Новые соли замещенного 5-членного азацикла и их применение в лечении заболеваний, связанных со старением белков
Изобретение относится к 5-членным азациклическим соединениям формулы (I), где Х представляет собой S; Y представляет собой О; Q представляет собой О; R1 представляет собой метил или вместе с R2 образует 6-членное алифатическое кольцо; R2 представляет собой метил или вместе с R1 образует 6-членное алифатическое кольцо; R3 является водородом; R4 является бензилом; Z- является фармацевтически приемлемым кислотным радикалом. Также изобретение относится к фармацевтической композиции, к применению соединений формулы (I) для получения лекарственного средства, активного в разрушении конечных продуктов глубокого гликозилирования (AGE), и к способу получения соединений формулы (I). Технический результат - соединения формулы (I), активные в разрушении конечных продуктов глубокого гликозилирования (AGE). 4 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 6 пр.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к солям соединений замещенного 5-членного азацикла, их получению, содержащим их фармацевтическим композициям и их применению в профилактике или лечении заболеваний или симптомов, связанных со старением с продуктами глубокого гликозилирования (AGE), в том числе (i) улучшении упругости кожи или уменьшении морщин кожи, (ii) лечении диабета, (iii) лечении или ослаблении неблагоприятных последствий диабета, (iv) лечении или ослаблении поражений почек, (v) лечении или ослаблении повреждения сосудов кровеносной системы, (vi) лечении или ослаблении артериальной гипертензии, (vii) лечении или ослаблении ретинопатии, (viii) лечении или ослаблении повреждения протеинов хрусталика, (ix) лечении или ослаблении катаракты, (х) лечении или ослаблении периферической нейропатии и (xi) лечении или ослаблении остеоартрита.
Уровень техники
Реакция между сахарами и протеинами была известна в течение некоторого времени. Еще в 1912 году Майлард (Maillard) обнаружил, что глюкоза и другие редуцирующие сахара реагируют с аминокислотами, после чего в результате серии дегидратации и перегруппировок образуются устойчивые коричневые пигменты. Дальнейшие исследования позволили предположить, что хранение и термическая обработка пищи также могут продуцировать такие пигменты, образованные из сахаров и полипептидов. Образование таких пигментов снижает биологическую активность протеинов. В качестве родственной патентной заявки, пожалуйста, см. US.08/588249. Неферментативная реакция между редуцирующими сахарами и свободными аминокислотами может образовать устойчивый дикетоновый побочный продукт, известный как продукт Амадори (Amadori). В частности, концевая аминогруппа бета-цепи гемоглобина реагирует с глюкозой с образованием гемоглобина A1c. Было обнаружено, что аналогичные реакции происходят с множеством других протеинов в организме, таких как кристаллик хрусталика, коллаген и протеины нерва. См. Advanced Glycosylation; Chemistry, Biology and Implications for Diabetes and Aging, Advances in Pharmacology, Vol.23, стр.1-34, Academic Press. 1992).
Указанные реакции ускоряются в присутствии повышенных концентраций глюкозы, которые встречаются у индивидуумов с сахарным диабетом, но встречаются еще и при нормальных концентрациях глюкозы. Причем процесс старения тесно связан с образованием липофусцина. Старение коллагена может быть имитировано in vitro путем использования коллагена и глюкозы. Продукты взаимодействия глюкозы с коллагеном захватывают другие протеины и вступают с ними в реакцию, приводя к реакции перекрестного сшивания между протеинами. Индуцированная глюкозой реакция сшивания приводит к конечным продуктам глубокого гликозилирования (AGE). Известно, что AGE связаны с осложнениями диабета, и обычный процесс старения также приводит к увеличению AGE. В организме AGE не только имеют патологическую химическую структуру, но также могут идентифицироваться некоторыми рецепторами и таким образом вызывать осложненные патологические изменения, связанные с диабетом и старением.
К настоящему времени было успешно реализовано несколько терапевтических подходов на основе вмешательства в накопление AGE. Один подход описан в USP 4,758,583, в котором используют аминогуанидин и его аналоги для ингибирования образования AGE из их предшественников. Посредством реакции с ранними продуктами гликозилирования средства препятствуют дальнейшему преобразованию продуктов гликозилирования в AGE, а также ингибируют дальнейшее перекрестное сшивание AGE с тканями. Эффективность данного подхода была доказана для диабета и старения, включая другие влияния на макрососудистую, почечную и невральную патологию, на экспериментальных моделях на крысах. Полученные данные были обобщены Vlassara и др., 1994, Biology of Diseases, "Pathogenic effects of advanced glycosylation: biochemical, biologic and clinical implications for diabetes and aging", Laboratory Investigation 70:138-151; Brownlee, 1995, "The pathological implications of protein glycation", Clin. Invest. Med., 18:275-281; и Brownlee, 1995, "Advanced protein glycosylation in diabetes and aging", Ann. Rev. Med. 46:223-34.
