, стимулирующее ангиогенез)
Тест проводили согласно сообщению Nicosia R. F. et al. (In Vitro Cell Dev Biol 26, 119-128, 1990). Кратко: у крысы под эфирной анестезией удаляли грудную аорту и получали аортальные кольца, делая поперечные срезы с интервалом 1 мм. Аортальные кольца заливали гелем коллагена типа I (Koken Co.). Далее к верхнему слою добавляли среду MCDB131 (Gibco BRL Co.) и среду меняли каждые трое суток. Через 7 суток культивирования микрососуды, выросшие от поверхности среза аортальных колец, окрашивали щелочной фосфатазой, после чего с использованием Scion Image (Scion Corp.) подсчитывали количество микрососудов, наблюдаемых на изображении, полученном цифровой камерой. Статистический анализ проводили следующим образом: данные анализировали, используя критерий Даннетта со стандартным блоковым дизайном. Различие между группой тестового соединения и необработанной группой считали статистически значимым при P< 0,05.
Результаты показаны в таблице 1. Как показано в таблице 1, тестовое соединение А дозозависимо показывает значимо увеличенные количества новообразованных микрососудов в грудных аортальных кольцах крысы по сравнению с таковыми из необработанной контрольной группы. Соответственно, это ясно показывает, что тестовое соединение A обладает действием, стимулирующим ангиогенез.
| Таблица 1 | |||
| Концентрация (-Log M) |
Число | Число микрососудов | |
| Контроль | 6 | 20±2 | |
| Тестовое соединение А | 12 | 7 | 24±3 |
| 11 | 7 | 22±3 | |
| 10 | 7 | 30±3* | |
| 9 | 7 | 27±2 | |
| 8 | 7 | 32±4* | |
| 7 | 7 | 33±3* | |
| 6 | 6 | 35±4* |
Величины выражены как среднее ± SE
** P<0,05 по сравнению с контролем
Фармакологический тест, пример 2
(Действие тестового соединения А на миграцию сосудистых эндотелиальных клеток)
Тест проводился согласно сообщению Witzenbichler, B. et al. (J. Biol. Chem., 273, 18514-18521, 1998). Кратко: клетки эндотелия аорты человека (Cambrex Corp.) культивировали в среде MCDB131 до состояния слияния. Миграцию клеток проверяли, используя 48-луночную камеру для микрохемотаксиса (Neuro Probe Inc.). Тестовое соединение А добавляли в нижний слой лунки, лейкоциты, 1×104 клеток на лунку, добавляли в верхний слой и культивировали их в течение 4 часов. Клетки иммобилизовали метанолом и клетки в верхнем слое фильтра удаляли, клетки, мигрировавшие на фильтр, окрашивали Diff Quick (International Reagents Corp.), затем число мигрировавших эндотелиальных клеток, наблюдаемых по снимку цифровой камеры, подсчитывали, используя Scion Image (Scion Corp.). Статистический анализ выполняли следующим образом: данные анализировали, используя критерий Вильямса после линейного регрессионного анализа. Различие между группой тестового соединения и необработанной группой считали статистически значимым при P<0,05.
Результаты показаны в таблице 2. Как показано в таблице 2, тестовое соединение А дозозависимо показывает значимо увеличенные количества мигрировавших клеток по сравнению с таковыми из необработанной контрольной группы, следовательно, это подтверждает, что тестовое соединение A стимулирует миграцию сосудистых эндотелиальных клеток.
| Таблица 2 | |||
| Концентрация (-Log M) |
Число | Число мигрировавших клеток | |
| Контроль | 4 | 34±8 | |
| Тестовое соединение А | 12 | 4 | 41±8 |
| 11 | 4 | 42±6 | |
| 10 | 4 | 49±6 | |
| 9 | 4 | 64±8** | |
| 8 | 4 | 64±7** |
Величины выражены как среднее ±SE
** P<0,01 по сравнению с контролем
Фармакологический тест, пример 3
(Влияние тестового соединения А на люминализацию сосудистых эндотелиальных клеток)
Тест проводился согласно сообщению Yasunaga, C. et al. (Lab Invest, 1989; 61: 698-704). Кратко: клетки эндотелия аорты человека (Cambrex Corp.) культивировали в среде MCDB131 до состояния слияния. Клетки, приготовленные со средой, содержащей тестовое соединение А, 5x104 клеток на лунку, добавляли на гель клеточного матрикса (Nitta Gelatin Co.) и культивировали в течение 4 часов, чтобы клетки прикрепились. После удаления среды к внедрившимся клеткам добавляли гель и на верхний слой добавляли среду, содержащую лекарственное средство, затем измеряли длину сформированной трубочки на третьи сутки, основываясь на изображении цифровой камеры, с использованием Image (Scion Corp.). Статистический анализ выполняли следующим образом: данные анализировали, используя критерий Вильямса после линейного регрессионного анализа. Различие между группой тестового соединения и необработанной группой считали статистически значимым при P<0,05.
Результаты показаны в таблице 3. По результатам в таблице 3, тестовое соединение А дозозависимо показывает значимо увеличенную длину сформированной трубочки по сравнению с таковыми из необработанной контрольной группы, и подтверждено, что тестовое соединение А стимулирует формирование трубочек из сосудистых эндотелиальных клеток.
| Таблица 3 | |||
| Концентрация (-Log M) |
Число | Длина сформированной трубочки (пиксели) | |
| Контроль | 4 | 13,3±0,4 | |
| Тестовое соединение А | 8 | 4 | 15,7±0,9 |
| 7 | 4 | 32,2±3,8** | |
| 6 | 4 | 48,4±5,3** |
Величины выражены как среднее ± SE
** P<0,01 по сравнению с контролем
1. Применение соединения для получения фармацевтической композиции для стимуляция ангиогенеза, причем фармацевтическая композиция в качестве активного ингредиента содержит по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы, состоящей из соединения пиперидина, представленного общей формулой (1), или его солей:
где R представляет собой бензоильную группу, которая может содержать в качестве заместителей в фенильном кольце от 1 до 3 групп, выбранных из группы, состоящей из аминогруппы, которая может содержать низшую алканоильную группу, и низшей алкильной группы; R1 представляет собой атом водорода или низшую алкильную группу; и R2 представляет группу фенил-низший алкил.
2. Применение по п.1, где соединение пиперидина представляет собой 4-[N-метил-N-(2-фенилэтил)амино]-1-(3,5-диметил-4-пропиониламинобензоил)пиперидин.
3. Применение по п.1 или 2, где фармацевтическая композиция для стимуляции ангиогенеза является профилактическим или лечебным лекарственным средством при заболеваниях с недостаточным развитием и регенерацией кровеносных сосудов и различных заболеваниях, вызванных ишемией.
4. Применение по п.3, где заболевания с недостаточным развитием и регенерацией кровеносных сосудов и различные заболевания, вызванные ишемией, представляют собой инфаркт миокарда, стенокардию, инфаркт головного мозга, сенильную деменцию и повреждения различных органов, сопровождаемые сахарным диабетом.