Другой подход к контролю AGE в тканях, а именно сшиванию AGE (ответственного за клинические или субклинические патологические изменения), которые уже были образованы и накоплены в тканях, заключается в реверсировании (образовании) или разрушении образованных сшивок AGE. Vassan и др. доказали, что данный подход, включающий разрыв AGE, является эффективным (Vassan и др. Nature, 1996, Vol.382(18), 275-278). Все соединения, составы и способы, раскрытые в USP 5,656,261 и заявках US №№08/588249 и US 08/848776, могут разрушать образованные сшивки AGE in vivo и in vitro. Исследования доказали положительные влияния таких соединений на сердечно-сосудистые заболевания, возникающие вследствие старения (Wolffenbuttel и др., 1998, "Breakers of Advanced Glycation End Products Restores Large Artery Properties in Experimental Diabetes", Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 95:4630-4634). В данных исследованиях введение крысам, больным диабетом в течение 9 недель, соединения-разрушителя AGE в течение 1-3 недель приводило к реверсированию вызванного диабетом увеличения неподвижности большой артерии. Параметры, которые были улучшены, включали функциональное состояние сердца, периферическую резистентность, системную артериальную пластичность, входное сопротивление аорты и пластичность сонной артерии (USP 6,319,934).
Раскрытие изобретения
Целью изобретения является поиск и разработка низкомолекулярного разрушающего средства, которое действует на AGE с целью разрушения уже образованных AGE так, чтобы предотвратить перекрестное сшивание протеина и разрушить поперечно сшитые протеины, чтобы ускорить, таким образом, белковый обмен и вылечить или предотвратить различные патологические изменения, возникающие вследствие повышенной концентрации AGE in vivo. Настоящее изобретение может использоваться для увеличения упругости кожи или уменьшения морщин, лечения диабета или лечения или ослабления неблагоприятных последствий диабета, почечных нарушений, повреждения кровеносных сосудов, артериальной гипертензии, ретинопатии, повреждения протеинов хрусталика, катаракты, периферической нейропатии или остеоартрита. Гликозилированные протеины, на которые воздействует средство, разрушающее поперечно сшитые протеины, не ограничиваются протеинами человека, но также включают и растительные протеины зерновых культур или протеины животных, таким образом, разрушающее средство может также использоваться для сохранения свежести растительных протеинов зерновых культур и животных протеинов.
Авторы изобретения обнаружили, что соединение следующей общей формулы (I) может использоваться для лечения и/или профилактики различных заболеваний, возникающих вследствие гликозилирования протеина.
Авторы изобретения обнаружили, что по сравнению с предпочтительным составом ALT-711, раскрытым в USP 5,656,261, соединение общей формулы (I) обладает лучшей активностью в разрушении AGE и более низкой токсичностью, что показано на различных моделях in vivo и in vitro.
Таким образом, в одном аспекте настоящее изобретение относится к соединению общей формулы (I)
где Х представляет О или S,
Y представляет О или S,
Q представляет О или NH,
R1 и R2 могут быть одинаковыми или различными и независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C1-C4 алкила, С2-С4 алкенила и гидрокси-С1-С4 алкила, или R1 и R2 связаны с образованием ароматического ядра Ar2 или 5- или 6-членного алифатического кольца,
R3 является водородом, линейным или разветвленным C1-C8 алкилом, линейным или разветвленным C2-C8 алкенилом, С3-C8 циклоалкилом, гидрокси, C1-C4 алкокси, C1-C4 алкиламино, циано или трифторметилом,
R4 является водородом, линейным или разветвленным C1-C8 алкилом, линейным или разветвленным C2-C8 алкенилом, С3-C8 циклоалкилом или моно-, ди- или трициклическим ароматическим гомоциклическим или гетероциклическим радикалом, в котором каждое кольцо состоит из 5-6 кольцевых атомов, гетероциклический радикал содержит 1-6 гетероатомов, выбранных из группы, состоящей из О, С и N, кольца являются независимо незамещенными или замещенными 1-3 заместителями, выбранными из группы, состоящей из галогена, нитро, гидрокси, гидроксиметила, трифторметила, трифторметокси, линейного или разветвленного C1-С6 алкила, линейного или разветвленного С2-С6 алкенила, C1-C4 алкокси, C2-C6 алкенокси, фенокси, бензилокси, карбокси и амино,
a Z- является фармацевтически приемлемьм кислотным радикалом,
или фармацевтически приемлемой его соли или его гидрату.
В предпочтительном варианте реализации настоящее изобретение относится к соединению общей формулы (I)
где Х представляет S,
Y представляет О или S,
Q представляет О или NH,
R1 и R2 могут быть одинаковыми или различными и независимо выбраны из группы, состоящей из C1-C4 алкила и С2-С4 алкенила; или R1 и R2 связаны с образованием ароматического ядра Ar2,
R3 является водородом, линейным или разветвленным C1-C8 алкилом, линейным или разветвленным C2-C8 алкенилом, С3-С8 циклоалкилом, гидрокси, C1-C4 алкокси, C1-C4 алкиламино, циано или трифторметилом,
R4 является водородом, линейным или разветвленным C1-C8 алкилом, линейным или разветвленным C2-C8 алкенилом, С3-C8 циклоалкилом или моно-, ди- или трициклическим ароматическим гомоциклическим или гетероциклическим радикалом, в котором каждое кольцо состоит из 5-6 кольцевых атомов, гетероциклический радикал содержит 1-6 гетероатомов, выбранных из группы, состоящей из О, S и N, кольца являются независимо незамещенными или замещенными 1-3 заместителями, выбранными из группы, состоящей из галогена, нитро, гидрокси, гидроксиметила, трифторметила, трифторметокси, линейного или разветвленного C1-С6 алкила, линейного или разветвленного С2-С6 алкенила, C1-C4 алкокси, С2-С4 алкенокси, фенокси, бензилокси, карбокси и амино,
а Z- является фармацевтически приемлемьм кислотным радикалом,
или фармацевтически приемлемой его соли или его гидрату.
В более предпочтительном варианте реализации настоящее изобретение относится к соединению формулы (I)
в которой Х представляет S,
Y представляет О,
Q представляет О,
R1 является метилом или связан с R2 с образованием 6-членного алифатического кольца,
R2 является метилом или гидроксиэтилом или связан с R1 с образованием 6-членного алифатического кольца,
R3 является водородом,
R4 является водородом или бензилом,
a Z- является фармацевтически приемлемым кислотным радикалом, таким как F-, Cl-, Br-, I-, метансульфонат или п-метилбензолсульфонат, а предпочтительно Br- или метансульфонат,
или фармацевтически приемлемой его соли или его гидрату.
Соединения настоящего изобретения включают, но не ограничиваются:
| Соединение | Название | Структура | Температура плавления, °С |
| 1 | 3-бензилоксикарбонилметил-4,5-диметил-тиазол-3-бромид |
|
масло |
| 2 | 3-бензилоксикарбонилметил-5-(2-гидроксиэтил)-4-метил-тиазол-3-бромид |
|
масло |
| 3 | 3-бензилоксикарбонилметил-4-метил-тиазол-3-бромид |
|
217-218 |
| 4 | 3-бензилоксикарбонилметил-4,5,6,7-тетрагидро-бензотиазол-3-бромид |
|
160-166 |
| 5 | 3-карбоксиметил-4-метил-тиазол-3-бромид |
|
223-230 |
или фармацевтически приемлемые их соли или их гидраты.
Среди вышеуказанных соединений 3-бензилоксикарбонилметил-4-метил-тиазол-3-бромид является более предпочтительным.
В соответствии с настоящим изобретением, фармацевтически приемлемые соли соединения настоящего изобретения включают соли минеральной кислоты или соли органической кислоты, включая, но не ограничиваясь: хлорид, бромид, йодид, нитрат, сульфат, бисульфат, фосфат, гидрофосфат, ацетат, пропионат, бутират, оксалат, триметилацетат, адипат, альгинат, лактат, цитрат, тартрат, сукцинат, малеат, фумарат, пикрат, аспартат, глюконат, бензоат, метансульфонат, этансульфонат, бензолсульфонат, п-метилбензолсульфонат и дигидроксинафталин карбоксилат.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения соединения формулы (I), или фармацевтически приемлемых его солей, или его гидратов, включающему стадии
а) взаимодействие тиомочевины или мочевины следующей формулы
с кетоном формулы (II)
где R1 и R2 такие, как определено выше для соединения формулы (I),
в присутствии галогена в качестве катализатора с образованием соединения формулы (III),
или по способу, описанному в литературе, J. Amer. Chem. Soc., 1949, 71, стр.4007, для осуществления реакции в присутствии галогена в качестве катализатора с получением соединения формулы (III),
где R1, R2 и Х такие, как определено выше для соединения формулы (I),
б) реакцию соединения формулы (III) с изоамил нитритом с образованием соединения формулы (IV),
где R1, R2 и Х такие, как определено выше,
в) реакцию соединения формулы (IV) с соединением формулы (V)
где R3, Y, Q и R4 такие, как определено выше для соединения формулы (I), a L является уходящей группой, такой как F, Cl, Br, I, метансульфонато или п-метилбензилсульфонато, с образованием соединения формулы (I)
где R1, R2, R3, X, Y, Q, R4 и Z такие, как определено выше,
при необходимости, дальнейший гидролиз соединения формулы (I), где R4 не является Н, для получения соединения формулы (Ia):
где R1, R2, R3, X, Y, Q и Z такие, как определено выше,
при необходимости реакцию соединения формулы (Ia), где Q является О, с линейным или разветвленным C1-C8 алканолом, линейным или разветвленным C2-C8 алкениловым спиртом, С3-C8 циклоалкиловым спиртом или ароматическим спиртом для получения сложного эфира.
Если необходимо, полученные соединения могут быть превращены из одной соли в другую соль согласно известным способам.
В варианте реализации соединение настоящего изобретения может быть получено по следующей схеме реакции:
Схема реакции I:
включающей реакцию соединения формулы (IV)
в которой Х представляет О или S,
R1 и R2 могут быть одинаковыми или различными и независимо выбраны из группы, состоящей из водорода, C1-C4 алкила и C2-C4 алкенила; или R1 и R2 соединены с образованием ароматического ядра Ar2,
с соединением формулы (Va)
в которой Y представляет О или S,
Q представляет О или NH,
R3 является водородом, линейным или разветвленным C1-C8 алкилом, линейным или разветвленным C2-C8 алкенилом, С3-С8 циклоалкилом, гидрокси, C1-C4 алкокси, C1-C4 алкиламино, циано или трифторметилом,
R4 является водородом, линейным или разветвленным C1-C8 алкилом, линейным или разветвленным C2-C8 алкенилом, С3-C8 циклоалкилом или моно-, ди- или трициклическим ароматическим гомоциклическим или гетероциклическим радикалом, в котором каждое кольцо состоит из 5-6 кольцевых атомов, гетероциклический радикал содержит 1-6 гетероатомов, выбранных из группы, состоящей из О, S и N, кольца являются независимо незамещенными или замещенными 1-3 заместителями, выбранными из группы, состоящей из галогена, нитро, гидрокси, гидроксиметила, трифторметила, трифторметокси, линейного или разветвленного C1-С6 алкила, линейного или разветвленного С2-С6 алкенила, C1-C4 алкокси, С2-С4 алкенокси, фенокси, бензилокси, карбокси и амино,
с образованием соединения общей формулы (I)
в котором X, Y, Q, R1, R2, R3 и R4 являются такими, как описано выше, a Z представляет Br-.
В вышеприведенной схеме реакция между соединением формулы (IV) и соединением формулы (Va) осуществляется в присутствии растворителя, такого как этанол, ацетонитрил или бутанон, или в отсутствие растворителя, если один из двух вышеуказанных исходных материалов является жидкостью, при температуре от 80°С до 100°С в атмосфере азота в течение 5-96 часов.
Продукт реакции может быть очищен путем кристаллизации при неподвижном стоянии и затем перекристаллизацией или путем колоночной хроматографии на силикагеле. Силикагель, полезный для изобретения, может быть обычным силикагелем для хроматографии с размером частиц от 10 до 40 мкм, а элюент может быть составлен из одного или нескольких растворителей и предпочтительно является одним из смешанных растворителей, составленных из дихлорметана и метанола в различных соотношениях. После очистки получают соединение формулы (I) согласно настоящему изобретению.
Соединения формулы (IV), используемые согласно вышеприведенной схеме реакции, являются известными или могут быть синтезированы многими способами, такими как указаны в схеме реакции II.
Схема реакции II:
где R1, R2 и X являются такими, как определено выше для соединения формулы (I).
Согласно схеме реакции II, соединение формулы (II) реагирует с мочевиной или тиомочевиной в присутствии йода с образованием соединения формулы (III), затем соединение формулы (III) обрабатывают изоамилнитритом в безводном тетрагидрофуране с образованием соединения формулы (IV) путем удаления аминогруппы. Соединение формулы (IV) может быть очищено вакуумной перегонкой или хроматографией на силикагеле, где используемый силикагель может быть обычным силикагелем для хроматографии с размером частиц от 10 до 40 мкм, а элюент может быть составлен из одного или нескольких растворителей и предпочтительно является одним из смешанных растворителей, составленных из этилацетата и циклогексана в различных соотношениях.
Соединения формулы (Va), использованные согласно схеме реакции I, известны или могут быть синтезированы известными способами. Например, соединение формулы (Va) может быть синтезировано следующими способами:
Соединение формулы (VII) бромируется по α-положению бромидом меди (II), бромидом или N-бромсукцинимидом (NBS) с образованием соединения формулы (Va). Соединение формулы (Va) может быть очищено вакуумной перегонкой или хроматографией, в которой используемый силикагель может быть обычным силикагелем для хроматографии с размером частиц от 10 до 40 мкм, а элюент может быть составлен из одного или нескольких растворителей и предпочтительно является одним из смешанных растворителей, составленных из этилацетата и циклогексана в различных соотношениях. Соединения формулы (Va) должны быть очищены для удаления небольшого количества содержащегося в них дибромированного по α-положению продукта.
При необходимости, соединение формулы (I), где R4 не является Н, может быть затем гидролизировано с образованием соединения формулы (Ia):
в котором R1, R2, R3, X, Y, Q и Z являются такими, как определено выше,
и если Q представляет О, соединение формулы (Ia) может подвергаться реакции дегидратации-конденсации с линейным или разветвленным C1-C8 алканолом, линейным или разветвленным C2-C8 алкениловым спиртом, С3-C8 циклоалкиловым спиртом или ароматическим спиртом с образованием сложного эфира.
Если R3 не является водородом, соединения общей формулы (I) могут быть стереоизомерами. Стереоизомеры, к которым может относиться настоящее изобретение, могут быть получены в виде индивидуального оптического изомера посредством асимметрического синтеза. Однако разделение рацемата является основным средством получения оптически чистого соединения. Существует в основном четыре способа разделения: кристаллизационный способ, хроматографический способ, кинетический способ и ферментативный способ. Для разделения рацемата соединения настоящего изобретения предпочтителен кристаллизационный способ, который имеет практическое значение: добавление хиральной кислоты (средства разделения) к раствору рацемата в воде, в органическом растворителе или в смешанном растворителе из воды и органического растворителя для образования диастереоизомеров и кристаллизация сначала одного из диастереоизомеров при использовании разницы в растворимости диастереоизомеров. Предпочтительные хиральные кислоты включают винную кислоту, миндальную кислоту, камфорсульфоновую кислоту и так далее. Хроматографический способ использует главным образом различные ВЭЖХ хиральные колонки для осуществления разделения, давая, таким образом, оптически чистые соединения.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к фармацевтической композиции, содержащей, по меньшей мере, одно соединение общей формулы (I), или фармацевтически приемлемую его соль, или его гидрат и фармацевтически приемлемый носитель или инертный наполнитель. Указанная фармацевтическая композиция может быть получена в ряде форм в зависимости от пути введения. Соединение согласно настоящему изобретению может также быть получено в виде ряда фармацевтически приемлемых солей.
Фармацевтическая композиция настоящего изобретения содержит эффективное количество соединения формулы (I) настоящего изобретения, или фармацевтически приемлемой его соли, или его гидрата и одного или более соответствующих фармацевтически приемлемых носителей или инертных наполнителей. Указанные фармацевтически приемлемые носители или инертные наполнители включают, но не ограничиваются, антипортеры; оксид алюминия; стеарат алюминия; лецитин; сывороточные белки, такие как человеческий сывороточный альбумин; буферы, такие как фосфат; глицерин; сорбиновую кислоту; сорбат калия; смеси насыщенных растительных жирных кислот, частично этерифицированных глицерином; воду; соли или электролиты, такие как протамина сульфат, динатрия гидрофосфат, дикалия гидрофосфат, хлорид натрия, соли цинка; коллоидный силикагель; магния трисиликат; поливинилпирролидон, соединения целлюлозы; полиэтиленгликоль; натрий карбоксиметилцеллюлозу; полиакрилат, пчелиный воск и ланолин.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к применению, по меньшей мере, одного соединения формулы (I), или фармацевтически приемлемой его соли, или его гидрата при получении медикаментов для профилактики и/или лечения различных заболеваний, возникающих в результате гликозилирования протеина.
Настоящее изобретение относится также к способу профилактики и/или лечения различных заболеваний, возникающих в результате гликозилирования протеина, включающему введение профилактически и/или терапевтически эффективного количества, по меньшей мере, одного соединения формулы (I), или фармацевтически приемлемой его соли, или его гидрата субъекту, нуждающемуся в указанной профилактике и/или лечении.
Соединения настоящего изобретения представляют собой класс очень эффективных средств разрушения поперечно сшитых протеинов. Соединения настоящего изобретения обладают лучшей способностью разрушать гликозилированные протеины, чем соединения ALT-711, и, таким образом, могут использоваться, но не ограничиваясь, для (i) увеличения упругости кожи или уменьшения морщин кожи, (ii) лечения диабета, (iii) лечения или ослабления неблагоприятных последствий диабета, (iv) лечения или ослабления поражений почек, (v) лечения или ослабления повреждения сосудов кровеносной системы, (vi) лечения или ослабления артериальной гипертензии, (vii) лечения или ослабления ретинопатии, (viii) лечения или ослабления повреждения протеинов хрусталика, (ix) лечения или ослабления катаракты, (х) лечения или ослабления периферической нейропатии и (xi) лечения или ослабления остеоартрита.
Гликозилированные протеины, на которые воздействует соединение, описанное в настоящем изобретении, не ограничиваются человеческими протеинами, но также включают и растительные протеины зерновых культур или протеины органов животных, таким образом, соединения или композиции, описанные в настоящем изобретении, могут использоваться для сохранения в свежем состоянии продуктов.
Соединения настоящего изобретения могут также использоваться для ингибирования или реверсирования (обращения) окрашивания зубов, возникающего вследствие неферментативной реакции гликозилирования в полости рта. Способ использования соединения настоящего изобретения может изменяться согласно предполагаемому применению.
Неферментативная реакция, которая происходит в полости рта, может привести к окрашиванию зубов. Использующиеся в настоящее время средства, предотвращающие образование налета, могут ускорять данную реакцию гликозилирования и дополнительно окрашивать зубы. В последнее время для обычной очистки области рта использовался класс катионных бактерицидов со свойствами предотвращения образования налета. Данные катионные бактерициды включают алексидин, цетилпиридинийхлорид и так далее. Данные средства могут ускорять ключевую стадию в реакции гликозилирования, то есть реакцию Maillard, и таким образом ускорять окрашивание зубов (Nordbo, J. Dent. Res., 58:1429(1979)). Кроме того, сообщается, что, по наблюдениям in vitro, хлоргексидин и бензалконийхлорид могут катализировать реакцию гликозилирования (реакцию потемнения). Добавление хлоргексидина к смесям, содержащим сахар и аминокислоту, ускоряет образование цвета, приписываемое реакции Майларда.
Вследствие вышеупомянутых причин соединения настоящего изобретения и содержащие их фармацевтические композиции могут использоваться для полости рта. Особенно пригодными составами являются составы для полоскания рта и зубные пасты, содержащие данные средства.
Что касается вышеупомянутого применения соединения настоящего изобретения, могут использоваться нетоксичные и фармацевтически приемлемые носители в подходящих формах для составления рецептур таких полосканий полости рта и зубных паст.
Фармацевтические композиции, содержащие соединения настоящего изобретения, можно вводить любым из следующих способов: пероральным введением, ингаляционным распылением, ректальным введением, назальной доставкой лекарственного средства, буккальным введением, локальным введением, парентеральным введением, таким как подкожная, внутривенная, внутримышечная, интраперитонеальная, интратекальная, интравентрикулярная, интратекальная и внутричерепная инъекция или инфузия, или введением резервуара с тканевой культурой, из которых предпочтительны пероральное введение, интраперитонеальное или внутривенное введения.
Для перорального введения соединения настоящего изобретения могут быть сформулированы в дозировочные формы, пригодные для перорального введения, включая, но не ограничиваясь, таблетки, капсулы, растворы в воде или суспензии в воде. Носители, применимые в рецептурах таблетки, обычно включают лактозу и кукурузный крахмал, и также могут использоваться смазочные материалы, такие как стеарат магния. Разбавители, применимые в рецептурах капсул, обычно включают лактозу и сухой кукурузный крахмал. Рецептуры водных суспензий обычно образуются путем перемешивания активных компонентов с подходящими эмульгаторами и суспендирующими средствами. В случае необходимости к упомянутым формам для орального введения могут быть добавлены подслащивающие вещества, средства, придающие вкус, или пигменты.
Для локального применения, особенно для лечения больных поверхностей или органов, таких как глаз, кожа или нижняя часть кишечника, которых могут легко достигнуть нанесенные снаружи медикаменты, соединение настоящего изобретения может быть включено в различные рецептуры, пригодные для локального применения в зависимости от больных поверхностей или органов. Подробным объяснением является следующее.
При локальном применении нанесения на глаз (в глаз) соединение настоящего изобретения может быть включено в форму очень тонко измельченных суспензий или растворов, в которой используемый носитель является изотоническим стерильным солевым раствором с определенным рН, с/без консерванта, такого как бензалконийхлорид. Соединение может также быть включено в мазь, такую как вазелиновая мазь.
При локальном применении на коже соединение настоящего изобретения может быть включено в соответствующие формы, такие как мазь, лосьон или крем, в которых активные компоненты суспендированы или растворены в одном или более носителей. Носители, используемые в составах мази, включают, но не ограничиваются, минеральное масло, вазелиновое масло, белый вазелин, пропиленгликоль, полиэтиленоксид, полипропиленоксид, эмульгирующий воск и воду. Носители, используемые в составах лосьона или крема, включают, но не ограничиваются, минеральное масло, сорбитан моностеарат, Tween 60, воск цетилового сложного эфира, олеиловый ароматический спирт, 2-октил додеканол, бензиловый спирт и воду.
Соединения настоящего изобретения могут также вводиться в форме стерильных инжектируемых препаратов, включая стерильную инжектируемую водную или масляную суспензию и стерильный инжектируемый раствор. Носители и растворители, которые могут использоваться, включают воду, раствор Рингера и изотонический раствор хлористого натрия. В качестве растворителей или среды суспензии могут также использоваться стерильные нелетучие масла, такие как моноглицериды или диглицериды.
Кроме того, следует подчеркнуть, что дозировка и способ введения соединения настоящего изобретения зависят от многих факторов, в том числе возраста, веса тела, пола, состояния физического здоровья, пищевого статуса испытуемого, активности используемого соединения, срока применения, уровня метаболизма, серьезности заболевания и субъективного мнения доктора. Предпочтительная дозировка находится в интервале от 0,01 до 100 мг/кг массы тела/день, а наиболее предпочтительная дозировка находится в интервале 20-30 мг/кг массы тела/день.
Примеры
Следующие примеры даны для дополнительного пояснения изобретения, и они ни в коем случае не предназначены для ограничения его объема.
Температуры плавления соединений были измерены с помощью устройства для измерения температуры плавления модели SRY-1, и температуры не корректировались. 1H-NMR спектры были измерены на спектрометре модели Bruker ARX400 или US Varian Unity Inova 600 NMR, а масс-спектры с бомбардировкой быстрыми атомами (FAB) были измерены на масс-спектрометре высокого разрешения Zabspect.
Общая методика: общая методика реакции между исходными ядрами тиазола и α-бромзамещенными сложными эфирами
Реакция между исходным ядром тиазола и α-бромзамещенным сложноэфирным соединением согласно вышеупомянутой схеме реакции проводилась в присутствии растворителя, такого как этанол, ацетонитрил или бутанон, или в отсутствие растворителя, если одно из вышеупомянутых двух исходных веществ являлось жидкостью, при температуре от 80°С до 100°С в атмосфере азота в течение 5-96 часов.
Продукты реакции были очищены кристаллизацией при неподвижном стоянии и затем перекристаллизацией или с колоночной хроматографией на силикагеле. Используемый силикагель был обычным силикагелем для хроматографии с размером частиц от 10 до 40 мкм, а элюент был составлен из одного или нескольких растворителей и представлен в виде примера смешанными растворителями, составленными из дихлорметана и метанола в различных соотношениях. После очистки было получено конечное соединение.
Пример 1: 3-бензилоксикарбонилметил-4,5-диметил-тиазол-3-бромид
Согласно вышеупомянутой общей методике, указанное соединение (0,4 г, выход 26%, маслянистое вещество) получали из бензил бромоацетата и 4,5-диметил-тиазола.
MS[M+]=262,1 m/e; H1-NMR (400 МГц, DMSO) δ 2,349 (c. 3Н); 2,510 (с. 3Н); 5,273 (с. 2Н); 5,728 (с. 2Н); 7,416-7,427 (м. 5Н); 10,104 (с. 1Н).
Пример 2: 3-бензилоксикарбонилметил-5-(2-гидроксиэтил)-4-метил-тиазол-3-бромид
Указанное соединение (0,5 г, выход 28%, маслянистое вещество) получали по способу примера 1 за исключением того, что использовали бензилбромоацетат и 5-(2-гидроксиэтил)-4-метил-тиазол.
MS[M+]=292,1 m/e; 1H-NMR (400 МГц, DMSO) δ 2,322 (с. 3Н); 3,016 (т. J=5,2 Гц 2H); 3,769 (т. J=5,2 Гц 2Н); 5,213 (с. 2Н); 5,730 (с. 2Н); 7,337-7,356 (м. 5Н); 10,521 (д. J=5,5 Гц 1Н).
Пример 3: 3-бензилоксикарбонилметил-4-метил-тиазол-3-бромид
Согласно общей методике, указанное соединение (1,2 г, выход 30%, маслянистое вещество) было получено из бензил бромоацетата и 4-метил-тиазола.
MS[М+]=313,9 m/e; 1H-NMR (400 МГц, CD3OD) δ 2,512 (с. 3Н); 5,293 (с. 2Н); 5,600 (с. 2Н); 7,356-7,399 (м. 5Н); 7,991 (с. 1Н).
Пример 4: 3-бензилоксикарбонилметил-4,5,6,7-тетрагидро-бензотиазол-3-бромид
Согласно общей методике, указанное соединение (1,3 г, выход 31%, светло-желтое твердое вещество, температура плавления 160-166°С) было получено из бензил бромоацетата и 4,5,6,7-тетрагидро-бензотиазола.
MS[M+]=288,0 m/e; 1H-NMR (400 МГц, DMSO) δ 1,798 (м. 4Н); 2,681 (м. 2Н); 2,903 (т. J=4,3 Гц 2Н); 5,269 (с. 2Н); 5,702 (с. 2Н); 7,312-7,423 (м. 5Н); 10,172 (с. 1Н).
Пример 5: 3-карбоксиметил-4-метил-тиазол-3-бромид
1 г 3-бензилоксикарбонилметил-4-метил-тиазол-3-бромида, который был получен в примере 3, растворяли в 1N водном растворе KCO3 и перемешивали при комнатной температуре в течение 3 часов, в течение которых использовали TLC для контроля реакции. В конце реакции реагирующую смесь экстрагировали хлороформом 10 мл × 3 и водный слой отделили. При охлаждении в бане со льдом к водному слою по каплям добавили 1N водный раствор HBr, пока рН раствора не достигла значения 2. Затем водный раствор упарили до сухости. Для промывания остатка добавили 20 мл безводного этанола, затем нерастворимые вещества удалили фильтрацией. Полученный этанольный раствор упарили до сухости, получив таким образом указанное соединение в виде желтовато-коричневого твердого вещества (700 мг, выход 50%, температура плавления 223-230°С).
MS[М+]=158,2 m/e; 1H-NMR (400 МГц, DMSO) 2,3606 (д. J=0,8 Гц 3Н); 5,0936 (с. 2Н); 7,7131 (д. J=1,7 Гц 1Н); 9,7258 (д. J=2,8 Гц 1Н).
Пример 6: скрининговый эксперимент ELISA (твердофазный иммуноферментный анализ) по разрушению AGE сшивок BSA-коллаген
Сшивки AGE получали in vitro перекрестным сшиванием AGE-BSA в покрытом коллагеном из сухожилия крысиного хвоста 96-луночном микропланшете для титрования. Для оценки разрушающего эффекта соединения на сшивки AGE использовали методику ELISA.
Приготовление покрытого коллагеном хвоста 96-луночного микропланшета
Нормальные крысы Вистар (масса тела 200±20 г) умерщвлялись, после чего иссекали хвосты и получали коллаген при температуре 4°С следующим образом: вынимали коллагеновые волокна сухожилия хвоста, промывали физиологическим солевым раствором, удаляли ткани неколлагеновых волокон, трижды промывали дистиллированной деионизованной водой, разрезали на куски и погружали в 0,1% уксусную кислоту при 4°С на одну неделю, в течение которой иммерсионную жидкость часто взбалтывали. Наконец, иммерсионную жидкость подвергали обработке на центрифуге при 8000g в течение 30 минут и собирали супернатантный раствор коллагена. После разбавления измеряли содержание протеина. 96-Луночный микропланшет (Costar) тщательно покрывали раствором коллагена в количестве 70 мкг/лунку при 4°С в течение 24 часов, затем пленкообразующий раствор удаляли. Пластины высушивали на воздухе в стерильных условиях, покрывали пленкой для сохранения свежести и, наконец, хранили при 4°С до использования.
Получение AGE-BSA
Раствор, содержащий 50 мг/мл бычьего сывороточного альбумина (BAS) (V) (Roch) и 0,5 М глюкозы в 0,2 М забуференном фосфатом физиологическом растворе (PBS) (рН 7,4), инкубировали при 37°С в стерильных условиях в течение 3-4 месяцев для образования, таким образом, гликозилированного BSA, т.е. BSA-AGE. В то же время готовили негликозилированный BSA со свободным от глюкозы BSA. Затем BSA-AGE раствор диализировали против 0,01 М PBS (рН 7,4) для удаления непрореагировавшей глюкозы. Использовали флуоресцентное сканирование (Exi/Em (395/460 нм)) и SDS-PAGE для контроля образования BSA-AGE, а концентрацию протеина определяли по методике Lowery.
Протокол анализа
Покрытый коллагеном из хвоста 96-луночный микропланшет тщательно обрабатывали PBS (рН 7,4) в течение 1 часа для нейтрализации кислого коллагена. Затем планшет блокировали Superblock (PIERCE) при 37°С в течение 1 часа и промывали PBST (PBS-Tween), трижды встряхивая в течение 1 минуты при каждом промывании. AGE-BSA разбавляли PBS до концентрации, требуемой для получения максимального сшивания. 100 мкл раствора AGE-BSA добавляли в лунки в ряды 96-луночного планшета, маркированные как А, В, С и D, и раствор BSA такой же концентрации добавляли в лунки в ряды, маркированные как Е, F, G и Н. Первые три лунки в каждом ряду были заполнены PBS для пустого реагента. Лунки инкубировали при 37°С в течение 4 часов, чтобы обеспечить сшивание коллагена, и промывали PBST четыре раза при встряхивании в течение 1 минуты при каждом промывании. Испытываемое соединение разбавляли PBS с рН 7,4. Испытываемое соединение добавляли к выполненным в четырех экземплярах лункам с AGE-BSA сшивками и к выполненным в четырех экземплярах лункам с BSA в количестве 100 мкл/лунку. Добавляли PBS в количестве 100 мкл/лунку таким же образом, как неразрушающий образец для противопоставления. Лунки инкубировали при 37°С в течение 16 часов и промывали PBST, встряхивая в течение 1 минуты во время каждого промывания. В лунки добавляли антитела кролика против-BSA (1:500) 80 мкл/лунку и планшет инкубировали при 37°С в течение 50 минут. После того как планшет четырежды промывали PBST при встряхивании в течение 1 минуты в течение каждого промывания, в лунки добавляли 80 мкл/лунку меченных пероксидазой хрена козьих IgG против кроличьих (1:1000). Лунки инкубировали при 37°С в течение 50 минут, а затем промывали трижды PBST, встряхивая в течение 1 минуты во время каждого промывания. В лунки добавляли субстрат 3,3',5,5'-тетраметилбензидин (ТМВ) 100 мкл/лунку. Планшет инкубировали при комнатной температуре в темноте в течение 20 минут. Для прекращения реакции использовали 2 М H2SO4. В течение 10 минут после реакции регистрировали оптическую плотность при 450 нм на планшет-ридере BOBRAD Model 550 с пустыми лунками планшета, принятыми за 0.
Анализ данных
Для каждого четырехкратного определения вычисляли среднюю оптическую плотность (ОП).
Корректированная ОП = средняя ОП лунки AGE-BSA - средняя ОП лунки BSA.
Процент разрушения выражали в виде относительного уменьшения ОП:
[(средняя ОП лунки PBS - средняя ОП лунки исследуемого соединения)/средняя ОП лунки PBS] × 100%.
Степень разрушения испытуемого соединения при концентрации 0,1 и 1 ммоль/л, которая определена по вышеупомянутому протоколу, показана в таблице (результаты являются средними значениями более чем трех результатов скрининга).
| Степень разрушения соединения сшивки AGE-BSA-коллаген, определенная с помощью ELISA | ||
| Соединение | Степень разрушения 1 (ммоль/л) | (% снижения ОП) 0,1 (ммоль/л) |
| ALT-711 | 15,2±8,43 | 13,4±6,41 |
| 1 | 10,81±3,86 | 9,65±3,55 |
| 2 | 13,25±10,29 | 13,5±9,53 |
| 3 | 26,46±18,2 | 16,16±7,07 |
| 4 | 7,17±2,40 | 8,45±5,35 |
| 5 | - | - |
1. Соединение общей формулы (I),
в которой:
Х представляет собой S;
Y представляет собой О;
Q представляет собой О;
R1 представляет собой метил или вместе с R2 образует 6-членное алифатическое кольцо;
R2 представляет собой метил или вместе с R1 образует 6-членное алифатическое кольцо;
R3 является водородом;
R4 является бензилом;
a Z- является фармацевтически приемлемым кислотным радикалом.
2. Соединение по п.1, в котором:
Z- представляет собой F-, Cl-, Br- или I-, метансульфонат, п-метилбензолсульфонат.
3. Соединение по п.1 или 2, выбранное из группы, состоящей из:
3-бензилоксикарбонилметил-4,5-диметил-тиазол-3-бромида и
3-бензилоксикарбонилметил-4,5,6,7-тетрагидро-бензотиазол-3-бромида.
4. Фармацевтическая композиция, активная в разрушении конечных продуктов глубокого гликозилирования (AGE), включающая соединение по любому из пп.1-3 и, по меньшей мере, один фармацевтически приемлемый носитель или инертный наполнитель.
5. Способ получения соединения по п.1, включающий:
реакцию соединения формулы (IV):
с соединением формулы (V)
где L является уходящей группой, такой как F, Cl, Br, I, метансульфонато или п-метилбензолсульфонато для получения соединения общей формулы (I)
6. Применение соединения по любому из пп.1-3 для получения лекарственного средства активного в разрушении конечных продуктов глубокого гликозилирования (AGE).
